Классификация отопительных приборов. Показатель теплового напряжения металла

Отопительные приборы классификация по ряду признаков:

1.В зависимости от преобладающего способа передачи теплового потока отапливаемому помещению на приборы:

А)радиационного типа,передающие излучением 50% и более теплового потока;Б)конвективного типа, передающие конвективным путем 75 % и более теплового потока;

В)конвективно – радиационного типа – все остальные;

2.В зависимости от характера внешней теплопередающей поверхности на отопительные приборы:

– с гладкой поверхностью;– с оребренной поверхностью;

3.В зав. от вида материала,из кот.изготовлены отоп.приборы:

–металлические(изготовл. из металлических материалов);

–комбинированные(изготовленные частично из металлов и частично из неметаллических материалов).

Чтобы ввести следующие признаки классификации отопит. приборов изобразим отопительный прибор в виде (рис. 6.1):

Рис.6.1- -полная высота; - монтажная высота;  - длина,  – глубина.
4. В зависимости от полной высоты () на приборы:

– плинтнусные ( 200 мм); –низкие (200< 400 мм);

–средней высоты (400< 650 мм); –и высокие ( >650 мм).

5.В зав-ти от глубины(в) на приборы малой глубины(в 120мм),средней глубины(120< в 200мм)и большой глубины( >200 мм).Для оценки расхода металла на отопительные приборы служит показатель теплового напряжения металла М, Вт/(кг·^оС), который вычисляется по формуле ,

где –тепловой поток отоп. прибора,Вт;  - масса металла прибора, кг; ∆t_ср- температурный напор, °С.

Виды отопительных приборов

Вид отопительного прибора определяется его конструкцией, она обуславливает преобладающий способ переда- чи теплового потока помещению.

Различают след. виды отоп. приборов:радиаторы, отопитель- ные панели, конвекторы, гладкотрубные и калориферы.

Радиатор – прибор составленный из отдельных колончатых элементов (секций или блоков) с каналами круглой или эллипсоидной формы для прохода теплоносителя.

Прибор конвективно-радиационного типа, назв. его прои- зошло от слова «радиация». Радиаторы – приборы с гладкой поверхностью.Радиаторы изготавливаются из серого чугуна, в России и странах дальнего зарубежья выпускаются радиаторы секционные стальные, например типа «РС-500».

В настоящее время широко используются алюминиевые радиаторы. Аллюминиевым радиаторам присуща высокая коррозионная стойкость, красивое алюминиевое литье, секционная конструкция, надежность, долговечность, малая масса, высокая теплоотдача. Известны два варианта алюминиевых радиаторов литые и экструзионные.

Литые радиаторы отопления представляют собой набор цельно-отлитых секций,такая конструкция выдерживает более высокое давление в отопит. си, чем конструкция экструзионных радиаторов, секция которых состоит из трех соединенных м/у собой механическим способом элеме- нтов.Тем не менее, основным требованием эксплуатации радиаторов отопления алюминиевых является поддержание необходимого уровня кислотности (pH) теплоносителя в си для исключения окислительных процессов,а также обеспечения более продолжительного срока эксплуатации. Алюминиевые радиаторы, как и все др. подвержены к заво- здушиванию если в отопительных приборах происходит про- цесс газообраз.или проект отоп.си неучитывает газоотводов.

Биметаллические радиаторы успешно совмещают достоинства алюминиевых и стальных радиаторов: низкие требования к качеству теплоносителя, высокую устойчивость к механическим повреждениям, высокое рабочее давление и теплоотдачу. Недостатки:появление в процессе эксплу- атации посторонних звуков при нагревании,что обусловлено разницей коэффициентов расширения при нагревании стали и алюминия.Нагрев биметаллических радиаторов до высоких температур может привести к их быстрому выходу из строя. 

Отопительные панели – приборы, не имеющие просветов по фронту, у которых размер называемый глубиной значительно меньше высоты и длины. Этот вид отопительных приборов принято подразделять на две подгруппы: а) бетонные отопительные панели и б) стальные панели.

Бетонные отопительные панели представляют собой нагревательный элемент из труб заделанный в массив бетона. Для изготовления нагревательного элемента обычно используют стальные трубы. Известны бетонные отопит. панели, в которых нагревательный элемент выполнен из стеклянных (из термостойкого стекла) труб. Бетонные отопительные панели – это приборы конвективно-радиа- ционного типа, только бетонная отопительная панель размещенная в конструкции потолка передает излучением 50% и более теплового потока помещению и относиться к приборам радиационного типа. Бетонные отопительные панели– приборы с гладкой поверхностью. Бетонные отопительные панели, в которых нагревательный элемент выполнен из металлических или стеклянных труб являются приборами комбинированного типа.БОП изготавливались на местных заводах железобетонных изделий (заводах ЖБИ). Известны бетонные отопительные панели низкие, средней высоты и высокие, малой, средней и большой глубины.

Стальные панели представляют собой два стальных листа толщиной 1,25÷1,5 мм обработанных методом штампа и соединенных по периметру. При соединении стальных листов образуются каналы для прохода теплоносителя вертикальные (РСВ) или горизонтальные (РСГ). Стальные панели – приборы конвективно - радиационного типа. Только стальная панель, размещенная в конструкции потолка, является прибором радиационного типа. Стальные панели – приборы с гладкой поверхностью. Известны стальные панели низкие, средней высоты и высокие. Все стальные панели – отопительные приборы малой глубины.

Конвекторы принято подразделять на две подгруппы: а) конвекторы с кожухом и б) конвекторы без кожуха.

Конвекторы с кожухом представляют собой ребристый нагревательный элемент заключенный в кожух. Кожух образован двумя панелями кожуха, одна называется лицевой, другая тыльной (обе панели съемные) и двумя боковыми щитками.В настенных конвекторах тыльная панель кожуха отсутствует, а ее роль выполняет поверхность стены. С помощью кожуха реализуется  так называемый «эффект дымовой трубы», то есть создание тяги для увеличения скорости движения воздуха у внешней теплопередающей поверхности нагревательного элемента с целью увеличения коэффициента теплопередачи. С помощью кожуха отопительному прибору придаются соответствующие эстетические показатели.

Конвектор без кожуха представляет собой отопительный прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревательного элемента.

Конвекторы являются отопительными приборами конвективного типа. Все конвекторы – приборы оребренные. Изготавливаются конвекторы из металлов (стали – основная масса, чугуна, например, конвектор ЛТ, алюминия, например, конвектор ЛАК). Конвекторы известны плинтусные, низкие,средней высоты и высокие.Известны конвекторы малой глубины,сред. глубины,большой глубины.

Гладкотрубные приборы – это приборы сост. из нескольких соединенных вместе труб образующих каналы колончатый (регистр)или змеевиковый(змеевик)формы для теплонос-ля.

Приборы конвективно – радиационного типа, выполняются из металлических и стеклянных труб Ø 25÷200 мм и более. Могут быть плинтусного типа, низкие, средней высоты и высокие, малой глубины, средней и большой.

При конструировании гладкотрубных отопительных приборов следует иметь ввиду, что размещать элементы отопительного прибора более чем в три ряда по вертикали нежелательно. При большей рядности коэффициент теплопередачи прибора значительно уменьшается по сравнению с коэффициентом теплопередачи трубы, расположенной в один ряд по вертикали.

Калориферы – компактные отопительные приборы значительной площади внешней поверхности, образованной несколькими рядами оребренных трубок.

Известны случаи применения калориферов для решения вопросов только отопления, например,в рециркуляционых нагревателях и рециркуляционых установках воздушного отопления. В основном же они применяются в качестве воздухонагревателей вентиляционных установок. Конструкции калориферов подробно рассматриваются в курсе «Вентиляция».

40 ОТОПИТЕЛЬНЫЕ ПРИБОРЫ (Конвекторы с кожухом, Конвектор без кожуха, Гладкотрубные приборы)

Различают следующие виды отопительных приборов: радиаторы, отопительные панели, конвекторы, гладкотрубные и калориферы.

Конвекторы принято подразделять на две подгруппы: а) конвекторы с кожухом и б) конвекторы без кожуха.

Конвекторы с кожухом представляют собой ребристый нагревательный элемент заключенный в кожух. Наиболее ярким представителем отопительных приборов подгруппы «а» является конвектор «Комфорт», состоящий из двух стальных труб с насаженным на них стальным оребрением (ребрис- тый нагревательный элемент). Кожух образован двумя панеля- ми кожуха, одна называется лицевой, другая тыльной (обе панели съемные) и двумя боковыми щитками. В настенных конвекторах (предназначенных для навески на стену) тыльная панель кожуха отсутствует, а ее роль выполняет поверхность стены. С помощью кожуха реализуется так называемый «эффект дымовой трубы», то есть создание тяги для увеличе- ния скорости движения воздуха у внешней теплопередающей поверхности нагревательного элемента с целью увеличения коэффициента теплопередачи. Например, если принять теплопередачу ребристого нагревательного элемента за 100%, потом снабдить его кожухом высотой 400 мм, то теплопередача нагревательного элемента увеличиться до 130%. С помощью кожуха отопительному прибору придаются соответствующие эстетические показатели. Конвектор «Комфорт» снабжен воздушным клапаном для регулирования теплопередачи отопительного прибора «по воздуху». Воздушный клапан представляет собой стальную пластину, закрепленную шарнирно, имеющую четыре фиксированных положения. Считается, что при горизонтальном положении клапана его теплопередача уменьшается в 3 раза. Преиму- ществом такого способа регулирования является сохранение постоянного расхода теплоносителя в отопительных приборах и исключение фактора«прикипания» регулировочных элемен- тов к корпусу крана при регулировании теплопередачи «по теплоносителю». Следующим элементом конв. «Комфорт» является воздуховыпускная решетка, кот. образована двумя балочками воздуховыпускной решетки.Её назначение–эстети- ческое оформление воздуховыпускного отверстия.

Конвектор без кожуха представляет собой отопительный прибор,в кот. функции кожуха выполняет оребрение нагрева- тельного элемента. Одним из представителей отопительных приборов подгруппы «б» является конвектор «Аккорд».

Конвектор «Аккорд» представляет собой две стальные трубы расположенные в два ряда по вертикали, на которые наса- жено оребрение из стали в плане в виде буквы «П» русского алфавита. Конвектор предназначен для навески на стену, при этом роль лицевой панели кожуха (по аналогии с конвектором с кожухом) выполняет оребрение, а роль тыльной панели выполняет поверхность стены.

Конвекторы являются отоп.приборами конвективного типа. Все конвекторы – приборы оребренные.Они изготавливаются из металлов(стали–осн. масса, чугуна, например, конвектор ЛТ, алюминия, например, конвектор ЛАК). Конвекторы известны плинтусные-(«Прогресс»),низкие-(«Комфорт – 20М»), средней высоты и высокие, например «КВ». Известны конвекторы малой глубины, например «Двина», средней глубины, например «Универсал С» и большой глубины, например «КВ»

Гладкотрубные приборы–это приб.составленные из несколь- ких соединенных вместе труб образующих каналы колонча- тый(регистр)или змеевиковый(змеевик) для теплоносителя.

Приборы конвективно – радиационного типа, выполняются из металлических и стеклянных труб Ø 25÷200 мм и более. Могут быть плинтусного типа, низкие, средней высоты и высокие, малой глубины, средней и большой. Гладкотрубные приборы заводами отопительного оборудования серийно, кроме полотенцесушителей, никогда не выпускались.

При конструировании гладкотрубных отопительных приборов следует иметь ввиду, что размещать элементы отопительного прибора более чем в три ряда по вертикали нежелательно. При большей рядности коэффициент теплопередачи прибора значительно уменьшается по сравнению с коэффициентом теплопередачи трубы, расположенной в один ряд по вертикали.