Виды отопительных приборов. Классификация, характеристика, размещение в помещениях. Тепловой расчет приборов

Отопительные приборы предназначены для передачи теплоты от теплоносителя в помещение зд-я. Приборы в помещении должны обеспечивать тепловой поток равный отопительной нагрузке помещ-я: Q_пр= Q_от

Требования:

1. теплотехнические: коэф. теплопередачи от прибора должен иметь значит величину Кпр=9-10 Вт/(м²*С), доля лучистой теплоты в общем тепловом потоке д.б. возможно больше

2.экономические: мин. заводская ст-ть, меньший расход металла

3.архитектурно-строит-е: компактность, эстетич. благоприятный вид, увязка со стр. конструкциями

4.санитарно-гигиенические: гладкая пов-ть для уменьшения отложений пыли и легкости очистки, t пов-ти прибора д.б. низкой

5.производственно-монтажные: возможность массовго производства, автоматизации и мех-ции производства, мин-е число мест соединений, простое соед-е с трубами, механич-я проч-ть, удобство транспорт-я.

Классификация:

1.по материалу:

-металлические (чугунные, стальные);

-неметаллические (фарфоровые, керамич-е, панели с пластмассовыми трубами);

-комбинированные (отопительные панели: бетон + греющие трубы).

2.по характеру внешней поверхности:

-с гладкой поверхностью (радиаторы, панели, гладкие трубы);

-с ребристой (конвекторы, ребристые трубы).

3.по высоте:

-высокие h>800мм;

-средние h=400-600мм;

-низкие h=200-400мм;

-плинтусныe h<200мм.

4.по виду передачи теплоты:

-радиаторы: ≥25% теплоты передается излучением;

-конвекторы: <25% излучением и >75% конвекцией. 

Виды отопительных пр-в:

1). Радиаторы керамические и фарфоровые изгот-ся в виде блоков, имеют приятный вид, испол-ся в малоэтажном строительстве в качестве безнапорных отопительных приборов. к_пр=9,5-10,5 Вт/(м²* ⁰С).

«+»: гладкая поверхность, пониженная t поверхности, уменьшение расхода металла в с-ме.

 «-»: недостаточная прочность, ненадежность соединения с трубами, затруднение при изготовлении и монтаже, проницаемость пара.

2). Радиаторы чугунные (секционные) отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы путем соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. к_пр=9-10,5 Вт/(м²* ⁰С). р=0,6 МПа

+: стойкость против коррозии, долговечность, налаженность производства.

-: непривлекательный вид, при открытой установке в современных зданиях, затруднена очистка от пыли, производство трудоемко, громоздкость и значительная масса.

3)Алюминевые радиаторы

к_пр=9-10 Вт/(м²* ⁰С). р=1,6 МПа

+: приятный внешний вид, малая масса, надежность соединения с трубами, возможность применения в многоэтажных зданиях

-: сравнительно выс. ст-ть, затруднена очистка от пыли.

4). Стальные панельные радиаторы изготавливают из профилированного стального листа. к_пр=10,5-11,5 Вт/(м²* ⁰С). р=0,6 МПа

+: удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям, легко очищаются от пыли, возможность механического производства, уменьшение металлоемкости по сравнению с чугунными, сокращение затрат при монтаже.

-: выс. ст-ть, необходимость исп-ия листовой стали выс. кач-ва, стойкой к коррозии.

 5). Бетонные панели получают замоноличиванием в панель нагревательных элементов в виде стальных труб d=15,20мм или с стеклянными и пластмассовыми каналами различной конфигурации. Отопительные панели располагают в конструкциях помещений или приставляются к ним. К_ПР=7,5-11,5 Вт/(м²* ⁰С). Р=1МПа

  +: отвечают архитектурно-строительным и санитарно-гигиеническим требованиям.

-: трудоемкость при изготовлении, трудность ремонта, выс. первнонач. ст-ть.

6). Конвекторы – нагревательные элементы, м.б. стальные, чугунные. В наст. время выпускают с кожухом и без. Оребрение м.б. разной формы (прямоуг, П-образные, шестигранное)

к_пр=4,7-6,5 Вт/(м²* ⁰С). р=1 МПа

+: простота изготовления, возможность автоматизации и механизации произв-ва, малая металлоемкость, легкость монтажа.

-: листовая сталь недостаточно эффективно используется для теплопередачи, затруднена очистка от пыли.

7). Ребристые трубы прим-ся в производственных помещениях, где нет значительного выделения пыли и в вспомогательных помещениях с кратковр-ым пребыванием людей. К_ПР=4,5-6 Вт/(м²* ⁰С). р до 0,6 МПа

+: компактность, пониженная t поверхности ребер, простота изгот-ия, невысокая ст-ть.

-: малый к_пр прибора, неудовлетворительный внешний вид, малая механическая прочность ребер, трудность очистки от пыли.

8). Гладкотрубные приборы изготавливают из стальных труб d=32-150мм в виде змеевиков или регистра. Применяются в пром. зданиях со значительными выделениями пыли, сельскохозяйственных зданиях и в других сооружениях. к_пр=10,5-14,5 Вт/(м²* ⁰С). р до 1,6МПа

+: имеют гладкую поверхность, легко очищаются от пыли, долговечность, выс. К прибора.

-: громоздкость, неудобство размещения под окнами, увеличение расхода стали в с-ме, неудовлетворительный внешний вид, высокая стоимость.

Выбор и размещение отопительных приборов в помещении.

При выборе отопительных пр. учитывают назначение помещения, архитектурно-планировочные решения, длительность пребывания людей, особенности теплового режима, тип системы отопления, уровень санитарно-гигиенических требований и технико-экономические показатели прибора.

При нормальных санитарно-гигиенических требованиях возможно исп-ть приборы с гладкой и ребристой пов-тью. В гражданских зд. рекомендуется прим-ть радиаторы, конвекторы, бетонные панели. В пром.зд. без выделения пыли – ребристые трубы, а с выделением-гладкие.

Установка в помещениях.

1.отопительные пр. устанавливают в первую очередь под световыми проемами у наружных ограждений.

2.отопительные пр. целесообразно размещать возможно ближе к полу помещению. H_min=60мм.

3.в лестничных клетках большую часть отопительных пр. (50%) устанавливают в нижней их части рядом со входными дверями, но в первом тамбуре со стороны улицы установка отопительных пр. нежелательна во избежании замерзания воды; на втором этаже устанавливают 30%, на третьем 20%.

4.в помещениях с высотой более 6м часть приборов размещают в верхней зоне, особенно если есть световые проемы в верхней части.

5.стремятся к открытой установке отопительных приборов, но если по эстетическим или технологическим требованиям необходимы ограждения или укрытия, то конструкция этих укрытий не должна понизить теплоотдачу приборов более чем на 15%.

Присоединение отопит.приборов к стоякам. Присоединение может быть: одно- и разносторонним. Теплотехн. преимущество при разностороннем присоединении, конструктивное – при одностороннем.

1.Движение теплоносителя сверху в низ:

-одностороннее

1.однотрубные с прямыми замыкающими участками

2. однотрубные со смещенными замыкающими участками

3. однотрубные с трехходовыми кранами

4.двухтрубные

5. на «сцепке» рекомендуется не более 2х приборов

Не рекомендуется установка более чем 25 секций в радиаторе (для ест.циркуляции – 15секций). А также соединение на сцепке более 2хотопительных приборов.

-разностороннее

бывает: 1. обратная магистраль находится под отопительным прибором

2.прибор установлен ние магистраль

3.установка «крупного прибора»

4. на «сцепке»

2. Движение теплоносителя снизу вверх. нет чердака

1.однотрубная с прямым замыкающим участком

2. однотрубная со смещенным замыкающим участком,

3.однотрубная с трехходовым краном

3. Движение теплоносителя снизу вниз

1. с установкой трехходового крана

2.установка прибора в верхней части стояка

3. магистраль расположена под прибором

 

Тепловой расчет приборов.

Заключ-ся в опред-ии площади внешней пов-ти прибора, обеспечивающий требуемый тепл. поток в пом.

Произв-ся выбором типоразмера прибора.

Q_ПР=q_ПР*F_ПР

q_ПР- плотность теплового потока (Вт/м²)

F_ПР –площадь внешней поверхности прибора

q_ПР=К_ПР*Δt

К_ПР – коэф теплопередачи прибора

Δt – ср. температурный напор (разность t теплоносителя и воздуха в пом)

Для воды: q_ПР=m*Δtсрⁿ⁺¹*G^рпр

Для пара: q_ПР=m*Δtсрⁿ⁺¹

G – относит. расход воды в приборе, m,n,p-опыт-е коэф.

Номинальная плотность тепл. потока q_НОМ опред-ся изготовителем для каждого вида отопительного прибора для стандартных усл-й работы прибора:

вода- q_ПР= q_НОМ(Δtср/70) ⁿ⁺¹(G_ПР/360)^P

пар- q_ПР= q_НОМ(Δtср/70) ⁿ⁺¹

Площадь поверхности прибора: F=Qпр/q_ПР

F = (Q_ОТ – β* Q_ТР)/ q_ПР

β- коэф. учит. долю теплоотдачи от трубопровода в помещ-е;

Q_ТР-теплоотдача открыто пролож-х труб в пом:

Q_ТР=q_В*l_В + q_Г*l_Г

q_В, q_Г – теплоотдача 1 м вертик. и гориз. труб в пом.

l_В  и l_Г – длина верт. и гориз. труб.

После нахождения F выбир. ближ. больший типоразмер прибора.

Подбор от. приб. можно производ. по ном. условн. теплов-му потоку или S_ПОВ.

Ранее измерение площади пов-ти отопительных приборов проводилось в ЭКМ – эквивалентный квадратный метр – это площадь нагревательной пов-ти прибора с теплоотдачей 506 Вт при Δt=64,5 и G-360 кг/ч