Вопрос - 20.6. Расчет отопительных панелей. Определение площади и температуры на поверхности панели

- Площадь нагревательной поверхности отопительной панели зависит от ее тепловой мощности, необходимой для компенсации теплопотерь.

- Температура поверхности бетонной отопительной панели Рис. 20.10 определяется в зависимости от диаметра труб d_Т, мм, расстояние между трубами – S, м. глубины заложения труб в массиве панели – h, м, теплопроводность бетона- λ, Вт/(м ⁰С), температура теплоносителя t_Г, ⁰С и температура воздуха в помещении – t_в, ⁰С, т.е.

Рис. 20.10. Конструкция наружной стены с приставной бетонной отопительной панелью: 1-кирпичная стена; 2-бетонная отопительная панель; 3-тепловая изоляция; 4-греющие трубы.

- Среди шести переменных четыре изменяются незначительно и определяются заранее: , λ, t_Г, t_в, следовательно t_П зависит от S и h.

- Греющие трубы -4 создают в массиве бетона панели-2 температурное поле. Наиболее высокая температура наблюдается непосредственно вблизи труб- τ₀, наиболее низкая температура τ_s /2 посередине между трубами на расстоянии S/2 от трубы.

- Температурное поле в массиве бетона панели в стационарных условиях теплопередачи при  рассматривается как двухмерное и описывается дифференциальным уравнением Лапласа в частных производных.

- На основании экспериментальных исследований получена эмпирическая формула (20.13) для определения средней температуры в двух характерных точках – над греющими трубами τ₀ и между трубами τ_s/2.

             (20.13)

где к – коэффициент, характеризующий изменение температуры поверхности панели между греющими трубами который зависит от S и h.

- Средняя температура поверхности панели, является расчетной в течении отопительного сезона и компенсирует теплопотери помещения.

- Средняя температура поверхности напольной стеновой и потолочной панели различные и зависит от назначения помещения и подвижности человека.

- Для потолочных панелей τ_Г зависит от высоты помещения. При высоте от 2,5 до 2,8 м τ_Г=28 ⁰С, до 3м – 30 ⁰С, до 3,4 м – 33 ⁰С.

- Для напольной панели τ_Г  в детских и жилых помещениях не должна превышать 24 ⁰С, в производственных помещениях 26 ⁰С, в помещениях временного пребывания людей – 30 ⁰С, в бассейнах - 31÷34 ⁰С, при эпизодическом пребывании людей – до 35 ⁰С.

- Для стеновых отопительных панелей допускается более высокая температура τ_Г до 45 ⁰С при высоте панели до 3,5 м. Выше 3,5 м эта температура не нормируется.

- Принимая допустимую температуру поверхности можно рассчитать предварительную площадь отопительной панели А_Г по формуле (20.14)

,                     (20.14)

где Q_пот – теплопотери помещения, Вт;

  t_в – температура внутреннего воздуха ⁰С;

  α_н – коэффициент теплообмена на поверхности панели, Вт/(м^{2 0}С).

- Значение α_н принимается: для потолочной панели – 7,9; напольной панели – 9,9; стеновой панели – 11,6.

- Площадь панели, рассчитанной по формуле (20.14) называется предварительной, и она отличается от окончательной, которая получается при фактическом конструировании панели.

- Методика и примеры расчета τ_Г, А_Г, с учетом условий комфортности приведены в справочниках и учебниках авторов Староверова И.Г., Коменева П.Н., Сканави А.Н., Богословского В.Н. и др.