Нагревательные приборы системы отопления. Современные требования к нагревательным приборам.

Нагревательный прибор – устройство, предназначенное для эффективного переноса тепла от теплоносителя нагревательного прибора внутри к воздуху помещения. От правильного выбора нагревательного прибора зависит эффективность работы системы отопления в целом.

К современным нагревательным приборам предъявляется 3 группы требований:

1. Теплотехнические требования;

2. Санитарно-технические требования;

3. Технико-экономические требования.

1. Теплотехнические требования

1. Коэффициент теплопередачи нагревательного прибора должен быть максимально большим, k=9-14 .

2. Допустимое тепловое напряжение материалов прибора должно быть как можно больше 0,4-0,7.

где – тепловой поток, уходящий с поверхности нагревательного прибора, Вт;

– масса нагревательного прибора, кг;

– перепад температур на поверхности прибора и воздуха внутри помещения, .

Допустимое тепловое напряжение характеризует мощность теплового потока, приходящегося на единицу массы прибора при разности температур на поверхности прибора и воздуха внутри помещения в 1

Поскольку существует много конструкций нагревательных приборов, и используются самые разнообразные материалы, для сравнения приборов разного вида вводится понятие эквивалентный квадратный метр (ЭКМ).

ЭКМ – условная поверхность нагревательного прибора, с которой уходит тепловой поток мощностью 506 Вт при температуре теплоносителя на входе 95 и на выходе 70 , при температуре воздуха внутри помещения 18 , и стандартной открытой установке нагревательного элемента.

2. Санитарно-гигиенические требования:

1. Средняя температура поверхности нагревательного прибора в жилых и общественных зданиях не должна превышать 85 . При температуре больше 85 начинается сухая возгонка пыли.

2. Поверхность нагревательного прибора должна быть по возможности гладкой, удобной для очистки помещений.

3. Нагревательный прибор должен быть окрашен материалом, имеющим малое термическое сопротивление.

3. Технико-экономические требования.

1. Конструкция нагревательного прибора должна быть технологичной в условиях массового производства.

2. Нагревательный прибор должен набираться из отдельных секций, каждая из которых имеет незначительную поверхность.

3. Стенки нагревательных приборов должны быть паро-влаго непроницаемыми.

4. Прибор должен иметь малую металлоемкость и низкую стоимость.

Определение поверхности нагревательного прибора

Поверхность нагревательного прибора водяных двухтрубных соединений считается в .

(1)

где – количество тепла, которое должен выдать прибор в помещение. Определяется на основе теплового баланса помещения, Вт;

– коэффициент теплопередачи нагревательного прибора. Определяется в зависимости от типа нагревательного прибора, применения и установки, ;

- средняя температура теплоносителя в нагревательном приборе, ;

– температура воздуха в помещении, ;

- поправочный коэффициент, учитывающий охлаждение теплоносиетля в системе отопления;

При открытой прокладке трубопроводов , т.к. теплоноситель остается в помещении; при закрытой прокладке трубопроводов принимается из СНиПа в зависимости от здания, этажа и тд.

– поправочный коэффициент, учитывающий способ установки прибора;

– поправочный коэффициент, учитывающий способ подключения нагревательного прибора к системе отопления и удельный расход теплоносителя;

– поправочный коэффициент на число секций нагревательного прибора.

Если система паровая, то поверхность нагревательного прибора вычисляется по формуле (2)

(2)

где – температура конденсации пара, .

При расчете системы отопления в крупных зданиях и сооружениях учитывается тепло, отданное с поверхности трубопровода.

(3)

где – количество тепла, которое выделилось с поверхности трубопровода, находящегося в рассчитываемом помещении, Вт.

(4)

где – коэффициент теплопередачи трубопровода, ;

– наружный диаметр трубы, м;

– длина трубопровода, м;

– коэффициент, учитывающий место прокладки трубопровода;

– температура теплоносителя, находящегося в трубопроводе, ;

– температура воздуха в помещении, ;

Расчет для однотрубной системы отопления имеет свои особенности, которые связаны с тем, что температура теплоносителя на входе в нагревательный прибор, по этажам и помещениям, меняется, из-за чего меняется и температура в нагревательных приборах.

(5)

где – температура горячего теплоносителя, ;

– тепловая нагрузка приборов для системы с верхней разводкой включенных выше рассчитываемого прибора, и для систем с нижней разводкой включенным ниже рассчитываемого прибора, Вт;

– суммарная тепловая нагрузка стояка, Вт;

– температурный перепад в стояке, .

где – количество тепла, отданное прибором, Вт;

– коэффициент затекания;

– масса теплоносителя, который находится в стояке, кг.

Средняя температура теплоносителя в нагревательном приборе определяется по формуле:

(6)

По уравнению (1) определяется поверхность приборов в системе.