IN отоплителна системаОтоплителните устройства се използват за пренос на топлина в помещението. Произведените отоплителни уреди трябва да отговарят на следните изисквания:

1. Икономичен: ниска цена на устройството и ниска консумация на материали.
2. Архитектурни и строителни: устройството трябва да е компактно и да съответства на интериора на помещението.
3. Производство и монтаж: механична силапродукти и механизация при производството на устройството.
4. Санитарно-хигиенни: ниска повърхностна температура, не голям квадратхоризонтална повърхност, лесни за почистване повърхности.
5. Топлотехника: максимален топлопренос в помещението и контрол на топлопреминаването.

Класификация на устройствата

При класификацията се разграничават следните показатели отоплителни уреди:

• — големината на топлинната инерция (голяма и малка инерция);
• - материал, използван в производството (метални, неметални и комбинирани);
• — метод на топлообмен (конвективен, конвективно-радиационен и радиационен).

Радиационните устройства включват:

• таванни радиатори;
• секционни чугунени радиатори;
• тръбни радиатори.

Устройствата за конвективно излъчване включват:

• панели за подово отопление;
• секционни и панелни радиатори;
• устройства с гладка тръба.

Конвективните устройства включват:

• панелни радиатори;
• оребрени тръби;
• пластинчати конвектори;
• тръбни конвектори.

Нека разгледаме най-приложимите видове отоплителни уреди.

Алуминиеви секционни радиатори

Предимства

1. висока ефективност;
2. леко тегло;
3. лекота на инсталиране на радиатори;
4. ефективна работа на нагревателния елемент.

недостатъци

1. 1. не е подходящ за използване в стари отоплителни системи, тъй като солите на тежките метали разрушават защитата полимерно фолиоалуминиева повърхност.
2. 2. Продължителната експлоатация води до негодност на отлятата конструкция и до разкъсване.

Използва се главно в системи за централно отопление. Работно налягане на радиаторите от 6 до 16 bar. Обърнете внимание, че радиаторите, които са излети под налягане, могат да издържат на най-големите натоварвания.

Биметални модели

Предимства

1. леко тегло;
2. висока ефективност;
3. възможност за бърз монтаж;
4. отопление на големи площи;
5. издържат на налягане до 25 бара.

недостатъци

1. имат сложна структура.

Тези радиатори ще издържат по-дълго от другите. Радиаторите са изработени от стомана, мед и алуминий. Алуминиевият материал провежда топлина добре.

Чугунени отоплителни уреди

Предимства

1. не подлежи на корозия;
2. пренася добре топлината;
3. издържат на високо налягане;
4. има възможност за добавяне на секции;
5. Качеството на охлаждащата течност няма значение.

недостатъци

1. значително тегло (една секция тежи 5 кг);
2. крехкост на тънък чугун.

Работната температура на охлаждащата течност (вода) достига 130°C. Устройствата за отопление от чугун издържат доста дълго време, около 40 години. Скоростите на топлообмен не се влияят от минерални отлагания вътре в секциите.

Има голямо разнообразие чугунени радиатори: едноканална, двуканална, триканална, релефна, класическа, уголемена и стандартна.

В нашата страна икономичната версия на чугунените уреди е получила най-голямо приложение.

Стоманени панелни радиатори

Предимства

1. повишен пренос на топлина;
2. ниско налягане;
3. лесно почистване;
4. проста инсталация на радиатори;
5. леко тегло в сравнение с чугун.

недостатъци

1. високо налягане;
2. метална корозия, в случай на използване на обикновена стомана.

Днес стоманеният радиатор се загрява по-добре от чугунния.

Стоманените отоплителни уреди имат вградени термостати, които осигуряват постоянен контрол на температурата. Дизайнът на устройството има тънки стени и реагира доста бързо на термостата. Дискретните скоби ви позволяват да монтирате радиатора на пода или стената.

Ниското налягане на стоманените панели (9 бара) не позволява да бъдат свързани към централна отоплителна система с чести и значителни претоварвания.

Стоманени тръбни радиатори

Предимства

1. висок топлообмен;
2. механична сила;
3. естетичен външен вид за интериора.

недостатъци

1. висока цена.

Тръбните радиатори се използват доста често в дизайна на помещенията, защото придават красота на помещението.

Поради корозия в момента не се произвеждат обикновени стоманени радиатори. Ако подложите стоманата на антикорозионна обработка, това значително ще увеличи цената на устройството.

Радиаторът е изработен от поцинкована стомана и не подлежи на корозия. Има способността да издържа на налягане от 12 бара. Този тип радиатори често се монтират в многоетажни сгради. жилищни сградиили организации.

Отоплителни уреди от конвекторен тип

Предимства

1. ниска инерция;
2. малка маса.

недостатъци

1. нисък топлообмен;
2. високи изисквания към охлаждащата течност.

Уредите от конвекторен тип затоплят стаята достатъчно бързо. Имат няколко варианта на изработка: под формата на цокъл, под формата на стенен блок и под формата на пейка. Има и подови конвектори.

Този нагревателен уред използва медна тръба. По него се движи охлаждащата течност. Тръбата се използва като въздушен стимулатор ( горещ въздухгорната част се качва, а студената се спуска надолу). Процесът на смяна на въздуха се извършва в метална кутия, която не се нагрява.

Отоплителните уреди от конвекторен тип са подходящи за стаи с ниски прозорци. Топлият въздух от конвектор, монтиран близо до прозорец, предотвратява навлизането на студен въздух.

Възможност за свързване на отоплителни уреди централизирана система, тъй като е предназначен за налягане от 10 бара.

Отопляеми релси за кърпи

Предимства

1. разнообразие от форми и цветове;
2. високи нива на налягане (16 бара).

недостатъци

1. може да не изпълнява функциите си поради сезонни прекъсвания на водоподаването.

Стомана, мед и месинг се използват като производствени материали.

Решетките за кърпи се предлагат в електрически, воден и комбиниран тип. Електрическите не са толкова икономични, колкото водните, но позволяват на купувачите да не зависят от наличието на водоснабдяване. Комбинирани нагреватели за кърпиЗабранено е да се използва, ако в системата няма вода.

Избор на радиатор

Когато избирате радиатор, трябва да обърнете внимание на практичността на нагревателния елемент. След това трябва да запомните следните характеристики:

• габаритни размери на устройството;
• мощност (на 10 m2 площ 1 kW);
• работно налягане(от 6 bar - за затворени системи, от 10 bar за централни системи);
• киселинни характеристики на водата като охлаждаща течност (тази охлаждаща течност не е подходяща за алуминиеви радиатори).

След като изясните основните параметри, можете да продължите към избора на отоплителни уреди въз основа на естетически показатели и възможността за неговата модернизация.

Зависи от различни функциидизайни на отоплителни уреди на пазара имат различни характеристики. Основното при инсталирането им е правилен избор желания модел, оптимално подходящ за конкретен случай.

Разновидности

Най-често класификацията на отоплителните уреди се извършва според следните критерии:

• използваната охлаждаща течност, която може да бъде нагрята вода, газ или дори въздух;
• материал на производство;
• експлоатационни характеристики: размер, мощност, метод на монтаж и възможност за регулиране на скоростта на отопление.

По-добре е да изберете оптималната опция, като вземете предвид характеристиките на отоплителната система на сградата, условията на работа, като спазвате всички изисквания за отоплителни уреди.

В допълнение към производителността на устройствата, струва си да се обмисли възможността за тяхното инсталиране. Така например, при липса на газоснабдяване и невъзможност за организиране на отопление на вода, единственият вариант би бил електрически устройства.

Водна система

Най-често използваните и следователно с най-широка гама отоплителни уреди са системите за отопление на водата. Това се обяснява с добрата им ефективност и оптимално ниворазходи за придобиване, инсталиране и поддръжка.

Структурно устройствата не се различават много едно от друго. Във всяка има канали за поток топла вода, топлината от която се прехвърля към повърхността на устройството и след това, използвайки конвекция, към въздуха на помещението. Поради тази причина те се наричат ​​конвекция.

В системите за водно отопление могат да се използват следните видове радиатори:

• излято желязо;
• стомана;
• алуминий;
• биметални.

Всички тези отоплителни уреди имат свои собствени характеристики, поради които се избират за всеки конкретен случай в зависимост от площта на помещението, нюансите на монтажа, качеството и вида на охлаждащата течност (което понякога е антифриз).

Мощността на всяко устройство се регулира от броя на секциите, които могат да бъдат избрани от почти всеки. Въпреки това, ако очакваната дължина на една батерия е повече от 1,5–2 m, се препоръчва да инсталирате две по-малки устройства едно до друго.

Чугунът беше един от най-популярните материали в битовите отоплителни системи. Изборът му, като правило, се дължи на относително ниската цена. По-късно такива устройства започнаха да се използват по-рядко, тъй като имат малък коефициент на топлопреминаване (само 40%), поради което мощността на една секция е приблизително 130 W. Въпреки че те все още могат да бъдат намерени в стари системи. IN модерен интериорПонякога се използват дизайнерски модели на чугунени радиатори.

Предимствата на такива устройства са голяма повърхност, която пренася топлината в помещението, и дълъг експлоатационен период (до 50 години). Въпреки че има още повече недостатъци - те включват сравнително големия обем на използваната охлаждаща течност (до 1,4 литра), трудността на ремонта и инертността на отоплението, поради което температурата на устройството се повишава сравнително бавно и дори необходимостта от за периодично (поне веднъж на 3 години) почистване. Освен това тежките секции се монтират много трудно.

Използването на алуминиеви радиатори позволява максимално нивотоплообмен - мощността на секцията може да достигне 200 W (което е достатъчно за отопление на 1,5–2 кв. М).

Цената им е доста достъпна, а ниското им тегло ви позволява да ги инсталирате сами. Вярно е, че работата на устройството е възможна само за 20-25 години.

Техните предимства включват наличието на конвекционни панели в дизайна, които подобряват циркулацията на въздуха над повърхността, лекотата на инсталиране на устройства за регулиране на интензивността на потока на охлаждащата течност, както и лекотата на монтаж. Радиаторната секция, с мощност до 180 W, може да отоплява около 1,5 квадратни метра. м площ.

Въпреки предимствата, които имат такива отоплителни устройства, има и проблеми с тяхното използване. Например, за биметални радиатори не се препоръчва да се разрежда вода с антифриз, който, въпреки че не позволява на системата да замръзне, влияе отрицателно върху вътрешните повърхности на отоплителните уреди.

В допълнение, тези опции са най-скъпите от всички, които се използват в системата за отопление на водата.

Електрически отоплителни уреди

Всички електрически уреди, използвани при невъзможност за инсталиране на водна отоплителна система, имат различни функциии характеристики - от мощност до принципи на генериране на топлина. В същото време основните недостатъци на всяко такова оборудване са високата цена на експлоатация и необходимостта от инсталиране на електрическа мрежа, способна да издържа на големи натоварвания (с обща мощност на електрически нагреватели над 9–12 kW, мрежа с необходимо е напрежение от 380 V). Всеки сорт има своите предимства.

Дизайнът на електрически нагреватели от този тип ви позволява бързо да затоплите помещението с помощта на въздушни потоци, движещи се през тях.

Въздухът влиза в устройствата през отвори в долната част, нагрява се с помощта на нагревателен елемент, а изходът се осигурява от наличието на горни процепи. Днес има електрически конвектори с мощност от 0,25 до 2,5 kW.

Маслени устройства

Електрическите нафтови нагреватели също използват конвекционен метод на отопление. Вътре в кутията има специално масло, което се нагрява от нагревателния елемент. В този случай отоплението може да се регулира с помощта на термостат, който изключва устройството, когато въздухът достигне зададената температура.

Особеност на нагревателите е тяхната висока инертност. Поради това отоплителните уреди се нагряват много бавно, но дори и след изключване на захранването тяхната повърхност продължава да излъчва топлина за дълъг период от време.

В допълнение, повърхността на масленото оборудване се нагрява до 110-150 градуса, което е много по-високо от параметрите на други устройства и изисква специална обработка - например инсталиране далеч от предмети, които могат да се запалят.

Използването на такива радиатори дава възможност за удобно регулиране на интензивността на отопление - почти всички от тях имат 2-4 режима на работа. Освен това, като се вземе предвид производителността на една секция от 150–250 kW, изборът на устройство за конкретна стая е доста лесен. А гамата на повечето производители включва модели с мощност до 4,5 kW.

Избирайки отоплителни уреди, чийто принцип на работа се основава на излъчването на топлинни вълни в инфрачервения диапазон, собственикът на частен дом или друго помещение получава следните предимства:

• забележимо намаляване на потреблението на електроенергия в сравнение с традиционното електрическо оборудване (в рамките на 30%);
• без намаляване на съдържанието на кислород във въздуха, което облекчава хората в стаята от главоболие;
• много висока скорост на нагряване (дори студена стая се затопля за няколко минути).

Обикновено използвайте електрически инфрачервени нагреватели. Много по-рядко газови уреди, предназначени основно за отопление на улици, производствени цехове и обекти или вили.

Видове

Класификацията на устройствата за инфрачервено отопление се извършва според метода на излъчване на вълни. Има филмови устройства, които предават радиация от резисторни проводници, разположени на повърхността на специален филм, към околните предмети. Мощност - в рамките на 800 W на 1 кв. м.

Вторият вид е въглерод. При тях радиацията идва от спирала вътре в запечатана стъклена колба. уредиот този тип са с мощност от 0,7 до 4,0 kW.

Предимството на първите е възможността да се използват като електрически отопляеми подове. Докато въглеродните нагреватели са много по-мощни, въпреки че изискват повишени мерки за пожарна безопасност.

Отопление на газ

За да се намалят разходите за отопление, често се използват газови отоплителни уреди. Един от най прости типоветакова оборудване е газов конвектор, свързан или към системата за подаване на газ, или към бутилка с втечнен пропан. В този случай горелката не влиза в контакт с околната атмосфера, а кислородът влиза в нея през специална тръба (която може да бъде изведена навън, за да се поддържа нормално качество на въздуха в помещенията).

Тези видове отоплителни уреди имат голяма мощ(до 8 kW или повече), сравнително евтини за работа поради ниската цена на енергията.

Недостатъците включват: необходимостта от регистрация в регулаторни организации, осигуряването на висококачествена вентилация и необходимостта от периодично почистване на дюзите. Освен това, ако оборудването не работи, количеството опасни материали в помещението може да се увеличи. въглероден двуокис. Следователно такива устройства рядко се използват в апартаменти и други помещения с постоянна заетост - докато например за дача или гараж те могат да бъдат просто незаменими.

Отоплително устройство- това е елемент от отоплителната система, който служи за пренос на топлина от охлаждащата течност към въздуха на отопляемата стая.

1. Регистри от гладки тръбиТе представляват сноп от тръби, разположени в два реда и свързани от двете страни с две тръби - колектори, оборудвани с фитинги за подаване и изпускане на охлаждащата течност.

Регистрите от гладки тръби се използват в помещения, където се изискват високи санитарни и технически изисквания. хигиенни изисквания, както и в промишлени сгради с висока степен на опасност от пожар, където големи натрупвания на прах са неприемливи. Уредите са хигиенични и лесни за почистване от прах и мръсотия. Но те не са икономични, те консумират метал. Изчислена нагревателна повърхност на 1 m гладка тръба.

2. Чугунени радиатори. Блок от чугунени радиатори се състои от секции, излети от чугун, свързани помежду си чрез нипели. Предлагат се в 1-2 и многоканални типове. В Русия има предимно 2-канални радиатори. Според височината на монтаж радиаторите се разделят на високи 1000 мм, средни 500 мм и ниски 300 мм.

Радиаторите M-140-AO имат междуколонни ребра, което повишава топлообмена им, но намалява естетическите и хигиенни изисквания.

Чугунените радиатори имат редица предимства. Това:

1. Устойчивост на корозия.

2. Утвърдена технология на производство.

3. Лесна промяна на мощността на устройството чрез промяна на броя на секциите.

Недостатъците на тези видове отоплителни уреди са:

1. Висока консумация на метал.

2. Трудоемка изработка и монтаж.

3. Производството им води до замърсяване на околната среда.

3. Оребрени тръби. Представляват тръба, излята от чугун с кръгли ребра. Перките увеличават повърхността на устройството и намаляват повърхностната температура.

Оребрените тръби се използват главно в промишлени предприятия.

Предимства:

1. Евтини отоплителни уреди.

2. Голяма нагревателна повърхност.

недостатъци:

Не отговарят на санитарно-хигиенните изисквания (трудно се почистват от прах).

4. Радиатори от щампована стомана. Те се състоят от две шпакловени стоманени части, свързани помежду си чрез съпротивително заваряване.

Предлагат се: колонни радиатори RSV 1 и серпентини RSG 2.

Колонни радиатори: образуват ред паралелни канали, свързани помежду си отгоре и отдолу с хоризонтални колектори.

Спирални радиаториобразуват серия от хоризонтални канали за преминаване на охлаждащата течност.

Радиатори от стоманена плочапроизвеждат се едноредови и двуредови. Двуредовите се произвеждат в същите размери като едноредовите, но се състоят от две плочи.

Предимства:

1. Малко тегло на устройството.

2. По-евтино от чугуна с 20-30%.

3. По-ниски разходи за транспорт и монтаж.

4. Лесни за монтаж и отговарящи на санитарно-хигиенните изисквания.

недостатъци:

1. Ниско разсейване на топлината.

2. Задължително специална обработкавода за отопление, тъй като обикновената вода разяжда метала. Намират широко приложение в жилищата в обществени сгради. Поради поскъпването на металите производството е ограничено. Висока цена.

5. Конвектори.Представлява серия стоманени тръби, по които се движи охлаждащата течност и монтираните върху тях стоманени пластини.

Конвекторите се предлагат с или без обшивка. Те са направени различни видове: Например: Конвектори “Комфорт”. Разделят се на 3 вида: стенни (окачени на стена h=210 m), островни (монтирани на пода) и стълбищни (вградени в строителна конструкция).

Конвекторите се произвеждат като крайни и проходни. Конвекторите се използват за отопление на сгради за различни цели. Използва се основно в средна лентаРусия.

Неметални нагревателни уреди

6. Керамични и порцеланови радиатори. Те представляват панел, излят от порцелан или керамика с вертикални или хоризонтални канали.

Такива радиатори се използват в помещения, които имат повишени санитарни и хигиенни изисквания към отоплителните уреди. Такива устройства се използват много рядко. Те са много скъпи, процесът на производство е трудоемък, краткотраен и подложен на механично натоварване. Свързването на тези радиатори към метални тръбопроводи е много трудно.

7. Бетонни нагревателни панели. представляват бетонни плочис вградени в тях намотки от тръби. Дебелина 40-50 мм. Те са: перваз и преграда.

Отоплителните панели могат да бъдат закрепени или вградени в конструкцията на стени и прегради. Бетонните панели отговарят на най-строгите санитарно-хигиенни изисквания, архитектурни и строителни изисквания.

Недостатъци: труден ремонт, голяма топлинна инерция, което усложнява регулирането на топлопреминаването, увеличени топлинни загуби чрез допълнително отопляеми външни конструкции на сгради. Използва се основно в лечебни заведенияв операционни зали и родилни домовев детските стаи.

Водопроводните отоплителни уреди трябва да отговарят на топлинни, санитарни, хигиенни и естетически изисквания.

Топлотехническа оценкаотоплителни устройства се определя от неговия коефициент на топлопреминаване.

Санитарна оценка- характеризиран конструктивно решениеустройство, което улеснява поддържането му чисто.

Температура на външната повърхност на отоплителното устройствотрябва да отговарят на санитарно-хигиенните изисквания. За да избегнете интензивно изгаряне на прах, тази температура не трябва да надвишава за жилищни и обществени сгради 95 o C, за лечебни и детски заведения 85 o C.

Естетическа оценка- нагревателният уред не трябва да се разваля вътрешен изгледпомещения, не трябва да заемат много място.

Един от основните елементи на системите за отопление на вода - отоплително устройство - е предназначено да пренася топлина от охлаждащата течност към отопляемото помещение.

За поддържане на необходимата стайна температура е необходимо във всеки един момент от време топлинните загуби на помещението Qп да се покриват от топлообмена на отоплителния уред Qпp и тръбите Qтp.

Диаграмата на топлопреминаване на отоплителното устройство Qпp и тръбите за компенсиране на топлинните загуби на помещението Qп и Qadd по време на топлопредаване Qт от страната на водния охладител е показана на фиг. 24.

Ориз. 24. Схема на топлообмен на отоплителен уред, разположен в близост до външната ограда на сградата

Топлината Qt, доставена от охлаждащата течност за отопление на дадена стая, трябва да бъде по-голяма от топлинните загуби Qp с размера на допълнителните топлинни загуби Qadd, причинени от повишено отопление строителни конструкциисграда.

Qt=Qp + Qadd

Нагревателното устройство се характеризира с площта на нагряващата повърхност Fpp, m2, изчислена за осигуряване на необходимия топлопренос на устройството.

Отоплителните уреди, според преобладаващия метод на пренос на топлина, се разделят на радиационни (таванни радиатори), конвективно-излъчващи (устройства с гладка външна повърхност) и конвективни (конвектори с оребрена повърхност).

При отопление на помещения с таванни радиатори (фиг. 25), отоплението се извършва главно поради лъчист топлообмен между радиатори за отопление(отоплителни панели) и повърхността на строителните конструкции на помещението.

Ориз. 25. Окачен метален нагревателен панел: а - с плосък екран; б - с вълнообразен екран; 1 - отоплителни тръби; 2 - козирка; 3 - плосък екран; 4 - топлоизолация; 5 - вълнообразен екран

Лъчението от нагрят панел, удрящо повърхността на огради и предмети, се абсорбира частично и частично се отразява. В този случай възниква така нареченото вторично лъчение, което в крайна сметка също се поглъща от предмети и огради в помещението.

Поради лъчистия топлообмен температурата се повишава вътрешна повърхностзаграждения в сравнение с температурата по време на конвективно нагряване, а повърхностната температура на вътрешните заграждения в повечето случаи надвишава температурата на въздуха в помещението.

При панелното лъчисто отопление, поради повишаването на повърхностната температура в помещението, се създава благоприятна за човека среда. Известно е, че благосъстоянието на човек значително се подобрява с увеличаване на дела на конвективния топлопренос в общия топлопренос на тялото му и намаляване на радиацията към студени повърхности (радиационно охлаждане). Точно това се осигурява с лъчисто отопление, когато преносът на топлина от човек чрез излъчване намалява поради повишаване на температурата на повърхността на оградите.

При панелно лъчисто отопление е възможно да се понижи температурата на въздуха в помещението спрямо обичайната (нормативна за конвективно отопление) (средно с 1-3°C), като по този начин конвективният топлообмен на човек се увеличава още повече. Освен това помага за подобряване на благосъстоянието на човека. Установено е, че при нормални условия благосъстоянието на хората се осигурява при температура на въздуха в помещенията 17,4°С при стенни нагревателни панели и 19,3°С при конвективно отопление. Това дава възможност да се намали потреблението на топлинна енергия за отопление на помещенията.

Сред недостатъците на панелната лъчиста отоплителна система трябва да се отбележи следното:

Някои допълнителни увеличения на топлинните загуби през външните огради на местата, където в тях са вградени нагревателни елементи;-

Необходимостта от специални фитинги за индивидуално регулиране на топлообмена на бетонни панели;

Значителна топлинна инерция на тези панели.

Устройствата с гладка външна повърхност са секционни радиатори, панелни радиатори и гладкотръбни устройства.

Устройства с оребрена нагревателна повърхност - конвектори, оребрени тръби (фиг. 26).

Ориз. 26. Схеми на отоплителни уреди различни видове(напречно сечение): а - секционен радиатор; b - стоманен панелен радиатор; c - гладкотръбно устройство от три тръби; g - конвектор с корпус; D - устройство, изработено от две оребрени тръби: 1 - канал за охлаждаща течност; 2 - плоча; 3 - ръб

В зависимост от материала, от който са изработени отоплителните уреди, се разграничават метални, комбинирани и неметални. Металните уреди се произвеждат предимно от сив чугун и стомана (ламарина и стоманени тръби). Използват се и медни тръби, листов и лят алуминий и други метали.

В комбинираните уреди се използва топлопроводим материал (бетон, керамика и др.), В който се вграждат стоманени или чугунени нагревателни елементи (панелни радиатори) или оребрени метални тръби, поставени в неметална (например азбестова) обвивка ( конвектори) са вградени.

Неметалните устройства включват бетонни панелни радиатори с вградени пластмасови или стъклени тръби или с кухини, както и керамични, пластмасови и други радиатори.

По височина всички отоплителни уреди са разделени на високи (над 650 мм височина), средни (над 400 до 650 мм), ниски (над 200 до 400 мм) и первази (до 200 мм).

Въз основа на големината на топлинната инерция могат да се разграничат устройства с ниска и висока инерция. Устройствата с ниска инерция имат малка маса и задържат малко количество вода. Такива устройства, направени на базата метални тръбималки напречни сечения (например конвектори) бързо променят преноса на топлина в помещението при регулиране на количеството охлаждаща течност, подадена в устройството. Устройствата с висока топлинна инерция са масивни, задържат значително количество вода (например бетонни или секционни радиатори), топлопредаването се променя бавно.

За отоплителни уреди, освен икономически, архитектурни, строителни, санитарни, хигиенни и производствено-монтажни изисквания, се добавят и топлотехнически изисквания. Устройството е необходимо за прехвърляне от охлаждащата течност през единица площ до стаята на най-голямата топлинен поток. За да изпълни това изискване, устройството трябва да има повишена стойност на коефициента на топлопреминаване Kpr в сравнение със стойността на един от видовете секционни радиатори, който се приема за стандарт (чугунен радиатор тип N-136).

В табл 20 показва показатели за топлинна ефективност и конвенционални знацидруги показатели на устройствата са отбелязани. Знакът "плюс" показва положителни показатели на устройствата, а знакът "минус" показва отрицателни показатели. Два плюса показват показатели, които определят основното предимство на всеки тип устройство.

Таблица 20

Проектиране на отоплителни уреди

Радиаторните секции са излети от сив чугун и могат да се сглобяват в устройства с различни размери. Секциите са свързани на нипели с уплътнения от картон, гума или паронит.

Известни са различни конструкции на едно-, дву- и многоколонни секции с различна височина, но най-често срещаните са двуколонни секции (фиг. 27) със среден ( монтажна височина hm = 500 mm) радиатори.

Ориз. 27. Двуколонна радиаторна секция: к.с. - пълна височина; hm - монтажна височина (конструкция); b - строителна дълбочина

Производството на чугунени радиатори е трудоемко; монтажът е труден поради обемността и значителната маса на сглобените устройства. Радиаторите не могат да се считат за отговарящи на санитарно-хигиенните изисквания, тъй като почистването на междусекционното пространство от прах е трудно. Тези устройства имат значителна топлинна инерция. И накрая, трябва да се отбележи, че външният им вид не съответства на интериора на помещенията в сгради с модерна архитектура. Тези недостатъци на радиаторите налагат замяната им с по-леки и по-малко металоемки устройства. Въпреки това, чугунените радиатори са най-разпространеното отоплително устройство днес.

Понастоящем индустрията произвежда чугунени секционни радиатори с конструктивна дълбочина 90 mm и 140 mm (тип „Москва” - съкратено M, тип IStandardI - MS и други). На фиг. 28 показва дизайните на произведени чугунени радиатори.

Ориз. 28. Чугунени радиатори: а - М-140-АО (М-140-АО-300); б - М-140; в - РД-90

Всички чугунени радиатори са проектирани за работно налягане до 6 kgf / cm2. Нагревателната повърхност на отоплителните уреди се измерва с физически показател - квадратен метър нагряваща повърхност и топлинен показател - еквивалентен квадратен метър (ecm2). Еквивалентен квадратен метъре площта на отоплителното устройство, което освобождава 435 kcal топлина за 1 час с разлика в средната температура на охлаждащата течност и въздуха от 64,5 ° C и дебит на водата в това устройство от 17,4 kg / час според модел на движение на охлаждащата течност отгоре надолу.

Техническите характеристики на радиаторите са дадени в табл. 21.
Нагревателна повърхност на чугунени радиатори и оребрени тръби
Таблица 21

Продължение на таблицата. 21

Стоманените панелни радиатори се състоят от два щамповани листа, образуващи хоризонтални колектори, свързани с вертикални колони (колонна форма), или хоризонтални канали, свързани успоредно и последователно (серпентина). Намотката може да бъде направена от стоманена тръба и заварена към един профил стоманен лист; такова устройство се нарича устройство с листова тръба.

Ориз. 29. Чугунени радиатори

Ориз. 30. Чугунени радиатори

Ориз. 31. Чугунени радиатори

Ориз. 32. Чугунени радиатори

Ориз. 33. Чугунени радиатори

Ориз. 34. Диаграми на канали за охлаждаща течност в панелни радиатори: а - колонен; b - двупосочна намотка, c - четирипосочна намотка

Стоманените панелни радиатори се различават от чугунените по по-ниската си маса и топлинна инерция. С намаление на теглото приблизително 2,5 пъти, скоростта на топлообмен не е по-лоша от тази на чугунените радиатори. Външният им вид отговаря на архитектурните и строителни изисквания, стоманените панели се почистват лесно от прах.

Стоманените панелни радиатори имат относително малка площ на нагряване, поради което понякога се налага панелните радиатори да се монтират по двойки (в два реда на разстояние 40 mm).

В табл 22 показва характеристиките на произведени щамповани стоманени радиаторни панели.

Таблица 22

Продължение на таблицата. 22

Продължение на таблицата. 22

Бетонните панелни радиатори (отоплителни панели) (фиг. 35) могат да имат бетонни нагревателни елементи със спираловидна или регистрова форма, изработени от стоманени тръби с диаметър 15-20 mm, както и бетонни, стъклени или пластмасови канали с различна конфигурация.

Ориз. 35. Бетонов нагревателен панел

Бетонните панели имат коефициент на топлопреминаване, близък до този на други устройства с гладка повърхност, както и високо термично напрежение на метала. Устройствата, особено комбинираните видове, отговарят на строги санитарни, хигиенни, архитектурни, строителни и други изисквания. Недостатъците на комбинираните бетонни панели включват трудности при ремонт, висока топлинна инерция, което усложнява регулирането на подаването на топлина в помещенията. Недостатъците на устройствата от тип приставка са увеличените разходи за ръчен труд по време на тяхното производство и монтаж, намаляване полезна площетаж на стаята. Увеличават се и загубите на топлина през допълнително отопляеми външни огради на сгради.

Устройство с гладка тръба се нарича устройство, направено от няколко стоманени тръби, свързани заедно, образуващи канали за охлаждащата течност в серпентина или форма на регистър (фиг. 36).

Ориз. 36. Форми на свързване на стоманени тръби в гладкотръбни нагревателни устройства: а - форма на намотка; b - регистрационна форма: 1 - резба; 2 - колона

В бобината тръбите са свързани последователно по посока на движение на охлаждащата течност, което увеличава скоростта на нейното движение и хидравличното съпротивление на устройството. Когато тръбите в регистъра са свързани паралелно, потокът на охлаждащата течност се разделя, скоростта му и хидравличното съпротивление на устройството се намаляват.

Устройствата са заварени от тръби DN = 32-100 mm, разположени една от друга на разстояние с 50 mm по-голямо от диаметъра им, което намалява взаимното излъчване и съответно увеличава преноса на топлина в помещението. Устройствата с гладка тръба имат най-висок коефициент на топлопреминаване, тяхната прахоуловителна повърхност е малка и се почистват лесно.

В същото време устройствата с гладка тръба са тежки и обемисти, заемат много място, увеличават потреблението на стомана в отоплителните системи и имат непривлекателен външен вид. Те се използват в редки случаи, когато не могат да се използват други видове устройства (например за отопление на оранжерии).

Характеристиките на гладкотръбните регистри са дадени в табл. 23.

Таблица 23

Конвекторът е устройство от конвективен тип, състоящо се от два елемента - ребрист нагревател и корпус (фиг. 37).

Ориз. 37. Схеми на конвектори: а - с корпус; b - без корпус: 1 - нагревателен елемент; 2 - корпус; 3 - въздушна клапа; 4 - тръбни перки

Корпусът украсява нагревателя и спомага за увеличаване на топлообмена чрез увеличаване на подвижността на въздуха близо до повърхността на нагревателя. Конвектор с корпус пренася до 90-95% от общия топлинен поток в помещението чрез конвекция (Таблица 24).

Таблица 24

Устройство, в което нагревателните ребра изпълняват функциите на корпуса, се нарича конвектор без корпус. Нагревателят е изработен от стомана, чугун, алуминий и други метали, от които е изработен корпусът листови материали(стомана, азбестоцимент и др.)

Конвекторите имат относително нисък коефициент на топлопреминаване. Въпреки това, те са широко използвани. Това се дължи на лекотата на производство, монтаж и работа, както и на ниската консумация на метал.

Основен спецификацииконвектори са дадени в табл. 25.

Таблица 25

Продължение на таблицата. 25

Продължение на таблицата. 25

Забележка: 1. При инсталиране на многоредови конвектори KP за первази се въвежда корекция за отоплителната повърхност в зависимост от броя на редовете вертикално и хоризонтално: за двуредов монтаж вертикално 0,97, триредов - 0,94, четириредов - 0,91; за два хоризонтални реда корекцията е 0,97. 2. Производителността на крайните и проходните модели конвектори е еднаква. Проходните конвектори имат индекс А (например Nn-5A, N-7A).

Оребрената тръба е устройство от конвективен тип, което е фланцова чугунена тръба, външна повърхносткойто е покрит със съвместно излети тънки ребра (фиг. 33).

Външната повърхност на оребрена тръба е многократно по-голяма от повърхността на гладка тръба със същия диаметър и дължина. Това прави нагревателния уред особено компактен. В допълнение, по-ниската повърхностна температура на ребрата при използване на високотемпературна охлаждаща течност, сравнителната лекота на производство и ниската цена определят използването на това тежко устройство, което е неефективно по отношение на топлинната техника. Недостатъците на ребрените тръби също включват техния остарял външен вид, ниска механична якост на ребрата и трудност при почистване от прах. Оребрените тръби обикновено се използват в спомагателни помещения (котелни, складове, гаражи и др.). Промишлеността произвежда кръгли оребрени чугунени тръби 1-2м дължина. Те са монтирани хоризонтално на няколко нива и са свързани в намотка с болтове с помощта на „ролки“ - фланцови чугунени двойни колена и контрафланци.

За сравнение термични характеристикиосновни отоплителни уреди в табл. Фигура 25 показва относителния топлопренос на устройства с дължина 1,0 m при еднакви термично-хидравлични условия при използване на вода като охлаждаща течност (топлопредаването на чугунен секционен радиатор с дълбочина 140 mm се приема за 100%).

Както можете да видите, секционните радиатори и конвектори с корпус се отличават с висок топлопренос на 1,0 m дължина; Най-нисък топлообмен имат конвекторите без кожух и особено единичните гладки тръби.

Относителен топлопренос на нагревателни устройства с дължина 1,0 m Таблица 26

Избор и разположение на отоплителни уреди

Ориз. 38. Чугунена оребрена тръба с кръгли ребра: 1 - канал за охлаждаща течност; 2 - ребра; 3 - фланец

За да създадете благоприятен топлинен режим, изберете устройства, които осигуряват равномерно отопление на помещенията.

Металните отоплителни уреди се монтират предимно под светли отвори, като под прозорците е желателно дължината на уреда да бъде поне 50-75% от дължината на отвора; под витрини и витражи уредите се поставят по цялата им дължина . При поставяне на устройства под прозорци (фиг. 39а) вертикални осиустройството и отворът на прозореца трябва да съвпадат (разрешено е отклонение от не повече от 50 mm).

Устройствата, разположени в близост до външните огради, допринасят за повишаване на температурата на вътрешната повърхност в долната част външна стенаи прозорци, което намалява радиационното охлаждане на хората. Възходящо течение топъл въздухсъздадени от устройствата предотвратяват (ако няма первази, покриващи устройствата) навлизането на охладен въздух работна среда(фиг. 40а). В южните райони с къс топла зима, както и при краткотраен престой на хора е допустимо да се монтират отоплителни уреди в близост до вътрешните стени на помещенията (фиг. 39б). В същото време броят на щранговете и дължината на топлинните тръби се намаляват и топлопредаването на устройствата се увеличава (с около 7-9%), но движението на въздуха с ниска температура в близост до пода на помещението, което е неблагоприятно за човешкото здраве, възниква (фиг. 40в).

Ориз. 39. Поставяне на отоплителни уреди в помещения (планове): а - под прозорците; b - близо до вътрешните стени; n - отоплително устройство

Ориз. 40. Модели на циркулация на въздуха в помещения (секции) с различни местоположенияотоплителни уреди: а-под прозорците без перваза на прозореца; b - под прозорци с перваза на прозореца c - y вътрешна стена; n - отоплително устройство

Ориз. 41. Местоположение на отоплителното устройство под прозореца на стаята: а - дълго и ниско (за предпочитане); b - висок и нисък (нежелателно)

Вертикалните нагреватели се монтират възможно най-близо до пода на помещенията. Когато устройството е повдигнато значително над нивото на пода, въздухът в близост до повърхността на пода може да се преохлади, тъй като циркулиращите потоци от нагрят въздух, затваряйки се на нивото на устройството, не улавят и затоплят долната част на помещението в този случай.

Колкото по-нисък и по-дълъг е нагревателят (фиг. 41а), толкова по-равномерна е температурата в помещението и толкова по-добре се загрява целият обем въздух. Високо и ниско устройство (фиг. 41b) предизвиква активно издигане на поток от топъл въздух, което води до прегряване на горната зона на помещението и спускане на охладен въздух от двете страни на такова устройство в работната зона.

Способността на високото отоплително устройство да предизвиква активен възходящ поток от топъл въздух може да се използва за отопление на помещения с повишена височина.

Вертикалните метални уреди обикновено се поставят открито до стената. Възможно е обаче да се монтират под первази на прозорци, в стенни ниши, със специална ограда и декорация. На фиг. 42 показва няколко техники за инсталиране на отоплителни уреди в помещения.

Ориз. 42. Настаняване отоплителни уреди- в декоративен шкаф; b - в дълбока ниша; в - в специален подслон; g - зад щита; d - две нива

Покриването на устройството с декоративен шкаф, който има два процепа с височина до 100 mm (Фиг. 42а), намалява топлопреминаването на устройството с 12% в сравнение с инсталирането му открито срещу глуха стена. За да прехвърлите даден топлинен поток в помещението, площта на нагревателната повърхност на такова устройство трябва да се увеличи с 12%. Поставянето на устройството в дълбока отворена ниша (Фиг. 42b) или едно над друго на две нива (Фиг. 42d) намалява преноса на топлина с 5%. Въпреки това е възможно скрита инсталацияустройства, при които топлопредаването не се променя (фиг. 42c) или дори се увеличава с 10% (фиг. 42d). В тези случаи не е необходимо да се увеличава нагревателната повърхност на устройството или дори може да се намали.

Изчисляване на площ, размер и брой отоплителни уреди

Задачата на изчислението е преди всичко да се определи площта на външната нагревателна повърхност на устройството, която при проектните условия осигурява необходимия топлинен поток от охлаждащата течност в помещението. След това от каталога на устройствата, въз основа на прогнозната площ, се избира най-близкият търговски размер на устройството (брой секции или марка радиатор (дължина на конвектора или ребрената тръба). Броят на секциите на чугунените радиатори е определя се по формулата: N=Fpb4/f1b3;

където f1 е площта на една секция, m2; вида на радиатора, приет за монтаж на закрито; b4 - корекционен коефициент, като се вземе предвид методът на инсталиране на радиатора в помещението; L3 е корекционен коефициент, който отчита броя на секциите в един радиатор и се изчислява по формулата: b3=0,97+0,06/Fp;

където Fp е прогнозната площ на отоплителното устройство, m2.