Статьи Отопительные приборы – объем, мощность, ...

Дата публикации: 21.08.2018
Отопительные приборы – объем, мощность, материалы

Отопительные приборы – основные составляющие систем отопления, предназначенные для теплопередачи непосредственно от теплоносителя в обогреваемые помещения.

Расход теплоты на отопление каждого помещения определяется по тепловому балансу для поддержания в нем необходимой температуры при расчетных зимних условиях.

В этих условиях, уровень теплопотребности помещения должен компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора и нагретых труб с учетом дополнительных потерь теплоты на нагрев охлаждающих конструкций.

Эксплуатационные требования к отопительным приборам

К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются санитарно-гигиенические, экономические, производственно-монтажные, эксплуатационные требования.

Санитарно-гигиенические
Удобно очищать от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них. Сравнительно пониженная температура поверхности, ограничение площади горизонтальной поверхности приборов, что уменьшает отложение пыли.

Экономические
Сравнительно низкая стоимость устройства, экономный расход металла на прибор, который обеспечивает повышение теплового напряжения металла.

Производственно-монтажные
Достаточная механическая прочность приборов. Механизация изготовления и монтажа приборов, которая повышает производительность труда.

Эксплуатационные
Контроль теплоотдачи приборов, зависящий от их тепловой инерции.

Температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях гидростатическом давлении внутри приборов.

К отопительным приборам предъявляется также важное для них теплотехническое требование: обеспечение наибольшего теплового потока от теплоносителя в помещения через единицу площади прибора при прочих равных условиях, среди которых расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки. Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплопередачи Кпр.

Всем перечисленным требованиям одновременно соответствовать невозможно, потому и существует такое разнообразие типов отопительных приборов. При этом каждый их тип в наибольшей степени отвечает какой-либо группе требований за счет ухудшения других показателей.

Виды теплопередач в отопительных приборах

Конвективный теплообмен представляет собой перенос теплоты в результате перемещения и перемешивания частиц воздуха. Процесс перемещения нагретого воздуха вверх, а охладившегося – вниз называется естественной конвекцией. Вследствие естественной конвекции тепло от отопительного прибора передается в другие части отапливаемого помещения.

Теплообмен излучением характеризует перенос тепла с помощью инфракрасного излучения.

Классификация отопительных приборов

Секционные отопительные приборы состоят из отдельных нагреваемых элементов – секций, соединенных в батареи. Секции могут быть изготовлены из чугуна, стали, алюминия или быть комбинированными – биметаллическими (из стали и алюминия).

За счет большого объема конструкции и содержания горячего теплоносителя они отдают тепло в виде излучения. Многие радиаторы имеют секции с вертикальными ребрами каналами, их теплоотдача увеличивается за счет дополнительной конвекции и носит радиационно-конвективный характер.

Секционные чугунные радиаторы
Самый известный нескольким поколениям вид приборов водяного отопления с самым высоким уровнем устойчивости к коррозии, загрязненности и агрессивным компонентам. Модель чугунного радиатора сегодня более усовершенствована по дизайну. Ее отличают плоская лицевая панель и закругленные углы. За счет уменьшения объема секций уменьшено количество теплоносителя. Это позволяет эффективно управлять теплоотдачей радиатора с помощью автоматики.

Прогрев помещения радиаторами благоприятно для здоровья, так как значительная часть теплового потока у них передается через излучение. А большая доля радиационной составляющей обеспечивает более равномерный прогрев воздуха в помещении.

К недостаткам чугунных радиаторов можно отнести разве что большую массу  (вес секции до 8 кг), маленькие зазоры между секциями, что усложняет удаление пыли между ними, перед монтажом желательно проведение протяжки межсекционных соединений.

Секционные алюминиевые радиаторы
По своей конструкции это «молодой» и более современный вид чугунного радиатора. Алюминиевые радиаторы быстро нагревают помещение и реагируют на изменение параметров регулирования, так как они обладают высокой теплоотдачей, его секции из алюминия с идеально плоской поверхностью, легкие и емкие.

Алюминиевые радиаторы относят к конвективно-радиационному типу приборов.

Им также присущ ряд недостатков. В отличие от своих «старших чугунных собратьев» , они чувствительны к составу воды в системе. Из-за чего в процессе эксплуатации возможно накопление водорода в радиаторе. Его игнорирование может привести к завоздушиванию радиатора и к его разрушению. Потому рекомендовано устанавливать на алюминиевые радиаторы газовыпускные устройства. Также для алюминиевых радиаторов опасны резкие перепады давления в системе отопления. Они также подвергаются электрохимической коррозии. Потому их лучше устанавливать в домах, где контролируется химический состав воды, а также в автономных системах отопления.


Секционные биметаллические радиаторы
По свойствам они имеют все достоинства алюминиевых радиаторов и лишены их недостатков. Теплоноситель в конструкции биметаллического радиатора движется по стальным трубкам, а те в свою очередь передают тепло алюминиевым панелям, которые и нагревают воздух. Биметаллические радиаторы могут быть монтированы в разных системах отопления без ограничений по давлению.



Трубчатые отопительные приборы - это неразборные конструкции из вертикально расположенных изогнутых трубок, которые соединяют нижний и верхний коллекторы. Теплоотдача в таких приборах имеет преимущественно радиационный характер.

Трубчатые стальные радиаторы
Достаточно надежны и быстро реагируют на команды терморегуляторов. Благодаря своей форме они легко моются, не накапливая пыль. Среди их недостатков – небольшая толщина стенок трубок и отсутствие внутреннего защитного слоя. Это способствует быстрой коррозии.


Трубчатые конвекторы-радиаторы
Сочетают в себе свойства и качества трубчатых радиаторов и конвекторов. Они похоже по устройству на трубчатые радиаторы, но трубка в сечении имеет форму «бублика». Теплоноситель движется между его стенками. Таким образом, наружная стенка отдает тело излучением, а внутренняя создает интенсивный конвективный поток. Приборы характеризуются высокой теплоотдачей, гигиеничны, имеют современный дизайн.


Полотенцесушители
Являются разновидностью трубчатых отопительных приборов.

Они устанавливаются исключительно в ванных комнатах. По внешнему дизайну их можно разделить на две группы: «М» и «П»-образные, а также дизайн-радиаторы в виде лесенки. Большинство полотенцесушителей иностранного производства относится к группе дизайн-радиаторов. Они не имеют внутреннего антикоррозионного покрытия. Если полотенцесушители включены в системы отопления, то они служат десятилетиями. Подключенные к системам горячего водоснабжения они выходят из строя до года. Потому для ГВС лучше использовать «М» и «П»-образные приборы, они изготовлены из толстостенной оцинкованной или нержавеющей стали и сантехнической латуни.

Наибольшую надежность в отечественных условиях эксплуатации показали дизайн-радиаторы из нержавеющей стали. Внутренняя коррозия им практически не угрожает.

Панельные отопительные приборы
Представляют собой прямоугольные панели разной высоты и ширины. Они состоят из сваренных между собой стальных листов с выдавленными в них вертикальными каналами, в их полости циркулирует теплоноситель. К тыльной стороне панели приварены ребра-гармошки для увеличения теплоотдачи.

Они быстро реагируют на смену температур, имеют развитую нагреваемую поверхность и относятся к типу конвекторов, так как доля теплового потока, передаваемая через конвекцию, составляет 75%.

Что касается недостатков, то панельные отопительные приборы уязвимы к воздействию коррозии, к скачкам давления, труднодоступны для удаления пыли.

Пластинчатые отопительные приборы
Принято называть конвекторами. Их нагревательный элемент – стальные или медные трубы с насаженными на них тонкими металлическими пластинами. Конструкция чаще закрыта декоративной решеткой. Конвектор – один из самых распространенных нагревательных приборов за счет своей простоте и дешевизны в производстве.

Они очень надежны на практике, быстро нагреваются и остывают. Что позволяет управлять теплоотдачей благодаря терморегулятору.

Среди недостатков конвектора уязвимость перед электрохимической коррозией, неравномерный прогрев помещения по высоте. Потому их лучше использовать для обогрева в служебных или подсобных помещениях, в коридорах и вестибюлях. Для помещений с требованием повышенного комфорта они не подходят.