Радиатором принято называть конвективно-радиацион­ный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов — секций с каналами круглой или эллипсообразной формы (рис. 4.3), либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы (рис. 4.4).

Секции радиаторов отливаются из серого чугуна (тол­щина стенки около 4 мм) и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения на резьбовых нип­пелях с прокладками из термостойкой резины или паро - нита. Несколько секций в сборе называют чугунным сек­ционным радиатором. Наиболее распространены двухколон- чатые (см. рис. 4.3) радиаторы средней высоты (монтажная высота ftM=500 мм), хотя имеются радиаторы одно - и много­колончатые, высокие (/ги=1000 мм) и низкие (ftM=300 мм). Секции изготовляют различной строительной глубины (размер b на рис. 4.3); в настоящее время приняты Ь=90 и 140 мм, и марка радиатора обозначается М-90 или М-140.

9-765

Колонки

А

Рис. 4.4. Схемы каналов для тепло­носителя в панельных радиаторах колончатой (а) формы (радиатор РСВ), змеевиковой двухходовой (б) н четырехходовой (в) форм (радиа­торы РСГ-2 н РСГ-1)

КОЛОНКИ

Рис. 4.3. Двухколоичатая секция чу­гунного радиатора Лп — полная высота; FtM — мон­Тажная высота; Ь — строительная - лубииа, 98 (108)— длина секции, мм

(щ

Длина одной секции бывает 98 и 108 мм, что указывается в обозначении марки (например, МС-90-108 и МС-140-108).

Чугунные секционные радиаторы отличаются значитель­ной тепловой мощностью на единицу длины прибора (ком­пактностью) и стойкостью против коррозии (долговечно­стью). Однако серьезные недостатки вызывают замену этих приборов другими. Чугунные радиаторы металлоемки [по­казатель М=0,29—0,36 Вт/(кг-°С)], производство их тру­доемко, 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. Панельные радиаторы с плоскими вертикальными каналами колончатой формы (см. рис. 4.4, а) сокращенно именуются РСВ (радиаторы стальные вертикальные), с горизонталь­ными последовательно соединенными каналами (змеевико­вой формы) — РСГ-1 (см. рис. 4.4, в) и РСГ-2 (см. рис. 4.4, б). Радиаторы РСГ-2 бывают двухходовыми и четырехходо - выми.

Стальные панельные радиаторы отличаются от чугун­ных меньшей массой [показатель М=0,55—0,80 Вт/(кгх Х°С)1, увеличенной излучательной способностью (35—40% вместо 30% общего теплового потока). Они соответствуют интерьеру помещений в полносборных зданиях, легко очи­щаются от пыли, их монтаж облегчен, 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.

Плоские блоки радиаторов делают также из тяжелого бетона (бетонные отопительные панели), применяя нагре­вательные элементы змеевиковой (см. рис. 4.4, в) или реги­стровой (см. рис. 4.4, б) формы из металлических и неметал­лических труб. Бетонные панели располагают в наружных ограждающих конструкциях помещений (совмещенные па­нели) или приставляют к ним (приставные панели) — под­робнее см. гл. 11.

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 Панели приставного типа умень­шают рабочий объем помещений.

5) НИТКА

1

ЗАГЛУШКА—:

КАЛАЧИ

» JlA

С

1 2,

Рис. 4.5. Змеевиковая (я) и регистровая (б) формы соединения стальных труб в Гладкотрубиые отопительные приборы 1 — нитки — горизонтальные стальные трубы; 2 — колонка Ш///////У//////Л

I™, V////////////////////A

Рис. 4.6. Схемы конвекторов

А — с кожухом (типа КН «Комфорт-20»); б — без кожуха (типа КА «Аккорд»); 1 — нагревательный элемент; 2 — кожух высотой 3 — воздушный клапаи;

4 — решетка; 5 — оребреиие

Гладкотрубными называют конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из нескольких соединен­ных вместе стальных труб, образующих каналы для теп­лоносителя змеевиковой (рис. 4.5, а) или регистровой (рис. 4.5, б) 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 Dy=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 пылесобираю - щая поверхность невелика и легко очищается от пыли.

Вместе с тем эти 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-реб - ристого нагревателя и кожуха (рис. 4.6). Кожух декори­рует нагреватель и способствует повышению теплопередачи благодаря увеличению подвижности воздуха у поверхности нагревателя. Конвектор с кожухом (рис. 4.6, а) передает в помещение конвекцией 90—95% общего теплового потока. Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха (рис. 4.6, б). Нагреватель выполняют из стали, чугуна, алюминия и других металлов, кожух — из листовых материалов (стали, асбестоцемента и др.). На рисунке показаны нагреватели со стальными трубами (обычно Dy 20 мм).

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 СССР, 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) .

Нагреватели наиболее распространенных низких кон­векторов с кожухом типа КН (конвектор навесной) «Универ­сал» состоят из двух (малая глубина) или четырех (средняя глубина) труб Dy 20, на которые насажены прямоугольные ребра с шагом 6 мм. Эти конвекторы снабжены воздушным клапаном (см. рис. 4.6, а) для регулирования теплоотдачи. Они могут устанавливаться отдельно (марка КН20-К с «кон­цевым» нагревателем), а также соединяться последователь­но (марка КН20-П с «проходным» нагревателем) в горизон­тальные цепочки приборов. Аналогично (за исключением воздушного клапана) устроены напольные низкие конвек­торы с кожухом типа КО «Ритм» средней глубины, допол­няемые при установке цепочками межконвекторными встав­ками для декорирования горизонтальных труб, соединяю­щих смежные приборы. Наибольшей тепловой мощностью обладают конвекторы типа КВ-20 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 требо­ваниях к гигиене помещений.

Низкие двухтрубные конвекторы без кожуха типа КА «Аккорд», изображенные на рис. 4.6, б, имеют элементы оребрения из листовой стали толщиной 0,8 мм в плане П - образной формы, открытые к стене (в конвекторе «Север» — из листового алюминия толщиной 1 мм); типа «Прогресс» — 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, пред-

Рис. 4.7. Чугунная ребристая труба с круглыми ребрами диаметром 175 мм

Ставляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими ребрами (рис. 4.7).

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 чугунные ребристые трубы заменяются оребренными стальными трубами (например, прибором «Коралл» с прилитыми алюминиевыми ребрами).

Круглые чугунные ребристые трубы выпускают длиной от 0,5 до 2,0 м; устанавливают их горизонтально в не­сколько ярусов и соединяют по змеевиковой форме (см. рис. 4.5, а) на болтах с помощью чугунных «калачей» — фланцевых двойных отводов и контрфланцев.

Таблица 4.2. Техническая характеристика отопительных приборов Вид и тип прибора Марка Рабо­чее давле­ние МПа Сред­ний KMC при­бора Основная область примененгя Радиатор чугун­ный секционный М, РД Мс 0,6 0,9 1,4 1,6 М, РД—общего на­значения, МС —при повышенных гигиени­ческих требованиях Радиатор стальной панельный: колончатый змеевиковый РСВ РСГ-1 РСГ-2 0,6 2,0 7,4 3,0 При повышенных ги­гиенических требова­ниям, но при деаэри­рованной воде и не­агрессивной воздуш­ной среде Гладк отрубный прибор Dy = 32— 100 мм 1,0 1,5 При значительных вы­делениях пыли Конвектор «Ком- форт-20» концевой То же, «Универ - сал-20» KH20-K 1,0 5,4 7,4 Жилые, общественные и вспомогательные здания Конвектор «Ритм» проходной К020-п, /=1500 мм 1,0 5,7 Крупные помещения общественных зданий Конвектор «Ак­корд» КА-к КА-п 1,0 4,9 3,9 Бытовые и вспомога­тельные помещения производственных зданий Конвектор высо­кий КВ20 1,0 45,0 Лестничные клетки зданий Ребристая труба / = 500— 2000 мм 0,6 1,5 Производственные здания

Отопительные приборы перечислены в табл. 4.2 с ука­занием предельно допустимого в рабочих условиях (рабо­чего) давления внутри приборов, среднего коэффициента местного гидравлического сопротивления (KMC) приборов при диаметре подводок к ним Dy 20, а также основной области 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 (см. табл. 4.1). Кроме того, калорифер используют в условиях естественной конвекции (подобно высокому конвектору) для нагревания воздуха непосред­ственно в помещении (см. гл. 10). Подробно калорифер рас­смотрен в учебнике «Вентиляция».

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).