Раздел 5 Воздушное отопление

Задания для оценки У1-У3; ОК4-ОК5; ПК1.4; ПК2.2; ПК3.1; ПК2.1-ПК2.3

1. Задания в тестовой форме

Задание:

Уважаемый студент. Вам предлагается 5 вопросов. Отвечая на вопрос, Вы должны выбрать один верный вариант ответа.

Оценка: один правильный ответ – 1 балл

1. На каком из рисунков показана схема системы насосного водяного отопления при местном теплоснабжении:

2. На каком из рисунков показана схема смесительной установки с насосом на перемычке между магистралями:

3.Прямоточная принципиальная схема местной системы воздушного отопления показана на рисунке:

4. Графическое обозначение датчика наружной температуры показа на рисунке:

а) б) в) г)

5. Тепловой поток, передаваемый при конвективном теплообмене, определяется по формуле Ньютона-Рихмана:

а) Q=F(t_ж-t);

б) Nu=l/ ;

в) Pr=/a=c/ ;

г) Q_ =Q_ncos.

Эталоны ответов:

1-а;2-а;3-г;4-в;5-а;

2) Практическая работа «Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов в однотрубном стояке системы водяного отопления»

Задание:

• изучить теоретический материал;

• выполнить задания;

• описать ход выполнения заданий;

• ответить на контрольные вопросы.

Выполнение практического занятия должно быть оформлено в тетради для практических работ, и включать в себя:

• номер и тему занятия;

• заполненные таблицы;

• схемы и структуры;

• необходимые выводы;

• краткие ответы на контрольные вопросы.

Теоретический материал

Определить число секций чугунного секционного радиатора МС-140-108, установленного в стояке 1 (рис. 4). Температуру внутреннего воздуха, диаметр трубопроводов и расстояние до строительных конструкций принять по рис. 5.

Рис. 5. Однотрубный проточно-регулируемый П-образный стояк с двухсторонним подключением отопительных приборов к стояку и смещенными обходными участками

Таблица 3

Расчет отопительных приборов (в однотрубном стояке)

№ прибора по ходу воды	Тепловая нагрузка прибора Qп, Вт	Температура воздуха в помещении tв, 0С	Сумма дополнительной теплоотдачи труб и приборов до данного помещения ΣQтр, Вт	Разность температур Δtср, 0С	Экспериментальные числовые показатели		Расчетная плотность теплового потока qпр, Вт/м2
					п	р
1	2	3	4	5	6	7	8

Продолжение таблицы 3

Теплоотдача 1 м вертикальных труб qв, Вт/м	Теплоотдача 1 м горизонтальных труб qг, Вт/м	Теплоотдача теплопроводов открыто проложенных в помещении Qтр, Вт	Расчетная площадь отопительного прибора Ар, м2	Число секций чугунного радиатора
				По расчету N	к установке Nуст
10	11	12	13	14	15

Средняя температура воды в отопительном приборе с тепловой нагрузкой Qп, Вт, присоединенном к вертикальному однотрубному стояку в жилых и общественных зданиях, определяется по формуле:

(9)

где ΣΔt_м - суммарное понижение температуры воды, ⁰С, на участках подающей магистрали от начала системы до рассматриваемого стояка [5, с. 45]; ΣQ_п - сумма расчетных тепловых нагрузок приборов, Вт, расположенных по направлению движения воды в стояке до рассматриваемого отопительного прибора; ΣQ¹_тр - сумма дополнительной теплоотдачи, Вт, труб и приборов до рассматриваемого помещения (для одного открыто проложенного этажа стояка принимается в размере 115 Вт); α - коэффициент затекания воды в отопительный прибор [5, табл. 9.3]; G_ст - расход воды в стояке, кг/ч, определенный по формуле 4; с=4187 кгК/Дж - удельная массовая теплоемкость воды.

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², определяется по формуле:

(10)

где Δt_ср=t_ср-t_в, ⁰С, - разность между средней температурой воды в приборе и температурой воздуха в помещении; п, р - экспериментальные числовые показатели, принимаются по таблице [5, табл. 9.2] в зависимости от типа отопительного прибора, направления движения и расхода теплоносителя; G_пр – расход воды через отопительный прибор, кг/ч; q_ном - номинальный тепловой поток прибора, Вт/м², определяется по формуле:

(11)

где Q_ну - номинальный тепловой поток прибора, Вт [5, прил.Х, табл. Х.1]; А – площадь нагревательной поверхности прибора, м² (для чугунного секционного радиатора берется площадь одной секции) [5, прил. Х, табл. Х.1]. Теплопередача открыто проложенных в рассматриваемом помещении теплопроводов определяется по формуле:

(12)

где q_в и q_г - теплоотдача одного метра вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м [5, табл. П.22], принимается в зависимости от диаметра и Δtср; l_в, l_г - длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м.

Расчетная площадь отопительного прибора, м², определяется по формуле:

(13)

где 0,9 – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплопередачи открыто проложенных в помещении теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении.

Число секций в чугунном радиаторе определяется по формуле:

(14)

где А – площадь одной секции, м², типа радиатора, принятого к установке в помещении; β₄ - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении [5, табл. 9.12]; β₃ - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе.

Для радиаторов типа М-140 β₃ определяется по формуле:

(15)

Если расчетное число секций по формуле 14 получается не целое, то к установке принимается ближайшее большее число секций N_уст.

Для радиаторов стальных панельных колончатых типоразмер радиатора выбирается непосредственно по значению А_р, необходимость в графе 15 отпадает, а в графе 14, обозначенной «тип радиатора», пишется подобранный тип радиатора, например, РСВ1-5.

Контрольные вопросы:

1. Как определяется теплоотдача от нагревательных приборов в помещение?

2. Как определить число секций нагревательного прибора?

3. Как определить расчетную площадь нагревательной поверхности?

4. Как определяется средняя температура теплоносителя в приборе?

3) Практическая работа «Расчет нагревательной поверхности отопительных приборов в двухтрубном стояке системы водяного отопления»

Задание:

• изучить теоретический материал;

• выполнить задания;

• описать ход выполнения заданий;

• ответить на контрольные вопросы.

Выполнение практического занятия должно быть оформлено в тетради для практических работ, и включать в себя:

• номер и тему занятия;

• заполненные таблицы;

• схемы и структуры;

• необходимые выводы;

• краткие ответы на контрольные вопросы.

Теоретический материал

Определить число секций чугунного секционного радиатора МС-140-108, установленного в стояке 1 (рис. 2). Температуру внутреннего воздуха, диаметр трубопроводов и расстояние до строительных конструкций принять по рис. 6. Расчет сводится в таблицу 4.

Рис. 6. Двухтрубный стояк системы водяного отопления с нижней разводкой с двухсторонним подключением отопительных приборов к стояку

Таблица 4

Расчет отопительных приборов (в однотрубном стояке)

№ помещения	Тепловая нагрузка прибора Qп, Вт	Температура воздуха tв, 0С	Разность температур Δtср, 0С	Экспериментальные числовые показатели				Расчетная плотность теплового потока qпр, Вт/м2
				п	р	с
1	2	3	4	5	6	7	8

Продолжение таблицы 4

Теплоотдача 1 м вертикальных труб qв, Вт/м	Теплоотдача 1 м горизонтальных труб qг, Вт/м	Теплоотдача теплопроводов открыто проложенных в помещении Qтр, Вт	Расчетная площадь отопительного прибора Fр, м2	Число секций чугунного радиатора
				по расчету N	к установке Nуст
9	10	11	12	13	14

Средняя температура воды в отопительном приборе, присоединенном к стояку двухтрубной системы отопления, определяется по формуле:

(16)

где t_г и t_о - то же, что в формуле:

(17)

ΣΔt_м – то же, что в формуле 9; ΣΔt_п.ст. - суммарное понижение температуры воды на участках подающего стояка от магистрали до рассчитываемого прибора, ⁰С, определяется по формуле:

(18)

где q_в.i - теплоотдача 1 м вертикальной трубы, Вт/м, на i-м участке подающего стояка, принимается в зависимости от диаметра участка подающего стояка, разности температуры теплоносителя tг и окружающего воздуха t_в [5, табл. П.22]; l_уч.i - длина i-го участка подающего стояка, м; G_уч.i – расход воды, кг/ч, на i-м участке подающего стояка.

Расчетная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, определяется по формуле:

(19)

где Δt_ср = t_ср – t_в , ⁰С- разность между средней температурой воды в приборе и температурой воздуха в помещении; п, р, с – экспериментальные числовые показатели, принимаются по таблице [5, табл. 9.2] в зависимости от типа отопительного прибора, схемы присоединения прибора и расхода воды через отопительный прибор G_пр., кг/ч; q_ном - номинальный тепловой поток прибора, Вт/м², определяется по формуле 11.

Теплоотдача открыто проложенных в рассматриваемом помещении теплопроводов определяется по формуле 12.

Расчетная площадь отопительного прибора определяется по формуле 13.

Число секций в чугунном радиаторе определяется по формуле 14.

Контрольные вопросы:

1. Как определяется расчетная площадь отопительного прибора?

2. Как определяется плотность теплового потока отопительного прибора?

3. Как определить расчетную площадь нагревательной поверхности?

4. Как определяется средняя температура теплоносителя в приборе?