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

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 21 декабря, печатный экземпляр отправим 25 декабря.

Опубликовать статью в журнале

Библиографическое описание:

Амангельды А. Г., Ахметов А. А., Ермоленко М. В., Касымов А. Б., Золотов А. Д. Исследование эффективности теплоотдачи отопительных приборов // Молодой ученый. — 2019. — №21. — С. 89-92. — URL https://moluch.ru/archive/259/59608/ (дата обращения: 11.12.2019).



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

Экспериментальное исследование коэффициента теплоотдачи...

Экспериментальное исследование коэффициента теплоотдачи в трубках теплообменника при применении

Эффективность этих способов различна, в лучшем случае удается увеличить теплоотдачу в 2–3

Рис.1. Зависимость коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса.

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Экспериментально рассчитаны коэффициенты теплоотдачи при испарении капли воды. Обнаружили, что при остывании нагретой поверхности коэффициент теплоотдачи в температурной области быстрого испарения в 2 раза выше, чем в этой же области, только при...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Значение коэффициента теплоотдачи н от наружной поверхности покровного слоя теплоизоляционной конструкции трубопровода с температурой (tп  150 C), можно определить в соответствии с (13) и (14) по приближённой формуле для канальной прокладки

Передача тепла через стенки бытовой печи | Статья в журнале...

Рис. 3. Изменение суммарного коэффициента теплоотдачи плоской поверхности от температуры поверхности. Из графиков рисунка 3 видно, что с достаточной точностью можно вести расчеты теплоотдачи поверхностей печи, принимая их все как вертикальные.

Повышение эффективности конвективного теплообмена в котлах...

Посредством интенсификации теплообмена увеличивается количество тепла, передаваемого через единицу поверхности теплообмена

Обзор методов интенсификации теплообмена показал, что на сегодня существует масса способов увеличения коэффициента теплоотдачи.

Моделирование и исследование тепломассообменных процессов...

Анализ исследований показывает, что коэффициент теплоотдачи с поверхности картофеля в условиях свободной конвекции в основном зависит от температурного напора между поверхностью продукта и омывающим воздухом, от геометрических размеров продукта и...

Теплотехнический расчет солнечно-паровых установок

где коэффициент теплопередачи или обратное ему значениекоэффициент термического

Полагая, что внутренняя сторона труб поверхностей нагрева котла свободна от накипи, а

коэффициент теплоотдачи, испарение капли воды, нагретая поверхность, массовая...

Графики регулирования тепловой нагрузки централизованных...

Кривизна графика отражает экспоненциальную зависимость теплоотдачи отопительного прибора от разности температур.

Зингер Н. М. Расчет на ЭВМ оптимального режима отпуска тепла от ТЭЦ в район с разнородной тепловой нагрузкой / Н. М. Зингер, А. И. Любарская, Н. П...

Автоматизация расчета дополнительного источника тепла

При проектировании теплоэнергетических комплексов, в основе которых лежат когенерационные установки, нужно учитывать, что в течение года расход теплоты на отопление (либо другие нужды) будет различным.

Похожие статьи

Экспериментальное исследование коэффициента теплоотдачи...

Экспериментальное исследование коэффициента теплоотдачи в трубках теплообменника при применении

Эффективность этих способов различна, в лучшем случае удается увеличить теплоотдачу в 2–3

Рис.1. Зависимость коэффициента теплоотдачи от числа Рейнольдса.

Экспериментальное исследование теплообмена при испарении...

Экспериментально рассчитаны коэффициенты теплоотдачи при испарении капли воды. Обнаружили, что при остывании нагретой поверхности коэффициент теплоотдачи в температурной области быстрого испарения в 2 раза выше, чем в этой же области, только при...

Определение теплопотерь через теплоизоляцию трубопроводов...

Значение коэффициента теплоотдачи н от наружной поверхности покровного слоя теплоизоляционной конструкции трубопровода с температурой (tп  150 C), можно определить в соответствии с (13) и (14) по приближённой формуле для канальной прокладки

Передача тепла через стенки бытовой печи | Статья в журнале...

Рис. 3. Изменение суммарного коэффициента теплоотдачи плоской поверхности от температуры поверхности. Из графиков рисунка 3 видно, что с достаточной точностью можно вести расчеты теплоотдачи поверхностей печи, принимая их все как вертикальные.

Повышение эффективности конвективного теплообмена в котлах...

Посредством интенсификации теплообмена увеличивается количество тепла, передаваемого через единицу поверхности теплообмена

Обзор методов интенсификации теплообмена показал, что на сегодня существует масса способов увеличения коэффициента теплоотдачи.

Моделирование и исследование тепломассообменных процессов...

Анализ исследований показывает, что коэффициент теплоотдачи с поверхности картофеля в условиях свободной конвекции в основном зависит от температурного напора между поверхностью продукта и омывающим воздухом, от геометрических размеров продукта и...

Теплотехнический расчет солнечно-паровых установок

где коэффициент теплопередачи или обратное ему значениекоэффициент термического

Полагая, что внутренняя сторона труб поверхностей нагрева котла свободна от накипи, а

коэффициент теплоотдачи, испарение капли воды, нагретая поверхность, массовая...

Графики регулирования тепловой нагрузки централизованных...

Кривизна графика отражает экспоненциальную зависимость теплоотдачи отопительного прибора от разности температур.

Зингер Н. М. Расчет на ЭВМ оптимального режима отпуска тепла от ТЭЦ в район с разнородной тепловой нагрузкой / Н. М. Зингер, А. И. Любарская, Н. П...

Автоматизация расчета дополнительного источника тепла

При проектировании теплоэнергетических комплексов, в основе которых лежат когенерационные установки, нужно учитывать, что в течение года расход теплоты на отопление (либо другие нужды) будет различным.

Задать вопрос