По международному стандарту ISO 9001:2015

По международному стандарту ISO 9001:2015

 

Институт Морских технологий, энергетики и транспорта

                                          Направление 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника

                       Профиль «Энергообеспечение предприятий»

                                      Кафедра «Теплоэнергетика и холодильные машины»

 

 

Доклад

По дисциплине: «Технологические энергоносители предприятий»

«Отопление и вентиляция административных зданий на примере трёх этажного здания в г. Ахтубинск Астраханской области»

 

 

Выполнил:                                                          магистрант группы ДТЕТМ-21

                                                                             Милосердов Н. Д.

 

Проверил:                                                           доцент

                                                                             Путилин С. А.

 

 

Астрахань 2020 г.

Содержание

Введение	3
1 Общая характеристика здания. Климатологические данные  местности	3
2. Расчётная часть	5
2.1 Определение требуемых термических сопротивлений        ограждающих конструкций и толщины теплоизоляционного слоя	5
2.2  Проверка санитарно-гигиенического показателя	8
2.3 Определение теплопотерь помещений	10
2.4 Общие расчётные теплопотери	15
3 Конструирование системы отопления	16
3.1 Общие сведения об отоплении. Классификация систем отопления	16
3.2 Системы водяного отопления	18
3.3 Размещение элементов системы отопления в здании	21
3.4 Отопительные приборы	24
3.5 Гидравлический расчёт систем водяного отопления	35
3.6 Системы пароводяного отопления	38
3.7 Системы парового отопления	40
3.8 Системы воздушного отопления	43
3.9 Местное отопление	49
3.10 Оборудование теплового пункта	51
3.11 Общие положения о конструировании отопительной системы       здания	53
3.12. Расчёт отопительных приборов	56
4 Подбор водоструйного элеватора	63
5 Вентиляция	65
5.1 Понятие вентиляционной системы	65
5.2 Состав системы вентиляции	72
5.3 Схема вентиляции в здании	95
5.4 Определение воздухообмена и расчёт системы вентиляции	100
5.5 Потери давления на трение β × R × l и местные сопротивления Z	104
Заключение	107
Список литературы	108

 

 

Введение

 

Для каждого здания перед его строительством проводится проектирование систем отопления и воздухообмена. Географические особенности определяют климатические факторы региона, они влияют на расход теплоты зданием, а функции здания определяют требования к температуре помещений. В данном докладе в качестве примера рассмотрено административное здание в городе Ахтубинск.

 

 

Общая характеристика здания. Климатологические

Данные местности

Географический район строительства здания – Астраханская область, город Ахтубинск. Назначение и этажность здания трёхэтажное административное здание. Ориентация главного фасада здания – юго-восток.

Материалы наружных стен и утеплителя: наружной стены, прикрытия первого и последнего этажа – кирпич, минеральная вата; древесина, сэндвич-панели.

Класс здания – 2. Принятая схема системы отопления – двухтрубная горизонтальная. Отопительные приборы – чугунные радиаторы. Удаление воздуха из системы отопления осуществляется через краны типа "Маевского" установленные в верхних пробках радиаторов. Опорожнение систем отопления предусмотрено через спускники, расположенные в нижних точках систем. Источник теплоснабжения – тепловой пункт.

Объёмно-планировочное решение – здание имеет прямоугольную форму в плане с размерами в осях: ширина 17 м., длина 20 м., высота этажа 2,5 м., высота здания от уровня земли до конька кровли 10 м

Климатологические данные зависят от географического местоположения жилого района (г. Ахтубинск) и принимаются по СНиП 23-01-99 [1]:

‒ расчётная температура наружного воздуха для проектирования отопления и вентиляции (средняя температура наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92) ;

‒ продолжительность отопительного периода (число часов с устойчивой среднесуточной температурой наружного воздуха +8 ⁰С и ниже)

 

Таблица 1.1 – Климатический график города Ахтубинск

	январь	февраль	март	апрель	май	июнь	июль	август	сентябрь	октябрь	ноябрь	декабрь
Средняя температура (°C)	-7,8	-7,5	-1,6	9.9	17,4	22,3	24,6	23,1	16,7	8,4	0,9	-3,9

 

Продолжение таблицы 1.1

Минимум температуры (°C)	-11,3	-11,4	-5,6	4,2	11,1	16	18,3	16,7	10,6	3,6	-2,3	-6,8
Максимум температура (°C)	-4,2	-3,6	2,5	15,7	23,8	28,7	31	29,6	22,8	13.3	4,2	-1

 

 

Таблица 1.2 – Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в обслуживаемой зоне общественных и административных зданий

Период года	Наименование помещения или категория	Температура воздуха, °С		Резуль- тирующая температура, °С		Относительная влажность, %		Скорость движения воздуха, м/с
		опти- маль- ная	допус- тимая	опти- маль- ная	допус- тимая	опти- мальная	допусти- мая, не более	опти- мальная, не более	допусти- мая, не более
Холод- ный	1	20-22	18-24	19-20	17-23	45-30	60	0,2	0,3
	2	19-21	18-23	18-20	17-22	45-30	60	0,2	0,3
	3а	20-21	19-23	19-20	19-22	45-30	60	0,2	0,3
	3б	14-16	12-17	13-15	13-16	45-30	60	0,3	0,5
	3в	18-20	16-22	17-20	15-21	45-30	60	0,2	0,3
	4	17-19	15-21	16-18	14-20	45-30	60	0,2	0,3
	5	20-22	20-24	19-21	19-23	45-30	60	0,15	0,2
	6	16-18	14-20	15-17	13-19	Не норми- руется	Не норми- руется	Не норми- руется	Не норми- руется
	Ванные, душевые	24-26	18-28	23-25	17-27	Не норми- руется	Не норми- руется	0,15	0,2
Тёплый	Помещения с постоянным пребыванием людей	23-25	18-28	22-24	19-27	60-30	65	0,15	0,25

 

Принятые расчётные температуры в помещениях по нормам проектирования для административных зданий (табл. 1.2).

 

 

Расчётная часть

Общие расчётные теплопотери

 

Общие расчётные теплопотери помещения Q_р, Вт, определяются из уравнения теплового баланса. Для жилых помещений, Вт:

 

                 Q_р = Q + Q_и,в + Q_быт                     (13)

 

где Q – основные и добавочные потери теплоты помещения, Вт;

Q_быт – бытовые тепловыделения, Вт;

Q_и,в – больший из двух расходов теплоты на подогрев

           инфильтрующегося воздуха, Вт,

Первый этаж:

Q_р1 = 452,712 + 541,96 + 93,32 +  438 = 1526

Q_р2 = 294,75 + 394,22 + 2380 + 932,45 = 4001,42

Q_р3 = 280,21 + 707,72 + 2380 + 895,05 = 4263

Q_р4 = 491,77 + 365,54 + 72,6 + 391,6 = 1321,51

Q_р5 = 117,42 + 369 + 138,7 = 625,12

Q_р6 = 608,236 + 191,5 + 1315,5 + 494,8 = 2083,536

Q_р7 = 122 + 191,5 + 933 + 350,8 = 1497,3

Q_р8 = 117,6 + 191,5 + 637,4 + 239,6 = 1186,1

Q_р9 = 292,65 + 380 + 1357,5 +  510,5 = 2540,65

Q_р10 = 103,3 + 150,25 + 1860,65 + 699,72 = 2813,92

Второй этаж:

Q_р1 = 434 + 541,96 =   976

Q_р2 = 294,75 + 394,22 + 2467,3 + 932,4 = 4088,67

Q_р3 = 711,21 + 707,72 + 3390 + 1285,6 = 6094,5

Q_р4 = 108,75 + 369 + 138,7 = 616,45

Q_р5 = 558,67 + 365,54 + 1315,5 + 494,8 = 2734,5

Q_р6 = 110,45 + 191,5 + 933 + 350,8 = 1585,75

Q_р7 = 106,6 + 191,5 + 637,4 + 239,6 = 1175,1

Q_р8 = 139,44 + 191,5 + 1023,9 + 255,2 = 1610

Q_р9 = 410,51 + 380 + 1023,9 +  255,2 = 2070

Q_р10 =  93,6 + 150,25 + 1860,65 = 2104,5

Третий этаж:

Q_р1 = 434 + 542 + 87,12 = 1063,12

Q_р2 =  256,22 + 394,22 + 83,63 + 2480 + 932,4 = 4146,5

Q_р3 =  243,1 +  394,22 + 36,6 + 2380 + 894 = 3947,9

Q_р4 = 451,24 + 241,8 + 12,96 + 1040 + 391,6 = 2137,6

Q_р5 = 105,5 + 53,21 + 369 + 138,7 = 666,4

Q_р6 = 536,95 + 365,54 + 1514,4 + 494,8 = 2911,7

Q_р7 = 105,5 + 191,5 + 32,8 + 933 + 350,8 = 1613,6

Q_р8 = 101,64 + 191,5 + 22,4 + 634 + 239,6 = 1189,14

Q_р9 = 134 + 191,5 + 23,82 + 678 + 255,2 = 1282,52

Q_р10 = 404,5 + 380 + 35,97 + 1024 + 255,2 = 2100

Q_р11 = 89,1 + 143,42 + 65,4 + 1860,65 = 2160

Q_р.сум = (21680) + (12000) + (12295) + 122,2 = 46097,2 ≈ 46100 Вт

Системы водяного отопления

 

Водяное отопление благодаря ряду преимуществ перед другими системами получило в настоящее время наиболее широкое распространение.

Для ознакомления с устройством и принципом действия системы отопления рассмотрим схему системы, представленную на рис. 5.

Рис. 5 – Принципиальная схема водяной системы отопления с естественной циркуляцией

 

Вода нагретая в теплогенераторе до температуры t_г поступает через теплопровод главный стояк 1 в подающие магистральные теплопроводы (соединительные трубы между главным и подающими стояками) 2. По подающим магистральным теплопроводам горячая вода поступает в подающие стояки 8 (соединительные трубы между магистралями и подводками к отопительным приборам). Затем по подающей подводке 11 вода поступает в отопительный прибор 9 и по обратной подводке 12 снова попадает в стояк. Так теплоноситель последовательно проходит через все отопительные приборы, присоединённые к стояку. Из отопительных приборов охлаждённая вода с температурой t o по обратной магистрали 13 возвращается в теплогенератор, где она снова подогревается до температуры t_г, и так циркуляция идёт по замкнутому кольцу.

Система водяного отопления гидравлически замкнута и имеет определённую вместимость, то есть постоянный объём заполняющей её воды. При повышении температуры воды она расширяется и в замкнутой заполненной водой системе отопления внутреннее гидравлическое давление может превысить прочность его элементов. Чтобы этого не произошло, в системе предусматривают устройство расширительного бака 3, предназначенного для вмещения прироста объёма воды при её нагревании, а также для удаления через него воздуха в атмосферу. Расширительный бак снабжён расширительной трубой, контрольной трубой, переливной трубой 4 и циркуляционной 5. Расширительный бак устанавливается в наивысшей точке системы отопления, обычно на чердаке здания. Он изолируется для предотвращения замерзания воды. При отсутствии чердака его устанавливают в специальном боксе на чердачном перекрытии, в лестничной клетке или верхнем техническом этаже. При естественной циркуляции и верхней разводке расширительный бак присоединяют в высшей точке подающей магистрали.

Для регулирования теплоотдачи отопительными приборами на подводке к ним устанавливается регулировочный кран 10.

Перед пуском в действие каждая система заполняется водой из водопровода 15 через обратную линию до контрольной трубы в расширительном баке. После этого прекращают заполнение системы водой. Для опорожнения всей системы используют спускную трубу 16.

Для отключения стояка и его опорожнения в ходе эксплуатации системы закрывают вентили или краны 6 на стояке. Из тройника 7, установленного в нижней части стояка, вывертывают пробку и к штуцеру тройника присоединяют гибкий шланг, по которому воды из труборовода и приборов стекает в канализацию. Чтобы вода быстрее стекала, из верхнего тройника 7 тоже выкручивают пробку.

Для отключения отдельных частей системы отопления в процессе эксплуатации на магистралях устанавливается запорная арматура 14.

Как видно из рассмотренного выше, системы водяного отопления включают в себя следующие основные элементы: теплогенератор, главный стояк, магистральные теплопроводы (подающий и обратный), стояки (ветви), подводки, отопительные приборы, расширительный бак, запорнорегулирующую арматуру.

Классификация систем водяного отопления производится по следующим основным признакам.

По способу циркуляции теплоносителя системы водяного отопления подразделяются на гравитационные (с естественной циркуляцией воды за счёт разности плотностей холодного и горячего теплоносителя) и с искусственной циркуляцией (вода в системе циркулирует под действием давления, создаваемого насосом).

По расположению подающей и обратной магистралей системы водяного отопления бывают с верхней разводкой (в этом случае подающая магистраль прокладывается по чердаку или под потолком верхнего этажа и располагается выше отопительных приборов, а обратная магистраль прокладывается в подвале, по полу первого этажа или в подпольных каналах, то есть ниже всех отопительных приборов), с нижней разводкой (подающая и обратная магистрали располагаются прокладываются в подвале по полу первого этажа или в подпольных каналах ниже отопительных приборов) и с опрокинутой циркуляцией (в этом случае обратная магистраль располагается выше отопительных приборов, а подающая магистраль ниже всех отопительных приборов).

По направлению движения воды в магистралях системы водяного отопления подразделяют на тупиковые, когда горячая и обратная вода в магистралях движется в противоположных направлениях, и с попутным движением, когда направления движения воды в магистралях совпадают.

По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, системы бывают горизонтальные, в которых трубы, соединяющие приборы, расположены горизонтально и называются ветвями, и вертикальные, в которых трубы, соединяющие приборы, располагаются вертикально и называются стояками.

По схеме присоединения отопительного прибора к трубопроводу системы водяного отопления делятся на однотрубные, в которых горячая вода подаётся в приборы и охлаждённая вода отводится из них по одному стояку и теплоноситель последовательно проходит через все приборы, присоединённые к этому стояку, и двухтрубные, в которых горячая вода поступает в прибор по одним (подающим) стоякам, а охлаждённая вода отводится по другим (обратным) и теплоноситель, пойдя через какой-то прибор, через другой на этом же стояке уже не проходит.

При выборе схемы системы отопления необходимо учитывать особенности его теплового режима. Это, прежде всего, действие инфильтрации наружного воздуха и солнечной радиации. Зимой инфильтрация переохлаждает нижние этажи, поэтому в многоэтажных зданиях целесообразно применение систем с подачей теплоносителя «снизу вверх» (с опрокинутой циркуляцией) и с позонным делением по высоте здания. Охлаждающее действие инфильтрации связано с ориентацией ограждений помещений. В связи с эти желательно предусматривать пофасадное разделение системы отопления.

Необходимо также учитывать и конструктивные особенности систем. Так системы двухтрубные эффективно работают в невысоких зданиях (2-3 этажа), а в более высоких строениях подвергаются разрегулировке. Поэтому в многоэтажных зданиях рекомендуется использовать однотрубные системы. Системы с верхней разводкой применяются в зданиях с чердаками, системы с нижней разводкой в зданиях без чердаков.

 

Отопительные приборы

 

Отопительные приборы – один из основных элементов систем отопления, предназначены для теплопередачи от теплоносителя помещению.

Расход теплоты на отопление помещения должен компенсироваться теплоотдачей отопительного прибора Q_пр и нагретых труб Q_тр. Эта суммарная теплоотдача необходимая для поддержания заданной температуры в системе отопления называется тепловой нагрузкой отопительного прибора.

К отопительным приборам как к оборудованию, устанавливаемому непосредственно в обогреваемых помещениях, предъявляются требования, дополняющие и уточняющие требования к системе отопления:

‒ 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. Показатель теплового напряжения металла  прибора определяется по отношению теплового потока к массе металла прибора. Чем больше этот показатель, тем более экономным будет прибор по расходу металла. При оценке расхода металла на прибор учитывают также сравнительные технико-экономические показатели используемого вида металла (чугуна, стали, алюминия).

‒ 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;

‒ производственно-монтажные механизация изготовления и монтажа приборов для повышения производительности труда; достаточная механическая прочность приборов; 

‒ 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 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).

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 прочих требованиях.

Все отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи делятся на три группы.

‒ радиационные приборы, передающие излучением не менее 50 % общего теплового потока (к первой группе относятся потолочные отопительные панели и излучатели);

‒ 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).

В эти 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).

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); оребрение 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,  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 учётом 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.

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 (рис.6).

Рис. 7 – Общий вид чугунного радиатора 2К60П

 

Секции радиаторов отливаются из серого чугуна (толщина стенки около 4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путём 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 h_м = 500 мм), хотя имеются радиаторы одно- и многоколончатые, высокие (h_м = 1000 мм) и низкие (h_м = 300 мм).

Чугунные секционные радиаторы отличаются значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора (компактностью) и стойкостью против коррозии (долговечностью). Однако серьёзные недостатки вызывают замену этих приборов другими. Чугунные радиаторы металлоёмки, производство их трудоёмко, монтаж затруднителен, очистка от пыли неудобна, внешний вид непривлекателен.

Плоские блоки радиаторов 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 (рис.8). Панельные радиаторы с плоскими вертикальными каналами колончатой формы сокращённо именуются РСВ (радиаторы стальные вертикальные), с горизонтальными последовательно соединёнными каналами (змеевиковой формы) РСГ-1 и РСГ-2. Радиаторы РСГ-2 бывают двухходовыми и четырёхходовыми.

Рис. 8 – Общий вид стального панельного радиатора

 

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 облегчён, 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.

В настоящее время широкое применение приобретают алюминиевые и биметаллические литые радиаторы (рис.9). Алюминиевые радиаторы являются, как правило, высококачественными приборами, имеющими хороший эстетический вид и удовлетворительное лакокрасочное покрытие. Они могут быть рассчитаны на высокое рабочее давление. К недостаткам этого вида отопительных приборов относят то, что высокий показатель р_н теплоносителя (более 10) и наличие в нем специальных добавок на основе кальция приводят к систематическому разрушению оксидной плёнки, естественным образом защищающей алюминий от разрушения.

Биметаллические радиаторы представляют собой стальные водопроводящие каналы, находящиеся внутри алюминиевого оребрения (рис. 9). Таким образом, все преимущества алюминиевых радиаторов сочетаются в этих приборах с высокой коррозионной стойкостью.

Рис. 9 – Общий вид литых биметаллических радиаторов:

1 – трубы для прохода теплоносителя; 2 – элемент из алюминиевого сплава; 3 – установка прокладок

 

Обычно биметаллические радиаторы рассчитаны на высокое давление, а если водопроводящие трубки имеют достаточно большую толщину стен (2,5 мм и более), и контакт алюминия с водой отсутствует, то срок службы такого радиатора составляет не менее 50 лет.

Стальные трубчатые радиаторы являются одними из самых дорогих. Они имеют оригинальный "округлый" дизайн, выделяющий этот вид отопительных приборов из общего ряда. К числу недостатков (кроме цены) относится сравнительно небольшая толщина стали, из которой радиаторы изготовлены.

Плоские блоки радиаторов делают также из тяжёлого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагревательные элементы змеевиковой или регистровой формы из металлических и неметаллических труб. Бетонные панели располагают в наружных ограждающих конструкциях помещений (совмещённые панели) или приставляют к ним (приставные панели).

Бетонные панели, особенно совмещённого типа, отвечают строгим санитарно-гигиеническим, архитектурно-строительным требованиям, отличаются высоким тепловым напряжением металла. К недостаткам совмещённых панелей относятся трудность ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи, увеличение теплопотерь через дополнительно прогреваемые наружные конструкции зданий. Поэтому в настоящее время они применяются ограниченно Панели приставного типа уменьшают рабочий объем помещений.

Гладкотрубными называют конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из нескольких соединённых 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 D_у = 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.

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 передаёт 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.).

Конвекторы обладают сравнительно низкими теплотехническими показателями, особенно при использовании в двухтрубных системах отопления. Однако они характеризуются простотой изготовления, возможностью механизировать и автоматизировать их производство, сокращением трудовых затрат при монтаже. Малая металлоёмкость способствует повышению теплового напряжения металла конвекторов.

Теплопередача конвекторов с кожухом растёт при увеличении высоты кожуха (например, на 20 % при увеличении его высоты от 250 до 600 мм). Теплопередача возрастает ещё заметнее при искусственно усиленной конвекции воздуха у поверхности нагревателя, если в кожухе установить вентилятор специальной конструкции (вентиляторный конвектор).

Конвекторы без кожуха занимают мало места по глубине помещений, при размещении их у пола по всей длине окон и наружных стен способствуют созданию теплового комфорта в помещениях. Однако вследствие малой теплоотдачи на единицу длины часто приходится устанавливать приборы в два яруса или ряда для получения необходимой площади нагревательной поверхности. Это придаёт им непривлекательный внешний вид. Конвекторы не применяются при повышенных требованиях к гигиене помещений.

Ребристой трубой называют конвективный прибор, представляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими рёбрами.

Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы таких же диаметра и длины. Это придаёт отопительному прибору компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности рёбер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость способствуют применению этого малоэффективного в теплотехническом отношении и металлоёмкого прибора. К недостаткам ребристых труб относятся также неэстетичный внешний вид, малая механическая прочность рёбер и трудность очистки от пыли.

Круглые чугунные ребристые трубы выпускают длиной от 0,5 до 2,0 м; устанавливают их горизонтально в несколько ярусов и соединяют по змеевиковой форме на болтах с помощью чугунных «калачей» фланцевых двойных отводов и контрфланцев.

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, техникоэкономические 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 определённого 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 гладко-трубные приборы. Бетонные панельные радиаторы в этом случае, особенно совмещённые 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.

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. Тёплый пол, равномерно нагретый до температуры, допустимой по санитарно-гигиеническим требованиям (например, в жилой комнате до 26 ), обеспечивает ровную температуру и слабую циркуляцию воздуха, устраняет перегревание верхней зоны в помещении. Сравнительно высокая стоимость и трудоёмкость устройства тёплого пола для отопления помещения в большинстве случаев предопределяют замену его вертикальными отопительными приборами как более компактными и дешевыми.

Размещение вертикального отопительного прибора в помещении возможно как у наружной, так и у внутренней стены. На первый взгляд целесообразна установка прибора у внутренней стены помещения сокращается длина труб, подающих и отводящих теплоноситель от прибора (требуется один стояк на два прибора).

Кроме того, увеличивается теплопередача такого прибора в помещение (примерно на 7 % в равных температурных условиях) вследствие интенсификации внешнего теплообмена и устранения дополнительной теплопотери через наружную стену. Все же подобное размещение прибора допустимо лишь в южных районах с короткой и тёплой зимой, так как оно сопровождается неблагоприятным для здоровья людей движением воздуха с пониженной температурой у пола помещений.

В средней полосе целесообразно устанавливать отопительный прибор вдоль наружной стены помещения и особенно под окном. При таком размещении прибора возрастает температура внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что повышает тепловой комфорт помещения, уменьшая радиационное охлаждение людей. Поток тёплого воздуха при расположении прибора под окном препятствует образованию ниспадающего потока холодного воздуха, если нет подоконника, перекрывающего прибор, и движению воздуха с пониженной температурой у пола помещения. Длина прибора для этого должна быть не менее трёх четвертей ширины оконного проёма.

Вертикальный отопительный прибор следует размещать возможно ближе к полу помещения (но не ближе 60 мм от пола для удобства очистки подприборного пространства от пыли).

При значительном подъёме прибора над полом в помещении создаётся охлаждённая зона, так как циркуляционные потоки нагреваемого воздуха, замыкаясь на уровне установки прибора, не захватывают и не прогревают в этом случае нижнюю часть помещения.