Радиаторы систем традиционного отопления
Виды радиаторов в системе отопления
В системе отопления используются радиаторы, которые служат для передачи помещению тепла. Сделанные приборы теплоснабжения должны подходить таким требованиям:
- Экономическим: низкая цена прибора и маленький расход материала.
- Архитектурно-строительным: прибор обязан быть небольшим и подходить дизайну помещения.
- Производственно-монтажным: механическая крепость изделия и механизация в процессе изготовления прибора.
- Санитарно-гигиеническим: низкая температура поверхности, маленькая площадь поверхности размещенной по горизонтали, удобство уборки поверхностей.
- Теплотехническим: самая большая теплопередача в пространство помещения и управляемость отдачей тепла.
Классификация приборов
Отличают следующие показатели при спецификации радиаторов:
- — величина тепловой инерции (большая и небольшая инерция);
- — материал, который применяется в процессе изготовления (металлический, неметаллический и комбинированный);
- — способ теплопередачи (конвективные, конвективно-радиационные и радиационные).
К радиационным приборам относят:
- потолочные излучатели;
- секционные радиаторы из чугуна;
- радиаторы трубчатого типа.
К конвективно-радиационным приборам относят:
- напольные отопительные панели;
- отопительные приборы секционные и панельные;
- гладкотрубные приборы.
К конвективным приборам относят:
- радиаторы панельного типа;
- ребристые трубы;
- пластинчатые конвекторные обогреватели;
- трубчатые конвекторные обогреватели.
Рассмотрим наиболее применимые типы радиаторов.
Металлические секционные отопительные приборы
Положительные качества
- большой коэффициэнт полезного действия;
- маленький вес;
- легкость монтажа отопительных приборов;
- производительная работа отопительного элемента.
Минусы
- 1. не годятся к работе в устаревших системах отопления, так как соли тяжёлых металлов разрушают защитную пленку на основе полимера алюминиевой поверхности.
- 2. долгая работа приводит к негодности литой конструкции, к разрыву.
Как правило используются в центральных системах отопления. Рабочее давление работы отопительных приборов с 6 до 16 бар. Напомним, что самые большие нагрузки держат отопительные приборы, которые были отлиты под давлением.
Биметаллические модели
Положительные качества
- маленький вес;
- большой коэффициэнт полезного действия;
- возможность своевременного монтажного процесса;
- обогревают большие площади;
- держат давление до 25 бар.
Минусы
- имеют трудную конструкцию.
Данные отопительные приборы будут служить очень долго иных. Отопительные приборы сделаны из стали, меди и алюминия. Материал алюминий замечательно пропускает тепло.
Чугунные радиаторы
Положительные качества
- не подвержены коррозийным процессам;
- отлично передают тепло;
- держат большое давление;
- есть возможность дополнения секциями;
- качество теплоносителя не имеет большое значение.
Минусы
- большой вес (одна секция весит 5 кг);
- хрупкость тонкого чугуна.
Температура работы теплоносителя (воды) может достигать 130°С. Чугунные радиаторы служат очень долго, около 40 лет. На показатели отдачи тепла не оказывают влияние минеральные отложения в середине секций.
Есть много разных радиаторов сделанных из чугуна: одноканальные, двухканальные, трехканальные, с тиснением, традиционные, увеличенные и типовые.
У нас в государстве экономный вариант чугунных приборов получил самое большое использование.
Радиаторы панельные из стали
Положительные качества
- очень высокая отдача тепла;
- невысокое давление;
- нетяжелая уборка;
- обычный монтаж отопительных приборов;
- маленькая масса если сравнивать с чугунными.
Минусы
- большое давление;
- коррозия металла, в случае применения обыкновенной стали.
Радиатор из стали реального времени нагревается лучше чугунного.
В стальных отопительных приборах установлены внешние водяные термостаты, которые предоставляют строгий контроль за температурой. Конструкция прибора имеет тонкие стены и очень быстро реагирует на термостат. Незаметные спайдерные крепежи разрешают крепить отопительный прибор на полу либо поверхности стены.
Невысокое давление стальных панелей (9 бар) не дает возможность подключать их к головной системе отопления с нередкими и существенными перегрузками.
Радиаторы из стали трубчатого типа
Положительные качества
- высокая передача тепла;
- механическая крепость;
- красивый вид для интерьеров.
Минусы
Радиаторы трубчатого типа довольно часто используются в интерьере помещений, так как они декорируют комнату.
Из-за коррозии, традиционные радиаторы из стали сейчас не выпускают. Если же подвергнуть сталь антикоррозийной отделки, то это существенно поднимет цену прибора.
Отопительный прибор из оцинкованного сталепроката не ржавеет. Он имеет возможность держать давление в 12 бар. Отопительный прибор этого типа часто устанавливают в высотных жилых домах или организациях.
Радиаторы конвекторного типа
Прибор конвекторного типа
Положительные качества
- небольшая инерция;
- маленькая масса.
Минусы
- невысокая передача тепла;
- серьезные требования к тепловому носителю.
Приборы конвекторного типа очень быстро обогревают помещение. Они имеют пару вариантов изготовления: в виде плинтуса, в виде стенового блока и в виде скамейки. Есть также конвекторные обогреватели внутрипольные.
В работе данного радиатора применяется медная трубка. По ней двигается тепловой носитель. Трубка применяется в качестве стимулятора воздуха (горячий воздух подымается верх, а холодный опускается вниз). Процесс смены воздуха происходит в железном коробе, который при этом не нагревается.
Радиаторы конвекторного типа подойдут для помещений с невысокими окнами. Тёплый воздух из поставленного около окна конвекторного обогревателя мешает поступающему холодному.
Радиаторы можно присоединить к централизованной системе, так как она рассчитаны на давление в 10 бар.
Сушители полотенец
Положительные качества
- многообразие цветов и форм;
- большие коэффициенты давления (16 бар).
Минусы
- может не выполнять собственные функции из-за сезонных перебоев в водообеспечении.
В виде материала изготовления применяют сталь, медь и латунь.
Сушители полотенец бывают электрические, водяные и комбинированные. Электрические не такие экономные, как водяные, но разрешают покупателям не зависеть от наличия водообеспечения. Комбинированными полотенцесушителями запрещено пользоваться в случае отсутствие воды в системе.
Выбор отопительного прибора
При подборе отопительного прибора нужно смотреть на функциональность отопительного элемента. Дальше, нужно не забывать про следующие характеристики:
- размеры и габариты прибора;
- мощность (на 10 м2 площади 1 кВт);
- рабочее давление (от 6 бар — для замкнутых систем, от 10 бар для центральных систем);
- кислотные характеристики воды, как теплоносителя (для отопительных приборов из алюминия данный теплоноситель не подойдет).
После уточнения важных параметров переходите к выбору отопительных систем с эстетической точки зрения и возможности его модернизации.
Приборы теплоснабжения: их виды и особенности конструкции
Не имеет значение, насколько добротный ремонт осуществлен в доме и как правильно планировано расположение комнат, потому что в случае неверной работы радиаторов в помещении навряд ли получится достичь уютных условий для проживания. Благодаря этому самой первой задачей собственников, которые делают капремонт в помещении или возводят новый дом с ноля, считается корректный выбор и монтаж хороших радиаторов.
Во множестве семей, ведущей статьей расходов за платежи по комунальным услугам являются издержки на теплоснабжение. Это также нужно брать во внимание, подбирая приборы с нагревательной функцией системы обогрева в магазине строительных материалов, ведь каждый прибор, в зависимости от конструкции и спецификации выделяется по параметрам номинальной мощности, отдачи тепла и КПД.
Характерность разных типов приборов
В системе отопления дома основные приборы теплоснабжения продемонстрированы разными типами отопительных приборов и конвекторных обогревателей. При подборе отопительного прибора, сначала стоит заострять внимание на материале, из которого он сделан, так как конкретно данный фактор проявляется на продуктивности, устойчивости к износу и долговечности приборов. Приобретая дизайн радиатор, нужно брать во внимание его мощность и возможность автоматической работы.
Характеристики приборов из самых разных металлов
На сегодняшний день популярностью пользуются оборудование для отопления из подобных металлов, как: биметалл, сталь, чугун. Рассмотрим их более детально.
Технологические биметаллические приборы теплоснабжения на данное время считаются самыми практическими. Они прекрасно дополняют системы обогрева разного типа и выделяются тем, что в себе сочетают хорошую сторону стальных и металлических батарей. Это не тяжелый вес, обуславливающий легкость установочного процесса, необыкновенная отдача тепла и красивый внешний вид, который сделает красивее даже жилую площадь с художественным ремонтом. Сделать лучше результативность радиатора из биметалла поможет отражатель для отопительных батарей, который поставлен согласно советам изготовителя.
Радиаторы из стали также имеют позитивные показатели отдачи тепла, но они менее долговечные в виду того, что сталь подвергается коррозии – благодаря этому приборы могут не подойти для центральных систем отопления. Что же касается металлических заменителей, они обладают большим коэффициентом полезного действия и обещают эффектные показатели работы, однако в системе обогрева они склонны к быстрому механическому изнашиванию из-за давления и действия солей тяжёлых металлов, присутствующих в составе носителя тепла. Такие отопительные приборы часто могут поломаться, благодаря этому нужна перемычка на отопительную батарею – она даст возможность провести замену прибора безостановочно функционирования всей системы.
Наиболее примитивным вариантом являются чугунные радиаторы систем традиционного отопления дома.
Радиаторы из чугуна долговечные, стойки к изнашиванию и могут применяться даже в системах с низким качеством носителя тепла.
Но некоторые хозяева избегают монтажного процесса чугунных приборов из-за их высокого веса, предполагающего наличие хорошей стеновой конструкции для засверливания мощных спайдерных крепежей и неприглядного внешнего вида, требующего покупки короба. Для установки подобного устройства хозяину понадобится приобрести ключ для отопительных радиаторов и заготовить целый комплект добавочных инструментов.
Отличия в конструкции и принципах работы
Доступные в продаже радиаторы конвекторные обогреватели, отопительные приборы, ребристые трубы и гладкотрубные приборы могут разниться по конструкции и по фунционалу. В зависимости от конструкционных особенностей, приборы теплоснабжения могут размещаться под стенами или встраиваться в специально подготовленные ниши. При этом независимо от типа конструкции, отопительные приборы и трубы работают с одним принципом – они применяют собственную поверхность для энергопередачи от греющего тела – носителя тепла, через собственный корпус в среду которая нас окружает. В виде теплоносителя в жилых домах очень часто применяется масло или вода, а в зданиях промышленной направленности им как правило выступает горячий пар.
Конструкция отопительных приборов
Из конструкционных особенностей отопительных приборов можно создать явные выводы – чем большая поверхностную площадь корпуса отопительного прибора, контактирующего с внешней средой, тем больше тепла он передаст в пространство помещения. Чтобы достичь самой большой отдачи при малых габаритах, производственники рекомендовали сжать зоны для работы радиаторов и дать им намного компактный вид. Среди аналогичных разработок – панельные и радиаторы трубчатого типа, в которых тепловой носитель двигается в середине специализированных сочлененных каналов.
Такое заключение дало прекрасную возможность достигнуть максимально термического КПД и хорошего теплопередачи отопительного прибора при сокращении его наружных габаритов. Во время работы подобного отопительного прибора в теплообмене использованы значительные объемы массы воздуха, благодаря чему он обеспечивает одинаковый прогрев помещения. Тепловая результативность отопительного прибора будет зависеть не только от объема циркулирующего воздуха около него, но и от наличия условий в комнате для естественной циркулированию воздуха.
Это необходимо не забывать хозяевам, которыми пользуются декоративные короба или устанавливают мебель перед отопительным прибором. Данные предметы делают преграды для благоприятного распространения тепла, становятся препятствием на пути эффектной воздушной циркуляции и уменьшают КПД радиатора. Благодаря этому, правильно расставив мебельные предметы в комнате, хозяин может взять пульт управления отопительным котлом, выбрать подходящий рабочий режим и наслаждаться удобством в собственном доме.
Конструкция конвекторного обогревателя
В отличии от отопительных приборов, дизайн радиатор не прекращает работу по другой схеме. Ему подает сигнал контроллер теплоснабжения и в работу включается ТЕН, размещенный под кожухом. Воздух который нагрелся при помощи конвекции распространяется по комнате и помогает повышению режима температур. Но если в комнате применяются старые модели конвекторных обогревателей, понадобится установить воздушный увлажнитель на отопительный радиатор для поддержки благоприятного уровня влаги. Старые модели конвекторных обогревателей сильно сушат воздух и помогают созданию некомфортного климата, новые модели этих минусов лишены.
Применение добавочных компонентов для оптимизации работы отопительных систем
Чтобы сделать лучше работу радиаторов, подсоединенных к контуру, владельцу может понадобится дополнительное оборудование. Это реле разгрузки для электрического бойлера, которое дает возможность медленно настраивать мощность и делать работу радиаторов, включенных к контуру, более эффектной, или термические на батареи отопления – очень технологичные устройства, предназначающиеся для автоматизированного температурного регулирования в контуре.
Необходимо обращать свое внимание на GSM контроль теплоснабжения – модуль, дающий возможность на расстоянии делать контроль над работой радиаторов.
Он способствует хозяину получать отчеты о температуре в помещении, исправности приборов в контуре, а еще подразумевает на расстоянии задать режим работы системы отопления. Самые новые модели удалённого контроля теплоснабжения предполагают, что для любой комнаты может быть подобран хороший режим температур. Для этого все радиаторы в доме, оснащаются автоматизированными регуляторами температуры. Более детально о термостатах можно прочесть тут.
Хорошее сочетание в системе обогрева базисных и добавочных приборов даст возможность достичь очень эффективной работы контура и будет помогать более экономному потреблению энергоносителей.
Типы радиаторов
Радиатор, действующий по радиационно-конвективному принципу, – называют отопительным прибором. Полая конструкция корпуса позволяет, пропуская любой тепловой носитель, подогреть поверхность с внешней стороны металлического прибора. А после от секций нагретого отопительного прибора тепловая энергия излучается в пространство помещения.
Предназначающиеся для воздушного подогрева в помещении теплообменные аппараты делаются из самых разных сплавов. Подобный подход обеспечивает самые большие показатели отдачи тепла в каждом определенном случае:
Металлические приборы и их вариации благодаря большой отдаче тепла популярны в частном строительстве, со щадящими рабочим режимам и правильной подготовкой носителя тепла.
Обыкновенные большинству жителей России радиаторы из чугуна собой представляют экономный вариант для систем отопления, у которых невозможно проследить качество воды.
Медные трубки с металлическими ребрами являются ТЕНОМ всех конвекторных гидравлических систем.
Радиаторы из стали из-за широкого видового выбора — самый распространенный вариант среди потребителей, следующих модным зарубежным направлениям оформления помещений.
Металлические секционные отопительные приборы
Отопительные приборы из сплавов алюминия выгодно выделяются небольшим весом и большим коэффициентом полезного действия. Данными моментами обусловливаются: легкий процесс установки и производительная работа элемента отопления.
Заявленные изготовителями как приборы, предназначающиеся для работы в системах централизованого отопления, они не всегда годны к работе в контурах отопления старого типа, так как соли тяжёлых металлов способны разрушить пленку на основе полимера, закрывающую алюминиевую поверхность. Данный процесс, продолжающийся долгое время, в результате приводит к разрыву литой конструкции.
При условиях обеспечении контроля за носителем тепла (применяя независимую систему отопления) и недопущении прямого контакта разнородных металлов (меди или стали с алюминием) радиатор сделанный из алюминия гарантированно отслужит до двадцати пяти лет.
Рабочее давление в 6 — 16 бар позволяет включать батарею к магистральному отоплению, но ежегодное испытание центральной системы, нагрузкой в 10 бар, подразумевает осмотрительное изучение заявленных показателей.
Отопительные приборы, отлитые под давлением, держат более большие нагрузки, чем спрессованные экструдированные (выдавленные) детали.
Биметаллические модели
Биметаллические батареи имеют трудную конструкцию, выполненную из стали или меди и алюминия. Чтобы не было внутренней коррозии, сталь, придающая конструкции крепость, покрывается тонким полимерным слоем. Алюминий, обладающий большой проводимостью тепла, применяется для отливки поверхности с внешней стороны атомайзера (широкие ребра отопительного прибора). Благодаря собственно тонкостенному стальному прокату, в середине прибора и большим металлическим секциям, вес отопительного прибора остается незначительным, тогда как стальная составная часть дает возможность держать давление до 25 бар.
Чтобы исключить непосредственного контакта гальванируюших металлов между ними есть слой изоляции паронита. Благодаря этому рабочий срок биметаллического прибора продолжительнее, чем у какого-то иного элемента отопления.
Большой коэффициэнт полезного действия и возможность своевременного монтажного процесса разрешают эффектно применять радиатор из биметалла для обогревания очень площадей большого размера (выставочные залы, павильоны для торговли). Переносные биметаллические масляные приборы, благодаря большой плотности теплоносителя, обеспечивают локальную завесу тепла в любом закрытом помещении.
Чугунные радиаторы
Отопительные приборы, которые составлены из чугунных секций, не подвержены коррозийным процессам. Свойства чугунного сплава предоставляют хорошую отдачу тепла, а возможность изготовления декоративно оформленных секций говорит о конкурентоспособности.
Из минусов чугунных отопительных батарей – большой вес и присущая тонкому чугуну хрупкость. Среднестатистический показатель веса, для одной части, равён 5 кг. Зато приборы из чугуна держат большое давление, могут быть укомплектованы добавочными секциями, абсолютно нетребовательны к качеству теплоносителя, причем температура работы воды достигает 130°С. Радиаторы из чугуна имеют существенный рабочий срок (около 40 лет). Даже, если части внутри покрыты минеральными отложениями (из-за долгой эксплуатации в системах с «жёсткой» водой), это никак не будет влиять на проводимость тепла чугуна и общие показатели отдачи тепла.
Многообразие видов секций современных радиаторов сделанных из чугуна (1- , 2х и 3х канальные, традиционные и с тиснением, типовые и увеличенные) дает возможность подобрать тот вариант, который нужен в каждом определенном случае, с учетом всех важных факторов.
Радиаторы панельные из стали
Панельная конструкция стальной батареи имеет ряд своих положительных качеств, ключевым из которых можно считать очень высокую отдачу тепла. Потому что в корпусе отопительного прибора размещены каналы для носителя тепла, практичный объем которых больше, чем у чугунных заменителей. В то же время сталь нагревается быстрее. Поэтому, при похожих затратах современный радиатор из стали нагревается крепче, чем старый чугунный. Эта характерность выполняет панели из стали популярными в частном строительстве, тем более в условиях жёсткой экономии ресурсов.
Модельный ассортимент стальных радиаторов панельного типа включает батареи с нижней боковой подачей. Установленные теплорегуляторы предоставляют строгий контроль за температурой, причем тонкостенная (не больше 2 мм) конструкция мгновенно реагирует на изменение положения внешнего водяного термостата. Максимально продумана даже крепежная система – фактически невидимые спайдерные крепежи надежно зафиксируют отопительный прибор на стенке или на полу.
Невысокое давление (9 бар), заявленное для стальных панелей, не дает возможность их массово включать к головной системе отопления с ее существенными перегрузками.
Радиаторы из стали трубчатого типа
Трубчатая конструкция радиатора сделанного из стали серьёзных недостатков, помимо не низкой цене, не имеет. Цена прибора вызвана комбинированием очень дорогого материала и его невысокой отдачей тепла (из-за неординарной трубчатой формы).
В силу конструктивных свойств радиатор, собранный из стальных секций, приносит не только практичную пользу, обогревая помещение. Внешний вид традиционной модели трубчатого отопительного прибора способен красиво оформить комнату, смоделированные фигурные конструкции могут стать пусковой точкой в создании мысли дизайнера.
Сталь склонна к ржавчине, а обработка против ржавчины готового изделия только сделает больше его стоимость — благодаря этому отопительные приборы из обыкновенной стали уже не делают. Технологически возможно собрать конструкцию трубного типа из оцинкованного сталепроката. Некоторые участки соединяются точечной сваркой в области коллектора. Причем готовое изделие полностью симметрично, что дает возможность выполнить монтаж без подготовительной разветвления труб. Такой отопительный прибор не коррозирует, выдержит давление системы в 12 бар, благодаря этому его можно выбрать для установки в высоких зданиях.
Радиаторы конвекторного типа
Рабочий принцип конвекторных обогревателей построен на естественном свойстве холодного воздуха спускаться вниз и горячего – подниматься вверх. В качестве стимулятора этого круговорота применяется медная трубка, по которой проходит тепловой носитель. Для эффектной отдачи тепла трубка снабжена металлическими пластинами. Непосредственно они греют опустившийся прохладный воздух, образовывая поток тепла. Общий процесс происходит в середине металлического короба, максимально открытого снизу и отчасти – сверху. Причем сам короб не нагревается. Порой для увеличения воздушной подачи используют приточные вентиляторы.
Подобные элементы системы отопления, разрешающие быстро нагреть помещение, могут быть сделаны в виде отдельного стенового блока, скамейки, плинтуса. Выпускаются внутрипольные конвекторные обогреватели.
Это единственно правильное решение при оборудовании системы обогрева в помещении с невысокими подоконниками или окнами на всю стенку, так как от поставленного рядом с окном конвекторного обогревателя подымается тёплый воздух, заграждая путь холодному, исходящему от окна
Традиционные модели рассчитаны на давление в 10 бар, благодаря этому их можно присоединить к централизованной системе.
Сушители полотенец
В виде материала для изготовления водяного сушителя полотенец используют латунь, медь и сталь. Модели из латуни предназначаются для работы с носителем тепла нейтральной кислотности, медные и стальные – могут исправно работать в самых разных системах. Большие коэффициенты опрессовочного давления (16 бар) разрешают собрать сушители полотенец и в контур отопления, и в систему горячего водообеспечения. При любых обстоятельствах, под давлением от 6 до 10 бар, прибор функционирует безаварийно.
Минус водяного прибора – сезонные перебои в горячем водоснабжении притягивают за собой вынужденные простои в работе сушителя полотенец. В остальном, благодаря большому ассортименту, даже требовательный покупатель сумеет выбрать.
Электросушители полотенец, создавая такие же функции, что и водяные, не такие экономные. Но возможность не зависеть от водообеспечения заставляет граждан покупать электрический прибор.
Модели комбинированного типа предполагают наличие электрических нагревательных элементов трубчатого типа в водяном полотенцесушителе. Невысокая востребовательность водно-электрических приборов вызвана тем, что при отсутствии воды в системе ими запрещено пользоваться.
Отопительный прибор как дизайнерский элемент
Самыми популярными дизайн-радиаторами можно считать современные водяные сушители полотенец. Видовое большой выбор моделей подталкивает на эксперимент в оформлении ванной комнаты. Однако и в жилой комнате, и в прихожей можно поставить радиатор, мастерски замаскированный под зеркало, либо созданый в форме отвлеченного барельефа. Сейчас становятся модными модели с подсвечиванием. Причем про то, что это функционирующий отопительный прибор, знает только хозяин дома.
Комнатные дизайн-радиаторы – приборы не из недорогих, благодаря этому о неопасной эксплуатации думают конкретно на предприятии. Тем более, что товар штучный, делается после щепетильного анализа системы отопления и эксплуатационных условий.
Невозможно отыскать негативные стороны в приборах, замечательно сочетающих функциональный функционал и красивый внешний вид. Единственное, о чем необходимо не забывать, своими силами приобретая готовый радиатор за рубежом, – возможное несоответствие привлекательного отопительного прибора, рассчитанного на двухтрубную систему, нашей, однотрубной. Ведь, если подозрения подтвердятся, то чудо мысли дизайнера будет пылиться в кладовой комнате.
На что стоит обратить собственное внимание при подборе отопительного прибора
Выбор нужного отопительного прибора необходимо выполнять, сначала, с функциональной точки зрения. Другими словами, технические свойства:
Мощность – в расчете 1 кВт на10 кв. м.
Рабочее давление – для центральных систем от 10 бар, для замкнутых – от 6 бар.
Размеры – для того, чтобы потом не реконструировать проем.
Необходимо не забывать, что кислотные характеристики теплоносителя (воды) – один из очень весомых факторов, при выборе компонентов системы отопления. К примеру, показатель кислотности воды, имеющий индекс 8 и выше, не подойдет для отопительных приборов из алюминия.
Как только установлены ключевые показатели, можно из хороших вариантов подбирать модели, необходимые личным эстетическим представлениям.
Нужно помнить о потенциальных поломках (если даже продавец говорит о полувековом гарантийном эксплуатационном сроке) и настоящей возможности ремонта (модернизации). Ведь имея в 20-и метровой комнате трехсекционный радиатор из чугуна, в теории, можно рассчитывать на подключение добавочных секций, чего нельзя сказать о неверно подобранном биметаллическом приборе, который, в подобном случае, понадобится поменять полностью.
Радиаторы систем водяного и парового теплоснабжения
Радиаторы систем водяного и парового теплоснабжения
1. Современные требования, которые предъявляют к радиаторам
Радиаторы являются важным элементом системы обогрева и обязаны отвечать конкретным теплотехническим, санитарно-гигиеническим, технико-экономическим, архитектурно-строительным и монтажным требованиям.
Теплотехнические потребности заключаются как правило в том, что радиаторы должны отлично передавать теплоту от носителя тепла (воды или пара) отапливаемым помещениям, т.е. чтобы коэффициент передачи тепла их был повыше, не меньше 9— 10 Вт/(м2 -К), если учесть, что для современных конструкций радиаторов он находится в границах 4,5—17 Вт/(м2 -К).
Санитарно требования гигиены, предъявляемые к радиаторам, сосоят в том, чтобы конструкция и форма (вид) их поверхности не приводили к собиранию пыли и позволяли ее легко удалять.
Технико-экономические потребности такие: самая маленькая фабричная стоимость; небольшой расход металла; соответствие конструкции прибора технологическим условиям их массового производства; секционность, она позволяет распологать прибор с необходимой поверхностной площадью нагрева.
Условием для теплотехнической и технико-экономической оценки металлических радиаторов служит тепловое напряжение металла прибор а М , Вт/(кг-К), что представляет отношение величины потока тепла прибора при разности средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха помещения в 1С, отнесенной к мacсe металла прибора:
где то p — кол-во теплоты, отдаваемой прибором, Вт; G — масса прибора, кг; А/ — разница средних температур поверхности прибора и окружающего воздуха (tП р—tв).
Чем больше тепловое напряжение металла радиатора, тем он рентабельнее. Актуальные приборы работают с тепловым напряжением металла 0,19— 1,6 Вт/(кг-К).
Архитектурно-строительные потребности включают уменьшение площади, занимаемой радиаторами, и обеспечение их приятного внешнего вида. Для выполнения таких требований радиаторы обязаны быть компактные, с легкодоступной для осмотра и чистки от пыли поверхностью, должны идеально сочетаться с интерьером помещения.
Монтажные потребности отражают в первую очередь необходимость увеличения продуктивности труда в процессе изготовления и монтаже радиаторов. Конструкция их должна благодетельствовать производственной автоматизации и быть удобной в процессе установки. Приборы обязаны быть крепкими, удобными для перевозки и монтажного процесса, а их стены паро- и влагостойкими, температуроустойчивыми.
Завидное разнообразие видов и типов радиаторов можно пояснить тем, что всем рассмотренным требованиям одновременно удовлетворить не легко.
2. Виды и конструкции радиаторов и их технико-экономические показатели
Радиаторы, используемые в системах централизованого отопления, делятся: по доминирующему способу отдачи тепла — на радиационные (подвесные панели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторные обогреватели с ребристой поверхностью и ребристые трубы); по виду материала — на приборы железные (чугунные из серого чугуна и стальные из стали на основе листа и труб из стали), малометаллические (комбинированные) и неметаллические (керамические отопительные приборы, панели из бетона с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами, вообще без труб и др.); по характеру поверхности с внешней стороны — на гладкие (отопительные приборы, панели,гладкотрубные приборы), ребристые (конвекторные обогреватели, ребристые трубы, калориферы).
Рассмотрим главные виды радиаторов, широко применяемых в жилых, общественных и производственных зданиях.
2.1 Отопительные приборы стальные и чугунные штампованные
Промышленность производит секционные и блочные радиаторы из чугуна. Секционные отопительные приборы монтируют из определенных секций, блочные — из блоков в две — 4-ре части. Части отопительных приборов, в зависимости от числа вертикальных каналов, разделяют на одно-, 2-ух- и многоканальные. В советском союзе изготавливают в основном двухканальные части, так как они лучше отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.
Некоторые блоки или части между собой объединяют при помощи ниппелей из ковкового чугуна, имеющих наружную правую и левую резьбу и в середине два выступа для ключа. Ниппели ввертывают одновременно вверху и внизу в две части или в 2 блока. Для уплотнения стыков между секциями отопительного прибора ставят прокладку: при водя ном отоплении (tг до 100 °С) — из прокладочного карто на, смоченного в водной массе и проваренного в настоящей олифе, а при паре или перегретой воде (tг >100°С) — из па-ронита, смоченного в горячей воде.
Разрешается прокладка из термостойкой резины и из иных термоустойчивых материалов, которые обеспечивают непроницаемость соединений. Обыкновенную резину применять для подкладок не позволяется.
Самые популярные радиаторы из чугуна МС-140,МС-90,М-90 (ГОСТ 8690—75*) с 2-мя колонка-мм по глубине. Монтажная высота — расстояние между центрами ниппельных отверстий отопительных приборов — составляет h = 500 мм, полная высота H=582—588 мм, строительная глубина b = 140 мм и строительная длина части H=98—108 мм.
Отопительные приборы МС-140 и МС-90 рассчитаны на лишнее давление носителя тепла до 0,9 МПа, что расширяет сферf их использования, а все другие радиаторы из чугуна — до 0,6 МПа. У всех названных отопительных приборов в отличии от снимаемого с производства отопительного прибора М-140-АО отсутствует межколонное оребрение, что вместе с остальными конструктивными свойствами определяет их усовершенствованные гигиенические и красивые качества.
По монтажной высоте отопительные приборы разделяют на высокие— 1000 мм, средние — 500 мм, невысокие — 300 мм. Наиболее повсеместно используют средние отопительные приборы. Каждый отопительный прибор имеет 4-ре чугунные пробки, ввернутые в ниппельные отверстия крайних секций; две из них — сквозные, с внутренней резьбой 15—20 мм — служат для присоединения приборов к теплопроводу.
Производство радиаторов сделанных из чугуна просит чрезмерного расхода металла, они трудоемки в изготовлении и монтаже. При этом затрудняется изготовление панелей вследствии устройства в них ниши для установки отопительных приборов. Более того, производство отопительных приборов приводит к загрязнению внешней среды. Благодаря этому, не обращая внимания на такие основные преимущества отопительных приборов, как стойкость к ржавчине, отлаженность производственные технологии, простота изменения мощности прибора путем1 изменения количества секций и др., их производство у нас в государстве уменьшается за счёт увеличения выпуска приборов из стали, алюминия и его сплавов.
В советском союзе изготавливают однорядные и двухрядные радиаторы панельные из стали: штампованные колончатые типа РСВ1 и штампованные змеевиковые типа РСГ2. Однорядный стальной штампованный отопительный прибор типа РСВ1 (рис. 8.2, а) состоит из 2-ух штампованных листов стали толщиной 1,4—1,5 мм, которые соединены между собой контактной сваркой и образующих ряд параллельных вертикальных каналов, объединенных снизу и сверху горизонтальными коллекторами. Панель радиатора сделанного из стали типа РСГ2 (рис. 8.2, б), как и отопительного прибора РСВ1 состоит из 2-ух листов стали толщиной 1,4—1,5 мм, которые соединены между собой контактной сваркой и образующих ряд горизонтальных каналов для прохода носителя тепла.
Радиаторы из стали типа РСВ1 и РСГ2 если сравнивать с литыми чугунными имеют приблизительно в два раза меньшую массу, на 25—30 % доступнее, на транспортирование и монтаж нужны меньшие расходы. Благодаря небольшой строительной глубине их комфортно ставить открыто под окнами и возле стенки. Область использования стальных радиаторов-панелей ограничена отопительными системами, использующими отделанную теплофикационную воду, корродирующее действие которой несущественно.
2.2 Ребристые трубы
Ребристые трубы изготавливают чугунными длиной 0,5; 0,75; 1; 1,5 и 2 м с округлыми ребрами и поверхностью нагрева 1; 1,5; 2; 3 и 4 м2 . На концах трубы учтены фланцы для присоединения их к фланцам теплопровода системы обогрева.
Оребренность прибора повышает теплоотдающую поверхность, но усложняет чистку его от пыли и уменьшает коэффициент передачи тепла. Ребристые трубы в помещениях с длительным пребыванием людей не устанавливают.
В наше время стали активно использоваться конвекторные обогреватели — радиаторы, передающие теплоту как правило конвективным путем.
Рассмотрим определенные виды их. Дизайн радиатор «Аккорд» предназначается для отопительных систем жилых, общественных и зданий для производства с температурой носителя тепла до 150°С и давление до 1 МПа. Дизайн радиатор «Аккорд» состоит из 2-ух труб из стальной ленты диаметром 20 мм и П-образных пластин оребрения, производимых из стали на основе листа толщиной 0,8 мм. Поверхность конвекторных обогревателей покрывается эмалью ПФ-115. Промышленность производит восемь типоразмеров конвекторных обогревателей (проходных и концевых) в однорядном выполнении с поверхностной площадью 0,98—3,26 м2 и восемь типоразмеров конвекторных обогревателей (концевых) в двухрядном по высоте выполнении с поверхностной площадью нагрева 1,95—6,50 м2 . Высота конвекторных обогревателей 300 мм (однорядного) и 645 мм (двухрядного).
В дизайн радиаторах «Север», конструкция которых аналогична конструкции конвекторных обогревателей «Аккорд», П-образные пластины штампуются из дюралюминиевой ленты или листа толщиной 1 мм. Дизайн радиатор «Север» — самый не тяжелый прибор, благодаря этому его лучше всего использовать для отапливания строений разного назначения в основном в северных и прочих удалённых районах страны, чтобы уменьшить расходы на транспорт на его перевозку. Выпускается 18 типоразмеров конвекторных обогревателей «Север» (проходных и концевых).Намного совершеннее радиаторами с оребренным нагревательным компонентом считаются дизайн радиатор с кожухом напольный невысокий «Ритм», который предназначен для публичных сооружений. Применяется дизайн радиатор островной большой типа KB для отапливания общественных и зданий для производства, а еще дизайн радиатор с кожухом типа «Комфорт», который предназначен для жилых, общественных и зданий для производства. Эти стальные приборы обладают высокими теплотехническими, технико-экономическими и рабочими качествами. Конвекторные обогреватели «Комфорт-20» выпускаются промышленностью с поверхностной площадью нагрева 0,71—4,26 м2 . Они разрешают воздушным клапаном-заслонкой без установки запорно-регулирующей арматуры менять поток тепла в границах 70 %.
В 1984—1985 гг. новокузнецкий завод «Сантехлит» освоил промышленнное производство конвекторных обогревателей небольшой глубины «Универсал» (рис. 8.7, табл. 8.1) и средней глубины типа «Универсал С». Это даст возможность проектировщикам сделать одно из главных правил установки радиаторов, заключающееся в надобности перекрытия ими не меньше 60% длины подоконника (согласно данным МНИИТЭП, по заграничным данным — не меньше 75— 85%). Такое расположение радиаторов позволяет остановить опускающиеся от окон холодные воздушные потоки. Подобным образом, новые приборы значительно выделяются от конвекторных обогревателей «Комфорт-20», которые перекрывали менее 50 % длины подоконника.
У конвекторных обогревателей «Универсал» присоединительные отрезки трубы размещены друг над другом с монтажной высотой 80 мм, что позволяет снизить количество заготовительных работ для отопительных систем на 35—40% если сравнивать с системами, в которых применяются конвекторные обогреватели «Комфорт-20». Управление потока тепла конвекторных обогревателей «Универсал» выполняется воздушным клапаном, привод которого вынесен на верхнюю панель прибора. Последний поток тепла при абсолютно закрытом клапане составляет меньше половины номинального. В качестве минуса конвекторных обогревателей «Универсал» если сравнивать с конвекторными обогревателями «Комфорт» необходимо отметить чуть меньший их показатель отдачи тепла за счёт расположения теплоотдающих трубок одна над другой (верхняя трубка как бы «экранирует» нижнюю). Использование новых конвекторных обогревателей взамен конвекторных обогревателей «Комфорт-20» и двухрядных по высоте конвекторных обогревателей «Аккорд» даст возможность обеспечить финансовый эффект около 4 руб/кВт.
2.5 Бетонные отопительные панели
Такие приборы сейчас устанавливают в зданиях разного назначения. Прибор данного вида собой представляет полотенцесушитель и реже — регистр из стальных водогазопроводных труб диаметром 15 или 20 мм, заделанный в плоскую плиту из бетона толщиной 40—50 мм. Они изготавливаются из бетона М200 или М250 плотностью 2200—2500 кг/м3 на производстве и могут быть приставными к стене снаружи с односторонней передачей тепла , с двусторонней передачей тепла, а еще с двусторонней передачей тепла и с каналом притока. Прообразом бетонных приборов являются «трубчатые приборы с рубашкой из бетона», изобретенные в 1905 г. инж. В. А. Яхимовичем.
Таблица 8.1 Главные технические данные некоторых радиаторов
Растущий интерес представляют приборы с ТЕНОМ из термоустойчивого стекла и пластмассы, а еще беструбные приборы из устойчивого к влаге бетона и привычного бетона с пропиткой каналов влагостойкими составами. Такие радиаторы пока находятся в стадии исследования. Более детальное описание бетонных отопительных панелей предоставляется в §41.
3. Выбор, расположение и установка радиаторов. Подсоединение их к теплопроводам
Радиаторы системы централизованого отопления устанавливают у стен снаружи (рис. 8.9), в основном под окнами, так как в результате становятся меньше холодные токи воздуха рядом с окнами. С целью очень маленького выступа приборов в пространство помещения в стене часто дела, ют ниши глубиной до 130 мм. При подобной глубине коэффициент передачи тепла прибора принимают аналогичный, как и для прибора, поставленного без ниши.
Вид радиатора подбирают соответственно с характером и назначением данного строения, строения и помещения. При очень высоких санитарно-гигиенических требованиях рекомендовано приборы с ровной поверхностью, прекраснее всего панельные, совмещенные со строительными конструкциями; при нормальных санитарно-гигиенических требованиях- можно использовать приборы с гладкой и с ребристой поверхностью, причем нужно выбрать не больше одного-двух типов приборов для всего строения; при пониженных санитарно-гигиенических требованиях в помещениях, которые предназначены для непродолжительного нахождения людей, применяются приборы любого вида, необходимо отдавать предпочтение приборам с высокими технико-экономическими показателями.
Радиаторы, установленные в лестничных клетках, не должны выступать из плоскости стен на уровне движения людей и уменьшать требуемую нормами ширину маршей и площадок. По СНиПу 2.04.05—86 радиаторы в лестничных клетках следует ставить при входе и не переносить часть их на площадки. Чтобы вода в теплопроводе не замерзла, не разрешается ставить радиаторы в тамбурах лестничных клеток, сообщающихся с наружным воздухом, а еще у входных наружных одинарных дверей. Лестничные клетки зданий в несколько этажей рекомендуется обогревать рециркуляционными воздухонагревателями (конвекторными обогревателями), устанавливая их в первом этаже и добавляя к теплопроводу высокотемпературной воды.
В помещениях большой высоты если есть наличие фонарей или второго яруса для устранения конденсации влаги на конструкциях ограждения порой приходится ставить 1/3-1/4поверхности радиаторов в верхней зоне. Приборы не следует загоражевать мебелью, так как это понижает их передачу тепла и усложняет чистку от пыли. Экраны с элементами декора (решётки) разрешается учитывать у радиаторов (помимо конвекторных обогревателей с кожухами) в зданиях общественного значения, обеспечивая доступ к радиаторам для очищения.
Окрашивание радиаторов в светлые тона понижает передачу тепла если сравнивать с непокрашенными на 1—2%, а при покрытии алюминиевой краской — до 25%; при покраске приборов в тона темного цвета передача тепла возрастает на 3—5%. Радиаторы располагают в помещении таким образом, чтобы в системе было минимальное количество стояков и ответвления к ним имели маленькую длину.
Подсоединение радиаторов к теплопроводам может выполняться по трем схемам (схемы подачи и водоотвода из приборов), которые коротко называются: «сверху вниз»; «снизу вниз» и «снизу вверх». Схема движения воды в приборе, обусловленная схемой присоединения к теплопроводам, действует на расчетную поверхностную площадь прибора. Наиболее эффектна схема «сверху вниз», при которой плотность потока тепла радиатора qnp всегда выше за счёт наиболее одинаковой и большой температуры поверхности прибора, чем при схеме «снизу вниз» и особенно «снизу вверх». Благодаря этому при схеме присоединения «сверху вниз» требуемая поверхностную площадь прибора Fp будет наименьшей [см. формулу (8.8)], и эта схема лучше иных.
В двухтрубных и однотрубных системах с верхней прокладкой подающей магистрали лучше всего разместить приборы в отношении к стоякам так, чтобы каждый стояк имел двустороннюю нагрузку (рис. 8.11, а). К стоякам, питающим приборы лестничных клеток, нельзя подсоединять приборы иных помещений. Питание приборов лестничных клеток рекомендуется выполнять по однотрубной проточной схеме. Подсоединение радиаторов на «сцепке» (рис. 8.11,6,0) разрешается лишь в пределах одного помещения, кроме кухонь, коридоров, санузлов, умывальных и прочих помещений вспомогательного значения, где их можно подсоединять к приборам смежной комнаты и на «сцепке». Лучше всего многоплановое устройство до стояка приборов на «сцепке» (см. рис. 8.11, в). Приборы на «сцепке» в теплотехническом и гидравлическом расчете рассматриваются как один прибор.
Многоплановое подсоединение теплопроводов к радиатору при схеме «сверху вниз» используется в тех случаях, когда горизонтальная обратная магистраль системы находится под прибором (рис. 8.11, г), над прибором (рис. 8.11,