Тепловой расчет отопительных приборов, Как считать если дана только Q 1-ой секц Опции

[akolmakov]

Уважаемые господа.

При расчете величины отопительных приборов имеющихся во всех старых справочниках никаких проблем нет, есть там всякие экм-ы и все необходимые данные. А вот как быть с современными приборами в которых как правило есть только мощность одной секции.

Вопрос: а при каких условиях определена мощность одной секции современных приборов (ну там расход, температурный напор и т.д.). Ведь производителю выгоднее указать наибольшую мощность и я редко встречал при каких параметрах определена заявленная мощность. Как в этих случаях расчитывать величину отопительных приборов в однотрубной системе, да в прочем и в 2-х трубной тоже.

Может конечно это и не проблема, но тогда я может чего не понимаю, вразумите.
Кто как выходит из этой ситуации и как выполняет расчет может у кого есть простенькие програмки, поделитесь информацией.

Заранее благодарю.

[akolmakov]

Уважаемые господа.

При расчете величины отопительных приборов имеющихся во всех старых справочниках никаких проблем нет, есть там всякие экм-ы и все необходимые данные. А вот как быть с современными приборами в которых как правило есть только мощность одной секции.

Вопрос: а при каких условиях определена мощность одной секции современных приборов (ну там расход, температурный напор и т.д.). Ведь производителю выгоднее указать наибольшую мощность и я редко встречал при каких параметрах определена заявленная мощность. Как в этих случаях расчитывать величину отопительных приборов в однотрубной системе, да в прочем и в 2-х трубной тоже.

Может конечно это и не проблема, но тогда я может чего не понимаю, вразумите.
Кто как выходит из этой ситуации и как выполняет расчет может у кого есть простенькие програмки, поделитесь информацией.

Заранее благодарю.

[Гость_Karrin_*]

Как раз с современными приборами проблем быть не должно...если производитель заинтересован чтобы его продукт использовали, сам вам разжует как это делается, а будете использовать самодельные программки - на вас же шишки и повалятся.

С уважением Karrin

[Гость_Казимирик_*]

На многие нагревательные приборы, в том числе и импортные, ООО "Витатерм" выпускает рекомендации по применению нагревательных приборов. В них проверяются технические характеристики приборов и даны все коэффициенты. Эти рекомендации являются официальным документом.
По состоянию на май 2005г в рекомендаций было на 55 типов нагревательных приборов.
Я стараюсь применять приборы, в том числе и импортные, на которые разработаны рекомендации.
С уважением. Александр Казимирик.

[akolmakov]

Вот это и странно добрые люди из Витатерм предоставляют данные на приборы других производителей. А сами производители далеко не все, и многие их диллеры в регионах вообще не понимают о чем их просят.

А где взять эти рекомендации или как их достать.
может подскажете.

[Гость_Казимирик_*]

"Добрые люди" из "Витатерм" берут за эти рекомендации деньги. И разрабатывают они их на основании теплогидравлических и прочностных испытаний в лаборатории ФГУП "НИИсантехники". Ни один серьёзный проектировщик не будет применять нагревательные приборы без этих рекомендаций. Поэтому фирмы производители оборудования сами заинтересованы, что бы эти рекомендации были у проектировщиков.
Они-же, многие по крайней мере, и распространяют их бесплатно. Можно найти их и в интернете, например на сайте завода "Изотерм". Официально их распространяет ГУП ЦПП Москва, Димитровское шоссе 46 корп 2 тел 095-482-17-02
Цена их от 100 до 300 рублей.
С уважением Казимирик.

[Alex_]

Никогда не встречал таких проблем. Все данные у производителя (продавца) как правило, есть.

[Newenergetik]

Вопрос: а при каких условиях определена мощность одной секции современных приборов (ну там расход, температурный напор и т.д.).

ГОСТ 8690-94
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
РАДИАТОРЫ ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ЧУГУННЫЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
(Не знаю, действует ли он сейчас официально, или нет. Да это и не важно)

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)
ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Номинальный тепловой поток, кВт, - тепловой поток, определяемый при нормированных условиях: температурный напор 70°С, расход теплоносителя 0,1 кг/с при его движении в приборе по схеме «сверху-вниз», атмосферное давление 1013,3 гПа.

[Гость_ShaggyDoc_*]

Номинальный тепловой поток, кВт, - тепловой поток, определяемый при нормированных условиях: температурный напор 70°С, расход теплоносителя 0,1 кг/с при его движении в приборе по схеме «сверху-вниз», атмосферное давление 1013,3 гПа.

Это верно по отношению к "советским" отопительным приборам. Методика ориентирована на наиболее распространенные однотрубные системы.

Приборы западных фирм испытываются на другие условия, более характерные для двухтрубных систем с пониженной температурой теплоносителя. Поэтому просто взять номинальный тепловой поток буржуинского прибора и пересчитать по "нашим" формулам нельзя.

Безусловно, лучше всего пользоваться Рекомендациями Витатерм. В Интернете их полно, жаль не нашел пока все сразу (для всех приборов и фирм) и в одном месте.

[Гость_Veterran_*]

Спор затянулся, а истины все нет.
"Рекомендации" являются "официальным" документом только для тех организаций, которые своим решением (приказом руководителя) примут их в качестве таковых. Во всех остальных случаях возможность и необходимость их применения - это частное дело проектанта.

Грамотному проектанту старой школы эти рекомендации нужны, как рыбке зонтик.

Тепловой поток радиаторов - главного типа импортных отопительных приборов - не зависит от расхода воды в очень широких пределах, поэтому для расчета теплоотдачи достаточно пересчитать на требуемый температурный напор то, что дано в самом кратком буклете, пользуясь показателем степени и теплотдачей при "европейском" или ином температурном напоре, приведенными там же.

[Newenergetik]

Это верно по отношению к "советским" отопительным приборам. Методика ориентирована на наиболее распространенные однотрубные системы.

Приборы западных фирм испытываются на другие условия, более характерные для двухтрубных систем с пониженной температурой теплоносителя. Поэтому просто взять номинальный тепловой поток буржуинского прибора и пересчитать по "нашим" формулам нельзя.

Безусловно, лучше всего пользоваться Рекомендациями Витатерм. В Интернете их полно, жаль не нашел пока все сразу (для всех приборов и фирм) и в одном месте.

Прежде всего нужно понять суть физических явлений, происходящих в отопительном приборе. На что влияют нормированные условия?
Расход теплоносителя, являющийся функцией его скорости влияет на коэффициент теплоотдачи "от воды к стенке" α1, но как известно, α1 практически не влияет на коэффициент теплопередачи прибора k, т.к. нагреваемой средой является воздух и коэффициент "от стенки с воздуху" α2 ниже α1 на порядки.
Атмосферное давление влияет на плотность нагреваемого воздуха, которая входит в формулу определения α2, но во всем диапазоне возможных значений атмосферного давления его влияние на α2 ничтожно.
Остается только температурный напор и я полностью согласен с Veterran:

поэтому для расчета теплоотдачи достаточно пересчитать на требуемый температурный напор то, что дано в самом кратком буклете

А что касается "наших" и "ненаших" формул… Это просто гол в ворота Петросяну!
Работа отопительных приборов во всей Вселенной описывается системой из двух уравнений – уравнения теплопередачи и уравнения теплового баланса:
Q=kF[(t1+t2)/2 - tв]
Q= GCp(t1-t2)
И всё. Остальное лишь развитие этого закона, будь система хоть двухтрубной, хоть однотрубной, хоть четырнадцати_с_половинотрубной, а прибор – хоть российским, хоть марсианским.

По поводу Рекомендаций Витатерм можно почитать одно из мнений Здесь. Лично я к этому мнению никак не отношусь, т.к. сначала хочу подробнее изучить сами рекомендации.

[Гость_ShaggyDoc_*]

Работа отопительных приборов во всей Вселенной описывается системой из двух уравнений – уравнения теплопередачи и уравнения теплового баланса:
Q=kF[(t1+t2)/2 - tв]
Q= GCp(t1-t2)
И всё. Остальное лишь развитие этого закона, будь система хоть двухтрубной, хоть однотрубной, хоть четырнадцати_с_половинотрубной, а прибор – хоть российским, хоть марсианским.

Безусловно, это так. Но в фундаментальнейшей формуле Q=kFdT спрятано "нефундаментальное" значение коэффициентов теплопередачи. Именно здесь могут проявляться различия в методиках. Разные авторы, разные производители с разными интересами. Разные методики испытаний и определения коэффициентов.

Да и с разностью температур не все просто - в зависимости от вида теплообменника (в частном случае - отопительный прибор), они может определяться по-разному.

Хотелось бы иметь единую формулу, "для всей Вселенной", но пока ее нет.

[Alex_]

Хотелось бы иметь единую формулу, "для всей Вселенной", но пока ее нет.

Для практических расчетов (секционные и панельные радиаторы) вполне хватает следующего:
1) Знать теплоотдачу для какого-нибудь заданного температурного напора. (как правило, эти данные есть)
2) Теплоотдача при других величинах температурного напора пропорциональна этому самому напору в степени 1,3. Точности хватает. Все равно при подборе радиаторов возникающее расхождение расчетной и реальной мощности выше.

Расход теплоносителя, являющийся функцией его скорости влияет на коэффициент теплоотдачи "от воды к стенке" α1, но как известно, α1 практически не влияет на коэффициент теплопередачи прибора k, т.к. нагреваемой средой является воздух и коэффициент "от стенки с воздуху" α2 ниже α1 на порядки.

А так ли это для конвекторов, представляющих собой трубу с "нанизанными" на нее пластинами?
Там ведь площадь контакта воды и стенки, и, соответственно, пластин и воздуха тоже отличается на порядки. Зависит ли теплоотдача от характера течения воды в трубе конвектора (турбулентный, ламинарный)? Задаю знатокам эти вопросы, поскольку сталкивался с ситуацией, когда в двухтрубных системах конвекторы "не грели", но после увеличения расхода в несколько раз (без изменения температуры теплоносителя) стали работать намного лучше, т. е дело не только в снижении градиента температуры. Вопрос актуален, поскольку стальные ковекторы - "бюджетный" вариант.

[Newenergetik]

Безусловно, это так. Но в фундаментальнейшей формуле Q=kFdT спрятано "нефундаментальное" значение коэффициентов теплопередачи. Именно здесь могут проявляться различия в методиках. Разные авторы, разные производители с разными интересами. Разные методики испытаний и определения коэффициентов.

Если различные методики дают различные результаты для одного и того же прибора в одинаковых условях, то это говорит лишь об одном - верна из них только одна методика, или вообще, ни одной.
Ведь истина едина - есть прибор, есть конкретные условия, т.е. учтенные и занормированные факторы, определяющие его работу, при этом тепловая мощность прибора будет конкретной и вполне определенной, не зависящей от способа ее определения.

Вот, например, здесь. Первые попавшиеся Рекомендации Витатерм. В тепловом расчете видим коэффициент b – поправку на атмосферное давление. Что, в тех. задании на проектирование системы отопления указывается постоянное атмосферное давление, которое будет в помещении с установленным прибором?
Да, для теории - интересно, но что это значит на практике?

А вот что касается интересов производителелей - это больной вопрос. Каждый пытается подогнать законы физики под свой бизнес и непорядочность производителей, зачастую, доминирует во всех их действиях.
Я часто вспоминаю электрообогреватель "Доброе тепло", реклама которого несколько лет шла по телевизору в "Телемагазине". Рекламировался он так:
"Наш обогреватель отдает энергии в три раза больше, чем потребляет".
Ну что тут можно добавить?..

Да и с разностью температур не все просто - в зависимости от вида теплообменника (в частном случае - отопительный прибор), они может определяться по-разному.

Конечно, для разных типов тепловых установок температурный напор определяется по-разному, кто бы спорил. Зависит он от схемы движения греющей и нагеваемых сред.
Но мы говорим об отопительных приборах (полагая по умолчанию, что прибор прогревается равномерно, в нем нет застойных зон, грязи воздуха и прочих посторонних факторов). И здесь, как и везде, возможны два варианта расчета температурного напора - более научный, среднелогарифмический и более практический, а котором я говорю - среднеарифметический. Для реальных условий погрешность расчета по второму способу будет незаметна.

Хотелось бы иметь единую формулу, "для всей Вселенной", но пока ее нет.

Не надо путать "формулу для всей Вселенной" и "формулу для всех приборов". Во Вселенной законы физики не меняются, прикладные формулы (т.е. формуры для приборов) выводятся из них - либо теоретически, либо эмпирически. Базируясь на одних и тех же "вселенских" закономерностях выведены формулы как для водоводяных теплообменников, так и для отопительных приборов, котлов, печей и др.
Между самими разными типами отопительных приборов не существует такой глобальной разницы, как между ними и, например, паровыми котлами. На каждый тип отопительных приборов не нужны свои формулы, всю незначительную разницу, которую эти формулы покажут, компенсируют реальные условия, в которых устанавливаются приборы -инфильтрация, повышенные теплопотери ограждающих конструкций, грязный теплоноситель и т.д.

[Newenergetik]

А так ли это для конвекторов, представляющих собой трубу с "нанизанными" на нее пластинами?
Там ведь площадь контакта воды и стенки, и, соответственно, пластин и воздуха тоже отличается на порядки.

Думаю, здесь нужно вспомнить "старую школу" с ее ЭКМами. Для каждого прибора можно определить некую эквивалентную поверхность теплообмена, что позволит отойти от сложной реальной геометрии поверхности.
Поэтому, здесь, как и везде, α1 оказывает такое же малое влияние на k, как и в других отопительных приборах.

Зависит ли теплоотдача от характера течения воды в трубе конвектора (турбулентный, ламинарный)? .

Конечно, число Рейнольдса оказывает влияние на α1, но α1 в свою очередь… (см. предыдущий пункт).

сталкивался с ситуацией, когда в двухтрубных системах конвекторы "не грели", но после увеличения расхода в несколько раз (без изменения температуры теплоносителя) стали работать намного лучше, т. е дело не только в снижении градиента температуры.

Что значит "без изменения температуры теплоносителя" - на входе или на входе+на выходе?
Логично предположить, что через конвектор просто не шел теплоноситель, соответственно его температура на выходе была низкой. Добавили расход, увеличили температуру на выходе, вырасла мощность.

[Гость_ShaggyDoc_*]

Что я имею ввиду под "единой формулой"?

Одна, физически бесспорная, есть - Q=kFdT. И, разумеется, Q= GCp(t1-t2)

Здесь определение коэффициентов теплопередачи (теплоотдачи) требует единого подхода. Производители теперь указывают мощность единичного прибора. Она определена при неких "стандартных" условиях, которые зачастую неизвестны. Зная "стандартные" условия, разумеется, можно пересчитать мощность прибора на реальные. Но ведь их часто не знают (или не хотят знать). Указал производитель киловатты, вот и делят потери на мощность прибора и получают число секций или конвекторов.

А хотелось бы иметь именно формулу, учитывающую основные факторы (атмосферное давление, может быть, можно и опустить). И формула, в общем виде, должна быть единой для всех производителей. Здесь речь идет об отопительных приборах, но лучше, если бы и для воздухонагревателей.

Что касается "достаточной для практики точности", то тут формула есть "Ставь, сколько войдет под окном".

Однако и факторы, которыми пренебрегают, часто реально оказывают большое влияние на теплоотдачу. Например, у "советских" конвекторов снижение температуры теплоносителя ниже некоторого предела значительно снижает температуру в помещениях. Больше, чем у радиаторов. Здесь начинают действовать не только законы теплопередачи в самом приборе, но и особенности лучистого и конвективного теплообмена.

Схемой движения теплоносителя в колончатом радиаторе можно и пренебречь, принимая ("полагая по умолчанию, что прибор прогревается равномерно") его среднюю температуру равной средней температуре теплоносителя. Но на самом деле не так - достаточно пощупать радиаторы.

А если имеем высокий прибор, типа конвектора, в котором холодный воздух всегда идет снизу, а теплоноситель может идти и снизу (прямоточная схема) или сверху (противоточная схема). Это тоже надо учитывать.

Вообще-то такая "универсальная" формула есть - это расчет, основанный на "энергетическом" кпд любого устройства и "числе единиц переноса тепла". Она пригодна и для отопительных приборов, и для воздухонагревателей, и для водонагревателей. Только применяется редко, а при расчете отопительных приборов вообще не применяется. Но и в ней фигурирует коэффициент теплопередачи, значение которого весьма зависит от "совестливости" фирмы-производителя.

Кстати, в "доброе старое время", когда поверхность приборов считалась в ЭКМ, а производительность котлов определялась через УКМ, все было весьма пристойно. Но, так как УКМ для котлов сделали экономическим показателем, то заводы стали УКМ завышать. Довели теплосъем новых котлов аж до 22000 ккал с м2 (на бумаге, благодаря махинациям с методиками), соответственно увеличив в более чем в 2 раза УКМ и отчетные показатели. С отопительными приборами и их ЭКМ такого не произошло, но попытки были.