Сучасні опалювальні прилади

Опалювальні прилади призначені для передачі теплоти від теплоносія до повітря та огороджувальних конструкцій приміщення, в якому вони знаходяться.

Класифікація опалювальних приладів:

· За переважним видом тепловіддачі всі опалювальні прилади розділяють на три групи:

1. Радіаційні, які передають випромінюванням не менше 50%

сумарного теплового потоку (до них відносять бетонні

опалювальні панелі та випромінювачі);

2. Конвективно-радіаційні, які передають конвекцією від 50% до 75% сумарного теплового потоку. В цю групу включають секційні та панельні радіатори, підлогові та стінові опалювальні панелі, гладко трубні опалювальні прилади;

3. Конвективні, які передають конвекцією 75% загального

теплового потоку. До них включають конвектори та ребристі труби.

· За матеріалом опалювальні прилади розділяють на:

1. Металеві ( до них відносять чавунні, сталеві, алюмінієві,

мідні тощо);

2. Біметалеві, до яких відносять прилади частини яких

виконані з різних матеріалів. В назвах першим словом позначається метал, який контактує з водою (до них відносять обміднені, сталево-алюмінієві, мідно-алюмінієві тощо);

3. Неметалеві (до них відносять керамічні, пластмасово-

бетонні тощо);

4. Комбіновані (до них відносять метало - керамічні, метало -

бетонні тощо).

· Зависотоювертикальні опалювальні прилади розрізняють:

1. Високі, висота яких понад 650мм;

2. Середні, висота яких від 400 до 650мм;

3. Низькі, висота яких від 200 до 400мм;

4. Плінтусні, висота яких до 200мм.

· За будівельною глибиною: 1. Малої глибини ( до 120мм);

2.Середньої глибини(від120 до 200мм);

3. Великої глибини (понад 200мм).

· З а величиною теплової інерції виділяють опалювальні прилади:

1. Малої теплової інерції, які мають малу масу металу, малу водомісткість, високий коефіцієнти теплопровідності (до них відносять конвектори, листові штамповані радіатори);

2. Великої теплової інерції, відповідно з великою масою металу або бетону, великою водомісткістю, низьким коефіцієнтом теплопровідності (до них відносять чавунні радіатори, підлогові та стінові опалювальні панелі тощо).

До опалювальних приладів висуваються ряд вимог, за якими їх класифікують, аналізують ступінь досконалості та проводиться їх порівняння.

Вимоги до опалювальних приладів:

· Санітарно-гігієнічні вимоги.Опалювальні прилади повинні мати низьку температуру корпуса для забезпечення не пригорання пилу, безпеки користування (запобігання опіків), зниження швидкості руху повітря та відповідно швидкості руху пиловидних частинок; мати найменшу площу для зменшення відкладання пилу; мати вільний доступ для видалення пилу з корпуса та з огороджувальних конструкцій за ним.

· Економічні вимоги. Опалювальні прилади повинні мати найменші приведені витрати на виготовлення, монтаж, експлуатацію, найменшу витрату металу, найменшу питому вартість, віднесену до 1кв.м площі поверхні або до 1 кВт теплового потоку.

· Архітектурно-будівельні вимоги. Зовнішній вигляд (форма, розміри, фарбування…) опалювальних приладів повинен відповідати інтер’єру приміщення, а їх об’єм, віднесений до одиниці теплового потоку, бути якнайменшим.

· Виробничо-монтажні вимоги. Повинна забезпечуватись максимальна механізація робіт при виробництві та монтажу опалювальних приладів. Опалювальні прилади повинні мати достатню механічну міцність.

· Експлуатаційні вимоги. Опалювальні прилади повинні пропорційно реагувати на автоматичну керованість їх тепловіддачею, бути довговічними та температуростійкими.

· Теплотехнічні вимоги. Опалювальні прилади повинні забезпечити найбільшу щільність питомого теплового потоку, віднесену до одиниці площі.

· Побутові вимоги. Опалювальні прилади можуть мати додаткове обладнання для задоволення потреб споживача – дзеркала, вішалки, зволожувачі повітря тощо.

Різні типи опалювальних приладів мають властиві їм переваги та недоліки, оцінку впливу яких здійснюють техніко-економічним порівнянням.

Чавунні секційні радіатори найбільш підходять для високих приміщень. Радіаційна складова теплового потоку в них становить приблизно 30%, а конвективного – 70%. За рахунок конвективної складової забезпечується швидке прогрівання верхньої, а радіаційної – добре прогрівання нижньої частини приміщення. Дані прилади надійні в експлуатації, мають значну товщину стінок, що робить їх стійкими проти корозії та заростання накипом, особливо при низьких якостях теплоносія та обслуговування. Мають великий переріз каналів, зменшуючи, таким чином, втрати енергії на переміщення теплоносія. Досить гігієнічні (крім оребрених моделей). Однак мають велику водомісткість, металоємність, неестетичний зовнішній вигляд, трудомісткість виробництва і монтажу, відносно велику будівельну глибину. Головний недолік – велика теплова інерційність.

Сталеві штамповані радіатори мають загальні для радіаторів переваги. Відрізняються від чавунних меншою металоємністю (0, 55…0, 6Вт/(кг.К), вдвічі меншою водомісткістю, більш відповідають інтер’єру приміщення. Одно панельні конструкції легше очищаються від пилу, більш технологічні у виробництві і при монтажу, мало інерційні, а отже, легше піддаються автоматичному керуванню теплової потужності. Мають невелику глибину. Основним недоліком є те, що вони піддаються внутрішній корозії, оскільки товщина стінки становить приблизно 1, 2…1, 5мм. Застосування таких приладів обмежується замкненими системами опалення, системами із спеціально підготовленою (деаерованою) водою. Недоліком також є те, що вони мають відносно невелику площу нагрівальної поверхні.

Гладкотрубні радіатори (рушникосушильники) відрізняються від інших типів радіаторів і конвекторів найкращими санітарно-гігієнічними показниками. Теплова напруга має діапазон 0, 7…1, 5 Вт/(кг.К), водомісткість - трохи менша ніж у чавунних радіаторів, товщина стінки труб радіаторів становить приблизно 1, 5мм, тому їх застосовують з такими ж обмеженнями, як і сталеві штамповані радіатори.

Алюмінієві радіатори мають, порівняно з чавунними, більш привабливий дизайн та вищі теплотехнічні показники. Ускладнене видалення пилу з внутрішньої поверхні знижує санітарно-гігієнічні характеристики. Окрім того, такі радіатори можуть зазнавати кислотної корозії, яка виникає при наявності домішків у теплоносії, що додають проти солей жорсткості. Ці радіатори мають питому теплову напругу 1, 3…2, 5 Вт/(кг.К), завищену будівельну глибину.

Сталеві конвектори – опалювальні прилади, які передають приміщенню більшу частину теплоти за рахунок конвекції (90-95%). Внаслідок цього характеризуються зниженим комфортом і низькими теплотехнічними показниками, особливо при використанні у двотрубних системах опалення. Конвектори погано підходять для обігрівання високих приміщень, так як перегрівають верхню зону, а біля підлоги відчуття недогрівання. У більшій мірі, порівняно з радіаторами, сприяють перенесенню пиловидних частинок. Їх основними перевагами є простота виготовлення, малі металоємність (0, 8…0, 13 Вт/(кг.К) та водомісткість, а отже – мала інерційність. Прості та надійні в експлуатації. Сучасні конвектори з кожухом мають привабливий дизайн. Конвектори без кожуха мають невеликі габарити за висотою та глибиною.

Конвектори – радіатори поєднують форму конвекторів і складову теплового потоку, що передається приміщенню, радіаторів. До них відносяться мідні опалювальні прилади з алюмінієвим оребренням, які за питомою тепловою напругою (2, 5…4, 2 Вт/(кг.К), інерційністю, експлуатаційними та іншими характеристиками перевищують будь-які опалювальні прилади. Ними досягають найбільшого теплозберігаючого ефекту при використанні терморегуляторів. Головний недолік – вартість, а також, - необхідність на стадії проектування піклуватись про антикорозійні заходи згідно вимог виробника.

Підлогові опалювальні панелі та опалювальні панелі в зовнішніх стінах – найбільш комфортні але найбільш дорогі елементи системи опалення. Розподілення температури повітря за висотою приміщення при використанні підлогових опалювальних панелей близьке до ідеального – на рівні ніг тепло, а на рівні голови – комфортно. Підвищується естетичний вигляд приміщення. Дані панелі мають велику теплову інерційність. Тому використовують теплі підлоги, в основному, як додаткове опалення.

Крім цього потрібно ще враховувати якість теплоносія, робочі параметри теплоносія у системі опалення, склад повітряного середовища приміщення, схему теплопостачання, призначення та архітектурно-технологічне планування приміщення, особливості теплового режиму приміщення, місце та тривалість перебування людей та категорію виробництва в приміщенні за пожежно-вибухонебезпечністю, а також матеріал трубопроводів в системах опалення.

При підвищених санітарно-гігієнічних, протипожежних і противибухових вимогах вибирають прилади з гладкою поверхнею (радіатори панельні або гладкотрубні, а також бетонні опалювальні панелі). Для промислових будівель застосовують прилади з підвищеною тепловою щільністю по довжині. В адміністративно-побутових будівлях перевагу віддають конвекторам без кожуха, а в громадських – радіаторам та конвекторам з кожухом. У приміщеннях з довготерміновим перебуванням людей – радіаторам або конвекторам з кожухом. Для зменшення вартості заготівельних та монтажних робіт рекомендується підбирати радіатори з однаковою монтажною висотою. Для створення приємного теплового режиму вибирати потрібно прилади, які забезпечать рівномірне обігрівання приміщення.

Тепловий розрахунок опалювальних приладів здійснюють за їх теплотехнічними характеристиками. Але надані в проспектах і довідниках теплотехнічні характеристики опалювальних приладів не завжди адаптовані до вітчизняної практики проектування. Потрібно звертатися до виробників за наданням адаптованих теплотехнічних характеристик або поправочних коефіцієнтів до них.

Вплив фарбування на теплову потужність радіатора. Як, правило, радіатори покриваються призначеним для цього лаком (ступінь чорноти 0, 925), порошковим покриттям або шаром фарби. Фарбування або інше покриття, в тому числі безбарвним лаком, ніяким чином не впливає на теплову потужність. Однак, якщо опалювальний радіатор має бронзове покриття або фарбове «металік», потрібно врахувати зниження потужності через менший показник ступеня чорноти. Теж саме спостерігається у радіаторів, виготовлених із алюмінієвих профілів, без будь-якого покриття.