К вопросу выбора отопительного прибора

Дрон Ю. И., инженер.

Балмаев Б. Г., кандидат экономических наук,
генеральный директор ЗАО “НИИЦемент”

Расчетная термическая мощность хоть какой системы отопления, обычно, определяется на основании составления термического баланса в обогреваемых помещениях,который формируется в согласовании с температурами воздуха наружной среды в отопительный период, присущими природным условиям определенной местности.

Основными элементами систем отопления, применяемыми для передачи тепла от теплоносителя к воздуху отапливаемых помещений, являются нагревательные приборы, которые по преобладающему методу теплопотери делятся на последующие виды [1,2,3]:

— радиационные, передающие излучением более 50% всего вырабатываемого термического потока (потолочные отопительные панели и излучатели),

— конвективно-радиационные, передающие конвекцией 50%-75% общего термического потока (радиаторы секционные и панельные, гладкотрубные приборы, напольные отопительные панели),

— конвективные, передающие конвекцией более 75% общего термического потока (конвекторы и ребристые трубы).

В текущее время в системах отопления более обширное распространение получили конвективные и конвективно-радиационные приборы, которые, как, к примеру, показано в [4], можно свести к последующим 5 главным типам:

— секционные радиаторы (к примеру, двухколонные радиаторы без оребрения типа М-140 и с оребрением типа М-140-АО и «Стандарт»),

— железные панельные радиаторы (приборы с гладкой поверхностью, к примеру, типа РСВ — с вертикальными каналами и типа РСГ — с горизонтальными каналами),

— гладкотрубные приборы (к примеру, приборы, выполненные из железных гладких труб с внешним поперечником 76, 89, 102 и 108 мм),

— конвекторы с кожухом типа «Комфорт» и без кожуха типа «Аккорд»,

— приборы из ребристых труб (к примеру, ребристые трубы, сделанные из сероватого чугуна длиной 500, 750, 1000, 1500 и 2000мм с круглыми ребрами).

Главные требования, которые предъявляются к отопительным устройствам, условно можно поделить на последующие 6 групп [3,4]:

— теплотехнические: состоят в том, чтоб нагревательные приборы лучшим образом передавали тепло от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения через единицу площади теплоотдающей поверхности при иных равных критериях (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки и т.д.), т.е. чтоб имели высочайший коэффициент теплопередачи Кпр (плотность термического потока на наружной поверхности стены при температурном напоре равном единице), Вт/(м2.К);

— экономические: низкая цена нагревательного прибора, количество металла, затраченное на его изготовка, отнесенное к единице тепла, отдаваемого нагревательным прибором, должны быть минимальным, а металл, используемый для производства прибора, — легкодоступным;

— архитектурно-строительные: соответствие дизайна устройств (внешнего облика) интерьеру помещения, увязка со строй конструкциями, малые площадь и объем, занимаемые устройствами в помещениях, компактность, т.е. их строй глубина и длина, приходящиеся на единицу термического потока, должны быть меньшими;

— санитарно-гигиенические: поддержание данной температуры воздуха и внутренних поверхностей огораживаний помещения во времени при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры нагрева поверхностей отопительных устройств с целью предотвращения сопровождающихся выделением вредных веществ (а именно окиси углерода) разложения и сухой возгонки органической пыли, появляющейся на нагретой поверхности (разложение пыли начинается при температуре 65-70°С и активно протекает на поверхности, имеющей температуру более 80°С, а при температурах поверхности устройств выше 95°С пыль вообщем пригорает к металлу), также обеспечение доступности и способности легкого и полного удаления пыли с поверхностей нагрева отопительных устройств и места вокруг их;

— производственно-монтажные: малое число унифицированных узлов и деталей, механизация их производства, минимизация трудовых издержек и ручного труда при монтаже;

— эксплуатационные: эффективность работы в течение всего срока эксплуатации, надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность), безопасность, бесшумность работы и техническое совершенство,маневренность теплопотери, зависящая от термический инерции устройств, температурная устойчивость и водонепроницаемость стен устройств при максимально допустимых гидростатических давлениях в системе отопления.

В табл.1 для сопоставления приведены высококачественные характеристики главных типов обширно всераспространенных в системах отопления конвективно-радиационных и конвективных отопительных устройств по 5 группам предъявляемых к ним требований.

Таблица 1. Высококачественные характеристики отопительных устройств [4].

Отопитель-ный

прибор Требования, предъявляемые к устройствам Теплотех-

нические Экономические Архитектурно-

строй Санитарно-

гигиенические Производственно-

монтажные Кпр Вт/(м2-К) стои-

мость расход

металла внеш-ний

вид ком-

пакт-ность темпе-

ратура поверх-

ности чистка от пыли механи-

зацияизготов-

ления трудо-

издержки

при

монтаже Радиатор:

металлический

секционный,

металлической

панельный

8,3-11,3 + — — ++ — — — —

10,5-11,5 + + + — — + ++ + Гладко-

трубный

прибор 10,5-14,0 — — — — — ++ — — Конвектор:

без кожуха

с кожухом 4,7-7,0 + + — — + — ++ + 5,0-3,5* + + + + + — ++ + Ребристая

труба 4,7-5,5 + — — + + — — —

*Теплопередача конвекторов с кожухом приметно находится в зависимости от высоты кожуха [3].

Из табл.1 следует, что самым высочайшим коэффициент теплопередачи Кпр, являющийся важным теплотехническим показателем, может быть у гладкотрубных отопительных устройств. При всем этом в целом у радиационно-конвективных устройств коэффициенты теплопередачи Кпр близки по своим значениям и приблизительно в 1,5-2,0 раза выше, чем у устройств конвективного типа. Также в табл.1 условными знаками отмечены и другие характеристики, характеризующие степень соответствия устройств, предъявляемым к ним требованиям, так знаком «+» отмечены положительные характеристики, знаком «-» — отрицательные, а символ «++» показывает на характеристики, определяющие их основное преимущество [4]. Сравнивая характеристики, приведенные в табл.1, можно прийти к выводу, что устройствами, которые удовлетворяют большему числу главных требований, являются конвекторы с кожухом.

На практике же, при проектировании либо выборе отопительного прибора, огромное значение придается не только лишь коэффициенту теплопередачи Кпр, да и показателю теплопотери с 1,0 метра длины прибора. Для сопоставления теплотехнических черт главных отопительных устройств в табл.2 приведена их относительная теплопотеря с 1,0м длины в равных тепло-гидравлических критериях при использовании в качестве теплоносителя воды (теплопотеря металлического секционного радиатора глубиной 140мм принята за 100%) [5].

Таблица 2. Относительная теплопотеря отопительных устройств длиной 1,0м [5].

Отопительный прибор Глубина прибора, мм Теплопотеря прибора длиной 1,0м, % Радиатор секционный: типа М-140-АО 140 100 типа МС-90 90 71,6 Радиатор панельный: типа РСВ-1-500 18 44,5 типа РСГ-1-500 21 52,7 Гладкая труба: Ду32 42 6,3 Ду100 108 12,8 Конвектор с кожухом: типа “Комфорт-20” (КН20) 160 68,7 типа “Ритм” (КО20) 180 62,5 Конвектор без кожуха: типа “Аккорд” (КА) 60 30,8 типа “Прогресс-20” 70 30,0 Ребристая труба 175 44,6

Тут видно, что более высочайшей теплоотдачей на 1,0м длины отличаются секционные радиаторы и конвекторы с кожухом, а меньшую теплопотерю имеют конвекторы без кожуха и в особенности одиночные гладкие трубы.

Вместе с вышеперечисленными показателями огромное внимание при оценке свойства отопительных устройств также уделяется таким чертам как: показатель термического напряжения металла прибора M [6], равный отношению количества теплоты Qпр, отдаваемого прибором в течение 1-го часа при определенной разности средних температур dt теплоносителя и воздуха среды, к весу нагревательного прибора Gм и определяемому по формуле:

М = Qпр/(dt-Gм), Вт/(кг-°C)

(чем больше показатель M, тем паче экономным являет прибор по расходу металла), и показатель удельной массы отопительного прибора (Mуд), равной отношению фактической массы прибора к вырабатываемому им термическому сгустку в нормированных критериях [7]. Этот показатель измеряется в кг/кВт и употребляется для сопоставления разных устройств при схожей площади их нагреваемой поверхности. В качестве единицы измерения площади нагреваемой поверхности употребляется эквивалентный квадратный метр (экм). За 1экм принимается условная поверхность отопительного прибора, отдающая в час 435ккал при разности средних температур теплоносителя и окружающего воздуха 64,5°C и при пропуске через эту поверхность 17,4кг воды [7].

Методика и результаты расчетов термического напряжения металла M и удельной массы Mуд главных типов отопительных устройств размещены в [4]. Часть этих характеристик приведена в табл.3, где видно, что у конвекторов с кожухом термическое напряжение металла является самым высочайшим (M=2,4Вт/кг при dt=64,5°C), а показатель удельной массы — самым низким (Mуд=6,5кг/кВт).

Таблица 3. Характеристики удельной металлоемкости отопительных устройств.

Тип отопительного прибора Площадь нагревптельного прибора, экм Вес экм

прибора,

секции, 1 п.м регистра

из гладкой

трубы, кг Температурный

напор отопительного прибора, oС Теплонапряжение

металла устройств (М),

ккал/(ч-кг-oС)

[Вт/(кг-К)] Удельная

масса

отопительного прибора (Муд),

кг/кВт Конвектор

с кожухом “Комфорт” К-24 2,06 6,9 84 2,24 (2,6) 4,6 64,5 2,04 (2,4) 6,5 54 1,9 (2,2) 8,7 Нагревательный прибор металлической штампованный М3-500-3А 1,56 13,8 84 0,88 (1,02) 11,6 64,5 0,81 (0,94) 16,4 54 0,76 (0,88) 21,8 Радиатор

металлической

панельный

МН-500-3 1,56 14,85 84 0,76 (0,88) 13,4 64,5 0,7 (0,8) 19,1 54 0,67 (0,78) 24,6 Радиатор

металлический

секционный

МС-140 0,31 7,6 84 0,323 (0,57) 31,7 64,5 0,29 (0,34) 45,6 54 0,27 (0,31) 60,6 Прибор

из ребристых металлических труб с

круглыми ребрами (93 ребра)

Æ 70 мм

2 ряда 2 м 2,57 70 84 0,24 (0,28) 42,1 64,5 0,22 (0,26) 60,2 54 0,21 (0,24) 79,4 Гладкотрубный прибор

2 ряда 2 м

Труба Æ 200 мм 0,843 31,52 84 0,21 (0,24) 48,8 64,5 0,19 (0,22) 69,4 54 0,179 (0,21) 92,1 0,668 17,52 84 0,3 (0,35) 33,6 То же,Æ 150 мм 64,5 0,28 (0,32) 47,8 54 0,262 (0,3) 63,1 0,434 10,2 84 0,33 (0,38) 30,9 То же,Æ 100 мм 64,5 0,31 (0,36) 43,5 54 0,28 (0,33) 57,9 0,238 6,16 84 0,3 (0,35) 33,9 То же,Æ 50 мм 64,5 0,278 (0,32) 47,9 54 0,259 (0,3) 64,5

На базе анализа приведенных в табл.1,2,3 теплотехнических и экономических черт, можно прийти к выводу, что даже совокупа этих характеристик не отражает всего диапазона требований, предъявляемых к конвективно-радиационным и конвективным нагревательным устройствам.

Вправду, вместе с конвекторами с кожухом обширно употребляются, к примеру, ребристые чугунные трубы, имеющие близкие по величине kпр, но отличающиеся на порядок по удельной массе в пользу конвекторов. Подобная ситуация выслеживается у железных панельных радиаторов и гладкотрубных устройств, у каких при схожих kпр удельная масса отличается в 2,5 раза в пользу радиаторов. Невзирая на огромную металлоемкость, в текущее время довольно нужными являются, к примеру, чугунные секционные радиаторы [5].

В табл.4 показаны такие технические свойства отопительных устройств, как: максимально допустимое давление снутри устройств при рабочих критериях (рабочее давление) и средний коэффициент местного гидравлического сопротивления (КМС) устройств при поперечнике подводок к ним Dy=20мм, с указанием основной области их внедрения.

Таблица 4. Технические свойства отопительных устройств.

Вид и тип отопительного прибора Марка Рабочее

давление, МПа Средний

КМС

прибора Основная область внедрения Радиатор металлический секционный М,

РД МС 0,6

0,9 1,4

1,6 Общего предназначения.

При завышенных санитарно-гигиенических требованиях Радиатор металлической панельный:

колончатый,

змеевиковые:

РСВ

РСГ-1

РСГ-2

0,6

0,6

0,6

2,0

7,4
3,0 При завышенных гигиенических требованиях, но при деаэрированной воде и неагрессивной воздушной среде Гладкотрубный прибор Dy32…

…100 мм 1,0 1,5 При значимых выделениях пыли Конвектор с кожухом:

концевой

проходной

КН20-К КН20-П

1,0

1,0

5,4…7,4 5,7 Жилые, публичные и вспомогательные строения Конвектор без кожуха:

концевой

проходной

КА-к КА-п

1,0

1,0

4,9

3,9 Бытовые и вспомогательные помещения производственных построек Конвектор высочайший КВ20 1,0 45,0 Лестничные клеточки и вестибюли построек Ребристая металлическая труба 1=500……2000 мм 0,6 1,5 Производственные строения

Анализируя свойства, приведенные в табл.1-4, можно прийти к выводу, что область внедрения отопительных устройств зависит не только лишь от вида предъявляемых к ним требований теплотехнического и экономического нрава, да и от специфичных критерий их эксплуатации. Конкретно эксплуатационные требования часто являются определяющими при выборе того либо другого типа отопительных устройств.

Понятно, к примеру, что чугунные радиаторы плохо переносят гидравлические удары, также характеризуются большой металлоемкостью и сложностью монтажа (перед установкой требуется дополнительная протяжка межсекционных соединений), высочайшей термический инерцией (т.е. система на их базе не так стремительно откликается на регулирование температуры в помещении) и непрезентабельным внешним обликом. Но, они фактически не требовательны к высококачественному составу воды, которая употребляется в качестве теплоносителя, т.к. владеют высочайшей коррозионной стойкостью.

Железные панельные радиаторы очень критичны к составу применяемой в качестве теплоносителя воды, потому для их производства применяется коррозионностойкая холоднокатаная листовая сталь. При изготовлении из обыкновенной стали срок службы радиаторов очень сокращается из-за насыщенной внутренней коррозии. Их не разрешается использовать и в помещениях с брутальной воздушной средой. Область их внедрения также ограничена системами отопления со специально обработанной (деаэрированной) сетевой водой [5]. Железные панельные радиаторы вообщем не переносят слива теплоносителя (потому не употребляются в открытых системах отопления), также плохо переносят гидравлические удары теплоносителя. Не считая того, практика показала невозможность их использования в паровых системах отопления [4].

Дюралевые радиаторы, отличающиеся малым весом, прекрасным дизайном и неплохой теплоотдачей. Но они очень требовательны к высококачественному составу воды как теплоносителя (а именно, к кислотности), также критичны к газообразованию, которое приводит к «завоздушиванию» всей системы отопления. Не считая того, коррозия, разрушающая дюралевые радиаторы усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.

Железные толстостенные гладкотрубные приборы, обычно, с внешним поперечником 76, 89, 102 и 108 мм [5], характеризуются высочайшими значениями коэффициента теплопередачи, их просто очищать от пыли. Но, они тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний облик не соответствует современным требованиям, которые предъявляются к интерьеру помещений. Их используют для отопления промышленных построек и в особенности пыльных производственных помещений, где не могут быть применены отопительные приборы других видов [3,5].

Ребристые трубы, обычно, изготовляют из сероватого чугуна, потому они являются металлоемкими устройствами, также — малоэффективными в теплотехническом отношении. Не считая того они имеют неэстетичный внешний облик, малую механическую крепкость ребер и вызывают затруднения при чистке от пыли.

Железные конвекторы имеют ординарную конструкцию, технологичны и ординарны в производстве. Их отличает возможность механизации и автоматизации производства, также удобство монтажа. Они фактически не критичны к качеству теплоносителя, сравнимо дешевы и надежны (случаи их прорывов либо протечек не отмечены). Конвекторы рассчитаны на довольно высочайшее рабочее давление в системе отопления (порядка 15-16атм.) и на внедрение теплоносителя высочайшей температуры (до 150°С). Но о их нельзя обжечься, т.к. они закрыты кожухом, температура поверхности которого не превосходит 40°С. Толика тепла, отдаваемого этими устройствами методом конвекции, добивается 95%, что позволяет создавать насыщенный вертикальный поток нагретого воздуха — «термическую заавесь», которая подымается на значительную высоту. Малая металлоемкость конвекторов содействует увеличению термического напряжения металла их конструкции. Термическая инерционность этих устройств мала, потому они стремительно греются и остывают, что позволяет отлично управлять их теплоотдачей при помощи терморегуляторов. Не считая того, конвекторы с кожухом, к примеру, являются единственным типом отопительных устройств, которые снабжены особыми воздушными клапанами, позволяющими управлять их теплоотдачей без использованиядополнительной регулирующей арматуры. Так, теплопотеря, к примеру, конвектора марки «Комфорт» при стопроцентно закрытом воздушном клапане сокращается вчетверо.

Главным недочетом железных конвекторов является их сравнимо низкая теплопотеря. Вправду, по этому показателю они уступают, к примеру, секционным металлическим и железным панельным радиаторам, также гладкотрубным отопительным устройствам (табл.1). Не считая того, их конструктивные особенности (к примеру, малый шаг оребрения) осложняют чистку устройств от пыли, которая оседает на пластинках ребер остывания, снижая теплопотерю. Но, анализ главных характеристик, характеризующих характеристики рассмотренных выше типов отопительных устройств, позволяет прийти к выводу о том, что железные конвекторы лучшим образом отвечают наибольшему количеству требований, предъявляемых к отопительным устройствам. Этим и разъясняется то, что в текущее время они являются самыми всераспространенными фактически во всех регионах Рф. Не глядя на далековато не самую высшую теплопотерю железных конвекторов, их создание в Рф не прекращается, а возрастает (при сокращении объемов выпуска, к примеру, металлических радиаторов). Совместно с тем наряду со железными конвекторами выпускаются, к примеру, конвекторы марки «Север», конструкция которых подобна конструкции конвекторов серии «Аккорд», но их П-образные пластинки штампуются из дюралюминиевой ленты либо листа шириной 1мм.

В текущее время все обширнее начинает развиваться создание конвекторов, нагревательные элементы которых выполнены из медных либо латунных трубок с насаженными на их в качестве ребер остывания тонкими медными либо дюралевыми пластинами (к примеру, конвекторы «ClassicStyle», «REGULUS», «Atoll», «AtollPro», «Rodos»). Применение конструкционных материалов, владеющих завышенной теплопроводимостью, не только лишь резко наращивает теплопотерю конвекторов, да и присваивает им новые эксплуатационные достоинства. Для сопоставления в табл.5 приведены главные технико-эксплуатационные свойства медных конвекторов, производимых компанией «ClassicStyle», и других типов обширно эксплуатируемых в текущее время в Рф отопительных устройств.

Таблица 5. Главные технико-эксплуатационные свойства

отопительных устройств.

Наименование

характеристик Приборы отопления Чугун-ныйрадиа-тор Сталь-нойрадиа-тор Сталь-нойконвек-

тор Алюм.

радиа-тор Биме-талл.

радиа-тор Медно-

алюм

конвек-тор CLASSICstyle Область внедрения (система) центральная + +(-) + — + + + автономная + + + + + + + Устойчивость к брутальной среде теплоносителя (хлор, оксиданты и т.п.) + — — +(-) — + + Скорость прогрева помещения (инерционность) — + — +(-) — +(-) + Кол-во границ сред (утрата теплопотери) (вода-грунт-металл1-металл2-краска-воздух снутри помещения) 4 4 4 4 от 5

до 7 от 5

до 6 2 Экологичность (вредные испарения ЛКМ) Нагревательные элементы покрыты ЛКМ (противокоррозийное покрытие, краска) Эколо-гично Гарантированный срок службы, лет до 10 до 15 до 49 Гарантийный срок, лет до 5 6 (72мес.) Компактность — — — +(-) +(-) + + Цена монтажа (комплектующие + работа) сред-няя высо-кая низкая высо-кая высо-кая низкая низкая Трудности эксплуатации:

воздушные пробки (А), засоры (В), электрохимич. коррозия (С) A A,B нет A,B A,B,C B,C нет Дизайн — +(-) — + + + КЛАС-СИКА Устойчивость к гидравлическим ударам + — + — — +(-) + Необходимость профилактического обслуживания сред-няя нет нет высо-кая высо-кая нет нет Допустимое давление,атм до 40 до 15 до 40 до 35 до 50 до 130 Наибольшая рабочая температура, °С до 110 до 130 Эффективность при низкой температуцре воды в системе отопления +(-) +(-) — +(-) — +(-) +

Тут (в табл.5) символ «+» показывает на то, что соответственный показатель является соответствующим для того либо другого отопительного прибора, символ «-» — напротив, а символ «+(-)» показывает, что отопительные приборы данного типа могут иметь различное конструктивное выполнение, которое и определяет их положительное либо отрицательное отношение к соответственному показателю.

Таким макаром, сравнивая свойства отопительных устройств, приведенные в табл.1-5, можно заключить, что на сегодня самым серьёзным соперником посреди большого обилия имеющихся типов отопительных устройств являются медные конвекторы (к примеру, производства компании «ClassicStyle»). Эти приборы могут употребляться как в автономных системах теплоснабжения с замкнутой циркуляцией теплоносителя, так и в системах центрального отопления. Ониимеют последующие главные достоинства:

— теплопроводимость меди в 6-7развыше, чем у чугуна,в 8-9 раз выше, чем у стали ив 1,5-2 раза выше, чем у алюминия,

— труба нагревательного элемента является цельнотянутой, т.е. у нее нет слабеньких мест для протечек,

— расширенный поперечник трубы (28мм)нагревательного элемента увеличивает гарантию того, что конвектор не забьется и не засорится перегоняемымс теплоносителем абразивом либо другими жесткими частичками, и позволяет значительно понизить дополнительныефинансовые издержки, связанные с профилактическим обслуживаниемконвекторов (их не надо промывать, прочищать, спускать воду либо воздух),

— нагревательный элемент конвектора не покрывается никаким видом лакокрасочных материалов, т.е. под воздействием больших температур прибор не выделяетвредных веществ в окружающую среду и не «сушит» воздух, поддерживая подходящий для здоровья локальный климат в отапливаемом помещении,

— заявленный производителем срок эксплуатации медного конвектора серии ClassicStyle в центральной системе отопления составляет 49 лет,

— технические свойства меди позволяют не смотреть за качеством воды в системе отопления, т.к. медь фактически не корродирует в обыкновенной и солёной воде,также — в щелочной и кислой воде (при рН>7) и даже при слабеньком хлорировании,

— в процессе эксплуатацииконвектора на внутренней поверхности медной трубыего нагревательного элемента появляется стойкий водонерастворимый слой защиты – тенорит,который защищает контактирующую с теплоносителемповерхность отвоздействияприсутствующихв нем ржавчины, окалины и разных отложений,приводящих к хим и механическому износу отопительных устройств,

— наибольшая надежность прибора обеспечивается за счет использования меди, как конструктивного материала, которая обладаетпластичностью и устойчивостью к высочайшей температуре (давление разрушения медной трубы превосходит 130 атмосфер, медь выдерживает температуру до 150°С исохраняет пластичность при температуре до –70°С, а медная труба может выдерживать до 5 циклов заморозки),

— применение в конструкции нагревательного элементаконвектора однородного материала (труба и пластинки оребрения выполнены из меди) исключает образование гальванической пары, а, как следует, и его — химическое разрушение,

— простота конструкции и резьбовые(размером НР 3/4″) соединительные выходытрубы нагревательного элементазначительно упрощают установка и демонтаж прибора,

— у медных труб более маленький коэффициент шероховатости, чем у железных и даже полимерных труб, что понижает коэффициент местного гидравлического сопротивления прибора и наращивает его пропускную способность.

Суровой технической особенностью медных конвекторов, о которой всегда нужно держать в голове, будет то, что при контакте меди с другими металлами (к примеру, сталью, алюминием) появляется химическая коррозия, которая приводит к разрушению этих металлов. Для исключения данного негативного явления медь и другие металлы, применяемые в одной системе, нужно делить диэлектрическими (электроизолирующими) прокладками.

В табл.6 для сопоставления приведены рассчитанные по описанной в [8] методике главные термические свойства конвектора, нагревательный элемент которого (включая трубу и пластинки оребрения) выполнен из металлов с разной теплопроводимостью: стали, латуни и меди.В качестве расчетной модели принят прибор марки «Комфорт-20» КСК20-0,655. Расчет выполнен при обычных (нормативных) критериях эксплуатации отопительного прибора, определяемых в [9], а конкретно: температурном напореdТ=70°С; расходе теплоносителя через отопительный прибор Мпр=0,1кг/с (360кг/ч)и стандартном (обычном) атмосферном давлении В=1013,3гПа (760мм рт. ст.).

Таблица 6. Главные термические свойства конвекторов с нагревательным элементом из различных металлов.

Наименование показателя Ед.

изм. Материал трубынагревательного элемента и пластинок ребер остывания,

теплопроводимость материала l, Вт/(м-ºС) Сталь,

lст = 45 Латунь,

lлат = 110 Медь,

lмед = 390 Характеристики сечения трубы нагревательного элемента (внешний поперечник/внутренний поперечник/ толщина стены) мм-мм-мм 26,8/21,2/2,8 Температура внешней поверхности трубы нагревательного элемента ºС 85,815 87,504 87,940 Площадь поверхности оребренного участка трубы нагревательного элемента м2 0,083350 Мощность теплопотери с поверхности оребренного участка трубы нагревательного элемента Вт 102,80 106,16 107,04 Размеры пластинок оребрения (длина-ширина-толщина) мм-мм-мм 75,0-75,0-0,5 Кол-во пластинок оребрения на трубе нагревательного элемента шт. 182(75,0мм-75,0мм) либо 91(150,0мм-75,0мм) Шаг оребрения трубы нагревательного элемента мм 6,0 Температура наружной поверхности пластинок оребрения ºС 78,532 84,524 87,099 Площадь поверхности нагрева всех пластинок оребрения м2 0,921086 Мощность теплопотери всех пластинок конвектора Вт 489,76 553,91 582,14 Полная мощность теплопотери оребренного участка конвектора Вт 592,56 660,08 689,17 Площадь поверхности неоребренного участка трубы нагревательного элемента м2 0,050083 Мощность теплопотери с поверхностинеоребренного участка трубы нагревательного элемента Вт 61,77 63,79 64,32 Полная мощность теплопотери конвектора Вт 654,32 723,87 753,49

На основании приведенных в табл.6 расчетных данных можно совершенно точно заключить, что термическая мощность конвектора тембольше, чемвыше теплопроводимость металла, из которого выполнены его теплоотдающие конструктивные элементы. Так, теплопотеря конвектора, в каком труба и ребра остывания нагревательного элемента выполнены из латуни, приблизительно на 10,63%выше, чем железного, а термическая мощность медного конвектора выше, чем железного приблизительно на 15,16%. При всем этом необходимо подчеркнуть, что теплопроводимость латуни в 2,44 раза, а меди в 8,67 раза выше, чем стали.

Не считая вышеперечисленных преимуществ медных конвекторовследует отметить, что они являются многообещающими и исходя из убеждений дальнейшегосовершенствования. С целью роста теплопотери, к примеру, эти приборымогут быть дополнительно обустроены электронными вентиляторами (аналогичноконвекторам марки «Бриз»),либо – воздушными клапанами для регулирования теплопотери (как конвекторы марки «Комфорт»).

Перечень ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов. В 2 ч. Ч. 1. Отопление/ П.Н. Каменев, А.Н. Сканави, В.Н. Богословский и др. — 3-е изд., М.: Стройиздат, 1975. 483 с.

2. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов/ В.Н. Богославский, В. П. Щеглов, Н.Н. Разумов и др. — 2-е изд., М.: Стройиздат, 1980. 295 с.

3. СканавиА.Н. Отопление: Учеб.для техникумов.- 2-е изд. М.: Стройиздат, 1988. 416 с.

4. Щелоков Я.М. Выбор отопительных устройств // Анонсы теплоснабжения, 2005, № 9. С. 50-55.

5. Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в Рф и ближнем зарубежье: Учебное пособие. М.: ИАСВ, 2002. 64 с.

6. Белоусов В.В., Михайлов Ф.С. Базы проектирования системы центрального отопления. М.: Стройиздат, 1962. 402 с.

7. Межгосударственный эталон ГОСТ 8690-94. Радиаторы отопительные чугунные. М.: ИПК изд. эталонов, 1995. 8 с.

8. Дрон Ю.И., Балмаев Б.Г. Метод аналитического расчета термический мощности конвектора отопления с пластинчатыми ребрами остывания// Анонсы теплоснабжения, 2013, № 2. С. 46-48.

9.Методика определения номинального термического потока отопительных устройств при теплоносителе воде/ Г.А. Бершидский, В.И. Сасин, В.А. Сотченко.- М.: НИИсантехники, 1984.

Вы можете оставить комментарий, или ссылку на Ваш сайт.

Оставить комментарий

recuperatio.ru