Виды отопительных приборов систем водяного отопления
TEPLOKARTA 21.04.2019 0 Комментариев 12

Отопительные приборы из гладких стальных труб. Чугунные секционные радиаторы. Стальные конвекторы. Гладкотрубный радиатор. Панельные радиаторы. Система отопления «теплый пол». Системы лучистого отопления или охлаждения помещений

Тепло с поверхности отопительного прибора передается в окружающую среду конвекцией и излучением. Преобладание того или иного вида теплоотдачи зависит от конструктивных особенностей и формы поверхности прибора.

По преобладающему виду теплоотдачи отопительные приборы делятся следующим образом:

- Приборы, передающие конвекцией более 75% от суммарного теплового потока. К ним относятся стальные и ребристые чугунные трубы, конвекторы с кожухом и без кожуха;

- Приборы, передающие от 50 до 75 % тепла конвекций и от 25 до 50 % излучением.  Это регистры из гладких труб, чугунные секционные панельные регистры, гладкотрубные радиаторы, нагревательные сегменты системы «теплый пол», газовые конвекторы;

- Приборы, передающие более 50% суммарного теплового потока тепла излучением. Они включают потолочные, керамические, газовые излучатели инфракрасного излучения, настенные и потолочные электроотопительные панели на основе угольного композита, потолочные отопительные панели.

Отопительные приборы из гладких стальных труб

Данный вид отопительных приборов может иметь вид в форме змеевика, или регистра.

Отопительные приборы из гладких труб выдерживают высокое давление теплоносителя (до 10 ÷ 15 бар), удовлетворят санитарно-гигиеническим и теплотехническим нормам, однако не удовлетворяют архитектурно – строительным и эксплуатационным требованиям, что не позволяет использовать их в системах отопления с терморегуляторами.

Чугунный секционный радиатор. Конструктивно представляет собой отдельные секции, отлитые из чугуна, соединенные между собой ниппелями, имеющими правую и левую наружную резьбу.

Для уплотнения стыков между секциями применяют уплотнители. При теплоносителе до 100 °С уплотнителем при сборке секций являются прокладки из термостойкой резины или тряпичного картона, пропитанного олифой, а при теплоносителе с температурой более 100 °С применяют прокладки из паронита или клингерита.

Чугунные секционные радиаторы приблизительно 30 % общего теплового потока отдают излучением, а 70 % - конвекцией. Максимальное рабочее давление для чугунного секционного радиатора достигает 6 бар. Данный вид приборов надежен в эксплуатации, практически не подвергается коррозии и образованию накипи на внутренних стенках секций.

Стальной конвектор - отопительный прибор, передающий со своей поверхности в помещение 90 - 95 % тепла за счет конвекции. Конструктивно состоит из греющего элемента в виде стальных труб с насаженными на них пластинами оребрения. Существует два типа конвекторов: с открытыми греющими элементами и элементами закрытыми. При использовании труб с условным диаметром для прохода теплоносителя 15 мм, шаг оребрения составляет 5 - 7 мм, а при условном диаметре 20 мм - 5 - 10 мм. Конвекторы выпускаются двух типов: настенные, навешиваемые на стену, и напольные, устанавливаемые на полу отапливаемого помещения.

Оба вида конвекторов могут быть проходными (для последовательного соединения друг с другом) и концевыми. Максимальное рабочее давление конвекторов достигает 10 бар.

Панельные радиаторы конструктивно представляют собой отопительные приборы регистрового типа (с горизонтальными коллекторами вверху и внизу каждой панели, соединенные вертикальными каналами-колонками), широкого диапазона габаритных размеров и плотности теплового потока (от 1 до 3 гладких или оребренных панелей на корпусе). Изготавливаются два вида приборов: традиционные профильные радиаторы с боковым расположением соединительных патрубков к трубам системы отопления и приборы со встроенным (или без) в верхний коллектор термостатом и патрубками для нижнего подсоединения трубопроводов. Максимальное рабочее давление панельных радиаторов - 10 бар.

Гладкотрубный радиатор. Изготавливается либо в виде стального регистра, применяющегося в ванных комнатах, душевых и вспомогательных помещениях зданий, либо в виде плоскотрубного радиатора, представляющего из себя отдельные секции, соединенные между собой и имеющие различное количество соединенных труб. Тепловое напряжение гладкотрубных радиаторов колеблется в диапазоне 0,7 - 5 - 1,5 Вт/кг °К. Водоемкость секций мала, что обуславливает их малую инерционность.

Гладкотрубный радиатор отличается от других типов радиаторов и конвекторов лучшими санитарно-гигиеническими показателями, так как легко очищается от пыли. Толщина труб радиатора равна приблизительно 1,5 мм, поэтому их применяют с такими же ограничениями, что и стальные штампованные радиаторы.

«Теплый пол» - наиболее комфортный, но и наиболее дорогой элемент системы отопления. Распределение температуры воздуха по высоте помещения при использовании элемента системы отопления «Теплый пол» близко к идеальному - на уровне отметки пола тепло, а на уровне рабочей зоны (2 м от пола) комфортно.

Практически отсутствует конвективный перенос пыли в помещении, так как температура пола в помещении поддерживается в пределах 25 - 26 °С.

Конструктивно «теплый пол» состоит из следующих составляющих: конструкции перекрытия, на которую укладывается тепловая изоляция, укрытая гидроизоляцией, которая предотвращают намокание утеплителя и стен в случае разгерметизации трубопровода, по которому движется теплоноситель. Краевая демпферная лента обеспечивает компенсацию температурных расширений.

Трубопровод раскладывается на гидроизоляции и крепится к утеплителю с помощью скоб. В зависимости от конструкции теплоизоляционного слоя труба может укладываться в специальные пазы для труб в теплоизоляции, на специально спрофилированные панели, в самоклеящиеся крепежные шины, на предварительно уложенную арматурную сетку или другим способом.

В конструкции теплого пола также предусматривается организация компенсационных температурных швов путем установки профилей с направляющими, трубками-футлярами и демпферной ленты.

Шаг укладки трубопровода и схема движения теплоносителя должны учитывать повышенную тепловую нагрузку в краевых зонах и обеспечивать равномерное температурное поле.

Жесткость конструкции достигается при помощи слоя бетона класса В - 20 с добавкой пластификатора 5. Рекомендуемая толщина бетонной заливки над трубой равна 30 - 70 мм. Сверху укладывается напольное покрытие.

«Теплый пол» является самостоятельной единицей любой системы отопления, так как максимальная температура подачи теплоносителя в его трубопроводы отличается от нормативных значений системы и равна 55 °С. Для снижения температуры с величин 85 °C - 90 °C до 55 °C рекомендуется использовать смесительные системы, понижающие это значение.

Расчетное давление системы достигает 6 бар. Во время бетонирования, трубы должны быть под давлением 3 бар.

Системы панельно-лучистого отопления/охлаждения

Конструктивно отопительно-охладительная панель приставного типа может быть выполнена из гипсоволоконной плиты высокой плотности и однородности с габаритными размерами. В плите делается штроба в виде меандра, в которую укладывается металлополимерная труба с наружным диаметром. В зависимости от назначения системы в трубу подается теплоноситель с температурой до 45 °С либо холодоноситель с температурой не ниже 16 °С.

В зависимости от размещения панелей доля теплообмена излучением может составлять:

- для потолочных панелей – до 70 - 75%;

- для стеновых панелей – до 30 - 60% (с учетом высоты размещения);

- для напольных панелей – до 30 - 40%.

Таким образом, только потолочное панельное отопление с преобладанием лучистого теплопереноса (более 50%) могло бы быть названо панельно-лучистым. В то же время условием, определяющим реализацию панельно-лучистого отопления, является неравенство:

tr > tв,

где:

tr - радиационная температура – лучевая (инфракрасная) добавка (усредненная температура поверхности всех ограждений, наружных и внутренних, а также отопительных панелей, обращенных в помещение);

tв - температура воздуха внутри помещения.

При развитых по площади низкотемпературных потолочных, напольных и стеновых панелях это неравенство может быть обеспечено и, соответственно, такое отопление называют панельно-лучистым.

При панельно-лучистом отоплении благодаря повышению температуры поверхностей в помещении значительно улучшается самочувствие человека за счет снижения доли радиационного охлаждения и увеличения доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдаче его тела.

При таком перераспределении теплопереноса возможно понижение средней температуры воздуха в помещении против нормативной для конвективного отопления на 1 – 3 °С, что в свою очередь еще больше увеличивает конвективную теплоотдачу человека.

Использование системы панельно-лучистого отопления или охлаждения является целесообразным с экономической и гигиенической точек зрения. Развитая поверхность охлаждения панельной системы препятствует накоплению лучистого тепла (прежде всего от солнечной радиации) в ограждениях. Как результат – получения комфортной температуры внутри помещения.

Комбинированное использование системы панельно-лучистого охлаждения совместно с системой конвективного воздушного охлаждения позволяет снизить установленную холодильную мощность комбинированной системы по сравнению с конвективной.

Номинальная плотность теплового потока 79 Вт/ м² при среднем температурном напоре 15 K, (температура прямого потока 40 °C, температура обратного потока 30 °C и температура воздуха в помещении 20 °С).

Номинальная удельная холодопроизводительность 49 Вт/ м2 при среднем температурном напоре 9,5 K (температура прямого потока 17 °C, температура обратного потока 20 °C и температура воздуха в помещении 28 °С).

В качестве источника низкотемпературного теплоносителя (до 45 °С) для систем панельно-лучистого отопления могут быть использованы тепловые насосы либо необходимо предусмотреть смесительный узел для получения теплоносителя с температурой не более 45 °С.

Комментарии

Написать комментарий

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку персональных данных и соглашаетесь с политикой конфиденциальности