Характеристика отопительных приборов

Один из основных элементов систем водяного отопления — отопительный прибор — предназначен для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемое помещение. Для поддержания необходимой температуры помещения требуется, чтобы в каждый момент времени теплопотери помещения Qп покрывались теплоотдачей отопительного прибора Qпр и труб Qтр.

Схема теплоотдачи отопительного прибора Qпр и труб Qтр для возмещения теплопотерь помещения Qп и Qдоп при теплопередаче Qт со стороны теплоносителя воды приведена на рис. 1. Теплота Qт, подводимая теплоносителем для отопления данного помещения, должна быть больше теплопотерь Qп на величину дополнительных теплопотерь Qдоп, вызываемых усиленным прогреванием строительных конструкций здания.

Qт=Qп + Qдоп

Отопительный прибор характеризуется площадью нагревательной поверхности Fпр, м2, рассчитываемой для обеспечения требуемой теплоотдачи прибора. Отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи подразделяются на радиационные (потолочные излучатели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью).

 

Схема теплопередачи отопительного прибора, расположенного у внешнего ограждения здания Подвесная металлическая отопительная панель
Рис. 1. Схема теплопередачи отопительного прибора, расположенного у внешнего ограждения здания  Рис. 2. Подвесная металлическая отопительная панель: а — с плоским экраном; б — с экраном волнообразной формы; 1 — греющие трубы; 2 — козырек; 3 — плоский экран; 4 — тепловая изоляция; 5 — волнообразный экран

При обогреве помещений потолочными излучателями (рис. 2) нагрев осуществляется главным образом за счет лучистого теплообмена между отопительными радиаторами (отопительными панелями) и поверхностью строительных конструкций помещения. Излучение от нагретой панели, попадая на поверхность ограждений и предметов, частично поглощается, частично отражается. При этом возникает так называемое вторичное излучение, также в конце концов поглощаемое предметами и ограждениями помещения.

Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении, а температура поверхности внутренних ограждений в большинстве случаев превышает температуру воздуха помещения.

При панельно-лучистом отоплении благодаря повышению температуры поверхностей в помещении создается обстановка, благоприятная для человека. Известно, что самочувствие человека значительно улучшается при повышении доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдачи его тела и уменьшении излучения на холодные поверхности (радиационного охлаждения). Это как раз и обеспечивается при лучистом отоплении, когда теплоотдача человека путем излучения уменьшается вследствие повышения температуры поверхности ограждений. При панельно-лучистом отоплении возможно понижение против обычной (нормативной для конвективного отопления) температуры воздуха в помещении (в среднем на 1-3°С), в связи с чем еще более возрастает конвективная теплоотдача человека. Это также способствует улучшению самочувствия человека. Установлено, что в обычных условиях хорошее самочувствие людей обеспечивается при температуре воздуха в помещении 17,4°С при стеновых отопительных панелях и при 19,3°С при конвективном отоплении. Отсюда возможно сокращение расхода тепловой энергии на отопление помещений.

Среди недостатков системы панельно-лучистого отопления следует отметить:

  • некоторые дополнительные увеличения теплопотерь через наружные ограждения в тех местах, где в них заделаны греющие элементы;
  • необходимость специальной арматуры для индивидуального регулирования теплоотдачи бетонных панелей;
  • значительную тепловую инерцию этих панелей.
Схемы отопительных приборов различных видов (поперечный разрез)

Рис. 3. Схемы отопительных приборов различных видов (поперечный разрез): а — радиатор секционный; б — радиатор стальной панельный; в — гладкотрубный прибор из трех труб; г — конвектор с кожухом; д — прибор из двух ребристых труб: 1 — канал для теплоносителя; 2 — пластина; 3 - ребро

Приборы с гладкой внешней поверхностью являются радиаторы секционные, радиаторы панельные, гладкотрубные приборы. Приборы с ребристой нагревательной поверхностью — конвекторы, ребристые трубы (рис. 3). По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы. Металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали (листовой стали и стальных труб). Применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другие металлы.

В комбинированных приборах используют теплопроводный материал (бетон, керамику и т. п.), в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы) либо оребренные металлические трубы, помещенные в неметаллический (например асбестоцементный) кожух (конвекторы). К неметаллическим приборам относятся бетонные панельные радиаторы с заделанными пластмассовыми или стеклянными трубами, либо с пустотами, а также керамические, пластмассовые и другие радиаторы.

По высоте все отопительные приборы подразделяются на высокие (высотой более 650 мм), средние (более 400 до 650 мм), низкие (более 200 до 400 мм) и плинтусные (до 200 мм). По величине тепловой инерции можно выделить приборы малой и большой инерции. Малоинерционные приборы имеют небольшую массу и вмещают небольшое количество воды. Такие приборы, выполненные на основе металлических труб малого сечения (например конвекторы) быстро изменяют теплоотдачу в помещение при регулировании количества впускаемого в прибор теплоносителя. Приборы имеющие большую тепловую инерцию — массивные, вмещающие значительное количество воды (например бетонные или секционные радиаторы), теплоотдачу изменяют медленно.

Для отопительных приборов помимо экономических, архитектурно-строительных, санитарно-гигиенических и производственно-монтажных требований добавляются еще теплотехнические требования. От прибора требуется передача от теплоносителя через единицу площади в помещение наибольшего теплового потока. Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплоотдачи kпр, по сравнению со значением одного из типов секционных радиаторов, который принят за эталон (радиатор чугунный типа Н-136).

В таблице приведены теплотехнические показатели и условными знаками отмечены другие показатели приборов. Знаком «плюс» отмечены положительные показатели приборов, знаком «минус» — отрицательные. Два плюса указывают на показатели, определяющие основное преимущество какого-либо вида приборов.

Показатели отопительных приборов

Отопительный прибор Требования, предъявляемые к приборам
теплотехнические экономические архитектурно-строительные санитарно-гигиенические производственно-монтажные
kпр, Вт/(м2*К) стоимость расход металла внешний вид компактность температура поверхности очистка от пыли механизация изготовления трудозатраты при монтаже
Радиатор:                  
чугунный секционный 8,3-11,3 + - - ++ - - - -
стальной панельный 10,5-11,5 + + + - - + ++ +
бетонный панельный 7,5-11,6 + ++ + - ++ + - +
Гладкотрубный прибор 10,5-14,0 - - - - - ++ - -
Конвектор:                  
без кожуха 4,7-7,0 + + - - + - ++ +
с кожухом   + + + + + - ++ +
Ребристая труба 4,7-5,5 + - - + + - - -
Калорифер 9,0-35,0 + + - ++ + - + -

Добавить комментарий

CAPTCHA
Подтвердите, что вы не спамер