Нагревательные приборы

 

 

Содержание:

 

 

1. Вида отопительных приборов
2. Требования

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Нагревательные приборы являют собой специальные устройства, принцип действия которых основан на передаче теплоты от обогреваемой среды первичного теплоносителя (воды, воздуха, бытовых и технологических продуктов). При использовании в системах отопления данные приборы называются отопительными, в то время как в системах горячего централизованного водоснабжения они известны под названием водонагревателей, дизайнрадиаторов или регистров. 
Стенки отопительных приборов позволяют осуществление теплообмена между воздухом в помещении и непосредственно теплоносителем. 
Изготавливаются нагревательные приборы, как правило, из стали или чугуна, а также из полимерных материалов и нержавеющих цветных металлов. Первые отопительные системы предполагали применение ребристых чугунных нагревательных приборов, которые соединялись на фланцах.  
 
Выделяют следующие критерии выбора приборов: 

• особенности рабочего давления в системе отопления, теплосети;
• расчетная тепловая мощность прибора;
• строительные и архитектурно-планировочные решения, которые предопределяют длину, ширину и высоту каждого прибора;
• соответствие качества прибора в зависимости от принятой схемы теплоснабжения помещения;
• требования к внешнему виду;
• цена прибора.

 
На сегодняшний день одними из наиболее востребованных приборов для отопления считаются чугунные и стальные радиаторы, калориферы и конвекторы. Конструкция данных приборов представлена в виде многорядных, многоколонных отдельных секций. 
 
Основной тип нагревательных приборов – это секционные двухколонные чугунные радиаторы. Они выпускаются с заводов в виде собранных из четырех-пяти-семи-двенадцати секций, блоков, поверхность которых огрунтована под покраску. В зависимости от высоты все радиаторы можно разделить на низкие (высотой 300 мм), средние (высотой 500 мм) и высокие (высотой 1000 мм).  
 
Наибольшее распространение на территории России получили чугунные радиаторы, которые изготавливаются на таких заводах как «Минский завод отопительного оборудования», российский завод «Сантехлит», «Viadrus», «DemirDokum» и испанское производственное предприятие «RocaRadiadores». 
 
Заводы производители изготавливают три вида стальных панельных радиаторов: 
1. Листорубные змеевикового вида, которые используются, как правило, для паровых отопительных систем. Они сочетают два вида теплоотдачи: лучистый и конвективный. Отличаются они великолепным дизайном и формой, благодаря чему являются конкурентоспособными на мировом рынке. 
2. Штампованные из листовой стали панели, толщина которых составляет 1.5 мм, площадь нагреваемой поверхности – 0.65 - 4 м2и с 8 – 20 каналами. Они не отличаются долговечностью, так как не оснащены специальными защитными внутренними покрытиями, благодаря чему легко поддаются коррозии. 
3. Конвекторы. 
 
Алюминиевые радиаторы итальянского производства появились на территории России около 15 лет назад. Им свойственны секционность конструкций, высокие показатели теплоотдачи, а также чистое литье. Алюминию свойственна высокая теплопроводность и низкая тепловая инверция, благодаря чему обеспечивается быстрое реагирование на колебания потребностей в теплоте пространства, которое обогревается. Выделяют два вида алюминиевых радиаторов: 
 
1. разборные (которые состоят из секций, и при помощи клея и уплотнителя подлежат механической сборке); 
2. литые (каждая секция которых представлена в виде цельной детали).

 

 

Требования:

Расчетный тепловой поток от теплоносителя QT определяется путем составления теплового баланса для каждого отапливаемого помещения в зависимости от его назначения и режима эксплуатации с выявлением общей потребности помещения в тепле Qn. Этот тепловой поток определяет мощность отопительного прибора Qnp и называется тепловой нагрузкой прибора.

Таким образом, в каждый момент времени для обеспечения заданной температуры помещения должно существовать равенство (предполагается, что прибор и теплоноситель в нем имеют малую тепловую инерцию) каждая составляющая которого достигает расчетных (предельных) значений при определенных метеорологических условиях

При теплоносителе воде или другой среде, аккумулирующей тепло за счет теплоемкости, передача тепла в помещение сопровождается понижением ее температуры, при водяном паре — фазовым превращением (конденсацией) пара в воду без изменения температуры.

Массовый расход теплоносителя, определяемый по формулам, в практических расчетах обычно приводится к часу времени (кг/ч).

К отопительным приборам, устанавливаемым непосредственно в обо-греваемых помещениях, предъявляются разнообразные конструктивные и эксплуатационные требования. Эти требования могут быть сведены в следующие пять групп.

1. Теплотехнические  требования передачи от теплоносителя в помещение наибольшего теплового потока   через   определенную   площадь внешней поверхности прибора при прочих равных условиях (вид теплоносителя, температура теплоносителя и воздуха, место установки и т. д.). При этом для комфортности температурных условий одновременно должно обеспечиваться надлежащее обогревание рабочей зоны помещения. 

 

 

 

Для выполнения этих требований приборы должны иметь коэффициент теплопередачи не менее 9—10 Вг/(м2-К) или 8—9 ккал/(ч-м2-°С), учитывая, что для современных конструкций приборов он находится в пределах 4,5—17 Вт/(м2-К).

Совершенными в теплотехническом отношении считаются отопительные приборы, обладающие повышенным коэффициентом теплопередачи, для которых отношение так называемой эквивалентной площади нагревательной поверхности fa, м2 энп, к физической площади внешней поверхности одного и того же элемента /ф, м2, больше единицы.

2.         Экономические требования, обусловливающие применение отопи

тельных приборов, характеризующихся следующими показателями:

минимальной заводской стоимостью (во всяком случае не превышающей стоимости наиболее распространенных приборов — в настоящее время чугунных радиаторов);

минимальным расходом металла (в радиаторных системах центрального отопления расход металла на приборы достигает 60—80% общей затраты металла на монтаж систем и 20% всего металла, расходуемого на сооружение зданий).

Расход металла на отопительные приборы оценивается показателем теплового напряжения металла прибора — отношением величины теплового потока при температурном напоре в Г к массе металла прибора.

Обозначим массу металла прибора, передающего от теплоносителя в помещение тепловой поток Qnp, через Gu и выразим показатель теплового напряжения металла прибора

Очевидно, что чем больше показатель М, тем более экономичным будет прибор по расходу металла. Увеличение этого показателя связано с уменьшением массы металла, израсходованного на прибор, без уменьшения его теплового потока.

Величина показателя М колеблется в настоящее время от 0,19 (0,16) для чугунных отопительных приборов до 1,6 Вт/(кг-К), или 1,4 ккал/(ч-кг-°С) для одиночной обетонированной стальной трубы. В табл. III.1 приведены средние значения теплового напряжения (массовой плотности теплового потока) металла для некоторых отопительных приборов.

3.         Архитектурно-строительные требования — сокращение площади, занимаемой отопительными приборами, и обеспечение эстетически благоприятного их внешнего вида. Для выполнения этих требований приборы должны быть достаточно компактными, т. е. их строительные глубина и ширина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть наименьшими. Эти условия в ряде случаев противоречат санитарно-гигиеническим требованиям.

4.         Санитарно-гигиенические требования, предопределяющие создание приборов, обладающих следующими показателями:

наинизшей температурой внешней поверхности (при одной и той же температуре теплоносителя) во избежание разложения органической пыли;

гладкой поверхностью для уменьшения отложения пыли и облегчения ее очистки. Кроме того, должны обеспечиваться доступность и удобство очистки пространства внутри, за и под приборами.

5. Производственно-монтажные  требования, отражающие необходимость  повышения производительности труда  при изготовлении и монтаже  отопительных приборов. Конструкция  их должна благоприятствовать массовому производству, допускать применение автоматизации производства и быть удобной в монтаже, т. е. должна иметь минимальное число мест соединений, приходящихся на единицу площади поверхности, и обеспечивать простое присоединение к трубам и крепление к ограждениям.

Приборы должны быть механически прочными, удобными для транспортирования, их стенки —: температуроустойчивыми, паро- и водонепроницаемыми.

Всем перечисленным требованиям одновременно удовлетворить весьма трудно, и этим объясняется разнообразие видов и типов отопительных приборов. При этом каждый их тип в наибольшей степени отвечает какой-либо группе требований, уступая другому в отношении прочих требований. Например, отопительные приборы для лечебных учреждений отвечают повышенным санитарно-гигиеническим требованиям за счет ухудшения других показателей.

При дальнейшем рассмотрении отдельных видов отопительных приборов будем исходить из соответствия их перечисленным выше требованиям, а сравнивая их с приборами других видов, отмечать их основные преимущества и недостатки.