Исследование эффективности теплоотдачи отопительных приборов | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 28 декабря, печатный экземпляр отправим 1 января.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Исследование эффективности теплоотдачи отопительных приборов / А. Г. Амангельды, А. А. Ахметов, М. В. Ермоленко [и др.]. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2019. — № 21 (259). — С. 89-92. — URL: https://moluch.ru/archive/259/59608/ (дата обращения: 16.12.2024).



В статье рассматриваются вопросы определения тепловой эффективности отопительных приборов. Представлены результаты по определению коэффициента теплоотдачи от горячего теплоносителя к внутренней поверхности отопительного прибора. Показано графическое определение коэффициента теплоотдачи.

Ключевые слова: теплоснабжение, отопительные приборы, коэффициент теплоотдачи, критерий Нуссельта.

http://elibrary.ru/pic/1pix.gif

В настоящее время существуют различные отопительные системы, поэтому исследование эффективности их функционирования является актуальной задачей.

В Республике Казахстан развиты централизованные системы теплоснабжения от ТЭЦ, районных, квартальных и групповых котельных, а также децентрализованное теплоснабжение от местных домовых котельных и печей [1]. Отопление — это процесс искусственного обогрева помещений для восстановления температуры, которая понижается ниже комфортной или технологически необходимой в результате тепловых потерь, которые возникают между более холодной окружающей и более теплой комнатной средами. Т. е. отопление — это искусственный обогрев помещений.

На рисунке 1 для централизованного теплоснабжения показаны последовательно протекающие стадии. Основные звенья системы представлены на рисунке 2 [2].

Отопительные приборы классифицируют по способу передачи тепла, материалу, из которого изготовлены отопительные приборы и степени тепловой инерционности.

Используют три способа передачи тепла от отопительного прибора окружающей среде:

− тепловое излучение (радиационный);

− конвекция;

− радиационно-конвективный [3].

Рис. 1. Последовательно протекающие стадии централизованного теплоснабжения.

Рис. 2. Звенья отопительной системы

Целью исследования ставилось определение оптимального значения коэффициента теплоотдачи при последовательном соединении отопительных приборов и различном расходе теплоносителя. Последовательное соединение отопительных приборов подразумевает общий канал подачи теплоносителя (воды), это надежный способ соединения.

Исследования проводились на экспериментальном стенде, представленном на рисунке 3. На данном стенде можно моделировать различные условия протекания процессов передачи теплоты в отопительном приборе.

C:\Users\212\Desktop\IMG_0088-17-04-19-12-46.JPG

Рис. 3. Экспериментальная установка «Автоматизированная система отопления»

В экспериментальной установке основными элементами являются:

− теплогенератор с устройством регулирования температуры;

− расширительный бак;

− устройства, обеспечивающие безопасность;

− два отопительных прибора;

− автоматический регулятор температуры теплоносителя на входе в систему отопления;

− циркулирующий насос.

Исследования проводились для трех случаев скорости (расхода теплоносителя):

− I (4,6 ) ;

− II (6,5) ;

− III (8,3) .

В результате обработки экспериментальных данных и проведения необходимых расчетов построен график зависимости коэффициента теплоотдачи от горячей воды к внутренней поверхности отопительного прибора от критерия Нуссельта (рисунок 4).

Рис. 4. Зависимости коэффициента теплоотдачи от горячего теплоносителя (вода) к внутренней поверхности отопительного прибора от критерия Нуссельта Nu при последовательном соединении отопительных приборов.

В результате математической обработки получены аналитические зависимости коэффициента теплоотдачи от критерия Нуссельта Nu:

Уравнения зависимости от Nu:

− I скорость:

α = 0,1101Nu — 3,4743;

(1)

− II скорость:

α = 0,1038Nu — 2,9317;

(2)

− III скорость:

α = 0,1100Nu — 3,4662.

(3)

При этом коэффициент детерминации находится в допустимых пределах.

На рисунке 5 показано графическое определение оптимального значения коэффициента теплоотдачи от горячего теплоносителя к внутренней поверхности отопительного прибора.

Рис. 5. Определение оптимального значения коэффициента теплоотдачи от горячего теплоносителя к внутренней поверхности отопительного прибора

Литература:

  1. Алияров Б. К. д.т.н., Алиярова М. Б. к.т.н., Ерекеев О. К. к.т.н. Основные проблемы теплоснабжения в Республике Казахстан // «Новости Теплоснабжения». — 2003. — № 11.
  2. Сантехмонтаж. Отопление, водоснабжение, канализация // Достоинства и недостатки некоторых разновидностей радиаторов отопления URL: http://santeh-montazh.ru/.
  3. Классификация отопительных приборов // Ремонт и установка систем отопления URL: http://www.abcotoplenie.ru/.
Основные термины (генерируются автоматически): отопительный прибор, внутренняя поверхность, III, горячий теплоноситель, коэффициент теплоотдачи, оптимальное значение коэффициента теплоотдачи, последовательное соединение, прибор, способ передачи тепла, экспериментальная установка.


Похожие статьи

Сравнение теплоотдачи радиатора в режимах естественной и вынужденной конвекции

В данной работе произведена оценка коэффициента теплоотдачи в межрёберном зазоре радиатора в режиме вынужденной конвекции. Приведены анализ и сравнение теплоотдачи в различных режимах.

Повышение эффективности пластинчатых теплообменных устройств

Целью данной статьи является освещение проблемы повышения тепловой эффективности пластинчатого теплообменного аппарата. В статье предоставлен обзор на устройство и принцип работы теплообменника, указаны способы улучшения передачи тепловой энергии в т...

Особенности создания и использования эффективных теплообменных аппаратов

В статье рассматриваются особенности создания и использования эффективных теплообменных аппаратов. Представлен конструкции труб с развитой поверхностью теплообмена. Приведен порядок определения степени развитости поверхности теплообменника, коэффицие...

Повышение эффективности работы турбодетандерных агрегатов в составе СОГ КС за счёт регулирования режимов

В данной статье выполнен анализ эффективности системы охлаждения природного газа на КС, проанализированы способы повышения эффективности работы турбодетандерных агрегатов за счёт регулирования режимов и рассмотрены наиболее эффективные из них.

Разработка инженерной методики расчета режимных параметров компактных теплообменных аппаратов

В работе проведен анализ эффективности теплообменных аппаратов с оребрением и без, и на основе этого анализа разработана графо-аналитическая методика инженерного расчета их характеристик.

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов теплоснабжения при подземной прокладке в непроходных каналах

Проведено сравнение методик расчёта теплопотерь трубопроводами системы теплоснабжения для различных типов и плотности тепловой изоляции. Проведённые расчёты позволяют выбрать оптимальную толщину тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения и...

Исследование теплообменных процессов в системах солнечно-термической регенерации адсорбентов

В статье приведены результаты исследований теплообменных процессов в опытной гелиовоздухонагревательной установки для систем термической регенерации адсорбентов. На основе проведенных исследований и по результатам измерений получены основные теплотех...

Математические модели для определения технико-экономических показателей оценки эффективности процесса очистки картофеля аэродинамическим способом (некоторые результаты проекта 16-38-00343 РФФИ)

Работа выполнена по проекту РФФИ № 16–38–00343. В статье приведены разработанные на основе теоретических исследований математические модели для определения технико-экономических показателей — производительности машины и энергоемкости технологического...

Исследование динамики теплового режима отапливаемого помещения при аварийном отключении источника тепла

В разработке современных предложений по модернизации теплоснабжения зданий необходимо учитывать динамику процессов в этих системах как по отношению к управляющим, так и возмущающим воздействиям.

Из опыта выполнения лабораторной работы по экспериментальной проверке закона сохранения энергии в процессах теплопередачи

В статье рассматривается возможность модификации лабораторной работы по проверке выполнения закона сохранения энергии в процессе теплопередачи, даны рекомендации по выполнения работы учащимися 8 класса на уроках физики.

Похожие статьи

Сравнение теплоотдачи радиатора в режимах естественной и вынужденной конвекции

В данной работе произведена оценка коэффициента теплоотдачи в межрёберном зазоре радиатора в режиме вынужденной конвекции. Приведены анализ и сравнение теплоотдачи в различных режимах.

Повышение эффективности пластинчатых теплообменных устройств

Целью данной статьи является освещение проблемы повышения тепловой эффективности пластинчатого теплообменного аппарата. В статье предоставлен обзор на устройство и принцип работы теплообменника, указаны способы улучшения передачи тепловой энергии в т...

Особенности создания и использования эффективных теплообменных аппаратов

В статье рассматриваются особенности создания и использования эффективных теплообменных аппаратов. Представлен конструкции труб с развитой поверхностью теплообмена. Приведен порядок определения степени развитости поверхности теплообменника, коэффицие...

Повышение эффективности работы турбодетандерных агрегатов в составе СОГ КС за счёт регулирования режимов

В данной статье выполнен анализ эффективности системы охлаждения природного газа на КС, проанализированы способы повышения эффективности работы турбодетандерных агрегатов за счёт регулирования режимов и рассмотрены наиболее эффективные из них.

Разработка инженерной методики расчета режимных параметров компактных теплообменных аппаратов

В работе проведен анализ эффективности теплообменных аппаратов с оребрением и без, и на основе этого анализа разработана графо-аналитическая методика инженерного расчета их характеристик.

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов теплоснабжения при подземной прокладке в непроходных каналах

Проведено сравнение методик расчёта теплопотерь трубопроводами системы теплоснабжения для различных типов и плотности тепловой изоляции. Проведённые расчёты позволяют выбрать оптимальную толщину тепловой изоляции трубопроводов систем теплоснабжения и...

Исследование теплообменных процессов в системах солнечно-термической регенерации адсорбентов

В статье приведены результаты исследований теплообменных процессов в опытной гелиовоздухонагревательной установки для систем термической регенерации адсорбентов. На основе проведенных исследований и по результатам измерений получены основные теплотех...

Математические модели для определения технико-экономических показателей оценки эффективности процесса очистки картофеля аэродинамическим способом (некоторые результаты проекта 16-38-00343 РФФИ)

Работа выполнена по проекту РФФИ № 16–38–00343. В статье приведены разработанные на основе теоретических исследований математические модели для определения технико-экономических показателей — производительности машины и энергоемкости технологического...

Исследование динамики теплового режима отапливаемого помещения при аварийном отключении источника тепла

В разработке современных предложений по модернизации теплоснабжения зданий необходимо учитывать динамику процессов в этих системах как по отношению к управляющим, так и возмущающим воздействиям.

Из опыта выполнения лабораторной работы по экспериментальной проверке закона сохранения энергии в процессах теплопередачи

В статье рассматривается возможность модификации лабораторной работы по проверке выполнения закона сохранения энергии в процессе теплопередачи, даны рекомендации по выполнения работы учащимися 8 класса на уроках физики.

Задать вопрос