9321

33

показателям используют только для ориентировочных подсчетов и при определении потребности в теплоте района, города, т.е. при проектировании централизованного теплоснабжения.

Если принять, как это имеет место для жилых зданий, что теплопотери на нагревание инфильтрующегося наружного воздуха приблизительно компенсируются тепловыми и технологическими теплопоступлениями, а также исходить из предельно допустимых дополнительных потерь в системе отопления, то установочная тепловая мощность системы по укрупненным показателям может быть принята равной

если согласно СНиП дополнительные теплопотери принять равными 7%.

Значение удельной тепловой характеристики используют для приблизительного подсчета теплопотерь здания

Расход теплоты в произвольный момент отопительного сезона определяется, исходя из предположения незначительного различия теплового баланса зданий, продолжительности отопительного периода Zо.п и средней температуры отопительного периода tо.п. Тогда годовая потребность в теплоте,

Вт ч, для отопления здания в этом случае

2.7. Отопительные приборы

Отопительные приборы – это элементы систем отопления, предназна-

ченные для теплопередачи от теплоносителя в обогреваемые помещения.

Теплопотребность помещения Qп должна компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора Qпр и нагретых труб Qтр.

34

Эта суммарная теплоотдача в помещение называется тепловой нагрузкой

отопительного прибора.

От теплоносителя в помещение должен передаваться тепловой поток Qт,

превышающий расчетную теплопотребность Qп на величину дополнительных теплопотерь Qдоп, обусловленных нагреванием ограждающей конструкции в месте установки отопительного прибора:

соответствии с требуемой теплоотдачей прибора. В прибор должно поступать определенное количество теплоносителя G, кг/с (кг/ч), называемое расходом теплоносителя. Расход воды определяется по формуле:

отопительном приборе выделяется при фазовом превращении (конденсации)

пара, равно:

непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются следующие требования, дополняющие и уточняющие требования к системам отопления:

санитарно-гигиенические; экономические; архитектурно-строительные;

производственно-монтажные; эксплуатационные.

Классификация отопительных приборов

Радиаторы. Радиатором называется конвективно-радиационный отопи-

тельный прибор, состоящий из отдельных колончатых элементов (рис. 2.7) или из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы (рис. 2.8).

Секции радиаторов изготавливаются из серого чугуна, стали или алюминия

35

(толщина стенки 2…4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения на резьбовых ниппелях с прокладками из термостойкой резины или паронита. Наиболее распространены двухколончатые радиаторы средней высоты (hм = 500 мм).

Чугунные секционные радиаторы отличаются значительной тепловой мощностью. В то же время они металлоемки, производство их трудоемко,

монтаж затруднен из-за большой массы, очистка от пыли неудобна, внешний вид не привлекателен.

Плоские радиаторы выполняются из стальных листов толщиной 1,4…1,5

мм. Панельный радиатор может состоять из одного, двух и трех параллельных блоков. Стальные панельные радиаторы отличаются от чугунных меньшей массой (в 2,5…3 раза), легко очищаются от пыли, их монтаж облегчен,

производство механизировано. Стальные радиаторы должны выполняться из коррозионностойкой холоднокатаной листовой стали. При изготовлении из обычной стали срок службы резко сокращается из-за интенсивной внутренней коррозии.

Рис. 2.7. Двухколончатая секция радиатора:

hп – полная высота; hм – монтажная высота; в - строительная глубина; – длина

36

Рис. 2.8. Конструкция стального панельного радиатора:

а – каналы колончатой формы; б – каналы регистровой формы; в – каналы змеевиковой формы

Плоские блоки радиаторов делают также из тяжелого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагревательные элементы из металлических труб. Их располагают в наружных ограждающих конструкциях (совмещенные панели) или приставляют к ним (приставные панели). Из-за трудности ремонта,

усложнения регулирования теплоотдачи, больших потерь через наружные конструкции зданий в настоящее время они применяются ограниченно.

Гладкотрубным называется отопительный прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, змеевиковой (рис. 2.9, а) или регистровой (рис. 2.9, б) формы. Они свариваются из труб Dу 32…100 мм.

Гладкотрубные приборы характеризуются высокими значениями коэффициента теплопередачи. Их применяют в тех случаях, когда не могут быть использованы отопительные приборы других видов.

Конвектор состоит из двух элементов: трубчато-ребристого нагревателя и кожуха (рис. 2.10). Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению теплопередаче благодаря увеличению подвижности воздуха у поверхности нагревателя.

Нагреватели наиболее распространенных конвекторов – с кожухом из двух или четырех труб Dу 20 мм, на которые насажены прямоугольные ребра с шагом 6 мм. Эти конвекторы снабжены воздушным клапаном для регулирования теплоотдачи.

38

Размещение вертикального отопительного прибора в помещении возможно как у наружной, так и у внутренней стены (рис. 2.11). Размещение приборов у внутренних стен допустимо лишь в южных районах России, т.к. оно сопровождается неблагоприятным для здоровья людей движением воздуха с пониженной температурой у пола помещений. В средней полосе и северных районах России целесообразно устанавливать отопительные приборы вдоль наружных стен и особенно под окнами, что повышает тепловой комфорт помещения. В лестничных клетках целесообразно располагать отопительные приборы в нижней их части рядом с входными дверями.

Рис. 2.11. Размещение отопительных приборов в плане: а – под окнами; б – у внутренних стен

Тепловой расчет отопительных приборов

Тепловой расчет приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого прибора, обеспечивающей внешний тепловой поток от теплоносителя в помещение. Тепловая мощность прибора

Qпр определяется теплопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи теплопроводов, проложенных в этом помещении.

Расчетная площадь Ар, м2, отопительного прибора независимо от вида теплоносителя равна:

где Qпр – требуемая теплоотдача прибора в рассматриваемое помещение,

определяемая в соответствии с формулой (3.1)

сиспользованием справочной литературы, где даны значения

Рассчитанное по (2.18) количество секций редко получается целым.

Допускается уменьшение расчетной площади Ар не более чем на 5 % (но не более чем на 0,1 м2). Как правило, к установке принимают ближайшее большее число секций.

Длина конвекторов с кожухом определяется размерами выпускаемых полностью готовых приборов с площадью а1, м2. Например, настенные конвекторы типов «Комфорт – 20» и «Универсал – 20» отличаются по длине на

41

Движение теплоносителя в подающих (разводящих) и обратных

(сборных) магистралях может совпадать по направлению или быть встречным.

В зависимости от этого системы отопления называют: с попутным движением воды и тупиковыми.

В зависимости от места прокладки магистралей различают системы с верхней разводкой, когда подающая магистраль расположена выше отопительных приборов, и с нижней разводкой, когда и подающая, и обратная магистрали проложены ниже приборов. При водяном отоплении бывают системы с «опрокинутой» циркуляцией воды, когда подающая магистраль находится ниже, а обратная – выше приборов.

Для пропуска теплоносителя используют трубы: металлические

(стальные, из цветных металлов) и неметаллические. Свинцовые и чугунные трубы встречаются в системах отопления, смонтированных в начале XX века.

В России наиболее часто используют стальные шовные (сварные) и редко стальные бесшовные (цельнотянутые) трубы. В системах отопления используют неоцинкованные (черные) сварные водогазопроводные трубы

(ГОСТ 3262-75*) Dу = 10…50 мм трех типов: легкие, обыкновенные и усиленные (в зависимости от толщины стенки). Усиленные трубы применяют редко – в уникальных сооружениях при скрытой прокладке. Обыкновенные трубы используют при скрытой прокладке и в системах парового отопления.

Легкие трубы предназначены для открытой прокладки.

Размер водогазопроводной трубы обозначают цифрой условного диаметра в мм (например Dу = 20). Труба Dу = 20 мм имеет наружный диаметр

26,8 мм, а ее внутренний диаметр изменяется в зависимости от толщины стенки от 20,4 (усиленная труба) до 21,8 мм (легкая труба). Это обстоятельство необходимо учитывать при гидравлическом расчете теплопроводов для пропуска теплоносителя.

Стальные электросварные трубы (ГОСТ 10704-91) Dу = 10…400 мм.

Соединение стальных теплопроводов между собой, с отопительными приборами и арматурой может быть неразборным – сварным и разборным -

42

резьбовым и болтовым. Резьбовое разборное соединение предусматривают у отопительных приборов и арматуры. Фланцевая арматура крупного размера соединяется болтами с контрфланцами, привариваемыми к концам стальных труб.

За последние годы все чаще используют трубы, изготовленные из медных сплавов. Медные трубы выпускают в виде прямых отрезков длиной 2…6 м или в бухтах длиной до 50 м.

Все большее распространение в России получают трубы из полимерных материалов. Эти трубы отличаются высокой коррозионной стойкостью и длительным сроком службы (до 50 лет) с сохранением их первоначальных гидравлических свойств. Они легче стальных труб (в 6…7 раз), отличаются высокими шумопоглощающими свойствами и пластичностью. Однако практика использования полимерных труб в системах отопления выявила существенный недостаток – высокую проницаемость атмосферного воздуха через их стенки и насыщение теплоносителя кислородом со всеми вытекающими отсюда последствиями. Этого недостатка лишены металлополимерные трубы, в стенки которых добавляется защитный слой в виде алюминиевой фольги.

Размещение теплопроводов в здании

Прокладка труб в помещениях может быть открытой и скрытой.

Открытая прокладка более простая и дешевая. По технологическим,

гигиеническим или архитектурно-планировочным требованиям прокладка труб может быть скрытой. Магистрали переносят в технические помещения, стояки и подводки к отопительным приборам размещают в специальных шахтах и бороздах или встраивают в них. При этом в местах расположения разборных соединений и арматуры устраивают лючки.

При прокладке теплопроводов учитывают их удлинение по сравнению с монтажной длиной в процессе эксплуатации системы отопления.

Температурное удлинение нагреваемой трубы – приращение ее длины , м,

определяют по формуле: