16. Отопительный приборы.

Отопительные приборы - один из основных элементов систем отопления, предназначенный 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 тепло-потребность помещения Qп должна компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора Qпр и нагретых труб Qтр (рис.1) с учетом дополнительных потерь теплоты на нагрев ограждающих конструкций Qдоп.

К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются следующие требования:

 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.

 Экономические

Относительно пониженная стоимость прибора, экономный расход металла на прибор, обеспечивающий повышение теплового напряжения металла.

Производственно-монтажные.

Механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда. Достаточная механическая прочность приборов

Эксплуатационные.

Управляемость теплоотдачи приборов, зависящая от их тепловой инерции. Температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок при предельно допустимом в рабочих условиях (рабочем) 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 (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки и т.д.). Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплопередачи Кпр. 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.

 

Виды передачи тепла в отопительных приборах

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

Теплообмен излучением (радиационный, лучистый теплообмен) – представляет собой перенос теплоты за счет инфракрасного излучения. Простой пример нагрева при помощи излучения это Солнечное тепло.

Классификация отопительных приборов

Секционные отопительные приборы состоят из отдельных нагревательных элементов - секций, которые соединяются в батареи для получения нужной тепловой мощности. Секции могут быть чугунными, стальными, алюминиевыми или комбинированными - из стали и алюминия (биметаллическими). По своей конструкции имеют относительно большой объем и постоянно содержат много горячего теплоносителя. За счет этого они отдают тепло преимущественно в виде излучения (радиации). Для увеличения теплоотдачи многие виды секционных радиаторов имеют секции с вертикальными рёбрами и каналами. Теплоотдача таких приборов увеличивается за счёт дополнительной конвекции и носит, как правило, радиационно-конвективный характер. У различных моделей секции могут иметь разную высоту, глубину и ширину.

Трубчатые отопительные приборы представляют собой неразборные конструкции из вертикально расположенных изогнутых стальных трубок, соединяющих верхний и нижний коллекторы. Теплоотдача таких приборов зависит от их высоты, количества рядов трубок по глубине и ширине прибора и имеет преимущественно радиационный характер.

В панельных отопительных приборах нагревательным элементом является прямоугольная панель, нагреваемая циркулирующим внутри неё теплоносителем. Большинство современных панельных радиаторов состоят из 1, 2 или 3-х стальных панелей, с тыльной стороны которых для усиления конвекции приварены дополнительные вертикальные пластины. Такие приборы относятся к конвективному типу.

Пластинчатые отопительные приборы представлены множеством видов, объединенных названием "конвекторы". Нагревательным элементом этих обогревателей являются стальные или медные трубы, прямые или изогнутые, на которые насажены тонкие металлические пластины, "гармошки", ребра или отрезки тонкостенных труб. Вся конструкция закрыта кожухом (у настенных и плинтусных моделей), декоративной решеткой (у моделей, встраиваемых в пол), либо открыта (оребренные трубы). Секционные, трубчатые и некоторые панельные отопительные приборы принято называть радиаторами, а пластинчатые и большинство моделей панельных приборов - конвекторами.