الحساب الصحيح سيوفر عليك الحرارة والبرودة! حساب إنتاج الحرارة لمشعات التدفئة المصنوعة من الحديد الزهر وفقًا للجدول

يتم إنشاء أنظمة التدفئة للحفاظ على ظروف مريحة للعيش أو أداء أنواع مختلفة من العمل. خلال موسم التدفئة، يتم تعويض فقدان الحرارة عن طريق استخدام أجهزة التدفئة..

إنها مصنوعة من الحديد الزهر، والألمنيوم، وثنائي المعدن. يُزوَّد سائل التبريد عبر أنابيب. على الرغم من التصميم والخصائص المميزة لبطاريات الألومنيوم وثنائي المعدن، إلا أن الكثيرين يختارون مشعات الحديد الزهر.

كفاءة مشعاع الحديد الزهر في نظام التدفئة

عند حساب نظام التدفئة للغرفة تحديد مساحة السطح المطلوبة للمبرد، مقبولة للتثبيت.

الصورة ١. مشعاع تدفئة من الحديد الزهر. الجهاز مُزخرف بزخارف مطروقة، مناسب للديكورات الداخلية الحديثة.

يقدم المصنعون أنواعًا مختلفة من الأجهزة التي تختلف في:

• نوع المادة المستخدمة (الحديد الزهر، الفولاذ، الألومنيوم والمعادن والسبائك الأخرى)؛
• ميزات التصميم؛
• الأحجام القياسية؛
• وجود الأجهزة المساعدة.

تم توحيد معايير مشعات الحديد الزهر في منتصف القرن الماضي.ولكن حتى الآن يقدم المصنعون ابتكارات مختلفة في التصميم.

العوامل المؤثرة على انتقال الحرارة في بطارية الحديد الزهر

عند تركيب المبرد بحرية على الحائط يكون انتقال الحرارة في أقصاه (الصورة 2). يتشكل تيار حمل حراري حر حول سطح جهاز التسخين، والذي ينقل الحرارة من السطح (ت_{العلاقات العامة} - درجة حرارة جدار الجهاز، درجة مئوية) إلى الهواء (ت_الخامس - درجة حرارة الهواء، °م) في الداخل.

الصورة ٢. مخطط تركيب مشعات الحديد الزهر. يُظهر أربعة خيارات لتصميم الأجهزة.

تركيب سخان تحت حافة النافذة والمسافة الصغيرة بينهما تقلل من سرعة الحمل الحراري الحر قليلاً.

عند تركيب مشعاع من الحديد الزهر في مكان مخصص للحائط يتم تقليل انتقال الحرارة إلى حد ما، حيث تنخفض شدة التدفق الحراري الحر بسبب المقاومة التي تنشأ.

عند تركيب جهاز التدفئة داخل خزانة زخرفية نقل الحرارة أقل، وتوفر الخزانة نفسها وشبكات الحماية مقاومة ملحوظة لحركة تدفق الهواء. لذلك، تتضمن الحسابات قيم معاملات التصحيح. المعاملات β₁ويأخذون في الاعتبار انخفاض كفاءة تبادل الحرارة الحملية بين سطح المبرد والهواء الداخلي.

لعكس تدفق الحرارة إلى الغرفة، يقومون بوضعها على الجدران. البولي إيثيلين الرغوي مع رقائق الألومنيوم (البولي ايثيلين المغلف).

يؤدي استخدام مثل هذا الجهاز إلى تقليل فقدان الحرارة في المنطقة التي يوجد بها جهاز التدفئة.

في الجدول 1 تظهر قيم المعامل الذي يميز طريقة تركيب مشعاع الحديد الزهر على الحائط.

الجدول 1

قيم المعامل الذي يميز طريقة تركيب الجهاز على الحائط:

طرق تمديد الأنابيب لها تأثير إضافي. التمديد المفتوح يزيد من تدفق الحرارة إلى الغرفة، بينما التمديد المغلق لا يؤثر بشكل ملحوظ على تدفق الحرارة الإضافي. معامل β2 يُقيّم طريقة مد الأنابيب ونوع نظام إمداد سائل التبريد. عند استخدام نظام أحادي الأنبوب بطريقة مد مفتوحة، β2 = 1.04، مع نظام أنبوبين - β2 = 1.05.

منهجية حساب مساحة جهاز التدفئة

يتم تحديد مساحة سطح المبرد المصنوع من الحديد الزهر بالصيغة التالية:

ف_{العلاقات العامة}= ((ف_{العلاقات العامة} - ف_تر)β₁ بيتا₂)/(ك_{العلاقات العامة} (ت_{العلاقات العامة} - ت_الخامس)), م²، (1)

أين ف_{العلاقات العامة} - نقل الحرارة من مشعاع الحديد الزهر، الثلاثاء؛

ف_تر - نقل الحرارة من أنابيب الإمداد، الثلاثاء؛

ك_{العلاقات العامة} - معامل يميز انتقال الحرارة من سائل التبريد إلى الهواء داخل الغرفة، و/م²*°م).

تدفق الحرارة من الأنابيب الموضوعة بشكل مفتوح داخل الغرفة، تم حسابها باستخدام الصيغة:

ف_تر= ∑ ف_تر ك_تر (ت_تر - ت_الخامس )η، W (2)

أين ف_تر = πdl - مساحة سطح مقطع الأنبوب، م²؛

د - قطر مقطع الأنبوب، م؛

ل - طول مقطع الأنبوب، م؛

ت_تر - متوسط ​​قيمة درجة حرارة سائل التبريد في الأنبوب، درجة مئوية؛

ك_تر - معامل انتقال الحرارة من سائل التبريد إلى الهواء، و/م²*°م)؛

η - معامل يأخذ في الاعتبار موقع الأنبوب في الفضاء (بالنسبة للأنابيب الرأسية η = 0.5؛ للأفقية - η = 1.0) .

بعد تحديد مساحة سطح جهاز التدفئة يتم حساب عدد الأقسام. الصيغة المستخدمة هي:

ن=ف_{العلاقات العامة}/ف_قسم ، قطع، (3)

أين ف_قسم - مساحة سطح مقطع من مشعاع الحديد الزهر من علامة تجارية معينة، م² (الجدول 2).

الجدول 2

معلومات أساسية عن مشعات الحديد الزهر:

الصورة 3. جدول يوضح أبعاد ومساحة السطح ووزن العلامات التجارية المختلفة لمشعات الحديد الزهر.

في الغرف الكبيرة، غالبًا ما يلزم تركيب عدة بطاريات، وليس بطارية واحدة. في هذه الحالة، يُؤخذ وجود النوافذ في الاعتبار. تُوضع البطاريات أسفل النوافذ. ومن ثم فإن عدد الأقسام في المبرد الحديدي الواحد سيكون:

ن_خفاش=ن/ن_نعم ، قطع، (4)

حيث ن_نعم - عدد النوافذ.

مفهوم درجة الحرارة والضغط

يأخذ الحساب في الاعتبار متوسط ​​درجات حرارة سائل التبريد والهواء داخل الغرفة. بالنسبة لأنظمة التدفئة المختلفة، قد تختلف هذه القيم ضمن حدود واسعة. عند تركيب نظام تدفئة أحادي الأنبوب (للمباني السكنية الصغيرة)، Δt (درجة الحرارة والضغط، Δt = t_{العلاقات العامةأنا} - ت_الخامس ، درجة مئوية ) على كل جهاز رقم i سوف تنخفض.

غالبا ما تنخفض القيمة Δt تتناسب مع عدد أقسام مشعات الحديد الزهر المستخدمة في النظام. ويُعتبر أن كل قسم من مشعات الحديد الزهر في طرازات م-140 (م-140-AO) يقلل درجة حرارة سائل التبريد بمقدار ت_سن = 0.25…0.38 درجة مئوية. مشعات النموذج RD-90، B-85 خفض درجة الحرارة بمقدار ت_سن = 0.19…0.28 درجة مئوية. لذلك، لكل بطارية فردية يتم حساب الانخفاض في درجة حرارة سائل التبريد على النحو التالي:

ت_في=ت₁ - ن_{القسم الأول} ت_سن ، درجة مئوية، (5)

أين ت₁ - درجة حرارة سائل التبريد عند مخرج الغلاية، درجة مئوية؛

ن_{القسم الأول} - عدد الأقسام حتى البطارية المحسوبة لنظام التدفئة بأنبوب واحد.

على التوالى، سيتم تحديد الفرق في درجة الحرارة في البطارية i:

Δt_أنا= ت_في - ت_الخامس، °س. (6)

في أنظمة الأنابيب الثنائية، يتأثر تغير درجة حرارة سائل التبريد في كل بطارية بانخفاض درجة حرارة أنابيب التزويد. أما في المباني الصغيرة، فتُعد هذه الخسائر ضئيلة، ولذلك غالبًا ما تُهمل في الحسابات. ويعتقد أن الفرق في درجات الحرارة يتحدد على النحو التالي:

Δt= (t₁ - ت₂)/2 - ت_الخامس، درجة مئوية، (7)

أين ت₂ - درجة الحرارة في خط الأنابيب العائد، درجة مئوية.

الجدول 3

قيم معامل انتقال الحرارة لمشعات الحديد الزهر:

الصورة رقم 4. جدول يوضح معاملات انتقال الحرارة لمشعات التدفئة المصنوعة من الحديد الزهر من مختلف العلامات التجارية.

تنظيم درجة حرارة سائل التبريد عند مخرج الغلاية

خلال موسم التدفئة، تنخفض درجة الحرارة الخارجية إلى قيم حرجة لبضعة أيام فقط. لذلك، يصبح من الضروري ضبط معلمات سائل التبريد عند مخرج الغلاية. ومن خلال تقليل هذه القيمة، يتم تقليل حجم الفرق في درجة الحرارة Δt.

قد يكون من الصعب تحديد قيمة كل حالة بالحساب. لذلك، يتم تجميع جداول خاصة تتضمن ومن المقترح تعديل درجة الحرارة₁ اعتمادًا على الظروف الخارجية.

تم استخدام الجدول، بناءً على توقعات الطقس للساعات أو الأيام القادمةوهذا يسمح بتقليل إجمالي استهلاك الوقود أثناء فترة التسخين.

تعتمد ظروف تشغيل المباني وأنظمة التدفئة فيها على عدد من العوامل الأخرى.

لهذا السبب تركيب أجهزة استشعار درجة الحرارة داخل الغرفةوهي مرتبطة بالغلايات.

يساعد وجود مثل هذا الاتصال على الحفاظ على الظروف المريحة. في كل غرفة.

فيديو مفيد

شاهد الفيديو لمعرفة كيفية زيادة إنتاج الحرارة من مشعات الحديد الزهر.

تحسين الطاقة الحرارية

التركيب الصحيح لمبرد الحديد الزهر في الداخل يسمح بتوفير ظروف أفضل للتبادل الحراري بين سائل التبريد في نظام التدفئة والهواء داخل الغرفة.

تحسين نظام التدفئة، والذي يتم تنفيذه من خلال الاختيار الكفء لأجهزة التدفئة وظروف التشغيل، يسمح لك بالحفاظ على ظروف معيشية مريحة داخل المبنى وأنواع أخرى من الأنشطة.

استخدام أنظمة التحكم في الغلايات يسمح لك بتثبيت درجة الحرارة داخل كل غرفة تحت ظروف خارجية مختلفة.