Методическое пособие 530

Результаты измерений ограждающих конструкций и нагретых поверхностей

Расчет результирующей температуры помещения следует определять по формуле (1.2); при этом радиационную

10

температуру tR при выполнении данной лабораторной работы

вычисляют по формуле (1.1).

По результатам работы делают заключение об условиях теплового комфорта в помещении.

Задание к выполнению научно-исследовательской работы

Провести замеры радиационной температуры в других помещениях.

Вопросы для самопроверки

1.Объясните первое и второе условие комфортности в помещении.

2.Объясните методику определения радиационной температуры помещения.

3.Чем отличаются оптимальные параметры воздуха помещения от допустимых?

При подготовке к работе требуется литература [1,2,3].

11

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 ИЗУЧЕНИЕ КОНСТРУКТИВНЫХ ОСОБЕННОСТЕЙ КВАРТИРНОЙ СИСТЕМЫ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

СНАСОСНОЙ ЦИРКУЛЯЦИЕЙ

2.1.Цель работы

Изучить устройство квартирной системы водяного отопления с насосной циркуляцией.

2.2. Основные теоретические сведения

Отопление - это искусственный обогрев закрытых помещений с целью возмещения в них тепловых потерь, поддержания температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений на заданном уровне.

Отопление осуществляется технической установкой, которая называется системой отопления. Система отопления – это конструктивно связанные между собой элементы, предназначенные для получения, переноса и передачи теплоты воздуху отапливаемого помещения.

Система отопления состоит из трех основных элементов:

1)источник теплоты (это может быть котел или теплообменник в системе централизованного теплоснабжения);

2)теплопроводы (трубопроводы) - служат для переноса теплоты от источника к отопительным приборам;

3)отопительные приборы - служат для передачи тепла воздуху отапливаемого помещения от теплоносителя через стенку прибора.

2.3.Описание лабораторной установки

Лабораторный стенд для испытания отопительных приборов можно рассматривать как квартирную систему

12

отопления, т. к. указанный стенд состоит из тех же элементов, что и квартирная система отопления.

На рис. 2.1 приведена схема системы водяного отопления с насосной циркуляцией и верхней разводной магистралью. Источником теплоты является электрический котел, устройство которого представлено на рис. 2.2.

Рис. 2.1. Схема систем водяного отопления

Электрический котел (рис. 2.2) состоит из следующих основных элементов:

1 - нагревательный узел, в котором ТЭНы нагревают циркулирующий теплоноситель;

2 - датчик протока (водный узел), устанавливает величину протока, требуемую для нормальной работы котла;

3 - манометр;

4 - клапан безопасности, срабатывает при превышении допустимого давления (0,3 мПа) в отопительной системе;

5 - циркуляционный насос, который обеспечивает циркуляцию теплоносителя через котел в системе;

6- ограничитель температуры, отключает электропитание от котла при температуре теплоносителя 100 С °;

7- патрубок входа;

13

8 - патрубок выхода; 9 - плата управления, которая контролирует работу котла;

10- узел мощности;

11- автоматический воздухоотводчик;

12- панель управления;

13- датчик температуры на выходе;

PF - место подключения фазовых проводов;

PN - место подключения защитного и нейтрального проводов;

WP - место введения проводов в котел; М - отверстие для крепления котла.

Рис. 2.2. Устройство трехфазного котла ЕКСО R1

14

При пуске в эксплуатацию система (рис. 2.1) заполняется (в данном случае) водопроводной водой через патрубок 23, при этом шаровой кран 22 открытый.

При заполнении системы все краны на стояках и у отопительных приборов должны быть открыты. Воздух удаляется через автоматический воздухоотводчик 17. После заполнения системы водой кран 22 закрывают.

Чтобы способствовать движению воздуха к высшей точке системы, где установлен воздухоотводчик, подающую магистраль прокладывают с подъемом. Величину подъема (уклона) принимают от 0,01 до 0,005 м на 1 м длины магистрали.

Обратная магистраль прокладывается с уклоном от 0,01 до 0,005 м в сторону котла; спуск воды из системы производят через кран 23.

В системе отопления предусмотрена одна ветка, к которой присоединены три стояка: Ст. 1, Ст. 2 и Ст. 3, выполненные по различным схемам.

Стояк 1 - однотрубный со смещенным замыкающим участком; у отопительного прибора установлен проходной кран 15. В качестве отопительного прибора 11 установлен чугунный радиатор Ridem (8 секций); номинальный тепловой поток одной секции составляет qном=124 Вт/секции; поверхность нагрева секции - 0,2 м2; емкость одной секции - 0,72 литра; глубина прибора - 95 мм; длина секции - 60 мм; монтажная высота - 500 мм.

Стояк 2 - двухтрубный; у отопительного прибора 12 установлен автоматический радиаторный терморегулятор 14. В качестве отопительного прибора принят биметаллический отопительный прибор ROVALL (6 секций); монтажная высота - 500 мм; номинальный тепловой поток одной секции составляет qном=179 Вт/секции; масса секции - 1,31 кг;

емкость одной секции - 0,25 литра; длина секции - 80 мм;

глубина прибора - 95 мм; поверхность нагрева секции - 0,474 м2.

15

Стояк 3 - двухтрубный; у отопительного прибора установлены два шаровых крана 21 для его отключения; отопительный прибор KermiFKO типа 22 05 06; длина прибора - 600 мм; высота прибора - 500 мм; глубина - 90 мм; вес прибора - 17,6 кг; объем воды в приборе - 3,24 л; поверхность нагрева - 3,59 м2; номинальный тепловой поток прибора составляет qном=865 Вт.

Система отопления смонтирована из металлополимерных труб UponorMLCP с использованием латунных фитингов UponorMLC.

Главный стояк магистрали, стояки и подводки выполнены из трубопроводов с наружным диаметром dH=16 мм, внутренним

диаметром dВ=12 мм, толщиной стенки трубы 2 мм.

Техническая характеристика труб UponorMLCP для диаметров dH=20 мм и dn=16 мм приведена в таблице.

Технические характеристики труб UponorMLCP

Окончание таблицы

Уяснить назначение и принцип работы каждого элемента системы квартирного отопления с насосной циркуляцией воды. Изучить конструктивные особенности системы отопления, определить места установки устройств для удаления воздуха и слива воды из системы отопления.

Определить требуемую емкость закрытого расширительного бака и подобрать насос для циркуляции воды в системе отопления. Расчет и подбор расширительного бака проводят по [5]. Объем воды в системе отопления определяют по формуле

где Vk - объем воды в котле, л; принимается по данным завода изготовителя; для рассматриваемой системы объем воды в котле равен 4 литра; Vо.п - объем воды в отопительных приборах, л; принимается по данным завода изготовителя; Vт.р - объем воды в трубопроводах, л; может быть определен по известному внутреннему диаметру и фактической длине трубопровода или по таблице.

17

Расход воды, циркулирующей в системе отопления, кг/ч, определяют по формуле

где Qc - тепловая мощность системы отопления, Вт;

с - удельная теплоемкость воды, с=4187 Дж/(кг·°С);

tr-t0 - расчетная разность температур подающей и обратной воды, °С (таблица).

Зная тепловую мощность системы (N=4 кВт) и параметры теплоносителя (tr=90 °C и t0=70 °С), по формуле (2.2) определяют расход воды в системе отопления. Приняв гидравлическое сопротивление системы 0,03 МПа, подбирают циркуляционный насос [5].

Задание к выполнению научно-исследовательской работы

Провести исследование удаления воздуха из системы отопления при разных скоростях движения воды в стояках.

Вопросы для самопроверки

1.При каких условиях можно выполнять систему отопления с естественной циркуляцией?

2.Объясните преимущества закрытого расширительного бака по сравнению с открытым.

3.Почему в системах с насосной циркуляцией для удаления воздуха обеспечивают попутное движение воды и воздуха?

При подготовке к работе требуется литература [3,4].

18

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

ОТОПИТЕЛЬНОГО ПРИБОРА

3.1. Цель работы

Определить коэффициент теплопередачи прибора при различной температуре теплоносителя.

3.2. Основные теоретические сведения

Коэффициент теплопередачи отопительного прибора есть величина, характеризующая теплотехнические качества прибора и дающая возможность правильно рассчитать требуемую поверхность для заданных условий.

Тепловой поток от теплоносителя (воды или пара) передается в помещение через стенку отопительного прибора. Коэффициент теплопередачи, Вт/(м2·°С), - это количество теплоты, которое отдает 1 м2 внешней поверхности прибора воздуху помещения при разности средних температур теплоносителя в приборе и окружающем воздухе в 1°С.

Коэффициент теплопередачи отопительных приборов Кпр, Вт/(м2·°С), определяют опытным путем в связи с наличием многих факторов, влияющих на коэффициент Кпр (прямо или косвенно) и затрудняющих точное его определение теоретическим путем. Рассмотрим эти факторы, разделив их на основные, определяющие величину Кпр, и второстепенные, влияющие на его величину в сравнительно узких пределах.

Основными факторами, определяющими величину Кпр, являются: вид, конструктивные особенности отопительного прибора и температурный напор.

Среди второстепенных факторов, влияющих на величину коэффициента теплопередачи отопительного прибора систем водяного отопления, следует отметить:

- расход воды через отопительный прибор;

19