Конструкция и технические характеристики современных нагревательных приборов

Чугунные радиаторы

Самый популярный вид радиаторов в нашей стране изготовлен из чугуна и лишь в последнее время подобные радиаторы вытесняются в обиходе более легкими и эстетичными алюминиевыми радиаторами.

Чугунные радиаторы отливают из серого чугуна отдельными секциями, из которых впоследствии собирают батареи с требуемой поверхностью нагрева.

В зависимости от числа вертикальных каналов в секции радиаторы могут быть одноколонные, двухколонные и многоколонные. В основном применяются двухколонные радиаторы, именно такие радиаторы установлены во всех квартирах, построенных в советское время.

Отдельные секции таких радиаторов соединяют в батареи при помощи ниппелей. Ниппель представляет собой короткий цилиндр с наружными резьбами, с одного конца резьба правая, а с другого - левая. Для ввертывания в секции на внутренней поверхности ниппеля имеются продольные валики, в которые упирается торцовый радиаторный ключ.

Как правило, радиаторы собирают в батареи на специальных стенках.

Радиаторные секции собирают на прокладках толщиной до 1,5 мм. Если раньше такие прокладки изготавливались из тряпичного картона, смоченные в воде и проваренные в натуральной олифе со свинцовым суриком или патонита, то современные материалы более практичны. На данный момент существуют прокладки из термостойкой резины, силиконовые прокладки. Однако следует помнить, что применение обычной резины для прокладок не допускается – она не предназначена для агрессивного использования и подобных температур эксплуатации.

Итак, собранные (сгруппированные) радиаторы до установки их на место испытывают гидравлическим давлением, превышающим рабочее давление на 2 кгс/см², но испытательное давление при этом должно быть не менее 4 и не более 9 кгс/см². Это позволяет проверить качество сборки радиатора на предмет выдерживания гидравлического удара и других аномальных нагрузок.

В отверстия крайних секций радиатора ввертывают четыре чугунные пробки; из них две сквозные, служащие для присоединения прибора к трубопроводу, две другие - без отверстий, глухие.

Габаритные размеры радиаторов характеризуются их монтажной (строительной) высотой, полной высотой, глубиной и шириной секции. Монтажной или строительной высотой радиатора называют расстояние между центрами ниппельных отверстий секции.

Радиаторы выпускают, как правило, с монтажной высотой 500 и 1000 мм., а также компактных радиаторов высотой 300-500 мм.

Радиаторы имеют значительную емкость (5-10 л на 1 м² поверхности нагрева), поэтому при водяном отоплении после их выключения они остывают сравнительно медленно.

Алюминиевые радиаторы

Новым, или точнее будет, хорошо забытым старым является применение стальных или алюминиевых радиаторов. В современном строительстве или ремонте зачастую используются легкие и эстетичные алюминиевые радиаторы, однако следует помнить, что по сравнению с чугунными радиаторами, они намного больше подвержены различной коррозии. Так, на этот вид радиаторов, негативно влияет кислород, находящийся в воде, некоторые соединительные детали из других металлов, блуждающих в отопительной системе токов.

Таким образом, стальные или алюминиевые радиаторы по долговечности, практичности и надежности уступают своим «старшим» собратьям – чугунным радиаторам. Алюминиевые радиаторы быстрее нагреваются, у них выше теплопроводность, однако это является как их плюсом, так и минусом. За счет высокой теплопроводности и тонких стенок алюминий намного быстрее теряет тепло при отключенном отоплении, тогда как чугун остывает намного меньше.

Следует заметить, что новым поколением данного вида радиаторов являются биметаллические нагревательные приборы, которые практически лишены указанных недостатков алюминиевых радиаторов.

Бетонные отопительные панели

Эти приборы изготовляют в виде бетонных плит и располагают в ограждающих конструкциях помещений или приставляют к ним. В этих плитах размещаются трубчатые нагревательные элементы или каналы. Нагревательные элементы отопительных панелей могут выполняться из стальных труб или труб из термостойкого стекла и пластмасс. Возможно применение панелей с внутренними каналами различной конфигурации, образованными непосредственно в теле бетона.

Панели с нагревательными элементами из стальных труб проверены в практических условиях и рекомендованы для использования.

Замена чугунных радиаторов отопительными панелями дает возможность улучшить санитарно-гигиенические условия в отапливаемых помещениях, так как панели имеют вертикальную гладкую поверхность, а также сократить затраты труда на монтаж системы отопления.

Применение бетонных отопительных панелей особенно целесообразно, при индустриальном домостроении, так как совмещение нагревательных приборов со строительными конструкциями дает возможность производить монтаж системы отопления одновременно с возведением здания. Однако, заметим, что бетонные панели предпочтительнее использовать в районах с теплым климатом.

В зависимости от высоты и места расположения в помещениях различают: низкие панели высотой до 1 м, располагаемые под окнами в наружных стенах; высокие панели, располагаемые в наружных стенах; низкие панели высотой до 1 м, располагаемые в перегородках; высокие панели, располагаемые в перегородках; плинтусные панели, располагаемые у полов.

Бетонные отопительные панели в зависимости от сочетания их со строительными конструкциями подразделяются на совмещенные и приставные. Совмещенные панели имеют поверхности, совмещенные с поверхностью стен или частично выступающие за их пределы. Приставные панели приставляются к стенам отапливаемых помещений.

Бетонные отопительные панели применяют в системах водяного отопления жилых, общественных и производственных зданий и практически не используются в частном строительстве при создании автономных систем отопления.

Нагревательные элементы для бетонных панелей должны изготовляться преимущественно в виде змеевиков, что обеспечивает минимальное количество сварных соединений, большую скорость движения воды, равномерность нагрева и возможность продувки труб.

Уклон труб нагревательных элементов принимают не менее 0,005.

Расстояние между трубами нагревательных элементов, определяемое расчетом, должно находиться в пределах 80-250 мм.

Размеры отопительных панелей определяют расчетом с учетом следующих соображений:

- приставные подоконные панели могут превышать ширину оконного проема не более чем на 400 мм (по 200 мм на каждую сторону);

- совмещенные панели, как монолитные, так и свободно стоящие, при расположении в наружных стенах могут занимать всю ширину наружной стены;

- ширина панелей в перегородках у наружных стен, как правило, не должна превышать 1000 мм;

- высота панелей, размещаемых в наружных стенах, должна быть равна расстоянию от плиты перекрытия до низа подоконной доски минус 10 мм;

- толщину панелей принимают равной наружному диаметру труб плюс 15-25 мм; при установке панелей в перегородках их толщину увеличивают до толщины перегородок;

- расстояния от оси труб до края панели должно быть не менее 50 мм;

- концы нагревательных элементов, служащие для присоединения подводок, должны, как правило, располагаться заподлицо с торцом панели;

- заделка резьбовых соединений в бетон не допускается.

Нагревательные элементы панелей испытываются на производстве гидравлическим давлением 10 ати в течение 2 мин. Никакого падения давления при испытании не допускается.

Конвекторы

Еще одним нагревательным прибором является конвектор. Он состоит из стальной или чугунной ребристой трубы, расположенной в металлическом кожухе. Ребристая труба обогревается водой или паром. Воздух помещения поступает в кожух конвектора снизу, нагревается в нем и выходит в помещение через решетку в верхней части кожуха. Благодаря кожуху в приборе возникает интенсивное движение воздуха, что повышает теплоотдачу ребристой трубы путем конвекции. Большую часть тепла (около 75%) прибор отдает путем конвекции.

Теплоотдача конвектора регулируется воздушным клапаном, установленным в кожухе. Конвекторы могут применяться и без кожухов. К таким приборам относится конвектор плинтусного типа; он представляет собой стальную трубу, оребренную топкими стальными пластинами, создающими воздушные каналы.

Чугунный конвектор плинтусного типа снабжен экранной стенкой и ребрами. Экранная стенка должна быть обращена к помещению, а ребра конвектора направлены к стене. При такой установке между прибором и стеной помещения образуются открытые вертикальные каналы, способствующие усилению тяги омывающего прибор воздуха. Для обеспечения необходимой поверхности нагрева приборы можно собирать из отдельных элементов.

Следует отметить, что в современном строительстве конвекторное водяное отопление используется достаточно часто, особенно в загородных домах. Сегодня на рынке представлены не только эффективные конвекторы, но и весьма разнообразные как по техническом решению, так и по дизайну.

Чугунные ребристые трубы

В данное время ребристые трубы изготовляются в основном с круглыми ребрами; длина таких труб разнообразна - 0,5; 0,75; 1; 1,5 и 2 м; диаметр ребер 175 мм. Поверхность нагрева такой трубы в 7-8 раз больше, чем поверхность гладкой трубы такого же диаметра и длины. Однако коэффициент теплопередачи ребристой трубы примерно в 2 раза меньше, чем для гладкой трубы.

Наличие ребер на трубах понижает их гигиеничность, так как межреберное пространство трудно очищать от пыли. Поэтому в жилых и общественных зданиях установка ребристых труб практически не применяется. Их применяют для систем отопления производственных зданий, в которых нет источников значительного выделения пыли.

Нагревательные приборы из гладких труб

Такие приборы часто применяют для производственных и коммерческих помещений с большим выделением пыли: склады, гаражи, заводы и т.п. Нагревательные приборы из гладких труб во большинстве случаев производят в виде регистров или змеевиков.

Благодаря гладкой поверхности трубы можно легко очищать от пыли. Приборы из гладких труб обладают хорошими теплотехническими показателями; коэффициенты теплопередачи у них больше, чем у радиаторов и ребристых труб.

Регистры и змеевики обычно изготовляют из труб диаметром 75- 100 мм с поверхностью нагрева на один метр длины 0,24-0,32 м². Поэтому для получения прибора со значительной поверхностью нагрева приходится устанавливать несколько рядов труб, разместить которые не всегда представляется возможным.

Приборы из гладких труб часто применяют для отопления световых фонарей в производственных зданиях, в таких случаях трубы располагают с каждой стороны фонаря в один или несколько рядов.

Регистры и змеевики, как правило, выполняют на сварке. Часто именно такие отопительные приборы можно изготовить самостоятельно, при наличии труб нужного сплава и диаметра. Зачастую такие гладкие трубы используют для обогрева частных гаражей или дачных домов.

2011-08-11