Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Защитные свойства наружных ограждений. Тепловая мощность системы отопления. Теплоустойчивость ограждений. Влияние воздухопроницания и влажности материалов на теплопередачу через ограждение. – 1 час.
Зимний тепловой режим помещения
В холодный период года ограждения защищают помещение от низких наружных температур и ветра, а система отопления поддерживает в нем определенную температуру. Постоянство температурной обстановки в помещении должно быть выдержано при наличии холодных поверхностей наружных ограждений и нагретых поверхностей приборов системы отопления. Холодные и нагретые поверхности вызывают конвективные воздушные потоки и являются источниками с «положительного» и «отрицательного» излучения, которые тем интенсивнее, чем больше разности температур. Температура наружного воздуха непрерывно изменяется. Следом за ней изменяются температуры поверхностей в помещении. Наибольшие разности температур будут наблюдаться в самые суровые периоды зимы, Если наружные ограждения и система отопления обеспечат удовлетворительные условия в помещении в этот отрезок времени, то они смогут поддержать необходимые условия и в течение всей зимы. Интенсивные токи холодного воздуха, потеря тепла излучением или, наоборот, чрезмерное количество, излучаемого тепла создают у людей, находящихся в помещении, ощущение неприятного переохлаждения или перегрева. Такая обстановка в помещении может привести к простудным и другим заболеваниям. Решая задачу отопления помещения, необходимо рассчитать ограждения и обогревающие устройства так, чтобы они обеспечивали требуемые тепловые условия в обслуживаемой (рабочей) зоне в течение всего отопительного периода.
Защитные свойства наружных ограждений
Ограждения здания должны обладать требуемыми теплозащитными свойствами и быть в достаточной степени воздухо- и влагонепроницаемыми. Теплозащитные свойства наружных ограждений определяются двумя показателями: величиной сопротивления теплопередаче R0 и теплоустойчивостью, которую оценивают по величине характеристики тепловой инерции ограждения D. Величина R0 определяет сопротивление ограждения передаче тепла в стационарных условиях, а теплоустойчивость характеризует сопротивляемость ограждения передаче изменяющихся во времени периодических тепловых воздействий. В зимних условиях теплозащитные свойства ограждений принято характеризовать в основном величиной R0, а в летних — также их теплоустойчивостью. Это объясняется тем, что для зимы характерны устойчивые температуры вне здания и постоянные внутренние температуры, которые обеспечивает система отопления. Летом характерны периодические суточные изменения наружной температуры и солнечной радиации, внутри здания температура обычно не регулируется. Наиболее важным является определение расчетного сопротивления теплопередаче R0 основной части (глади) конструкции ограждения, с которого обычно и начинают теплотехнический расчет ограждения. Необходимым является условие, при котором R0 должно быть равно или больше минимально допустимого по санитарно-гигиеническим соображениям (требуемого) сопротивления R0 тр., теплопередаче:
R0> R0 тр.
Однако этого условия недостаточно, так как при определении R0 должны учитываться также технико-экономические показатели. Если оказывается, что экономически оптимальное сопротивление R0 опт теплопередаче ограждения больше R0тр, то расчетное сопротивление должно определяться по условию:
R0 опт> R0 тр.
В этом случае сопротивление R0 больше минимально допустимого и целесообразнее в экономическом отношении. После определения R0 глади ограждения необходимо проверить теплозащитные свойства элементов конструкции (стыки, углы, включения). Необходимым и достаточным условием этого расчета является отсутствие выпадения конденсата на внутренней поверхности конструкции. Для расчета теплопотерь и тепловых условий в помещении часто кроме R0 необходимо рассчитывать приведенное сопротивление R0 пр. теплопередаче ограждения. Для зданий, расположенных в южных районах, дополнительно проверяют теплоустойчивость ограждений в расчетных летних условиях. Недостаточную теплоустойчивость ограждения для зимнего периода учитывают увеличением его сопротивления теплопередаче при расчете R0 тр. Для заполнения оконных и дверных проемов теплозащитные свойства регламентируются только сопротивлением теплопередаче конструкции, которое должно быть не ниже установленного СНиПом. Допустимая воздухопроницаемость окон, дверей, стыков конструкций, стен и перекрытий здания определяется нормируемым сопротивлением Rн.тр. воздухопроницанию, расходом воздуха, дополнительными затратами тепла, понижением температуры поверхности конструкции при инфильтрации. Влагозащитные свойства ограждения должны исключать переувлажнение материалов атмосферной влагой и за счет диффузии водяных паров из помещения. Процессы передачи тепла, фильтрации и переноса влаги взаимосвязаны, и одно явление оказывает влияние на другое, поэтому определение сопротивлений тепло -, воздухо - и влагопередаче должно проводиться, как общий расчет защитных свойств наружных ограждений здания.
Оптимальное сопротивление теплопередаче ограждения.
В настоящее время в строительстве широко распространены дешевые и эффективные теплоизоляционные материалы. Применяя их, часто оказывается выгоднее делать ограждение более утепленным, чем это необходимо по санитарно-гигиеническим требованиям. Экономически оптимальное сопротивление теплопередаче ограждения оказывается больше требуемого R0 тр., и конструкцию следует выбирать по условию (95). Определение R0 опт является сложной технико-экономической задачей, которая, однако, может быть решена аналитически с учетом некоторых упрощающих предпосылок. Экономической характеристикой, определяющей рациональность конструктивного решения, является величина приведенных затрат А, руб./м2: А = К+ЭТ,
где К — капитальные затраты на ограждение и сопряженные с ним системы отопления и охлаждения помещения, зависящие от сопротивления теплопередаче ограждения, руб./м2; Э — эксплуатационные расходы, которые складываются в основном из стоимости теряемого через ограждение тепла (холода) и затрат на восстановление и капитальный ремонт ограждения и сопряженных систем, руб./м2 в год; Т — нормативный срок окупаемости дополнительных капитальных вложений, равный 8, 33 годам. Наиболее целесообразной в экономическом отношении будет такая теплозащита, ограждения, для которой приведенные затраты будут минимальными. Оптимальное сопротивление должно быть определено с учетом затрат на систему отопления и отчислений на амортизацию и текущий ремонт. В расчете должны быть учтены затраты на системы кондиционирования, а также стоимость холода, который расходуется летом на ассимиляцию тепла, поступающего через ограждение. С учетом некоторых упрощающих предпосылок формула оптимального сопротивления при круглогодичном обеспечении системами заданного микроклимата в помещениях жилых и общественных зданий может быть записана в виде: где характеристики с индексом «с. к.» относятся к системе летнего кондиционирования; tусл. 0 — расчетная наружная температура для летнего периода (средняя условная температура расчетных суток), t в. л — температура в помещении летом; tусл. охл и nохл — средняя условная температура и продолжительность охладительного периода (период работы системы охлаждения помещения); Sx — стоимость холода руб./Дж (руб./ккал), Sс.о.- изменение затрат на систему отопления при изменении ее мощности на 1 Вт; СС. о., Согр. – ежегодные отчисления на амортизацию и текущий ремонт от капитальных затрат на систему отопления и ограждение, 1/год; Sт – стоимость теряемого через ограждение тепла руб.../Дж; tо.п. и n о.п. – температура и продолжительность отопительного периода, ч/год; Sиз.- стоимость изоляции в конструкции ограждения, руб./м3
Определение наибольших потерь тепла помещением
Наибольшие потери тепла помещением определяют установочную мощность системы отопления. В общем виде потребность в дополнительном тепле от системы отопления Qот возникает при положительном значении величины теплового баланса:
Qот = Qогр + Qи – Qтех – Qс.р
где Qогр — теплопотери помещением за счет теплопередачи через наружные ограждения; Qи — расход тепла на нагрев инфильтрующегося наружного воздуха; Qтех — внутренние (технологические и бытовые) тепловыделения, Qс.р — теплопоступления за счет солнечной радиации. Потери тепла через отдельные ограждения определяют по формуле:
где R0пр — приведенное сопротивление теплопередаче ограждения, n— коэффициент, уменьшающий расчетную разность температур (tв–tн); F — площадь ограждения; η — коэффициент, учитывающий дополнительные теплопотери через ограждение. Величина расчетных теплопотерь через отдельные ограждения будет соответствовать коэффициенту обеспеченности Коб, с учетом которого выбрано значение tн в формуле (99). Наружные ограждения в помещении имеют различную теплоустойчивость. Через ограждение с малой теплоустойчивостью (окна, легкие конструкции) теплопотери при похолодании будут резко возрастать, практически следуя во времени за изменением температуры наружного воздуха. Через теплоустойчивые ограждения потери тепла при похолодании возрастут немного, и во времени эти изменения будут значительно отставать от наружной температуры. Максимальные потери тепла помещением в расчетных условиях не будут равны сумме потерь через отдельные ограждения. Сложение необходимо провести с учетом сдвига во времени теплопотерь через отдельные ограждения. В период резкого похолодания, как показывают расчеты и наблюдения, теплопотери через окна составляют до 80% от общих потерь. Основываясь на этих данных, можно также считать, что наибольшие потери тепла помещением Qпом совпадают во времени с наибольшими теплопотерями через окна. Окна практически не обладают тепловой инерцией, поэтому момент времени и величина наибольших теплопотерь через них практически совпадают во времени и по величине с минимальной наружной температурой. Величину Qпом в связи с этим удобно определить в виде:
Qпом = Qок + Qi где Qок — наибольшие теплопотери через окна (безынерционные ограждения), определяемые по формуле (99) при tн = tно— аtн; Qi — сумма теплопотерь через прочие теплопередающие ограждения помещения в момент наибольших теплопотерь через окна. Величина Qi для теплоустойчивого ограждения равна:
Qi = Qiо + ∆ Qi
Где Qiо — теплопотери в начале периода резкого похолодания при tн = tно по формуле (99); ∆ Q— дополнительные теплопотери, соответствующие наружной температуре в момент наибольших теплопотерь через окна. При определении установочной тепловой мощности системы отопления по СНиПу теплопотери через отдельные ограждения расчитывают при tн = t5. Из предыдущего рассмотрения теплового режима ограждения в период резкого похолодания видно, что определенная по рекомендациям норм потеря тепла за счет теплопередачи может заметно отличаться от максимальных (для принятого Коб) значений. Необходимое количество тепла на нагрев инфильтрующегося в помещение наружного воздуха определяется по формуле:
Qи = Lи c ρ н (tв–tн)A где Lи — часовой объем инфильтрующегося наружного воздуха; с — массовая теплоемкость воздуха; ρ н — плотность наружного воздуха; А — коэффициент, учитывающий влияние встречного теплового потока (экономайзерный эффект). В случае отсутствия компенсации вытяжного воздуха подогретым приточным воздухом часовой расход инфильтрующегося наружного воздуха определяется нормируемым по санитарно-гигиеническим условиям воздухообменом. Для наиболее точного расчета величины Qи количество инфильтрующегося воздуха Lи необходимо рассчитывать с учетом фактического воздухообмена в здании. Внутренние теплопоступления складываются из поступлений тепла от электропотребляющих источников, приборов для приготовления пищи, системы горячего водоснабжения, людей. Существующими нормами (применительно к жилым зданиям) теплопоступления оцениваются величиной порядка 20, 9 В (18 ккал/ч) на 1 м2 площади помещения. Однако, в расчете отопительной нагрузки следует учитывать, что часть этого тепла расходуется на некоторый догрев воздуха помещения от допустимой (расчетной для системы отопления) температуры до оптимальной, а также на неизбежный перегрев уходящего вентиляционного воздуха. В настоящее время при определении расчетной отопительной нагрузки нормы не учитывают теплопоступления за счет солнечной радиации. Однако, на тепловой баланс помещений, а, следовательно, и на режим работы отопления они оказывают существенное влияние, что особенно важно при определении текущей отопительной нагрузки, выборе схем и режима регулирования системы отопления. Точный учет возможных теплопоступлений в помещения является дополнительным резервом для уменьшения тепловой нагрузки системы отопления и экономии тепла. Способы определения расчетных теплопотерь и соответствующие расчетные приемы подробно рассматриваются в курсе «Отопление».
Обогрев помещения
Отопительный прибор передает тепло от теплоносителя системы отопления обогреваемому помещению. Его конструкция, способ установки и присоединения к системе отопления должны всесторонне оцениваться по теплотехническим, экономическим, техническим и эстетическим показателям. Для этого определяют количество затрачиваемого на обогрев помещения тепла, оптимальные формы прибора, доли отдаваемого им конвективного и лучистого тепла и оценивают степень оптимальности микроклимата, создаваемого нагревательным прибором. Использование прибора той или иной конструкции и его установка в различных местах помещения не должны приводить к заметному перерасходу тепла. Показателем, оценивающим эти свойства, является отопительный эффект прибора. Он показывает отношение количества отдаваемого прибором тепла для создания в помещении заданных тепловых условий к расчетным потерям тепла. Считается, что наилучшим отопительным эффектом обладают панельно-лучистые приборы, установленные в верхней зоне помещения или встроенные в конструкцию потолка. У таких приборов отопительный эффект равен 0, 9—0, 95, т. е. теплоотдача потолочных панелей-излучателей может быть даже несколько ниже расчетных теплопотерь помещения, без ухудшения комфортности внутренних условий. У нагретой поверхности пола отопительный эффект равен ~ 1, 0. Наиболее распространенные приборы-радиаторы обычно устанавливают в нишах или около поверхности наружной стены. Поверхность за радиатором перегревается, и тепло бесполезно теряется через эту часть наружной стены Отопительный эффект радиаторов оценивают величиной 1, 04—1, 06. Лучше радиатора оказываются конвекторы, располагаемые вдоль наружной стены Отопительный эффект, например, плинтусного конвектора равен 1, 03. Подоконная панель, встроенная в конструкцию наружной стены, имеет заметные бесполезные потери тепла и ее отопительный эффект равен 1, 1. Комфортность тепловой обстановки в помещении зависит не только от количества поступающего тепла, но и от места установки нагревательного прибора в помещении, а также его геометрии. Нагревательные приборы, компенсируя теплопотери, должны также выполнять роль локализаторов источников холода в помещении. Поэтому, нагретая поверхность прибора и струя теплого воздуха над ним должны предупредить радиационное переохлаждение и попадание холодных токов воздуха в обслуживаемую зону помещения. Идеальным в этом отношении является решение, когда все наружные ограждения равномерно обогреваются и в помещении отсутствуют охлажденные поверхности. Хорошие тепловые условия в помещении создают приборы, расположенные под окнами вдоль наружной стены. В этом случае обслуживаемая зона и особенно область у пола помещения, которая особенно подвержена переохлаждению ниспадающими токами воздуха, защищается в тепловом отношении наиболее эффективно В детских яслях и садах желательно устраивать обогреваемый пол или применять плинтусные приборы, равномерно обогревающие по периметру всю нижнюю зону помещения. Специальные теплые дорожки делаются в помещении бассейнов Обогрев пола желателен в вестибюлях и переходах. В промышленных цехах необходим специальный подогрев холодных перекрытий и фонарей, который должен предупредить образование «падающих» в рабочую зону токов холодного воздуха. В верхней зоне помещения располагают приборы-излучатели, которые подвешивают в виде лент на некотором расстоянии от потолка. Излучением тепла они равномерно обогревают рабочую зону. Конвективная составляющая их теплоотдачи нагревает воздух и компенсирует теплопотери перекрытия, предупреждая образование холодных токов воздуха. В помещениях небольшой глубины, когда расстояние от наружных стен до противоположной внутренней стены невелико, приборы можно располагать у внутренних стен. Система отопления в этом случае оказывается компактной. Оценка эффективности обогрева помещения при различных нагревательных приборах может быть приближенно дана по распределению температуры по высоте помещения. Образование тепловой подушки у потолка и перегрев верхней зоны помещения увеличивают потери тепла. Наилучшим является обогрев при равномерном распределении температуры по высоте.
Лекция 3
Отопительные приборы. Выбор и размещение отопительных приборов. Теплопередача приборов. Коэффициент теплопередачи отопительного прибора. Тепловой расчет отопительных приборов. Расчет площади нагревательной поверхности отопительных приборов. – 1 час. Требования, предъявляемые к отопительным приборам
Отопительные приборы — один из основных элементов систем отопления — предназначены для теплопередачи 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, т. е. при температуре наружного воздуха, расчетной для системы отопления здания, расход теплоты на отопление или теплопотребность помещения Qn должна компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора Qnp и нагретых труб Qтр
Qп= Qпp + Qтр
Эта суммарная теплоотдача в помещение, необходимая для поддержания заданной температуры, в системе отопления называется тепловой нагрузкой отопительного прибора. В тепловую нагрузку Qп не входят дополнительные теплопотери Qдoп, обусловленные прогреванием ограждающей конструкции в месте установки отопительного прибора, как заранее неизвестные (они зависят от типоразмера прибора). Следовательно, от теплоносителя в помещение должен передаваться тепловой поток Qт, превышающий расчетную теплопотребность Qп на величину дополнительных теплопотерь Qдоп:
Qт= Qп + Qдоп
Дополнительные теплопотери Qдоп принято выражать в долях основных теплопотерь. Каждый отопительный прибор должен иметь определенную площадь нагревательной поверхности Апр, м2, рассчитываемую (см. ниже) в соответствии с требуемой теплоотдачей прибора. Для обеспечения необходимой теплоотдачи в прибор должно поступать также определенное количество теплоносителя в единицу времени G, кг/с (кг/ч), называемое расходом теплоносителя. К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются требования, дополняющие и уточняющие требования к системе отопления: 1 — санитарно-гигиенические — относительно пониженная температура поверхности; ограничение площади горизонтальной поверхности приборов для уменьшения отложения пыли; доступность и удобство очистки от пыли поверхности приборов и пространства вокруг них; 2 — экономические — относительно пониженная стоимость прибора; экономный расход металла на прибор, обеспечивающий повышение теплового напряжения металла. 3— архитектурно-строительные — соответствие внешнего вида приборов интерьеру помещений, сокращение площади помещений, занимаемой приборами. Приборы должны быть достаточно компактными, т. е. их строительные глубина и длина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть наименьшими; 4— производственно-монтажные — механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда; достаточная механическая прочность приборов; 5— эксплуатационные — управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции; температуроустойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях (рабочем) гидростатическом давлении внутри приборов. К отопительным приборам предъявляется также в важное для них теплотехническое требование передачи от теплоносителя в помещения через единицу площади наибольшего теплового потока при прочих равных условиях (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки и т. д.). Всем перечисленным требованиям одновременно удовлетворить невозможно и этим объясняется рыночное разнообразие 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 соответствуют повышенным санитарно-гигиеническим требованиям за счет ухудшения других показателей.
Классификация отопительных приборов
Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы. — радиационные приборы, передающие излучением не — конвективно-радиационные приборы, передающие конвекцией от 50 до 75% общего теплового потока; вторая группа включает радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели; — конвективные приборы, передающие конвекцией не менее 75% общего теплового потока; к третьей группе принадлежат конвекторы и ребристые трубы. Вэти три группы входят отопительные приборы пяти основных видов: радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы (эти три вида приборов имеют гладкую внешнюю поверхность), конвекторы, ребристые трубы (имеют ребристую поверхность). К приборам с ребристой внешней поверхностью относятся также калориферы, применяемые для нагревания воздуха в системах воздушного отопления и вентиляции. По используемому материалу различают металлические, комбинированные и неметаллические отопительные приборы. Металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали (листовой стали и стальных труб). Применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другой металл. В комбинированных приборах используют теплопроводный материал (бетон, керамику), в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы); оребренные металлические трубы помещают в неметаллический (например, асбестоцементный) кожух (конвекторы). К неметаллическим приборам относят бетонные панельные радиаторы, потолочные и напольные панели с заделанными пластмассовыми греющими трубами или с пустотами вообще без труб, а также керамические, пластмассовые и тому подобные радиаторы. По высоте вертикальные отопительные приборы подразделяют на высокие (высотой более 650 мм), средние (более 400 до 650 мм) и низкие (более 200 до 400 мм). Приборы высотой 200 мм и менее называют плинтусными. По глубине в установке (с учетом расстояния от прибора до стены) имеются приборы малой глубины (до 120 мм), средней глубины (более 120 до 200 мм) и большой глубины (более 200 мм). По величине тепловой инерции можно выделить приборы малой и большой инерции. К приборам малой тепловой инерции относят приборы, имеющие небольшую массу материала и вмещаемой воды. Такие приборы с греющими трубами малого диаметра (например, конвекторы) быстро изменяют теплоотдачу при регулировании количества подаваемого теплоносителя. Приборами, обладающими большой тепловой инерцией, считают массивные приборы, вмещающие значительное количество воды (например, бетонные или чугунные радиаторы). Такие приборы теплоотдачу изменяют сравнительно медленно.
Описание отопительных приборов
Радиатором принято называть конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов — секций с каналами круглой или эллипсообразной формы, либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы. Секциирадиаторов отливаются из серого чугуна (толщина стенки около 4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения на резьбовых ниппелях с прокладками из термостойкой резины или паронита. Несколько секций в сборе называют чугунным секционным радиатором. Наиболее распространены двухколончатые радиаторы средней высоты (монтажная высота hм=500 мм), хотя имеются радиаторы одно - и многоколончатые, высокие (hм=1000 мм) и низкие (hм=300 мм). Секции изготовляют различной строительной глубины; в настоящее время приняты b=90 и 140 мм, и марка радиатора обозначается М-90 или М-140. Длина одной секции бывает 98 и 108 мм, что указывается в обозначении марки (например, МС-90-108 и МС-140-108). Чугунные секционные радиаторы отличаются значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора (компактностью) и стойкостью против коррозии (долговечностью). Однако серьезные недостатки вызывают замену этих приборов другими. Чугунные радиаторы металлоемки, производство их трудоемко, монтаж затруднителен, очистка от пыли неудобна, внешний вид непривлекателен. Плоские блокирадиаторов свариваются из двух штампованных стальных листов (толщина листа 1, 4—1, 5 мм), образуя приборы малой глубины (18—21 мм) и различной длины, называемые стальными панельными радиаторами. Панельные радиаторы с плоскими вертикальными каналами колончатой формы сокращенно именуются РСВ (радиаторы стальные вертикальные), с горизонтальными последовательно соединенными каналами (змеевиковой формы) — РСГ-1и РСГ-2. Радиаторы РСГ-2 бывают двухходовыми и четырехходовыми. Стальные панельные радиаторы отличаются от чугунных меньшей массой, увеличенной излучательной способностью (35—40% вместо 30% общего теплового потока). Они соответствуют интерьеру помещений в полносборных зданиях, легко очищаются от пыли, их монтаж облегчен, производство механизировано. На одних и тех же производственных площадях возможен значительно больший выпуск стальных радиаторов вместо чугунных.
Распространение стальных радиаторов ограничивается необходимостью применения коррозионностойкой холоднокатаной листовой стали. При изготовлении из обычной листовой стали срок службы радиаторов сильно сокращается из-за интенсивной внутренней коррозии. Область их применения ограничена системами со специально обработанной (деаэрированной) водой. Их не разрешается также применять в помещениях с агрессивной воздушной средой. Стальные панельные радиаторы имеют относительно небольшую площадь нагревательной поверхности, из-за чего часто приходится прибегать к установке их в два ряда (на расстоянии 40 мм от одной панели до другой). При этом снижается теплоотдача (примерно на 15%) и затрудняется очистка межпанельного пространства от пыли. Плоские блоки радиаторов делают также из тяжелого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагревательные элементы змеевиковойили регистровой формы из металлических и неметаллических труб. Бетонные панели располагают в наружных ограждающих конструкциях помещений (совмещенные панели) или приставляют к ним (приставные панели). Бетонные панели, особенно совмещенного типа, отвечают строгим санитарно-гигиеническим, архитектурно-строительным требованиям, отличаются высоким тепловым напряжением металла. К недостаткам совмещенных панелей относятся трудность ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи, увеличение теплопотерь через дополнительно прогреваемые наружные конструкции зданий.
Гладкотрубными называют конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы для теплоносителя змеевиковой или регистровой формы. В регистре при параллельном соединении горизонтальных труб поток теплоносителя делится с уменьшением скорости его движения. В змеевике трубы соединены последовательно, и скорость движения теплоносителя не изменяется по всей длине прибора. Отопительные приборы сваривают из труб Dy=32— 100 мм, располагаемых одна от другой на расстоянии, на 50 мм превышающем их наружный диаметр, для увеличения теплоотдачи излучением. Гладкотрубные приборы характеризуются высокими значениями коэффициента теплопередачи, их пылесобирающая поверхность невелика и легко очищается от пыли. Вместе с тем эти толстостенные стальные приборы тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний вид не соответствует современным требованиям, предъявляемым к интерьеру помещений. Их применяют в редких случаях, когда не могут быть использованы отопительные приборы других видов (например, для обогревания световых фонарей, при значительном выделении пыли в помещении). Конвектор состоит из двух элементов — трубчато-ребристого нагревателя и кожуха. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению теплопередачи благодаря увеличению подвижности воздуха у поверхности нагревателя. Конвектор с кожухом передает в помещение конвекцией 90—95% общего теплового потока. Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха.Нагреватель выполняют из стали, чугуна, алюминия и других металлов, кожух — из листовых материалов (стали, асбестоцемента и др.). На рисунке показаны нагреватели со стальными трубами (обычно Dy 20 мм). Конвекторы обладают сравнительно низкими теплотехническими показателями, особенно при использовании в двухтрубных системах отопления Конвекторы — приборы малой тепловой инерции.
Ребристой трубой называют конвективный прибор, представляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими ребрами. Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы таких же диаметра и длины. Это придает отопительному прибору компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость способствуют применению этого малоэффективного в теплотехническом отношении и многометалльного прибора. К недостаткам ребристых труб относятся также неэстетичный внешний вид, малая механическая прочность ребер и трудность очистки от пыли.
Калорифер — компактный прибор значительной площади (от 10 до 140 м2), образованной несколькими рядами оребренных труб. Трубы заключены в кожух с отверстиями для входа и выхода нагреваемого воздуха. В отличие от других отопительных приборов калорифер предназначен в первую очередь для теплопередачи при вынужденной конвекции воздуха, создаваемой вентилятором
Выбор и размещение отопительных приборов
При выборе вида и типа отопительного прибора учитывают ряд факторов: назначение, архитектурно-технологическую планировку и особенности теплового режима помещения, место и продолжительность пребывания людей, вид системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели прибора. Прежде всего, исходят из основной области применения, а также из соответствия санитарно-гигиенических показателей предъявляемым требованиям. В отдельных случаях отопительный прибор выбирается на основании специального технико-экономического сопоставления нескольких видов; иногда выбор обусловлен наличием прибора определенного типа. При повышенных санитарно-гигиенических, а также противопожарных и противовзрывных требованиях, предъявляемых к помещению, выбирают приборы с гладкой поверхностью. Как уже известно, это радиаторы и гладкотрубные приборы. Бетонные панельные радиаторы в этом случае, особенно совмещенные со строительными конструкциями, наилучшим образом способствуют содержанию помещения в чистоте. Стальные панельные радиаторы и гладкотрубные приборы могут быть рекомендованы при менее строгом отношении к гигиене и внешнему виду помещения. Чугунные радиаторы допускаются лишь с секциями простой формы (например, типа МС — с гладкими колонками). При обычных санитарно-гигиенических требованиях, предъявляемых к помещению, можно использовать приборы с гладкой и ребристой поверхностью. В гражданских зданиях чаще применяют радиаторы и конвекторы, в производственных — радиаторы и ребристые трубы (несколько труб друг над другом) как более компактные приборы, обеспечивающие повышенную теплоотдачу на единицу их длины. В помещениях, предназначенных для кратковременного пребывания людей (менее 2 ч), можно использовать приборы любого типа, отдавая предпочтение приборам с высокими технико-экономическими показателями. Благоприятным с точки зрения создания теплового комфорта для людей является обогревание помещения через пол. Теплый пол, равномерно нагретый до температуры, допустимой по санитарно-гигиеническим требованиям (например, в жилой комнате до 26 °С), обеспечивает ровную температуру и слабую циркуляцию воздуха, устраняет перегревание верхней зоны в помещении. Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-04-11; Просмотров: 1431; Нарушение авторского права страницы