Конструкции отопительных приборов, их выбор и размещение

КОНСТРУКЦИИ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ, ИХ ВЫБОР И РАЗМЕЩЕНИЕ

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 покрывались теплоотдачей отопительного прибора и труб . Схема теплоотдачи отопительного прибора и труб для возмещения теплопотерь помещения и при теплопередаче со стороны теплоносителя воды приведена на рис.1.

     
Рис.1. Схема теплопередачи отопительного прибора, расположенного у внешнего ограждения здания

Теплота , подводимая теплоносителем для отопления данного помещения, должна быть больше теплопотерь на величину дополнительных теплопотерь , вызываемых усиленным прогреванием строительных конструкций здания.

.

Отопительный прибор характеризуется площадью нагревательной поверхности , м, 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).

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.

     
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

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:

1. Некоторые дополнительные увеличения теплопотерь через наружные ограждения в тех местах, где в них заделаны греющие элементы.

2.  Необходимость специальной арматуры для индивидуального регулирования теплоотдачи бетонных панелей.

3.  Значительную тепловую инерцию этих панелей. Приборы с гладкой внешней поверхностью являются радиаторы секционные, радиаторы панельные, гладкотрубные приборы.

Приборы с ребристой нагревательной поверхностью - конвекторы, ребристые трубы (рис.3).

     
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

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).