Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «Вологодский государственный технический университет»

Кафедра теплогазоснабжения и вентиляции

Методическое пособие к выполнению

лабораторных работ по отоплению и теплоснабжению

Факультеты: инженерно-строительный, заочного и дистанционного обучения

Специальности: 290700 – теплогазоснабжение и вентиляция,

140104 – промышленная теплоэнергетика Направление подготовки: строительство

Вологда

2013

УДК 620.1

Методическое пособие к выполнению лабораторных работ по отоплению и теплоснабжению. – Вологда: ВоГТУ, 2013. – 91 с.

В методическом пособии к выполнению лабораторных работ по отоплению и теплоснабжению для студентов специальности…

Пособие составлено в соответствии с Федеральным стандартом по дисциплинам технического цикла и предназначено для студентов всех форм обучения.

Утверждено редакционно-издательским советом ВоГТУ

Составитель: Корюкин С.И., канд. техн. наук, доцент

Рецензент: Скороходов В.Г., генеральный директор ЗАО ПИИ «Вологдаагропроект»

1.Описание лабораторного стенда

Лабораторный стенд состоит из следующих элементов: отопительных приборов, водоподогревателя, циркуляционного насоса, расходомеров, венте-лей и трехходовых кранов. В качестве отопительных приборов установлены: чугунные секционные радиаторы, отопительный прибор пластинчатого типа и конвектор. Водоподогреватель электрический мощностью до 10 КВт. Циркуля-ционный насос типа ЦВЦ 6,3-3,5. В установке имеется элеватор, выполняющий функцию дроссельной диафрагмы. Трубопроводы с условным диаметром от 10 (в водоподогревателе) до 40 мм.

2.Схема лабораторного стенда

1 – Насос циркуляционный ЦВЦ-Т 6,3-3,5;

2 - Элеватор чугунный;

3 - Электроводонагреватель ЭПВ-2А;

4 - Водосчетчик СГВК-15;

5 - Радиатор чугунный М140-АО;

6 - Радитор чугунный РД-90;

7 - Сиальной панельный радиатор РСГ 2;

8 - Плинтусной конвектор;

9 - Камера измерительная;

10 - Расширительный бак;

3.Оборудование

3.1. Нагревательные приборы

Нагревательные приборы — основной элемент систем отопления, служащий для передачи тепла от теплоносителя (пар, вода) к воздуху помещения. Теплоотдача нагревательными приборами осуществляется конвекцией и лучеиспусканием. Нагревательные приборы должны удовлетворять теплотехническим, гигиеническим и технико-экономическим требованиям. Теплотехнические требования заключаются в том, чтобы нагревательные приборы наилучшим образом передавали тепло от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения, т. е. чтобы имели достаточно высокий коэффициент теплопередачи.

Гигиенические требования — возможность легкого и полного удаления пыли с поверхностей нагрева. Температура поверхности приборов не должна быть выше 95°С. При более высоких температурах пыль пригорает к металлу.

Технико-экономические требования состоят в том, чтобы стоимость нагревательных приборов и затрата металла, отнесенная к единице полезно отдаваемого тепла, были наименьшими; металл, применяемый для их изготовления, был недефицитный; площадь и объем, занимаемые приборами в помещениях, — минимальными.

Радиатором секционным называется прибор конвективно-радиационного типа, состоящий из отдельных колончатых элементов секций с каналами круглой или эллипсообразной формы. Такой радиатор отдает в помещение радиацией около 25% общего теплового потока, передаваемого от теплоносителя (остальные 75% - конвекцией) и именуется "радиатором" лишь по традиции.

Секции радиатора отливают из серого чугуна, их можно компоновать в приборы различной площади. Секции соединяют на ниппелях с прокладками из картона, резины или паронита.

В лабораторной установке, в качестве испытуемых, представлены отопительные приборы следующих марок:

3 .1.1 Чугунный радиатор М140 АО (ГОСТ 8690-75)

Рисунок 1

Производство чугунных радиаторов трудоемко, монтаж затруднен из-за громоздкости и значительной массы собранных приборов. Радиаторы не могут считаться удовлетворяющими санитарно-гигиеническим требованиям, так как очистка от пыли межсекционного пространства сложна. Эти приборы обладают значительной тепловой инерцией. Наконец, следует отметить несоответствие их внешнего вида интерьеру помещений в зданиях современной архитектуры. Указанные недостатки радиаторов вызывают необходимость их замены более легкими и менее металлоемкими приборами. Несмотря на это чугунные радиаторы - это наиболее распространенный в настоящее время отопительный прибор.

В настоящее время промышленностью выпускаются чугунные секционные радиаторы со строительной глубиной 90 мм и 140 мм (типа "Москва" сокращенно М, типа "Стандарт" МС и другие).

Благодаря своим физико-техническим свойствам, чугун является непревзойденным материалом для отопительной техники. Чугунные радиаторы обладают рядом преимуществ по сравнению с радиаторами из других материалов. Во-первых, чугун устойчив к коррозии. Следовательно, срок эксплуатации радиаторов заметно увеличивается.  Во-вторых, внутреннее сечение чугунных радиаторов достаточно большое, поэтому реже требуется их чистка. В-третьих, емкость воды, отнесенная к 1 кв. м. поверхности радиатора, составляет около 6 л, поэтому радиаторная система  отопления из чугуна теплоустойчивей прочих. До 60-х годов ХХ столетия в СССР производились в основном чугунные секционные радиаторы общей высотой до 600 мм (ЛОР 150, Польза №3, М-150, М-132, Минск-110, РКШ, тепловая панель) и до 1100 мм (Польза №6, Нерис).

3 .1.2 Чугунный радиатор РД – 90

Рисунок 2

Чугунные радиаторы отопления можно считать базовой частью всего теплового оборудования, используемого в России. Теплоотдача чугунных радиаторов достаточна, что бы обеспечить комфортную температуру при правильном расчете их количества на площади обогреваемого пространства. Привычный для нас, радиатор отопления чугунный, а проще говоря, батарея, имеет ряд недостатков – он не регулируется и, предлагаемая им температура нагревания, будет полностью зависеть от состояния общей системы отопления. Радиатор чугунный работает только излучая тепло и ему недоступен конвекционный обогрев помещения. И, наконец, радиаторы чугуные массивны и мало модифицируемы. Однако есть и преимущества, которые делают незаменимыми именно чугунные радиаторы. Россия – страна, в которой холод – это нормальное состояние погоды в большую часть времени года, а значит, большую часть времени отопительная техника должна работать и быть в хорошем состоянии, именно это и делают успешнее всего, как раз, радиаторы чугунные. Продажа отопительного оборудования в России достаточно развита, что бы предложить покупателю множество альтернатив, но купить чугунный радиатор иногда значительно выгоднее и проще, чем другое, пусть и более совершенное, отопительное оборудование. Сложно себе представить материал более износостойкий и неприхотливый, чем чугун. Радиатор любого другого вида просто не сможет работать так долго и в таких условиях, в которых чугунные радиаторы действуют и безотказно, и не навязчиво. Современные чугунные радиаторы стали и более развитыми с технической точки зрения, и внешне многие радиаторы чугунные, не уступают ни каким другим водам обогревательных аппаратов. Существуют декоративные чугунные радиаторы, которые в некоторых случаях больше подчеркнут стиль и направленность помещения. Радиаторы чугунные окрашенные – это возможность выдерживать общий тон интерьера. Есть и радиаторы отопительные чугунные, сделанные с элементами художественного литья и это уже не просто привычные батареи чугунные. 

Таблица 1 – Поверхность нагрева чугунных радиаторов

Наименование	Поверхность нагрева		Строительные размеры, мм				Объем сек-ции или трубы, л	Масса сек-ции или трубы, кг	Теплоотдача, Вт (90/20°С)
	м2	экм	высота		ширина	глубина
			полная	монтажная
М-140АО	0,299	0,35	582	500	96	140	4,1	8,23	175
РД-90С	0,203	0,275	582	500	96	90	5,45	6,95	137

3.1.3 Стальной штампованный радиатор

Стальные радиаторы – прекрасно совместимы с нашей общей тепло системой. Они имеют некоторые недостатки при использовании в городских квартирах, проигрывая чугунным радиаторам в износостойкости и большей подверженности коррозии. Но стальные радиаторы отопления выигрывают в лучшей теплоотдаче, методе отопления и, главное, стальные секционные радиаторы – гораздо компактнее, что для очень многих, является решающим преимуществом в выборе.  Они состоят из двух или трех плоских панелей, внутрь которых поступает теплоноситель, и ребристых поверхностей между ними, нагревающихся от панелей. Ребристые поверхности расположены так, чтобы вертикальный поток воздуха свободно проходил между ними. Большие теплые панели отдают тепло преимущественно за счет излучения, а ребристые поверхности - за счет конвекции.

Радиаторы металлические больше поддаются стилизации, прекрасно смотрятся в любом интерьере и оптимальны по цене. Стальные радиаторы отопления делаются и с боковым и с нижним подключением, а их технические возможности обеспечивают крайне эффективное отопление. Стальные радиаторы для больших помещений – это наиболее беспроигрышный вариант: конвекционный способ отопления плюс ничтожно маленькая инертность – получается, что металлические радиаторы в небольшом количестве, а иногда и в одиночку, справятся с большой площадью отопления. Стальные штампованные радиаторы имеют повышенную противоаварийную прочность, и их использование в частных загородных домах год от года становится все более популярным.