От правильного выбора и установки отопительных приборов зависит распределение температур в отапливаемом помещении и его микроклимат. Отопительные приборы, применяемые в системах водяного и парового отопления, в большинстве случаев делают из металла, причем па них затрачивается более 50% металла и средств, расходуемых на устройство всей системы отопления.
    Распространенным отопительным прибором в промышленных зданиях до последнего времени был чугунный двухколонный радиатор типа М-140 (рис. 115). Этот радиатор собирают из отдельных секций на ниппелях. Гладкая (легко очищаемая от пыли) поверхность каждой секции имеет площадь f = 0, 254 м², расстояния между осями ниппелей-0,5 м, габаритные размеры секции в плане 140Х96 мм. Максимальное внутреннее давление, которое выдерживает радиатор М-140, как и все чугунные отопительные приборы, составляет 6 ати. Эти приборы устанавливают в различных помещениях промышленных предприятий.

Рис. 115. Радиатор: б - секция радиатора; в - соединение секций; г - ниппель

    В тех же помещениях, где технологические процессы не выделяют ныли, можно устанавливать конвекторы. Одна из конструкций этого прибора (в кожухе и с регулировочным клапаном "по воздуху") показана на рис. 116. Если в радиаторе и вообще во всех приборах теплоотдача происходит конвекцией и радиацией (излучением), то от конвектора тепло отдается почти полностью конвекцией.
    Высота кожуха над нагревательным элементом Н создает тягу подогреваемого воз духа через прибор. В связи с этим при прохождении воздуха через нагревательный элемент, представляющий собой оребренные пластинами трубы, создаются повышенные скорости, что увеличивает коэффициент теплоотдачи от нагревательного элемента воздуху.
    Вследствие того, что конвектор изготовливают преимущественно из тонколистовой стали, а не из чугуна (толщина стенки из которого в отопительных приборах составляет 3-3,5 мм), вес конвектора для одной и той же передачи примерно в 3 раза меньше, чем радиатора. В этом его основное преимущество перед радиатором; кроме того, облегчается монтаж системы отопления.

Рис.116 Конвектор типа "Комфорт"
1 - кожух, 2 - нагревательный элемент, 3 - клапан, 4 - пол. 5 - решетка.

    Преимуществом конвертора является также наличие клапана для регулировки теплоотдачи "по воздуху", что особенно важно ввиду малой эффективности регу- лирования с помощью кранов на трубах теплоносителя. Внутреннее давление, которое выдерживает конвектор, ,зависит от марки труб в его нагревательном элементе, должно быть не ниже 10 ати.
    На рис. 117 изображен широко применяемый плинтусный конвектор без кожуха, состоящий из стальных труб со своеобразным оребрением. Такие конвекторы выпускают вместе с присоединительными подводками и установленными на них ре-гулировочными кранами, что создаст большие удобства при монтаже. Установка таких приборов над плинтусами под окнами наружных стен улучшает микроклимат помещений.

Рис. 117. Плинтусный конвектор без кожуха

    На рис. 118 показана чугунная ребристая труба с овальными ребрами- Это самый дешевый отопительный прибор. Однако вследствие неприглядного внешнего вида такие трубы устанавливают в основном во вспомогательных производственных помещениях, технологический процесс в которых не сопровождается выделением пыли.

Рис. 118. Чугунная ребристая труба:
а-с круглыми ребрами; б-с прямоугольными ребрами

    Для отопления применяют также приборы , монтируемые из гладких стальных труб (обычно диаметром от 32 до 100 мм). Более целесообразно соединять такие располагаемые друг над другом трубы последовательно "змейкой".
    Приборы из гладких труб без труда можно изготавливать на месте; они имени хорошие санитарно-гигиенические качества, поскольку поверхности их легко очищаются от пыли. К недостаткам этих приборов следует отнести малую теплоотдачу на единицу длины, в связи с чем требуется много места для их размещения.
    Самым лучшим местом для размещения отопительных приборов является подоконное пространство у наружной стены. При отсутствии приборов под окнами у их холодной поверхности возникают ниспадающие потоки холодного (тяжелого) воздуха, который беспрепятственно падает вниз и стелется по полу охлаждая ступни ног. Кроме того, появляющаяся разница температур воздуха на уровне ног и головы что также создает дискомфорт. При расположении отопительного прибора внизу последний создаст восходящий конвективный ноток теплого воздуха. Этот поток встречается с ниспадающим холодным потоком и локализую его неприятное действие (рис. 120).
    Расчет отопительных приборов сводится к определению их теплоотдающей поверхности. Учитывая расчетную температуру теплоносителя, эта поверхность должна обеспечивать подачу в помещение количества тепла, соответствующего расчетным теплопотсрям этого помещения.
    При паровом отоплении расчетным параметром является температура конденсации пара в отопительном приборе. В наиболее распространенной системе парового отопления низкого давления (до 0,7 ати) эту температуру принимают равной 100°. В водяном отоплении расчетными температурами являются температуры горячей воды t г, поступающей в прибор, и обратной воды, выходящей из прибора.

Рис. 120. Схема конвективных потоков воздуха в отапливаемом помещении при расположении отопительного прибора под окном:
1 - отопительный прибор,. 2 -окно

    Следует иметь в виду, что в отношении температуры горячей воды имеются определенные санитарно-гигиенические ограничения. Поскольку при очень высоких температурах теплоносителя человек касаясь прибора, может получить ожог, а кроме того, может пригорать пыль, оседающая на поверхности прибора, для промышленных зданий максимальная температура горячей воды, поступающей в систему отопления и отопительные приборы, лимитируется 150°, для жилых и общественных здании -- 105°, а для больниц и детских яслей-85° С.     Требуемую тсплоотдающую поверхность отопительных приборов, устанавливаемых в каждом помещении, определяют в м2 по формуле

F_пр = Q _р / к (t _ср.пр.- t _в) n.                     (11)

    где Q_р - расчетные теплопотери кДж/ч к - коэффициент теплопередачи отопительного прибора - количество тепла, передаваемое 1 м² его поверхности за 1 ч при разности средней температуры теплоносителя и температуры воздуха помещения 1° (принимается по справочным данным), кДж/м² ч*град;     t _ср.пр. - средняя температура теплоносителя в приборе;     t _в - нормативная температура воздуха отапливаемого помещения;     n -коэффициент, учитывающий снижение теплоотдачи прибора (при большом количестве секций в нем, заглубление в нише и т.п.) Среднюю температуру теплоносителя в приборе при паровом отоплении принимают равной температуре конденсации пара:

t _ср.пр. = t _к.

t _ср.пр. = (t _г + t _о) / 2                      (12)

    где t _г и t _о-температура горячей и обратной воды.     При подводке горячей воды к радиатору через нижнее отверстие (футорку), входящая вода быстро смешивается с объемом воды, находящимся в радиаторе. В связи с этим средняя температура теплоносителя в приборе оказывается примерно соответствующей температуре уходящей воды, т. е.

t _ср.пр = t _о.

    Расчет количества отопительных приборов можно также вести по гарантируемой заводом поверхности одной секции, в эквивалентных квадратных метрах (экм}, имея в виду что экм отдает 1823 кДж/ч при разности температур t _ср.пр. - t_в = 64,5°.
    Пример. Для промышленного здания, изображенного на рис. 121. объемом V == 1800 м³ по наружному обмеру, находящегося в Москве, требуется по удельной тепловой характеристике определить теплопотери, рассчитать и расставить радиаторы М-140. При этом известно, что внутренняя температура помещения t _в = 16°; наружная температура для расчета отопления в Москве t _р.о. = - 260, здание присоединяется к централизованному теплоснабжению, имеющему расчетные температуры горячей воды t _г. = 130° и t _о. = 70°; горячая вода подводится к радиаторам через верхнее отверстие.

    Решение 1. Определяем теплопотери здания приближенным методам, пользуясь формулой (8)

Q _расч. = q V(t _вр.о.)

    По табл. (27) находим по объему У=1800 ,м³ удельную тепловую характеристику здания
q = 1, 886 кДж/м³ o ч o град
О_расч = 1,886o1800 = 142544 кДж/ч

Рис. 121. К примеру расчета отопления: : план и разрез производственного здания с размещением отопительных приборов.
1 ~ главный стояк: 2 - нагревательные приборы; 3 - горячий подающий трубопровод; 4- обратный трубопровод; 5-тепловой ввод в здание

    2. Расчет нагревательных приборов начинаем с определения разности между средней температурой воды в приборах и температурой воздуха в помещении см. формулу (12):

t _ср.пр.-t _в = (130 + 70):/ 2- 16 = 84°.

    По полученной разности температур для радиатора М-140, пользуясь справочными данными, находим коэффициент теплопередачи этого отопительного прибора. Здесь и далее приведены справочные данные из <Справочника по теплоснабжению и вентиляции" под ред. Р. В, Щекина и др., изд-во "Будивельник", Киев. 1968 г. Находим по табл. III. 20 на стр. 150 II части этого справочника

к = 36,2 кДж/м² o ч o град.

F_пр. = 142544/ 36,2*84 =46,8 м²

    Так как поверхность нагрева одной секции радиатора М-140 составляет f = 0.254 м², общее количество секций приборов составит

n = 46,8 /: 0,254 = 185 секций.

    Принимаем установку отопительных приборов под каждым окном, т. е- 10 штук. в том числе 5 приборов по 18 и 5 по 19 секций.

    В системах водяного и парового отопления применяется запорная и регулировочная арматура. В качестве запорной арматуры используют стандартные, устанавливаемые на трубопроводе, краны и вентили, предназначенные для горячей воды и пара, в качестве регулировочной арматуры устанавливают на подводках к отопительным приборам краны двойной регулировки. Практика показывает, что работоспособность регулировочных кранов у отопительных приборов недостаточно эффективна. Объясняется это главным образом тем, что все конструкции имеют сальники, которые часто при эксплуатации подтекают.

Содержание