Лабораторная работа №5

Определение степени изменения теплоотдачи отопительного прибора при переходе в нерасчётный режим.

Цель работы. Определение теплоотдачи прибора при изменённых параметрах теплоносителя.

Теоретическая часть.

Поддержание внутренней температуры воздуха в помещении на расчётном уровне в течении всего отопительного сезона обеспечивается при выполнении условия:

(1)

где - текущая теплоотдача элементов системы отопления в помещение.

Изменение теплоотдачи элементов постоянно действующей системы отопления обеспечивают, прежде всего, путём централизованного изменения параметров теплоносителя (температуры, расхода). Реже это достигают при прерывистом отоплении, при переходе к применению другой отопительной установки (дежурное отопление) или за счёт изменения интенсив­ности теплоотдачи отопительных приборов (например, при использовании воздушного клапана в конвекторе с кожухом). Иногда используют несколько факторов, вызывающих изменения теплоподачи в помещения.

Регулирование разветвлённой системы отопления должно сопровождаться равномерным изменением теплоотдачи всех элементов системы. Такое свойство системы пропорционально изменять теплоотдачу элементов при изменении какого либо параметра или их сочетания называют тепловой устойчивостью системы отопления.

Часто тепловую устойчивость связывают с гидравлической устойчивостью - свойством пропорционально изменять расход теплоносителя во всех элементах системы отопления при централизованном изменении его количества. Полной взаимосвязи во всех системах отопления между гидравлической и тепловой устойчивостью не наблюдается. Связано это с непостоянством коэффициента теплопередачи нагревательных элементов системы при изменении в ней температуры и расхода теплоносителя.

Рассмотрим переменный тепловой режим элемента системы на примере участка системы водяного отопления. Теплоотдача участка системы сопровождается изменением температуры воды на выходе из элемента t₀ при известных значениях температуры воды на входе и расход воды G по известному выражению:

(2)

Где с - удельная массовая теплоёмкость воды. - Температура t₀ может быть определена с использованием так называемой тепловой характеристики элемента Т*. Тепловая характеристика предложена при решении дифференциального уравнения теплопередачи при движении нагретой жидкости через участок системы отопления:

(3)

где

- средняя разность температуры, °С; G - расход воды, кг/с; m,n,p - показатели (из справочной литературы).

После преобразований получим выражение для вычисления текущей средней разности теплоносителя и окружающего элемента воздуха:

(4)

а также тепловой характеристики элемента Т, определяющей процесс теплопередачи элемента системы отопления:

(5)

Уравнения (4) и (5) совместно приводят к -формуле для определения температуры на выходе из теплоотдающего элемента системы при расходе воды, равном расчетному:

(6)

Переменный тепловой режим работы системы водяного отопления характеризуется также возможным изменением расхода теплоносителя G. Изменение расхода может происходить вследствие количественного регулирования или воздействия естественного циркуляционного давления. В этом случае значение тепловой характеристики элемента Т уточняют по формуле.

(7)

где Т' - тепловая характеристика элемента, полученная при подстановке в формулу (5) расчетных температурных параметров.

Задание по выполнению работы.

1. Ознакомиться с теорией.

2. Вычислить степень уменьшения теплоотдачи отопительного прибора в системе водяного отопления при сокращении расхода воды в нем от G'=350 до G= 300 кг/ч и понижении температуры на входе в прибор = 105°С до t_г=80°С, если задана t_в= t_в' =18°C ; t_о'=103 °C.(n=0,35; p=0,07) (один из вариантов задания)