Методическое пособие 530
.pdf11.4. Порядок проведения работы
Включают установку в работу за 30-40 минут до начала измерений. Замеры проводят не менее трех раз при установившемся режиме в течение 5 минут.
Измеряют температуру воздуха tв в лаборатории
термометром, помещая его на расстоянии 1 м от напольного отопления и на уровне 1,5 м от пола. Термоманометрами измеряем температуру подающего tп и обратного tо
теплоносителей. Штангенциркулем замеряют диаметры трубопроводов напольного отопления трех систем, представленных в лабораторной установке. С помощью измерительной рулетки определяют шаг труб напольного отопления В. В зависимости от типа напольного покрытия (задается преподавателем) и конструкции напольного отопления по табл. 11.1 определяем константу Кн . Далее по формуле (11.2) вычисляем среднюю логарифмическую разность температур tн . После этого по формуле (11.1)
вычисляем плотность теплового потока q для трех систем напольного отопления, используемых в лабораторной установке. Определяем площадь систем напольного отопления Ап и по формуле (11.3) определяем величину теплового потока Q . Результаты измерений и расчетов заносят в протокол испытаний в табл. 11.2.
100
Рис. 11.4. Схема лабораторной установки
101
102
Таблица 11.1
Значения коэффициента Кн |
для систем Tacker, Profil и Rail в зависимости от диаметра ø, шага труб В , |
||||||||||||||||||||||
|
Rп |
|
|
|
толщины и сопротивления напольного покрытия Rп |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
0,00 |
|
|
|
|
0,05 |
|
|
|
|
0,10 |
|
|
|
0,15 |
|
|||||
ø |
|
0,025 |
0,045 |
|
0,065 |
|
0,085 |
0,025 |
0,045 |
|
0,065 |
0,085 |
|
0,025 |
0,045 |
|
0,065 |
0,085 |
0,025 |
0,045 |
|
0,065 |
0,085 |
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
KH |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,1 |
8,03 |
7,1 |
|
6,29 |
|
5,56 |
5,67 |
5,14 |
|
4,66 |
4,23 |
|
4,35 |
4,03 |
|
3,73 |
3,46 |
3,52 |
3,3 |
|
3,09 |
2,89 |
|
0,15 |
7,1 |
6,35 |
|
5,69 |
|
5,09 |
5,13 |
4,68 |
|
4,28 |
3,91 |
|
3,99 |
3,72 |
|
3,48 |
3,24 |
3,27 |
3,08 |
|
2,9 |
2,73 |
12х2,0 |
0,2 |
6,20 |
5,62 |
|
5,08 |
|
4,60 |
4,59 |
4,24 |
|
3,91 |
3,61 |
|
3,65 |
3,43 |
|
3,22 |
3,03 |
3,03 |
2,87 |
|
2,72 |
2,58 |
|
0,25 |
5,53 |
4,94 |
|
4,52 |
|
4,14 |
4,10 |
3,82 |
|
3,56 |
3,31 |
|
3,33 |
3,15 |
|
2,98 |
2,81 |
2,80 |
2,67 |
|
2,55 |
2,43 |
|
0,3 |
4,68 |
4,33 |
|
4,01 |
|
3,71 |
3,66 |
3,44 |
|
3,24 |
3,05 |
|
3,03 |
2,89 |
|
2,75 |
2,63 |
2,59 |
2,48 |
|
2,38 |
2,29 |
|
0,1 |
8,14 |
7,21 |
|
6,38 |
|
5,64 |
5,74 |
5,20 |
|
4,72 |
4,28 |
|
4,40 |
4,08 |
|
3,77 |
3,50 |
3,56 |
3,33 |
|
3,12 |
2,92 |
|
0,15 |
7,24 |
6,48 |
|
5,80 |
|
5,19 |
5,21 |
4,76 |
|
4,35 |
3,98 |
|
4,05 |
3,78 |
|
3,53 |
3,29 |
3,31 |
3,12 |
|
2,93 |
2,76 |
14х2,0 |
0,2 |
6,34 |
5,74 |
|
5,20 |
|
4,71 |
4,68 |
4,32 |
|
3,99 |
3,68 |
|
3,71 |
3,49 |
|
3,28 |
3,08 |
3,08 |
2,92 |
|
2,76 |
2,62 |
|
0,25 |
5,53 |
5,06 |
|
4,63 |
|
4,24 |
4,19 |
3,90 |
|
3,64 |
3,39 |
|
3,39 |
3,21 |
|
3,03 |
2,87 |
2,85 |
2,72 |
|
2,59 |
2,47 |
|
0,3 |
4,80 |
4,45 |
|
4,11 |
|
3,81 |
3,75 |
3,52 |
|
3,32 |
3,12 |
|
3,09 |
2,95 |
|
2,81 |
2,68 |
2,64 |
2,53 |
|
2,43 |
2,33 |
|
0,1 |
8,26 |
7,31 |
|
6,47 |
|
5,72 |
5,81 |
5,27 |
|
4,78 |
4,34 |
|
4,45 |
4,12 |
|
3,82 |
3,54 |
3,59 |
3,36 |
|
3,15 |
2,94 |
|
0,15 |
7,38 |
6,61 |
|
5,92 |
|
5,29 |
5,30 |
4,84 |
|
4,43 |
4,05 |
|
4,10 |
3,83 |
|
3,58 |
3,34 |
3,35 |
3,15 |
|
2,97 |
2,80 |
16х2,0 |
0,2 |
6,49 |
5,81 |
|
5,32 |
|
4,81 |
4,78 |
4,41 |
|
4,07 |
3,75 |
|
3,78 |
3,55 |
|
3,34 |
3,14 |
3,12 |
2,96 |
|
2,80 |
2,66 |
|
0,25 |
5,66 |
5,19 |
|
4,75 |
|
4,35 |
4,28 |
3,99 |
|
3,72 |
3,46 |
|
3,46 |
3,27 |
|
3,09 |
2,92 |
2,90 |
2,76 |
|
2,63 |
2,51 |
|
0,3 |
4,93 |
4,56 |
|
4,22 |
|
3,91 |
3,84 |
3,61 |
|
3,40 |
3,19 |
|
3,16 |
3,02 |
|
2,88 |
2,74 |
2,69 |
2,58 |
|
2,48 |
2,37 |
|
0,1 |
8,38 |
7,41 |
|
6,56 |
|
5,81 |
5,88 |
5,33 |
|
4,84 |
4,39 |
|
4,50 |
4,16 |
|
3,86 |
3,57 |
3,62 |
3,39 |
|
3,17 |
2,97 |
|
0,15 |
7,53 |
6,74 |
|
6,03 |
|
5,40 |
5,39 |
4,93 |
|
4,50 |
4,11 |
|
4,16 |
3,89 |
|
3,63 |
3,39 |
3,39 |
3,19 |
|
3,01 |
2,83 |
18х2,0 |
0,2 |
6,64 |
6,01 |
|
5,44 |
|
4,92 |
4,87 |
4,49 |
|
4,15 |
3,83 |
|
3,84 |
3,61 |
|
3,39 |
3,19 |
3,17 |
3,00 |
|
2,85 |
2,70 |
|
0,25 |
5,80 |
5,31 |
|
4,87 |
|
4,46 |
4,37 |
4,08 |
|
3,80 |
3,54 |
|
3,53 |
3,34 |
|
3,15 |
2,98 |
2,95 |
2,81 |
|
2,68 |
2,55 |
|
0,3 |
5,06 |
4,68 |
|
4,33 |
|
4,01 |
3,93 |
3,70 |
|
3,48 |
3,27 |
|
3,23 |
3,08 |
|
2,94 |
2,80 |
2,74 |
2,63 |
|
2,52 |
2,42 |
|
0,1 |
8,50 |
7,52 |
|
6,66 |
|
5,89 |
5,95 |
5,40 |
|
4,90 |
4,44 |
|
4,55 |
4,21 |
|
3,90 |
3,61 |
3,65 |
3,42 |
|
3,20 |
3,00 |
|
0,15 |
7,68 |
6,87 |
|
6,15 |
|
5,51 |
5,48 |
5,01 |
|
4,58 |
4,18 |
|
4,22 |
3,94 |
|
3,68 |
3,43 |
3,43 |
3,23 |
|
3,04 |
2,86 |
20х2,0 |
0,2 |
6,79 |
6,14 |
|
5,56 |
|
5,04 |
4,97 |
4,58 |
|
4,23 |
3,90 |
|
3,91 |
3,67 |
|
3,45 |
3,24 |
3,22 |
3,05 |
|
2,89 |
2,74 |
|
0,25 |
5,95 |
5,44 |
|
4,99 |
|
4,57 |
4,47 |
4,17 |
|
3,88 |
3,62 |
|
3,60 |
3,40 |
|
3,21 |
3,04 |
3,00 |
2,86 |
|
2,72 |
2,60 |
|
0,3 |
5,19 |
4,80 |
|
4,45 |
|
4,11 |
4,02 |
3,79 |
|
3,56 |
3,35 |
|
3,30 |
3,15 |
|
3,00 |
2,86 |
2,79 |
2,68 |
|
2,57 |
2,47 |
Примечание к таблице (термическое сопротивление некоторых типов напольного покрытия):
Rп =0,00 [м²·K/Вт] – керамическая плитка толщиной до 12 мм и плитка из камня толщиной до 25 мм;
Rп =0,05 [м²·K/Вт] – покрытие из синтетических материалов и смол до 6 мм;
Rп =0,10 [м²·K/Вт] – ламинат толщиной до 10 мм и ковровое покрытие толщиной до 6 мм;
Rп =0,15 [м²·K/Вт] – деревянные панели и паркет толщиной до 15 мм, ковровое покрытие толщиной до 10 м.
Подобрать систему напольного отопления для
помещения лаборатории. |
Рассчитано, что теплопотери |
|||
лаборатории |
составляют |
Q =1500 |
Вт. |
С помощью |
рассчитанной |
площади помещения |
Ап из |
формулы (11.3) |
|
определяем необходимый тепловой поток q. Зная среднюю
логарифмическую разность температур tн , из формулы
(11.1) находим коэффициент Кн . С помощью Кн по табл.
11.1 подбираем конструкцию напольного отопления для помещения лаборатории.
|
|
|
Таблица 11.2 |
|
Протокол испытаний |
|
|
|
|
|
|
Конструкция |
|
|
|
системы |
Kan-term Rail |
Kan-term |
Kan-term |
напольного |
Tacker |
Profil |
|
отопления |
|
|
|
tв , °С |
|
|
|
tп , °С |
|
|
|
tо , °С |
|
|
|
ø, мм |
|
|
|
В , м |
|
|
|
, м |
|
|
|
103
Окончание табл. 11.2
Rп , (м2·°С)/Вт
Кн
tн , °С
q, Вт/м2
Q , Вт
Вопросы для самопроверки
4.Как определить плотность теплового потока напольного отопления?
5.Где применяются системы напольного отопления?
6.Из чего состоит константа Kн?
7.Способы укладки системы напольного отопления.
8.Последовательность монтажа системы напольного отопления.
104
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.СП 60. 13330.2016. Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха. Актуализированная редакция СНиП 41-01-2003 / Минрегион России. - М.: ФАУ «ФЦС», 2016. – 77 с.
2.Богословский В. Н. Отопление / В. Н. Богословский, А. Н. Сканави. - М.: Стройиздат, 1991. - 736 с.
3.Сканави А. Н. Отопление / А. Н. Сканави, Л. М.
Маков. - М.: Изд-во АСВ, 2002. - 576с.
4.Внутренние санитарно-технические устройства. В 3 ч.
5.Отопление / В. Н. Богословский, Б. А. Крупнов, А. Н. Сканави и др.; под ред. И. Г. Староверова и Ю. И. Шиллера. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: Стройиздат, 1990. – 344 с.
6.Новосельцев Б. П. Отопление зданий жилищногражданского назначения: учеб. пособие / Б. П. Новосельцев.
-Воронеж: Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т, 2012. – 104 с.
7.Новосельцев Б. П. Отопительные приборы систем водяного и парового отопления: учеб пособие / Б. П. Новосельцев. - Воронеж: Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т, 2006. - 96 с.
8.СП 41-101-95. Проектирование тепловых пунктов / Госстрой России. - М.: ГУП ЦПП, 1999. – 93 с.
9.Новосельцев Б. П. Автоматизированные системы водяного отопления: учеб. пособие / Б. П. Новосельцев, Р. А. Кумаков. – Воронеж: Воронеж. гос. арх.-строит. ун-т, 2009. - 108 с.
10.Индивидуальные тепловые пункты зданий жилищно– гражданского назначения: метод. указания к выполнению курсовых и дипломных проектов / Воронежский ГАСУ; сост.: Б. П. Новосельцев. - Воронеж, 2013. - 33 с.
11.Сканави А. Н. Конструирование и расчет систем водяного и воздушного отопления зданий / А. Н. Сканави. -
М.: Стройиздат, 1983. – 304 с.
12.Системы отопления, вентиляции и кондиционирования: лабораторный практикум. - Воронеж, 2001. - 131с.
105
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Оценка погрешностей измерений
Для прямых измерений
Вычисляют среднее значение из n измерений:
x 1 n xi . n i 1
Находят погрешность отдельных измерений:
=− .
Если результат одного измерения резко отличается от остальных, то следует проверить, не является ли он промахом.
Определяют среднюю квадратичную погрешность результата серии измерений:
Sx 
in 1( xi )2 .
n 1
Задаются значением надежности Р.
Определяют коэффициент Стьюдента tpп для заданной надежности Р и числа проверенных измерений n по прилагаемой таблице.
Находят величину доверительного интервала:
x tp,n Sx ).
Если определяемая величина погрешности результата измерений окажется сравнимой с величиной погрешности прибора, то в качестве границ доверительного интервала следует взять величину
x 
(tp,n Sx ) (tp.co ) ,
3
106
где tpn - коэффициент Стьюдента при бесконечном числе измерений; δ -величина погрешности прибора.
|
Окончательный |
результат |
записывается в виде |
||
= |
|
± |
при заданном коэффициенте надежности Р. |
||
|
|||||
Для косвенных измерений
Для каждой серии прямых измерений находят значение доверительных интервалов, соответствующих одной и той же надежности:
Z ( |
df |
) x2 |
( |
df |
) x2 |
... ( |
df |
|
) x2 |
, |
dx |
dx |
dx |
|
|||||||
|
1 |
|
2 |
|
|
n |
|
|||
1 |
|
2 |
|
|
|
n |
|
|||
находят границы доверительного интервала искомой величины.
|
|
f |
|
|
|
f |
|
|
|
|
f |
|
|
Частные производные при этом |
|
|
|
|
|
|
... |
|
|
|
|||
x |
x |
|
x |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
n |
||
вычисляют при x1 x1 , x2 x2 , …xn xn .
|
Окончательный |
результат |
записывают в виде |
||||||||||
Z=f( |
|
, |
,…, )± |
|
при |
заданном |
коэффициенте |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
надежности Р. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
Выбор коэффициентов Стьюдента |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,7 |
|
0,8 |
0,9 |
|
0,95 |
0,99 |
0,999 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2,00 |
|
3,1 |
6,3 |
|
12,7 |
63,7 |
636,62 |
|
|
|
3 |
|
1,3 |
|
1,9 |
2,9 |
|
4,3 |
9,9 |
31,60 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
1,3 |
|
1,6 |
2,4 |
|
3,2 |
5,8 |
12,96 |
|
|
|
5 |
|
1,2 |
|
1,5 |
2,1 |
|
2,8 |
4,6 |
8,61 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
1,2 |
|
1,5 |
2,0 |
|
2,6 |
4,0 |
6,86 |
|
|
|
7 |
|
1,1 |
|
1,4 |
1,9 |
|
2,4 |
3,7 |
5,96 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
107
Окончание таблицы
8 |
1,1 |
1,4 |
1,9 |
2,4 |
3,5 |
5,40 |
9 |
1,1 |
1,4 |
1,9 |
2,3 |
3,4 |
5,04 |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
1,1 |
1,4 |
1,9 |
2,3 |
3,3 |
4,78 |
оо |
1,0 |
1,3 |
1,6 |
2,0 |
2,6 |
3,31 |
|
|
|
|
|
|
|
Относительная ошибка расхождения между экспериментальными значениями величины xi и табличными значениями определяется по формуле
xi xi x 100% . x
Оценка погрешностей определения скорости и расхода воздуха, а также пример расчета погрешностей приведен в ГОСТ [8].
В общем случае погрешность определения скорости и расхода воздуха включает в себя:
-погрешность измерения динамического давления, температуры и атмосферного давления воздуха;
-погрешность определения коэффициентов напорных
труб;
-погрешность от угла наклона оси напорной трубки в процессе измерения и оси воздушного потока и неточностей
ееустановки в точках измерений;
-погрешность определения скорости;
-погрешность определения площади сечения воздуховода в месте измерения.
Максимальная погрешность, т. е. максимальное отклонение от среднего значения с доверительной вероятностью 95 %, не должна превышать удвоенного среднего квадратичного отклонения.
108
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Температурный график
Тr - температура подаваемой воды в теплосети; tr - температура подаваемой воды в местной системе
отопления (при 105-70 С); t'r - температура подаваемой воды в местной системе отопления (при 95-70 С );
tо - температура обратной воды в местной системе отопления
Лабораторный практикум
1.Приложение 1. Оценка погрешностей измерений.
2.Приложение 2. Температурный график.
3.Приложение 3. Спецификация оборудования автоматизированного узла управления.
109