ОПИСАНИЕ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Радиатором принято называть конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов - секций с каналами круглой или эллипсособразной формы, либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы.

Секции радиаторов изготавливаются из серого чугуна, стали или аллюминия (толщина стенки 2...4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путём соединения на резьбовых нипелях с прокладками из термостойеой резины или паронита. несколько секций в сборе называют секционным радиатором. Наиболее распространены двухколончатые радиаторы средней высоты ( монтажная высота hм = 500 мм), хотя имеются радиаторы одно- и многоколончатые, высокие (hм до 1000 мм) и низкие (hм = 300...350 мм). Секции изготавливают различной строительной глубины. В России для чугунных радиаторов чаще всего это размер - 90 и 140 мм ( включен вмарку радиатора, например, М-90 или М-140). ДЛина одной секции отечественного радиатора составляет 98 и 108 мм, что также указывается в обозначении марки ( например, МС-90-108 или МС-140-108).

Чугунный секционный радиатор	Стальной панельный радиатор

Чугунные секционные радиаторы отличаются значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора (компактностью) и стойкостью против коррозии (долговечностью). Чугунные радиаторы металлоёмки (показатель М=0,29...0,36 Вт/(кг*?С)), производство их трудоёмко, монтаж затруднителен из-за большого веса, 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 и различной длины, называемые стальными панельными радиаторами. Профиль радиаторных блоков может быть с плоскими (вертикальными) каналами колончатой формы с горизонтальными параллельными каналами регистровой формы или последовательно соединенными каналами змеевиковой формы. Наружная поверхность такого радиатора может быть и абсолютно гладкой. Однако наличие определенного рельефа на поверхности отопительного прибора увеличивает его теплоотдающую площадь.

Панельный радиатор может состоять из одного, двух и трех параллельных блоков. Для увеличения конвективной составляющей теплоотдачи прибора между блоками может размещаться дополнительное оребрение. Количество плоских блоков и рядов оребрения в современной конструкции панельного радиатора, изготовленного по европейскому стандарту, указывается в его марке. Например, прибор марки 22 имеет два плоских блока и два ряда оребрения.
Стальные панельные радиаторы отличаются от чугунных меньшей массой (показатель М=0,55...0,80 Вт/(кг°С)), увеличенной излучательной способностью (35.. .40 % вместо 30 % от общего теплового потока). Они соответствуют интерьеру отапливаемых помещений, легко очищаются от пыли. Их монтаж облегчен, производство механизировано.
Распространение стальных радиаторов связано с необходимостью применения коррозионностойкой холоднокатаной листовой стали. При изготовлении из обычной стали срок службы радиаторов сильно сокращается из-за интенсивной внутренней коррозии. Область их применения ограничена системами отопления со специально обработанной (деаэрированной) водой. Их не разрешается также применять в помещениях с агрессивной воздушной средой.
Плоские блоки радиаторов делают также из тяжелого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагревательные элементы змеевиковой или регистровой формы из металлических и неметаллических труб.

Бетонные панели располагают в наружных ограждающих конструкциях помещений (совмещенные панели) или приставляют к ним (приставные панели).
Бетонные панели, особенно совмещенного типа, отвечают строгим санитарно-гигиеническим, архитектурно-строительным требованиям, отличаются высоким тепловым напряжением металла. К недостаткам совмещенных 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.

Гладкотрубным называют конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из нескольких соединенных 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.

Гладкотрубный отопительный прибор (змеевиковая форма соединения труб)	Змеевиковая форма соединения труб в гладкотрубном отопительном приборе	Регистровая форма соединения труб в гладкотрубном отопительном приборе
	1 - нитки; 2 - колонка; 3 - калачи; 4 - заглушка

Отопительные приборы сваривают из труб Dy 32...100 мм, располагаемых для увеличения теплоотдачи излучением одна от другой на расстоянии, на 50 мм превышающем их наружный диаметр.
Гладкотрубные приборы характеризуются высокими значениями коэффициента теплопередачи, их легко очищать от пыли.
Вместе с тем эти стальные толстостенные приборы тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний вид не соответствует современным требованиям, предъявляемым к интерьеру помещений. Их применяют в тех случаях, когда не могут быть использованы отопительные приборы других видов (например, для обогревания производственных помещений, особенно, при значительном выделении пыли, гаражей, световых фонарей).

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	Кожухи для конвекторов

Конвектор с кожухом передает в помещение конвекцией 90...95 % общего теплового потока. Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха. Нагреватель выполняют из стали, меди, алюминия и других металлов, кожух — из листовых материалов (как правило, стали). На рисунке показаны нагреватели со стальными трубами (обычно Dy20 мм).

Конструкция конвекторов: а - с кожухом; б - без кожуха; 1 - канал для теплоносителя; 2 - оребрение; 3 - кожух; 4 - решётка; 5 - воздушный клапан.

Конвекторы обладают сравнительно низкими теплотехническими показателями, особенно при использовании в двухтрубных системах отопления. Тем не менее, производство конвекторов во многих странах, в том числе и в России, расширяется (при сокращении выпуска чугунных отопительных приборов). Это объясняется простотой изготовления конвекторов, возможностью механизировать и автоматизировать их производство, сокращением трудовых затрат при монтаже. Малая металлоемкость способствует повышению теплового напряжения металла конвекторов (показатель М=0,8...1,3 Вт/(кг°С)). Конвекторы - приборы малой тепловой инерции.
Теплопередача конвекторов с кожухом растет при увеличении высоты кожуха (например, на 20 % при увеличении его высоты от 250 до 600 мм). Теплопередача возрастает еще заметнее при искусственно усиленной
конвекции воздуха у поверхности нагревателя, если в кожухе установить
вентилятор специальной конструкции (вентиляторный конвектор). Подоб ный конвектор может быть утоплен в специальный подпольный канал, расположенный вдоль наружных лучепрозрачных ограждений.
Нагреватели наиболее распространенных низких конвекторов с кожухом тина КН (конвектор навесной) состоят из двух (малая глубина) или четырех (средняя глубина) труб Dy20, на которые насажены прямоугольные ребра с шагом 6 мм. Эти конвекторы снабжены воздушным клапаном для регулирования теплоотдачи. Они могут устанавливаться отдельно (с "концевым" нагревателем), а также соединяться последовательно (с "проходным" нагревателем) в горизонтальные цепочки приборов. Напольные низкие конвекторы с кожухом дополняются при установке цепочками межконвекторными вставками для декорирования горизонтальных труб, соединяющих смежные приборы. Наибольшей тепловой мощностью обладают конвекторы большой глубины высотой от 600 до 1200 мм, нагреватели которых состоят из нескольких последовательно соединенных элементов (строительная глубина конвекторов 400 мм).

Конвекторы без кожуха занимают мало места по глубине помещений (строительная глубина 60...70 мм), 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 придает им непривлекательный внешний вид. Конвекторы не применяются при повышенных санитарно-гигиенических требованиях к отапливаемым помещениям.
Низкий конвектор без кожуха имеет элементы opeбрения из листовой стали толщиной 0,8 мм П-образной формы (в плане) открытые к стене, из листового алюминия толщиной 1 мм или стальное замкнутое шестигранное оребрение. Такие конвекторы обычно компонуются на заводах в приборные узлы, состоящие из нескольких конвекторов (по длине и высоте), связывающих их труб и регулирующих кранов.

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

РЕБРИСТАЯ ТРУБА   1- канал для теплоносителя; 2 - рёбра; 3 - соединительный фланец.

Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы таких же диаметра и длины. Это придает отопительному прибору компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость способствуют применению этого малоэффективного в теплотехническом отношении и многометалльного прибора (показатель теплового напряжения металла М составляет всего 0,25 Вт/(кг°С)). К недостаткам ребристых труб относятся также неэстетичный внешний вид, малая механическая прочность ребер и трудность очистки от пыли.
Устаревшие ребристые чугунные трубы заменяются оребренными стальными трубами (например, прибором с прилитыми алюминиевыми ребрами).

Круглые ребристые чугунные трубы имеют длину 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.
Производимые до последнего времени в России некоторые виды отопительных приборов перечислены в таблице. Указаны предельно допустимое давление в рабочих условиях (рабочее давление) внутри приборов, средний коэффициент местного гидравлического сопротивления (КМС) приборов при диаметре подводок к ним Dy20, а также основная область их применения.

Калорифер - компактный прибор значительной площади (от 10 до 140 м2), образованной несколькими рядами оребренных труб. Трубы заключены в кожух с отверстиями для входа и выхода нагреваемого воздуха. В отличие от других отопительных приборов калорифер предназначен в первую очередь для теплопередачи при вынужденной конвекции воздуха, создаваемой вентилятором. Коэффициент теплопередачи достигает при этом сравнительно высоких значений. Кроме того, калорифер используют в условиях ественной конвекции (подобно высокому конвектору) для нагревания воздуха непосредственно в помещении.

Калорифер

Техническая характеристика отопительных приборов.

В перспективе можно ожидать появления отопительных приборов из новых материалов (например, из термостойкой пластмассы), а также новых видов отопительных приборов (например, радиаторов, основанных на термосифонном теплообмене в его внутреннем вакуумированном пространстве).