Отдаваемой системой отопления в помещении

Цель работы: определить экспериментальным путем количество теплоты, отдаваемой системой отопления в помещении.

Основные теоретические сведения.

Суммарные теплопоступления в помещении от системы отопления складываются из теплоотдачи отопительного прибора и теплоотдачи открыто проложенных в помещении труб. Суммарный тепловой поток в помещении от системы отопления можно определить по формуле:

Q = Q_пр+0,9 Q_тр. (3.1)

Если известна поверхностная плотность теплового потока отопительного прибора q_пр, Вт/м², то тепловой поток прибора можно рассчитать по формуле:

Q_пр = q_пр·F_пр, (3.2)

где F_пр – площадь поверхности отопительного прибора, м².

Плотность теплового потока отопительного прибора для теплоносителя воды определяется по формуле

, (3.3)

где q_ном – номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м²; n, р, С_пр – экспериментальные коэффициенты (принимаются в зависимости от вида прибора и схемы его подключения); G_пр – расход воды в отопительном приборе, кг/с; Δt_ср – температурный напор, °С, определяемый по формуле:

, (3.4)

где t_вх, t_вых – температура теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора, °С; t_в – температура воздуха помещения, °С.

Расход воды в отопительном приборе G_пр можно измерить с помощью специального прибора – расходомера. В случае если непосредственное определение величины G_пр невозможно, поступают следующим образом. Для наиболее распространенных отопительных приборов, таких как радиаторы чугунные и конвекторы, коэффициенты равны р = 0,03 и С_пр = 1. Поэтому множитель в формуле (4.3) можно приближенно принять равным единице, тогда плотность теплового потока определяется по формуле:

(3.5)

Теплоотдачу теплопроводов можно определить по упрощенной формуле:

, (3.6)

где q_в, q _г – теплоотдача 1 м вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м; L_в, L _г – длина вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м.

Порядок выполнения работы.

Измерения проводятся в учебной аудитории на действующей в помещении системе отопления. Для проведения лабораторной работы требуются следующие приборы:

- лазерный дальномер, измерительная линейка или рулетка;

- пирометр или термощуп для измерения температуры поверхностей;

- термометр для измерения температуры воздуха в помещении.

В процессе работы дают краткую характеристику системы отопления:

- двух- или однотрубная;

- вид теплоносителя и его расчетные параметры;

- тип отопительного прибора.

Измеряют рулеткой длины всех вертикальных L_в и горизонтальных L_г участков труб, а также размеры отопительного прибора.

Чертят схему системы отопления в аудитории с указанием всех измеренных размеров и диаметров. Пример оформления схемы показан на рис. 3.1.

Рисунок 3.1 – Схема системы отопления в аудитории

Измеряют температуру поверхности труб системы отопления на всех вертикальных и горизонтальных участках, а также на входе и выходе каждого отопительного прибора. Результаты измерений заносят в табл. 3.1. указывая на схеме (рис. 3.1) месторасположение точек замера.

Таблица 3.1 – Результаты определения теплоотдачи трубопроводов системы отопления в помещении

Номер участка по схеме (рис.2.1)	Длина участка L, м	Температура участка трубы tтр, °C	Диаметр трубы d, мм	tтр-tв, °С	q г (в), Вт/м	Теплоотдача участка Qтр, Вт
… n

Замеряют температуру воздуха в помещении t_в, ^оС. Затем по таблице 3.2 в зависимости от разности температур теплопровода и воздуха помещения определяют теплоотдачу 1 м трубы q _г или q_в, Вт/м. По формуле (3.6) рассчитывают теплоотдачу каждого участка теплопроводов системы отопления в помещении. Результаты расчетов заносят в табл. 3.1.

Таблица 3.2 – Теплоотдача открыто проложенных неизолированных труб, Вт/м (вертикальных – верхняя строка, горизонтальных – нижняя строка)

Условный диаметр трубы, мм	tтp-tв >, °С	Теплоотдача 1 м трубы, Вт, через 1 °С

Таблица 3.3 – Значения показателей n, p и c для определения теплового потока отопительных приборов

Тип отопительного прибор	Схема движения теплоносителя	Расход воды Gо.п., кг/ч	Показатели
n	p	c
Радиатор чугунный секционный и стальной, панельный однорядный и двухрядный, типа РСВИ	Сверху-вниз	18-54	1,3	0,02	1,039
54-536
536-900	0,01	0,996
Снизу-вниз	18-115	1,15	0,08	1,092
119-900
Снизу-вверх	18-61	1,25	0,12	1,113
65-900	0,04	0,97
Конвектор настенный с кожухом, типа «Комфорт»	–	36-86	1,35	0,18
90-900	0,07
Конвектор настенный без кожуха типа «Акорд», однорядный и двухрядный	Любая	36-900	1,2	0,03
Труба отопительная стальная Ду = 40-100 мм	Любая	30-900	1,32
Радиатор алюминиевый секционный	Сверху-вниз	20-102	1,323-1,366

По измеренной длине или количеству секций отопительного прибора определяют номинальный тепловой поток q_ном, Вт/м², и коэффициент n (таблица 3.3). По формулам (3.4) и (3.5) вычисляют температурный напор Δt_ср, °C, и расчетную плотность теплового потока q_пр, Вт/м. Тепловой поток, отдаваемый в помещение отопительными приборами Q_пр, Вт, определяют по формуле (3.2).

По формуле (3.1) находится суммарный тепловой поток в помещении от системы отопления Q, Вт.

Лабораторная работа № 4