Устройство и принцип действия автономной системы отопления

В ходе лабораторной работы я познакомилась со следкющими понятиями: хеш-таблица, хеш-функция, ключ, адрес, коллизия. Научилась применять их для решения такого типа задач.

Устройство и принцип действия автономной системы отопления.

 

 

Цель работы: Ознакомление со схемой, устройством и техническими характеристиками лабораторной модели автономной системы отопления. Ознакомление с оборудованием, запорной и регулирующей арматурой, средствами измерений и возможных вариантов конфигураций отопительных систем.

 

 

Для обеспечения стандартных условий комфорта в отапливаемых помещениях в соответствии с требованиями норм и их функциональным назначением, необходимо иметь достаточно ясные представления как о традиционных методах и средствах достижения комфортных состояний, так и тенденциях их совершенствования и развития.

Инженерная задача создания комфортных условий в обогреваемых помещениях может быть сформирована как требование достижения

теплового баланса между источниками поступления тепла в помещении

(отопительные приборы, оборудование, солнечная радиация) и потерь тепла через ограждающие конструкции, с инфильтрацией воздуха через оконные

проемы и с вентиляционным воздухом.

Под комфортными условиями подразумеваются такие значения параметров внутренней среды обитаемого помещения (в первую очередь

температуры) при которых внутренние системы регуляции организма испытывают минимальные напряжения.

Инженерная система, обеспечивающая поступление тепла в

обогреваемое помещение, сбалансированное с потерями его в окружающую среду при комфортных значениях внутренних температур, называется системой отопления.

В систему отопления входят отопительные приборы с соединительными трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой, образующими по способу соединения определенную стандартную

конфигурацию. Любая конфигурация образуется одним из возможных взаимных способов соединения отопительных приборов. При параллельном подключении отопительных приборов система отопления называется

двухтрубной, при последовательном подключении - однотрубной.

Условия работы отопительных приборов при разных схемах подключения будут неодинаковыми, и это обстоятельство учитывается при проектировании системы отопления, а в последующем при монтаже и

наладке.

Основным элементом системы отопления является отопительный прибор (конвектор, радиатор и др.). Существует номенклатура отопительных

приборов, включающая множество различных по конструктивному исполнению, дизайну, удельными и номинальными техническими характеристиками приборов. Это обстоятельство важно в том отношении,

что в процессе проектирования и в дальнейшем процессе наладки

отопительной системы номенклатурный перечень отопительных приборов облегчает и обеспечивает принятие грамотного решения, в котором отопительный прибор является замыкающим элементом.

Для изучения устройства, режимов работы и теплофизических процессов в системах отопления, предлагается экспериментальная установка,

включающая в себя все основные элементы стандартной автономной системы отопления.

В составе опытной установки основными элементами являются:

теплогенератор 1 с устройством регулирования температуры,

расширительный бак 2, устройства обеспечивающие безопасность 3, 4, 5, два отопительных прибора 12, автоматический регулятор температуры 6 теплоносителя на входе в систему отопления, циркуляционный насос 22. Отопительные приборы и элементы оборудования соединены трубопроводами и запорно-регулирующей арматурой в схему, позволяющую гибко видоизменять конфигурацию системы в зависимости от постановки задачи лабораторного эксперимента. На рис.1 представлена общая принципиальная схема опытной установки.

 

 

 

 

Рис. 1 Гидравлическая схема автономной системы отопления

 

 

1 - теплогенератор с устройством регулирования температуры;

2 - расширительный бак:

3 - манометрический термометр и манометр для измерения температуры теплоносителя на выходе теплогенератора и давления в системе;

4 - предохранительный клапан на 1,5 ати, для аварийного сброса давления из системы;

5 - автоматический паровоздушный клапан поплавкового типа для

удаления воздуха из системы;

6 - автоматический регулятор температуры теплоносителя на входе отопительных приборов смесительного типа с электроприводом;

7 - трехходовой смесительный кран КР1 для ручной установки

температуры теплоносителя на входе автоматического регулятора;

8 - трехходовой переключающий кран КР3, устанавливающий отопительный прибор ОП1 в схему последовательного (положение 2) или одиночного

(положение 1) подключения;

9 - трехходовой переключающий кран КР2, устанавливающий отопительный прибор ОП2 в схему последовательного (положение 1) или одиночного

(положение 2) подключения;

10 - датчик температуры ТЕ1 теплоносителя на входе автоматического регулятора 6;

11 - датчик температуры ТЕ2 теплоносителя на выходе автоматического регулятора 6 и на входе отопительного прибора ОП1;

12 - отопительные приборы ОП1 и ОП2;

13 - краны «Маевского» для удаления воздуха из отопительных приборов.

14 - регуляторы расхода отопительных приборов ОП1 и ОП2;

15 - шунтирующие перемычки отопительных приборов ОП1 и ОП2;

16 - отключающие краны перемычек отопительных приборов ОП1 и ОП2;

17 - датчик температуры ТЕ3 теплоносителя на выходе отопительного прибора ОП1;

18 - датчик температуры ТЕ4 смеси рабочего и шунтирующего потоков

теплоносителя на выходе отопительного прибора ОП1;

19 - датчик температуры ТЕ5 теплоносителя на выходе отопительного прибора ОП2;

20 - датчик температуры ТЕ6 смеси рабочего и шунтирующего потоков теплоносителя на выходе отопительного прибора ОП2;

21 - датчик температуры ТЕ7 окружающего воздуха;

22 - циркуляционный насос;

23 - регулятор общего расхода теплоносителя;

24 - счетчик расходомер общего расхода теплоносителя;

25 - фильтр;

26 - узел заполнения системы (заправочный вентиль, обратный клапан,

фильтр);

27 - сливной кран со шлангом;

28 - датчик температуры ТЕ8 на выходе теплогенератора;

29 - датчик температуры ТЕ9 на выходе автоматического регулятора температуры 6 теплоносителя в контуре отопительных приборов.

Основными характеристиками любой системы отопления являются номинальная тепловая мощность и температурный график.

Рабочее давление, конструктивные особенности, типы используемых отопительных приборов, рабочий объем системы отопления, схема подключения являются производными параметрами.

В зависимости от этих характеристик формируются требования к отдельным элементам системы. Так, необходимый объем расширительного бака определяется в основном рабочим объемом системы отопления. Необходимая производительность циркуляционного насоса определяется

номинальной мощностью системы отопления, температурным графиком системы или отдельного ее контура и удельной теплоемкостью теплоносителя.

 

 

Задание:

1. Рассчитайте значение расходов теплоносителя для следующих исходных параметров:

• Номинальная мощность 20 Квт;

• Температурные графики 95 – 70, 60 – 45 и 35 – 30 ºС;

• Удельная теплоемкость теплоносителя CР

≈ 4,1819 [Дж/г · ºС].

2. Измерьте производительность циркуляционного насоса используемого в стенде при различных скоростях вращения насоса. Измерения можно производить на «холодном» стенде.

 

 

Порядок выполнения:

1. Включите стенд без включения теплогенератора (автоматы 1, 3, 4).

2. Включите ПЭВМ и запустите управляющую программу.

3. Установите кран КР1 в положение рукояткой вверх.

4. Установите кран КР2 в положение 1, а кран КР3 в положение 2.

5. В результате будет подключен отопительный прибор №1.

6. Закройте отключающие краны перемычек 16

7. Установите регуляторы 14 на отопительных приборах и регулятор общего расхода 23 на полное открытие (против часовой стрелки до упора).

8. Переключатель скорости на циркуляционном насосе установите в положение 1

9. Определите расход теплоносителя по приращению показаний счетчика

расходомера 24 за 5 минут и рассчитайте секундный расход

10. Запишите секундный расход теплоносителя с экрана монитора и сравните результаты.

11. Проведите эти измерения для остальных значений скорости вращения циркуляционного насоса.

12. Сравните полученные значения расхода с расчетными для различных

температурных графиков и сделайте выводы о достаточности или недостаточности производительности конкретного циркуляционного насоса для системы отопления оговоренной выше