Opis:

Klasa mistrzowska składała się z trzech bloków. Pierwszy blok poświęcony był problematyce wykorzystania urządzeń grzewczych we współczesnym budownictwie. Rozważono tutaj kwestie klasyfikacji urządzeń grzewczych, ich głównych cech, metod określania tych cech w Rosji i za granicą, problemów harmonizacji metod testowania urządzeń grzewczych i wymagań dla nich.

Urządzenia grzewcze w nowoczesnym budownictwie

Klasę mistrzowską ABOK „Urządzenia grzewcze w nowoczesnym budownictwie” poprowadził dr Witalij Iwanowicz Sasin ABOK.

W mistrzowskiej klasie wzięli udział eksperci z Moskwy, Veliky Novgorod, Dmitrov, Zhukovsky, Riazan, Petersburg, Ufa, Chelyabinsk, Elektrostal.

Klasa mistrzowska składała się z trzech bloków. Pierwszy blok poświęcony był problematyce wykorzystania urządzeń grzewczych we współczesnym budownictwie. Rozważono tutaj kwestie klasyfikacji urządzeń grzewczych, ich głównych cech, metod określania tych cech w Rosji i za granicą, problemów harmonizacji metod testowania urządzeń grzewczych i wymagań dla nich. Drugi blok dotyczył nowych urządzeń grzewczych prezentowanych na rynku rosyjskim, ich głównych cech technicznych, zaleceń dotyczących użytkowania, instalacji i obsługi. Trzeci blok poświęcony był zaworom termostatycznym i odcinającym służącym do regulacji przepływu ciepła urządzeń grzewczych.

W artykule podsumowano zagadnienia poruszane podczas pierwszego i drugiego bloku mistrzowskiej klasy ABOK.

Klasyfikacja urządzeń grzewczych i główne wymagania techniczne dotyczące ich konstrukcji, metody sterowania, instalacji i obsługi są podane w normie ABOK „Promienniki i konwektory grzewcze. Ogólne warunki techniczne” (STO NP „AVOK” 4.2.2–2006).

Chciałbym zwrócić uwagę projektantów na cechy testowania urządzeń grzewczych oraz istniejące metody tych testów. W Rosji metodologia testów różni się od metod przyjętych w Europie i Chinach. Na przykład w naszym kraju w komorze klimatycznej podczas testowania urządzeń grzewczych ściany muszą być chłodzone, aby proces był nieruchomy, ale nie wolno chłodzić podłogi. W rezultacie urządzenia testowane różnymi metodami dają różne wskaźniki. Wskaźniki europejskie są zwykle nieco zawyżone w porównaniu z krajowymi. Wcześniej przy różnicy temperatur 90/70 °C przeszacowanie to wynosiło około 8–14%, teraz, przy przejściu do różnicy temperatur 75/65°C w krajach europejskich, różnica się zmniejszyła, ale nadal wynosi 3 –8%.

Sprawność cieplna urządzeń grzewczych, określona zgodnie z normą europejską EN 442–2, przewyższała średnio o 6–14% urządzenia domowe przy tej samej różnicy temperatur przy dotychczas stosowanych parametrach projektowych chłodziwa 90/70 °С i temperatura powietrza 20°С i o 3 -8% przy nowych parametrach (75/65% i temperatura powietrza 20°С). Należy jednak zauważyć, że większość danych obliczonych w zagranicznych katalogach i prospektach została przeliczona ze „starej” standardowej różnicy temperatur θ = 60 °С na „nową” θ = 50 °С, nadal określoną z błędem do 14%.

Ponadto istnieje różnica w metodach testowania hydraulicznego. Metody zagraniczne przewidują testowanie nowego urządzenia, domowe - już zanieczyszczonego, odpowiadającego około trzem latom eksploatacji. Charakterystyki hydrauliczne uzyskane metodami zagranicznymi na urządzeniach „czystych” okazują się o 10–30% niższe niż określone zgodnie z wymaganiami krajowymi dla urządzeń o około trzyletniej żywotności.

Różnią się również wymagania norm krajowych i zagranicznych dotyczących wytrzymałości. Z drugiej strony niektórzy krajowi producenci, aby zaoszczędzić pieniądze, stosują tak zwaną „obliczoną” metodę określania wymiany ciepła urządzeń grzewczych, która jest nieuzasadniona. W rezultacie zamiast obliczonej temperatury 18–22 °С w pomieszczeniach przewidziano tylko 13–14 °С.

I wreszcie, krajowe charakterystyki wytrzymałości roboczej urządzeń grzewczych są określane z dużym marginesem w porównaniu z testami z przeszacowaniem 1,5-krotnym, a nie 1,3-krotnym, jak za granicą. Urządzenia domowe podlegają dodatkowo wymaganiom dotyczącym stosunku wartości minimalnego ciśnienia niszczącego urządzenie do ich maksymalnych dopuszczalnych ciśnień roboczych.

Porównanie krajowych i europejskich (EN 442-2) metod badań cieplnych urządzeń grzewczych pokazuje, że metoda krajowa w większym stopniu niż zagraniczna odpowiada rzeczywistym warunkom pracy urządzeń grzewczych i nie zawyża właściwości cieplnych. Badania hydrauliczne i wytrzymałościowe urządzeń grzewczych, przeprowadzone zgodnie z wymaganiami rosyjskimi, w większym stopniu odzwierciedlają również realia działania urządzeń grzewczych w budownictwie krajowym niż w zagranicznych.

Można zatem stwierdzić, że krajowe metody badań wyraźniej niż zagraniczne określają główne parametry techniczne urządzeń grzewczych w odniesieniu do krajowych warunków ich działania. Problem wykorzystania urządzeń grzewczych determinowany jest w dużej mierze możliwością uzyskania pełnych i wiarygodnych danych o ich właściwościach cieplno-hydraulicznych, wytrzymałościowych i eksploatacyjnych. Metody zagraniczne, biorąc pod uwagę metody badawcze przyjęte w Europie, zawyżają wskaźniki termiczne (zwykle o 4–8%) i wytrzymałościowe (o 12%), a także zaniżają właściwości hydrauliczne o 5–20%. Krajowi producenci często wykorzystują obliczenia i testy na nieakredytowanych i niecertyfikowanych stołach probierczych w celu uzyskania podstawowych danych technicznych, zawyżając w szczególności wydajność cieplną o 20-50%, a w niektórych przypadkach dwukrotnie.

Zastosowanie rur miedzianych w systemach grzewczych jest możliwe, jeżeli zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie nie przekracza 36 μg/dm 3, czyli w warunkach europejskich można stosować rury miedziane z pewnymi ograniczeniami. W praktyce można je stosować wszędzie, jednak następuje określone ograniczenie regulacyjne. W naszym kraju parametr ten nie ogranicza stosowania rur miedzianych w systemach grzewczych.

W praktyce krajowej przyjęto następującą klasyfikację systemów grzewczych:

Zgodnie z metodą podłączenia instalacji centralnego ogrzewania do źródła energii cieplnej: według niezależnego schematu (autonomicznego lub niezależnego od systemu dostarczania ciepła nośnika ciepła), według schematu zależnego z mieszaniem ciepłej wody systemu zaopatrzenia w ciepło z powrotem (schłodzona) woda systemu grzewczego i zgodnie z zależnym schematem jednorazowym.

Zgodnie z metodą wywoływania ruchu chłodziwa: z cyrkulacją naturalną (grawitacyjną) oraz z cyrkulacją sztuczną (pompowanie lub winda).

Zgodnie ze schematem podłączania urządzeń grzewczych do rurociągów ciepłowniczych: dwururowy i jednorurowy. W systemach dwururowych urządzenia grzewcze są połączone równolegle z dwoma niezależnymi rurami cieplnymi - gorącą, dostarczającą wodę do urządzenia i powrotną, odwracającą ją od urządzeń; w urządzeniach jednorurowych są one połączone szeregowo do jednego wspólnego przewodu cieplnego.

W zależności od sposobu układania rur cieplnych (rur): pionowe i poziome, otwarte lub ukryte (w kanałach, stroboskopach).

W zależności od umiejscowienia przewodów zasilających i powrotnych: z górnym umieszczeniem przewodu ciepłej wody i dolnym powrotem lub z dolnym umieszczeniem przewodu zasilającego i górnym powrotem, a także z umieszczeniem od dołu lub od góry obu przewody zasilające i powrotne.

W kierunku ruchu chłodziwa w głównych rurociągach rozprowadzających ciepło i schemacie tego ostatniego: ślepy zaułek (z przeciwnym kierunkiem ruchu chłodziwa w przewodach zasilających i powrotnych) i powiązany (z ruchem chłodziwa w obu liniach w tym samym kierunku).

W zależności od maksymalnej temperatury ciepłej wody wpływającej do systemu grzewczego: niskopotencjalna (do 65 °C), niska temperatura (do 105 °C) i wysoka temperatura (powyżej 105 °C).

Jedną z najbardziej udanych opcji schematu dystrybucji ogrzewania jest dwururowy system dystrybucji dla głównych pionów z połączeniem przez kolektor z okablowaniem mieszkania. Okablowanie mieszkanie po mieszkaniu odbywa się zgodnie z obwodem dwururowym lub zgodnie ze schematem belek. Rury w podłodze układane są w rurze falistej lub z izolacją termiczną o grubości co najmniej 9 mm. Preferowana jest ostatnia opcja. W obu przypadkach ruchy rur spowodowane rozszerzalnością cieplną nie mają żadnego wpływu na normalną pracę systemu.

Za granicą w ostatnich latach coraz popularniejszy staje się jednorurowy system okablowania cokołu mieszkania z połączeniem urządzeń grzewczych w kształcie litery H. Jedną z zalet tego schematu jest łatwość układania autostrad wzdłuż ścian obsługiwanych pomieszczeń.

Pionowe systemy grzewcze są dostarczane z dolnymi przewodami zasilającymi i górnymi przewodami zasilającymi. Oba systemy mają zarówno zalety, jak i wady. Np. w celu realizacji instalacji grzewczej z górnym przewodem zasilającym konieczne jest zapewnienie w budynku poddasza lub górnej kondygnacji technicznej. Przy niższym okablowaniu linie zasilające znajdują się w piwnicy budynku lub na niższym piętrze technicznym.

W takim przypadku wszystkie zawory odcinające i sterujące są łatwo dostępne, można łatwo przeprowadzić równoważenie, lokalizację wypadków itp.

Niestety w chwili obecnej w wielopiętrowych budynkach mieszkalnych, zwłaszcza komunalnych, powszechna jest praktyka wymiany urządzeń grzewczych przewidzianych projektem na urządzenia zupełnie innego typu. Przy wymianie urządzenia grzewczego konieczne jest odwodnienie pionu (znany jest przypadek, kiedy w celu wymiany urządzenia grzewczego konieczne było odprowadzenie wody z instalacji grzewczej trzech budynków mieszkalnych podłączonych do tego węzła centralnego ogrzewania) . Istnieje wiele przypadków, w których mieszkańcy wykonali ogrzewane loggie z przeniesieniem urządzeń grzewczych. Zdarzyło się również, że otwarty balkon został przekształcony w zamknięty, a do jego ogrzewania wykorzystano pięć grzejników podłączonych do jednego pionu, podczas gdy obieg chłodziwa przez całą podłogę praktycznie się zatrzymał. Bardzo często przy dwururowych systemach grzewczych z termostatami mieszkańcy usuwają te termostaty (nie głowicę termostatyczną, co jest dopuszczalne w skrajnych przypadkach, ale sam termostat), w wyniku czego woda przestaje płynąć na wyższe piętra. Pod tym względem tylko jednorurowe systemy grzewcze są bardziej stabilne dzięki obecności sekcji zamykającej.

W jednym z miast regionu moskiewskiego cztery dość duże 14-piętrowe budynki mieszkalne zostały wyposażone w grzejniki płytowe. Systemy grzewcze zostały połączone zgodnie z niezależnym schematem przez ITP. Domy z ciepłym poddaszem, schemat przepływu chłodziwa „z dołu do góry”. Ręczny zawór powietrza jest zainstalowany w górnej części systemu na ciepłym poddaszu. Dla wszystkich czterech budynków przewidziano zbiornik wyrównawczy o wystarczająco dużej objętości. Trzy budynki zostały połączone w normalny sposób, ale w czwartym budynku, z powodu błędu serwisu, system nie został podłączony do wspólnej sekcji końcowej (do zbiornika wyrównawczego). W efekcie grzejniki płytowe w mieszkaniach na wyższych kondygnacjach zamieniły się w kolektory powietrzne, a grzejniki po prostu pęczniały pod wpływem nadciśnienia.

Jeśli możliwe jest odpowiednie wyposażenie systemu dwururowego, a następnie umiejętna jego obsługa, można zastosować taki schemat. Jeśli nie ma takich możliwości, nadal bardziej niezawodne jest stosowanie systemu jednorurowego. Oprócz niezawodności taki system będzie również tańszy.

Jeśli nie zaizolujesz dokładnie pionów, to nawet w przypadku dwururowego systemu grzewczego temperatura chłodziwa w każdym grzejniku będzie się różnić. Tak więc w dwururowym systemie grzewczym na ostatnich dwóch piętrach 16-piętrowego budynku mieszkalnego temperatura chłodziwa nie wynosi 95/70 °C, ale 80/65°C, co powoduje skargi ze strony mieszkańców.

Teraz czasami zapożycza się rozwiązanie techniczne przyjęte w krajach europejskich, gdy pompa obiegowa systemu grzewczego jest zainstalowana w linii prostej (gorącej). W tym miejscu należy pamiętać, że wcześniej w tych krajach, przy parametrach chłodziwa 90/70 °C, pompy były montowane z reguły na linii powrotnej. Następnie przechodząc do parametrów 75/

65 ° C stało się możliwe zainstalowanie tych samych pomp w linii prostej, ponieważ w pełni wytrzymują określoną temperaturę, aw systemie dzięki takiej instalacji zapewnione jest dodatkowe ciśnienie, przy którym system grzewczy działa stabilniej. Ale w wieżowcach w górnym punkcie geometrycznym ciśnienie musi wynosić co najmniej 10 m wody. Sztuka. W takim przypadku instalacja pompy na linii powrotnej praktycznie nie wpływa na działanie systemu grzewczego, ponieważ samo ciśnienie jest tam dość duże.

Przejście w krajach europejskich na parametry chłodziwa z 90/70 °С do 75/65°С spowodowało, że zużycie chłodziwa natychmiast się podwoiło, zwiększyła się powierzchnia urządzeń grzewczych i średnica rur, co doprowadziło do wzrostu w koszt sprzętu grzewczego. Są jednak pewne zalety takiego obniżenia parametrów. Po pierwsze, bezużyteczne i nieodwracalne straty ciepła zostają zredukowane (wszystkie piony są dobrze izolowane). Po drugie, w systemach z niezależnymi źródłami zaopatrzenia w ciepło, np. kotły elektryczne, kotły te pracują lepiej przy niższych temperaturach podgrzewanej wody (lub płynu niezamarzającego).

Systemy ogrzewania z odwróconym obiegiem pojawiły się w latach 60. XX wieku, kiedy powszechnie stosowano systemy ogrzewania jednorurowego. W tym schemacie organizacji ogrzewania chłodziwo krąży „od dołu do góry”. Zaproponowano ten schemat, aby zrekompensować straty ciepła spowodowane infiltracją.

Obecnie przy obliczaniu systemu grzewczego często bierze się pod uwagę tylko obciążenie wentylacji. Wartość ta jest stała dla wszystkich pięter wielopiętrowego budynku mieszkalnego. Infiltracja zależy również od wzrostu. Na niższych piętrach obciążenie systemu grzewczego utratą ciepła z powodu infiltracji jest większe niż na wyższych. Natomiast w przypadku cyrkulacji odwróconej do grzejników niższych pięter doprowadzany jest czynnik chłodniczy o wyższej temperaturze, co umożliwia skompensowanie nieco większego obciążenia grzewczego. Kolejną zaletą takiego schematu jest ulepszone usuwanie powietrza. Taki schemat ma również wady. Jedną z wad jest nieznaczne obniżenie współczynnika przecieku, przez co urządzenia grzewcze pracują gorzej, a współczynnik przecieku zmienia się w zależności od rodzaju urządzenia grzewczego.

Charakterystyki urządzeń grzewczych według naszych norm są określane przy ciśnieniu barometrycznym 760 mm Hg. Sztuka. Wynika to z faktu, że nasze domowe grzejniki, nawet kaloryfery, oddawały dość dużą część ciepła do pomieszczenia poprzez konwekcję ciepła. Składnik konwekcyjny zależy od tego, ile powietrza opływa nagrzewnicę. Ta objętość zależy od gęstości powietrza, która z kolei zależy nie tylko od temperatury, ale także od ciśnienia atmosferycznego. Dlatego np. przy projektowaniu systemu grzewczego dla obiektu zlokalizowanego w Krasnej Polanie, gdzie ciśnienie barometryczne wynosi poniżej 760 mm Hg. Art., należy pamiętać, że wymiana ciepła konwektorów zmniejszy się o 9-12%, a grzejników - o 8-9%.

Tradycyjne urządzenia grzewcze grzejniki żeliwne(głównie segmentowe) - charakteryzują się wysoką niezawodnością w warunkach domowych, mogą być stosowane w zależnych systemach grzewczych budynków o różnym przeznaczeniu, z wyjątkiem systemów grzewczych z płynem niezamarzającym. Faktem jest, że ze względu na niezbyt wysoką jakość obróbki połączeń sekcji chłodnicy w tych jednostkach zamiast uszczelek paronitowych stosuje się uszczelki gumowe. Te gumowe uszczelki zmieniają swoje właściwości strukturalne po wystawieniu na działanie środka przeciw zamarzaniu.

Obecnie na rynku prezentowane są modele grzejników żeliwnych, zaprojektowane na ciśnienie robocze nie 9, ale 12 atm. Należy również zauważyć, że zgodnie z normą ABOK „Grzejniki i konwektory. Specyfikacje ogólne (STO NP AVOK 4.2.2-2006), bardziej rygorystyczne wymagania są nakładane na właściwości wytrzymałościowe urządzeń grzewczych: ciśnienie próbne odlewanych urządzeń grzewczych (w tym grzejników żeliwnych i aluminiowych) musi przekraczać ciśnienie robocze o 6 atm. lub 1,5 raza, a ciśnienie rozrywające - aby przekroczyć ciśnienie robocze co najmniej 3 razy. Wynika z tego, że grzejniki testowane pod ciśnieniem 9 atm mogą pracować przy ciśnieniu 3 atm, a nie 6, co często deklaruje producent. Również grzejniki testowane pod ciśnieniem 15 atm są zaprojektowane na ciśnienie robocze 9, a nie 10 atmosfer. Należy o tym zawsze pamiętać, ponieważ zdarzają się przypadki, gdy importowane grzejniki żeliwne załamały się z powodu wysokiego ciśnienia.

W dużej mierze wysoki udział grzejników żeliwnych (udział zużycia w Rosji wynosi 46-48%) jest zdeterminowany realiami naszej działalności, ponieważ płyn chłodzący (woda) często nie spełnia wymagań. Jedynym dokumentem, który formułuje wymagania dotyczące wody, są „Zasady eksploatacji technicznej elektrowni i sieci Federacji Rosyjskiej” (wcześniej dokument ten miał numer RD 34.20.501-95). Klauzula 4.8 tego dokumentu nosi nazwę „Uzdatnianie wody i reżim wodno-chemiczny elektrowni cieplnych i sieci ciepłowniczych”, a ta klauzula określa wymagania dotyczące wody stosowanej w systemach zaopatrzenia w ciepło i odpowiednio w systemach grzewczych, zwłaszcza jeśli system grzewczy jest podłączony zgodnie ze schematem zależnym. Należy zwrócić uwagę na kilka ważnych punktów z tych zasad eksploatacji technicznej, które są istotne z punktu widzenia użytkowania urządzeń grzewczych. Zatem zgodnie z tym dokumentem zawartość tlenu w wodzie nie powinna przekraczać 20 µg/dm 3 .

W Europie wymóg ten jest mniej rygorystyczny - ilość rozpuszczonego tlenu w wodzie nie powinna przekraczać 100 μg / dm 3, a norma ta jest prawie zawsze przestrzegana. W tej części pojawiły się propozycje harmonizacji norm krajowych z normami europejskimi. Jednak doświadczenie w eksploatacji domowych systemów grzewczych pokazało, że normy te często nie są przestrzegane, a czasami są zawyżane 10–100 razy. Jeśli przyjmiemy mniej rygorystyczną normę europejską i przecenimy ją tym samym czynnikiem, konsekwencje mogą być bardzo poważne.

Należy również pamiętać, że żeliwne grzejniki sekcyjne powinny być ponownie montowane, testowane i malowane po instalacji przed instalacją. Wszystkie te operacje powodują dodatkowe koszty, które można oszacować na około 20 dolarów za 1 kW. Ten dodatkowy koszt należy uwzględnić w oszacowaniu. Zdarzają się przypadki, gdy w kosztorysie uwzględniono tylko koszt samych grzejników, a następnie, aby zrekompensować nieuwzględnione dodatkowe koszty, przewidziane w projekcie zawory termostatyczne i równoważące zastąpiono tańszymi zaworami kulowymi. Wielu producentów oferuje swoje grzejniki już w pełni pomalowane i gotowe do instalacji, koszt takich grzejników jest nieco wyższy. Jeśli chodzi o koszt grzejników żeliwnych, można zauważyć, że wskazany koszt podlega dość zauważalnym ostrym wahaniom. W szczególności jakiś czas temu nastąpił gwałtowny wzrost kosztów takich urządzeń, chociaż do tej pory sytuacja się ustabilizowała.

Koszt krajowych modeli grzejników żeliwnych wynosi obecnie 1400-1500 rubli/kW. Dodatkowy koszt przegrupowania, badania szczelności, instalacji i malowania wynosi 400–500 rubli/kW.

W grzejnikach żeliwnych dość duża część ciepła, około 35%, jest przekazywana do pomieszczenia poprzez promieniową wymianę ciepła. Zdarzają się jednak przypadki, gdy niewykwalifikowana obsługa operacyjna podczas remontu pomieszczeń pomalowała takie grzejniki farbą na bazie sproszkowanego proszku aluminiowego („srebra”), tym samym natychmiast zmniejszając przenoszenie ciepła przez urządzenia grzewcze o około 10-15%.

Grzejniki rurowe stalowe i grzejniki dekoracyjne(przekrojowe, kolumnowe, blokowe i blokowo-przekrojowe) wyróżniają się szerokim asortymentem i dobrym wyglądem. Urządzenia te dostarczane są w pełnej gotowości konstrukcyjnej. Grubość stali na głowicę grzejnika wynosi zwykle 1,5 mm, a ścianki rur pionowych 1,25 mm, chociaż czasami dostarczane są urządzenia ze ściankami rur 1,5 mm. Wielu producentów ma modele urządzeń ze specjalną powłoką ścian wewnętrznych, skoncentrowanych na wykorzystaniu wody o niskiej jakości jako chłodziwa.

Oprócz nowoczesnego designu, do zalet tych urządzeń można zaliczyć higienę i zapobieganie urazom. Przedstawiono modele z wbudowanym termostatem. Urządzenia tego typu wymagają jednak ścisłego przestrzegania zasad działania. Grzejniki płytowe i rurowe często zawodzą nie z powodu tlenu rozpuszczonego w wodzie, ale z powodu korozji podosadowej spowodowanej osadzaniem się brudu.

Koszt stalowych grzejników rurowych wynosi 2500–3000 rubli/kW. Udział konsumpcji w Rosji wynosi 1,5–2%.

Grzejniki ze stopu aluminium(grzejniki aluminiowe) mają z reguły bardzo dobre rozwiązania konstrukcyjne. Wśród ich zalet, oprócz nowoczesnego wzornictwa, szeroka gama produktów, dostawa w pełnej gotowości budowlanej.

Do produkcji grzejników aluminiowych zwykle stosuje się silumin (stop na bazie aluminium i 4-22% krzemu). Materiał ten nie współgra dobrze z chłodziwem, w którym jest dużo rozpuszczonego tlenu lub wysokie pH (przypomnijmy, że środowisko obojętne odpowiada wartości pH 7, kwaśne - poniżej 7, zasadowe - powyżej 7). Aluminium i jego stopy nie boją się zbytnio kwaśnego środowiska. Producenci takich urządzeń zwykle podają wartość pH 7–8 wśród wymagań dotyczących chłodziwa. Jednak zgodnie z wymogami wyżej wymienionych „Zasad eksploatacji technicznej elektrowni i sieci Federacji Rosyjskiej” wartość pH dla otwartych systemów zaopatrzenia w ciepło wynosi 8,3-9,0, zamknięta - 8,3-9,5, natomiast górna granica dopuszczalna tylko przy głębokim zmiękczaniu wody, a dla zamkniętych systemów ciepłowniczych dopuszcza się górną granicę wartości pH nie większą niż 10,5 przy jednoczesnym zmniejszeniu wartości indeksu węglanowego, dolną granicę można regulować w zależności od zjawisk korozyjnych w urządzenia i rurociągi systemów zaopatrzenia w ciepło. W rzeczywistych warunkach pracy wartość pH płynu chłodzącego wynosi z reguły od 8 do 9. Wynika z tego, że formalnie w naszych warunkach nie można stosować grzejników aluminiowych, z wyjątkiem domków letniskowych. W domkach chłodziwo krąży w obiegu zamkniętym, w wyniku czego po pewnym czasie w układzie ustala się równowaga chemiczna, ponadto w układach grzewczych takich obiektów ciśnienie jest stosunkowo niskie.

Ostatnio niektórzy dealerzy podali wśród wymagań dotyczących chłodziwa podwyższoną wartość pH z 5 do 11. Jednak z testów i doświadczeń praktycznych wynika, że ​​przy wartości pH 10 w grzejnikach aluminiowych dochodzi do intensywnego niszczenia gwintów. Tak więc podczas testów hydraulicznych z powodu zniszczenia gwintów z takich grzejników wyleciały korki. Aby zapobiec takim sytuacjom w ostatnich latach producenci zaczęli nakładać specjalną powłokę ochronną na wewnętrzną powierzchnię takich grzejników. Ponadto do produkcji urządzeń grzewczych zaczęto stosować stopy aluminium o specjalnym składzie, niewrażliwe na wysokie pH. Jest to tzw. aluminium „morskie” – stop aluminium charakteryzujący się wysoką odpornością na korozję i wytrzymałością.

Niekiedy sytuację pogarsza fakt, że w instalacjach grzewczych stosuje się rury ocynkowane, w wyniku czego gwałtownie wzrasta szybkość reakcji elektrochemicznej. Aby temu zapobiec, do przejść można zastosować zawory odcinające i sterujące w korpusie z mosiądzu lub brązu.

Problemy pojawiają się również w przypadkach, gdy rury cieplne wykonane z miedzi są stosowane w systemie grzewczym z grzejnikami aluminiowymi na dowolnym obszarze. Na przykład rury miedziane mogą być stosowane w wymiennikach ciepła zainstalowanych w ITP. W takim przypadku niszczone są nie grzejniki aluminiowe, ale produkty miedziane.

W systemach z grzejnikami aluminiowymi, jak pokazuje doświadczenie, automatyczne odpowietrzniki nie zawsze działają stabilnie. Lepiej jest używać ręcznych otworów wentylacyjnych, a aby uniknąć zapłonu mieszaniny wybuchowej, podczas wykonywania tej operacji surowo zabrania się używania otwartego ognia.

Jak wspomniano powyżej, w domkach można stosować grzejniki aluminiowe. Innym możliwym obszarem zastosowania takich urządzeń grzewczych są biurowce dużych firm, które posiadają własną wysoko wykwalifikowaną służbę serwisową, która nie pozwala na wymianę poszczególnych urządzeń grzewczych na urządzenia o różnych charakterystykach, ściśle zachowuje określone tryby pracy itp. .

W wielopiętrowych budynkach mieszkalnych generalnie nie zaleca się grzejników aluminiowych. Ogólnie rzecz biorąc, wszystkie modele grzejników aluminiowych wymagają ścisłego przestrzegania zasad instalacji i eksploatacji.

Koszt grzejników ze stopu aluminium wynosi 2000–2600 rubli/kW. Udział konsumpcji w Rosji wynosi 16%, w tym 6% udziału bimetali i bimetali z kolektorami aluminiowymi.

Aby zapobiec ewentualnym problemom typowym dla grzejników aluminiowych - emisji gazów, korozji elektrochemicznej itp. - opracowano grzejniki bimetaliczne. Te grzejniki są o około 20-25% droższe niż aluminiowe. Grzejniki bimetaliczne są dwojakiego rodzaju. Grzejniki pierwszego typu (segmentowe, kolumnowe i blokowe) posiadają całkowicie stalowy rozdzielacz. Ten stalowy kolektor jest następnie odlewany ze stopu aluminium pod wysokim ciśnieniem. W rezultacie w takich grzejnikach powstaje dobrze rozwinięte żebrowanie zewnętrzne, podobnie jak w konwencjonalnych aluminiowych. Sekcje montowane są na stalowych nyplach. Dzięki temu po stronie chłodziwa nie ma kontaktu między stalą a aluminium. Urządzenia te są równoważne wydajnością grzejników żeliwnych. Jednak takie urządzenia są dość trudne do wyprodukowania. Na przykład w przypadku kęsów stalowych liniowa rozszerzalność cieplna jest o połowę mniejsza niż w przypadku żeber aluminiowych. W efekcie nawet mały błąd podczas zalewania stopu aluminium może doprowadzić do tego, że wysokość montażu sekcji będzie się różnić od nominalnej, co w zasadzie uniemożliwia montaż nagrzewnicy. Są też inne trudności technologiczne. Ze względu na te trudności niektórzy producenci stosują tylko pojedyncze części stalowe, a same kolektory wykonane są z aluminium. W tego typu urządzeniach nie zapobiega się całkowicie powstawaniu gazów w wyniku korozji elektrochemicznej, choć jest ono znacznie ograniczone.

Koszt grzejników bimetalicznych pierwszego typu to 2500–3000 rubli/kW, drugiego typu to 2400–2800 rubli/kW. Udział w rynku rosyjskim wskazano powyżej.

Za granicą najczęstszym rodzajem urządzeń grzewczych są grzejniki płytowe ze stali,. Ich atuty to nowoczesny design, szeroki asortyment, pełna gotowość budowlana, wysoka higiena (modele bez płetw). Dostępne modele z wbudowanym termostatem.

Kilka wariantów urządzeń tego typu produkcji krajowej jest wykonanych ze stali o grubości 1,4 mm i jest zaprojektowanych na maksymalne nadciśnienie robocze chłodziwa 10 atm. Minimalne ciśnienie próbne w tym przypadku wynosi 15 atm. Uwzględnia to fakt, że w przypadku grzejników płytowych minimalne dopuszczalne znormalizowane ciśnienie pękania wzrasta nie 3-krotnie w porównaniu z maksymalnym ciśnieniem roboczym chłodziwa, jak w przypadku grzejników żeliwnych, ale 2,5-krotnie, ponieważ grzejniki tego typu wraz ze wzrostem presja prowadzi do siebie trochę inaczej. Już o 9-10 atm. zaczynają pękać warstwa farby. Następnie po przekroczeniu wartości ciśnienia powyżej 15,5–16 atm. grzejnik płytowy zaczyna puchnąć. Zniszczenie urządzenia następuje zwykle pod ciśnieniem 25-30 atm. Dzięki temu urządzenia te wytrzymują wszystkie deklarowane parametry. Ponadto, ze względu na sprężyste właściwości materiału konstrukcyjnego, grzałki te umożliwiają w pewnym stopniu tłumienie wstrząsów hydraulicznych.

Wszystkie modele grzejników płytowych ze stali wymagają ścisłego przestrzegania zasad działania. Ich koszt to 800-1300 rubli/kW, udział zużycia w Rosji to 15%.

Konwektory(ścienne, podłogowe, z obudową, bez obudowy, stalowe, z wykorzystaniem metali kolorowych) charakteryzują się wysoką niezawodnością w pracy w warunkach domowych, mogą być stosowane w niezależnych systemach grzewczych budynków o różnym przeznaczeniu. Ponadto wśród ich zalet jest niska bezwładność, szeroka gama produktów, nowoczesny design, niska temperatura elementów zewnętrznych konstrukcji konwektora oraz wykluczone ryzyko poparzenia. Urządzenia dostarczane są w pełnej gotowości konstrukcyjnej, występują modele z wbudowanym termostatem.

Wśród konwektorów można wyróżnić dwa rodzaje konstrukcji. W konwektorach pierwszego typu obudowa przyczynia się do powstania „efektu przeciągu”. Po zdjęciu obudowy przenikanie ciepła przez grzałkę zmniejsza się o 50%. W przypadku konwektorów drugiego typu obudowa pełni funkcję czysto dekoracyjną, jej usunięcie nie tylko nie zmniejsza wymiany ciepła, ale może nawet zwiększyć wydajność urządzenia. Dodatkowo zdjęcie obudowy pomaga zmniejszyć zanieczyszczenie grzałki, poprawia warunki jej czyszczenia. Jednak w celu ustalenia, jaki rodzaj konwektora jest zainstalowany, czy można zdjąć obudowę, właściciele mieszkań powinni skonsultować się ze specjalistami.

Koszt konwektorów stalowych to 500-750 rubli/kW, konwektory z grzałką miedziano-aluminiową - 1500-2300 rubli/kW. Udział konsumpcji w Rosji wynosi 16%.

Oddzielnie można wyróżnić specjalne urządzenia grzewcze - konwektory wbudowane w konstrukcję podłogi, konwektory wentylatorowe. Urządzenia te przeznaczone są głównie do budynków klasy „elitarnej” oraz domków letniskowych. Ich koszt to 3 000–10 000 rubli/kW, udział konsumpcji w Rosji wynosi 0,5–1%.

Z doświadczenia w obsłudze grzejników zdarzają się przypadki, gdy z powodu lokalnego wnikania strumienia zimnego powietrza z okna otwartego w trybie wentylacji zimowej, grzejniki lokalnie zamarzają i pękają. Zazwyczaj takiemu zamarzaniu podlegają grzejniki żeliwne iw mniejszym stopniu aluminiowe. Konwektory w tym przypadku prawie nigdy nie zamarzają. Dlatego wentylacja ze skrzydłem okiennym z pozycji chroniącej grzejniki przed pęknięciem podczas mrozu jest dość niebezpieczna. Do wentylacji lepiej jest stosować tradycyjne dla naszego kraju otwory wentylacyjne.

Aby zaoszczędzić energię cieplną, grzejniki mogą być wyposażone w termostaty. Tutaj należy zwrócić uwagę na to, że termostat nie jest zaworem odcinającym, a jedynie zaworem sterującym, dlatego zainstalowanie termostatu w żaden sposób nie eliminuje konieczności instalowania zaworów kulowych do wyłączania poszczególnych urządzeń grzewczych.

Aby jednak zaoszczędzić energię cieplną w systemach grzewczych, sam montaż termostatów nie wystarczy. Termostat umożliwia regulację obciążenia cieplnego zgodnie z rzeczywistym bilansem cieplnym pomieszczenia, szczególnie duży efekt oszczędności energii cieplnej uzyskuje się w okresie przejściowym, kiedy przegrzanie jest dość częste przy ciepłej pogodzie. Jednak przy braku rozliczania energii cieplnej instalacja termostatów zapewnia bardziej komfortowe warunki w obsługiwanych pomieszczeniach niż oszczędność energii, która wynosi tylko około 5-8%. Przy łączeniu każdego mieszkania z osobna poprzez kolektory istnieje możliwość zainstalowania ciepłomierza mieszkania. Te ciepłomierze nie są przeznaczone do komercyjnego pomiaru energii cieplnej, ale umożliwiają wzajemne rozliczenia z właścicielami każdego mieszkania, z uwzględnieniem odczytów licznika ciepła przy wejściu do budynku: poprzez porównanie wskaźników ciepła ogólnego i mieszkania liczników ustala się, jaką część zużytej energii cieplnej płaci każdy najemca. Generalnie w Moskwie podjęto decyzję o zainstalowaniu IHS w każdym budynku, a każdy IHS z kolei jest wyposażony w ciepłomierz.

Z instalacją ciepłomierzy wiąże się wiele problemów. Na przykład należy pamiętać, że za granicą procedura płacenia za zużytą energię cieplną zgodnie z odczytami ciepłomierza jest często ustalana na poziomie państwowym. W naszym kraju ta procedura nie jest zalegalizowana. Same ciepłomierze są dość drogie, dodatkowo konieczna jest ich okresowa kontrola, co również wiąże się z kosztami finansowymi. W efekcie, dla jednego najemcy, instalacja licznika może być w niektórych przypadkach nieopłacalna ekonomicznie, chociaż instalacja licznika już teraz powoduje, że ludzie oszczędzają energię cieplną.

Innym problemem, który należy rozwiązać podczas instalacji licznika ciepła, jest przydział mieszkań, w których instalacja liczników jest generalnie niepraktyczna. W jednym z regionów Rosji zrekonstruowano całą miejską dzielnicę mieszkaniową, podczas której we wszystkich mieszkaniach zainstalowano tachometryczne liczniki ciepła („obrotnice”). Zastosowano jednak ciepłomierze o czułości 36 kg/h. Ta czułość jest porównywalna z obliczonym natężeniem przepływu chłodziwa dla mieszkania jednopokojowego, a liczniki w mieszkaniach jednopokojowych po prostu nie działały. W efekcie wprowadzono opłatę za energię cieplną dla mieszkań jednopokojowych nie według wskazań liczników, ale proporcjonalnie do powierzchni mieszkania, jednak jednocześnie wszystkie oszczędności, które osiągnięto w 2-3 -pokojowe mieszkania zostały wliczone w koszt.

Według wielu danych zagranicznych, doświadczenie eksploatacji budynków wielomieszkaniowych w Europie wykazało, że przy obliczaniu systemu grzewczego na różnicę 90-70 ° C instalacja ciepłomierzy jest uzasadniona tylko w mieszkaniach, których powierzchnia przekracza 100 m 2 (oczywiście w tym przypadku bardziej poprawne jest mówienie o mieszkaniach obciążonych, ale ponieważ mówimy o mieszkaniach tego samego typu z dobrą ochroną termiczną, uszczelnionymi oknami itp., Możemy warunkowo mówić o powierzchni) . W niektórych krajach na poziomie dokumentów regulacyjnych nie wolno instalować liczników w mieszkaniach mniejszych niż 100 m 2 , a zatem stosunkowo tanie mieszkania komunalne ograniczają się do tego obszaru.

W przypadku braku możliwości zainstalowania ciepłomierza, pomiar zużytej energii cieplnej można przeprowadzić za pomocą „dystrybutorów energii cieplnej”, a dokładniej podzielników kosztów zużytego ciepła. Urządzenia te nie są licznikami, które pokazują całkowitą ilość zużytej energii cieplnej, ale pozwalają określić koszt ciepła zużywanego przez każde mieszkanie z osobna. Jednak procedura płatności musi być tutaj jasno i jednoznacznie określona. Powinno być prawnie ustalone, w jakich proporcjach opłacane jest ogrzewanie oddzielnego mieszkania i części wspólnych. Na przykład w krajach europejskich, w przeciwieństwie do Rosji, zalegalizowano, jaki udział właściciel mieszkania musi zapłacić za ogrzewanie miejsc publicznych - klatek schodowych, holów, pokoi dla wózków i rowerów itp.

Podczas instalowania dystrybutorów pojawiają się pewne trudności z określeniem możliwych miejsc ich instalacji (na przykład, na jakim poziomie należy je zainstalować - jedna trzecia wysokości urządzenia, pośrodku itp.). Urządzenia produkcji europejskiej przeznaczone są głównie do montażu na grzejnikach płytowych lub rurowych. Zainstalowanie tych urządzeń na konwektorach wymaga przeliczenia odczytów. Ponadto urządzenia te nie są przeznaczone do stosowania w systemach grzewczych, w których ruch chłodziwa odbywa się zgodnie ze schematem „od dołu do góry”, ponieważ rozkład chłodziwa w nagrzewnicy przy takim schemacie będzie się różnić od dystrybucja chłodziwa w urządzeniu podłączonym zgodnie ze schematem „od góry do dołu”. Oczywiście, aby obliczyć zużytą energię cieplną w tym drugim przypadku, wymagane są specjalne współczynniki obliczeniowe oraz własny współczynnik dla każdej długości nagrzewnicy.

Dystrybutory są dwojakiego rodzaju - z elektronicznym czujnikiem temperatury i typu wyparnego, tańsze. W przypadku korzystania z liczników wyparnych konieczne jest zapewnienie im dostępu do organizacji kontrolującej. Ponieważ liczniki są instalowane wewnątrz mieszkania, dostęp do nich często jest niemożliwy. Liczniki elektroniczne pozwalają zorganizować transmisję danych przez kanał radiowy, dzięki czemu dostęp do każdego mieszkania nie jest wymagany do wykonywania odczytów.

Innym problemem związanym z instalacją ciepłomierzy i obliczeniami rzeczywistego zużycia ciepła, jak pokazały doświadczenia zagraniczne, jest to, że wielu właścicieli mieszkań wyłącza ogrzewanie, zwłaszcza jeśli nie ma ich w mieszkaniu, a ogrzewanie mieszkania jest przeprowadzane tylko kosztem ciepła z sąsiednich mieszkań. Oczywiście w tym przypadku wzrastają koszty ogrzewania właścicieli tych mieszkań. Jednym z możliwych rozwiązań jest tutaj procedura płatności, kiedy pewna część wypłacana jest proporcjonalnie do powierzchni mieszkania, część - za ogrzewanie pomieszczeń ogólnodostępnych, a część - według wskazań ciepłomierzy lub rozdzielaczy mieszkaniowych.

Czy wskazane jest instalowanie automatycznego termostatu na urządzeniach grzewczych z zależnym podłączeniem systemu grzewczego do sieci ciepłowniczych?

Z punktu widzenia stworzenia komfortowych warunków w lokalu i oszczędności energii, w każdym przypadku wskazana jest instalacja automatycznych termostatów. Należy jednak ustalić, czy jakość wody krążącej w sieciach ciepłowniczych pozwala na zastosowanie tego zaworu regulacyjnego. Jeśli woda w sieci zawiera dużą ilość zanieczyszczeń, zaleca się stosowanie termostatów ręcznych.

Urządzenie ogrzewcze- jest to element systemu grzewczego, który służy do przenoszenia ciepła z chłodziwa do powietrza ogrzewanego pomieszczenia.

1. Rejestry z rur gładkich przedstawiają wiązkę rur umieszczonych w dwóch rzędach i połączonych po obu stronach dwiema rurami - kolektorami, wyposażonymi w złączki do dostarczania i odprowadzania chłodziwa.

Ewidencje rur gładkich znajdują zastosowanie w pomieszczeniach o podwyższonych wymaganiach sanitarno-higienicznych, a także w budynkach przemysłowych o wysokim stopniu zagrożenia pożarowego, gdzie niedopuszczalne jest duże nagromadzenie kurzu. Urządzenia są higieniczne, łatwe w czyszczeniu z kurzu i brudu. Ale nie ekonomiczny, metalochłonny. Szacunkowa powierzchnia grzewcza 1m rury gładkiej.

2. Grzejniki żeliwne. Blok grzejników żeliwnych składa się z sekcji żeliwnych połączonych nyplami. Są 1-2 i wiele kanałów. W Rosji głównie grzejniki 2-kanałowe. W zależności od wysokości montażu grzejniki dzielą się na wysokie 1000 mm, średnie - 500 mm i niskie 300 mm.

Grzejniki M-140-AO posiadają użebrowanie międzykolumnowe, co zwiększa ich wymianę ciepła, ale zmniejsza wymagania estetyczne i higieniczne.

Grzejniki żeliwne mają szereg zalet. To jest:

1. Odporność na korozję.

2. Dopracowana technologia produkcji.

3. Łatwość zmiany mocy urządzenia poprzez zmianę ilości sekcji.

Wady tego typu grzejników to:

1. Wysokie zużycie metalu.

2. Złożoność produkcji i instalacji.

3. Ich produkcja prowadzi do zanieczyszczenia środowiska.

3. Rury żebrowane. Są to rury żeliwne z okrągłymi żebrami. Żebra zwiększają powierzchnię instrumentu i obniżają temperaturę powierzchni.

Rury żebrowane znajdują zastosowanie głównie w zakładach przemysłowych.

Zalety:

1. Tanie grzejniki.

2. Duża powierzchnia grzewcza.

Niedogodności:

Nie spełniają wymagań sanitarnych i higienicznych (trudne do oczyszczenia z kurzu).

4. Grzejniki ze stali tłoczonej. Są to dwa stalowe miejsca do szpachlowania, połączone ze sobą spawaniem kontaktowym.

Są to: grzejniki kolumnowe RSV 1 oraz grzejniki serpentynowe RSG 2.

Grzejniki kolumnowe: tworzą szereg równoległych kanałów, połączonych u góry iu dołu kolektorami poziomymi.

Grzejniki serpentynowe tworzą szereg poziomych kanałów do przepływu chłodziwa.

Grzejniki płytowe wykonane w pojedynczych i podwójnych rzędach. Dwurzędowe są wykonane z tych samych standardowych rozmiarów co jednorzędowe, ale składają się z dwóch płyt.

Zalety:

1. Mała waga urządzenia.

2. Tańsze niż żeliwo o 20-30%.

3. Mniejsze koszty transportu i instalacji.

4. Łatwy w instalacji i spełniający wymagania sanitarne i higieniczne.

Niedogodności:

1. Małe rozpraszanie ciepła.

2. Wymagane jest specjalne uzdatnianie wody grzewczej, ponieważ zwykła woda koroduje z metalem. Znajduje szerokie zastosowanie w budownictwie mieszkaniowym w budynkach użyteczności publicznej. Ze względu na wzrost cen metalu publikacja jest ograniczona. Wysoka cena.

5. Konwektory. Są to serie stalowych rurek, przez które przepływa chłodziwo oraz zamontowane na nich stalowe żeberka.

Konwektory są dostępne z obudową lub bez. Produkowane są w różnych typach: Na przykład: konwektory Comfort. Dzielą się na 3 typy: naścienne (zawieszane na ścianie h=210 m), wyspowe (instalowane na podłodze) i schodowe (wbudowane w konstrukcję budynku).

Konwektory są wykonywane na wylot. Konwektory służą do ogrzewania budynków o różnym przeznaczeniu. Używany głównie w centralnej Rosji.

Niemetalowe urządzenia grzewcze

6. Grzejniki ceramiczne i porcelanowe. Są to panele odlewane z porcelany lub ceramiki z pionowymi lub poziomymi kanałami.

Takie grzejniki są stosowane w pomieszczeniach o podwyższonych wymaganiach sanitarnych i higienicznych dla urządzeń grzewczych. Takie urządzenia są używane bardzo rzadko. Są bardzo drogie, proces ich wytwarzania jest pracochłonny, krótkotrwały, poddawany obciążeniom mechanicznym. Bardzo trudno jest podłączyć te grzejniki do metalowych rurociągów.

7. Betonowe panele grzewcze. Są to płyty betonowe z osadzonymi w nich wężownicami. Grubość 40-50 mm. Są to: parapet i ścianka działowa.

Panele grzewcze można mocować i wbudowywać w konstrukcję ścian i ścianek działowych. Płyty betonowe spełniają najbardziej rygorystyczne wymagania sanitarno-higieniczne, architektoniczne i budowlane.

Wady: trudność naprawy, duża bezwładność cieplna, która komplikuje regulację wymiany ciepła, zwiększone straty ciepła przez dodatkowo dogrzewane konstrukcje zewnętrzne budynków. Stosowane są głównie w placówkach medycznych na salach operacyjnych oraz w szpitalach położniczych w pokojach dziecięcych.

Hydrauliczne urządzenia grzewcze muszą spełniać wymagania ciepłownicze, sanitarne i higieniczno-estetyczne.

Ocena inżynierii cieplnej urządzenia grzewcze są określone przez ich współczynnik przenikania ciepła.

Ocena sanitarno-higieniczna- charakteryzuje się konstruktywnym rozwiązaniem urządzenia, ułatwiającym jego utrzymanie w czystości.

Temperatura zewnętrznej powierzchni grzałki musi spełniać wymagania sanitarne i higieniczne. Aby uniknąć intensywnego spalania kurzu, temperatura ta nie powinna przekraczać 95 ° C dla budynków mieszkalnych i publicznych oraz 85 ° C dla placówek medycznych i dziecięcych.

Ocena estetyczna- grzejnik nie powinien psuć wyglądu wnętrza pomieszczenia, nie powinien zajmować dużo miejsca.

Właściwy wybór, kompetentny projekt i wysokiej jakości montaż systemu grzewczego to klucz do ciepła i komfortu w domu przez cały sezon grzewczy. Ogrzewanie musi być wysokiej jakości, niezawodne, bezpieczne, ekonomiczne. Aby wybrać odpowiedni system grzewczy, musisz zapoznać się z ich rodzajami, cechami instalacji i obsługą urządzeń grzewczych. Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę dostępność i koszt paliwa.

Rodzaje nowoczesnych systemów grzewczych

System grzewczy to zespół elementów służących do ogrzewania pomieszczenia: źródło ciepła, rurociągi, urządzenia grzewcze. Przenoszenie ciepła odbywa się za pomocą chłodziwa - medium płynnego lub gazowego: woda, powietrze, para, produkty spalania paliw, płyn niezamarzający.

Systemy grzewcze budynków muszą być dobrane w taki sposób, aby osiągnąć najwyższą jakość ogrzewania przy zachowaniu komfortowej dla człowieka wilgotności powietrza. W zależności od rodzaju chłodziwa rozróżnia się następujące systemy:

• powietrze;
• woda;
• parowy;
• elektryczny;
• połączone (mieszane).

Urządzenia grzewcze systemu grzewczego to:

• konwekcyjny;
• promienny;
• połączone (konwekcyjno-promieniujące).

Schemat dwururowego systemu grzewczego z wymuszonym obiegiem

Jako źródło ciepła można wykorzystać:

• węgiel;
• drewno kominkowe;
• Elektryczność;
• brykiety - torf lub drewno;
• energia ze słońca lub innych alternatywnych źródeł.

Powietrze jest ogrzewane bezpośrednio ze źródła ciepła bez użycia pośredniego ciekłego lub gazowego nośnika ciepła. Systemy służą do ogrzewania domów prywatnych o małej powierzchni (do 100 mkw.). Montaż ogrzewania tego typu jest możliwy zarówno podczas budowy budynku, jak i podczas przebudowy istniejącego. Źródłem ciepła jest kocioł, grzałka lub palnik gazowy. Specyfiką systemu jest nie tylko ogrzewanie, ale także wentylacja, ponieważ powietrze wewnętrzne w pomieszczeniu jest ogrzewane, a świeże powietrze napływające z zewnątrz. Strumienie powietrza wchodzą przez specjalną kratkę wlotową, są filtrowane, podgrzewane w wymienniku ciepła, po czym przechodzą przez kanały powietrzne i są rozprowadzane w pomieszczeniu.

Regulacja temperatury i stopnia wentylacji odbywa się za pomocą termostatów. Nowoczesne termostaty pozwalają wstępnie ustawić program zmian temperatury w zależności od pory dnia. Systemy działają również w trybie klimatyzacji. W takim przypadku strumienie powietrza kierowane są przez chłodnice. Jeśli nie ma potrzeby ogrzewania lub chłodzenia pomieszczenia, system działa jako system wentylacyjny.

Schemat nagrzewnicy powietrza w prywatnym domu

Montaż ogrzewania powietrznego jest stosunkowo drogi, ale jego zaletą jest brak konieczności podgrzewania pośredniego płynu chłodzącego i chłodnic, dzięki czemu oszczędność paliwa wynosi min. 15%.

System nie zamarza, szybko reaguje na zmiany temperatury i nagrzewa pomieszczenie. Dzięki filtrom powietrze dostaje się do już oczyszczonego pomieszczenia, co zmniejsza liczbę bakterii chorobotwórczych i przyczynia się do stworzenia optymalnych warunków dla utrzymania zdrowia osób mieszkających w domu.

Brak ogrzewania powietrza to przesuszenie powietrza, wypalenie tlenu. Problem można łatwo rozwiązać, instalując specjalny nawilżacz. System można zmodernizować, aby zaoszczędzić pieniądze i stworzyć bardziej komfortowy mikroklimat. Tak więc rekuperator ogrzewa wchodzące powietrze, dzięki wyprowadzaniu na zewnątrz. Zmniejsza to zużycie energii na jego ogrzewanie.

Możliwe jest dodatkowe oczyszczanie i dezynfekcja powietrza. Aby to zrobić, oprócz filtra mechanicznego zawartego w pakiecie, zainstalowane są elektrostatyczne filtry dokładne i lampy ultrafioletowe.

Ogrzewanie powietrzne z dodatkowymi urządzeniami

Podgrzewanie wody

Jest to zamknięty system grzewczy, wykorzystuje wodę lub płyn niezamarzający jako chłodziwo. Woda dostarczana jest rurami ze źródła ciepła do grzejników. W systemach scentralizowanych temperatura jest regulowana w punkcie ogrzewania, aw systemach indywidualnych - automatycznie (za pomocą termostatów) lub ręcznie (kranu).

Rodzaje instalacji wodnych

W zależności od rodzaju podłączenia urządzeń grzewczych systemy dzielą się na:

• jednorurowy,
• dwururowy,
• bifilarny (dwupiecowy).

Zgodnie z metodą okablowania rozróżniają:

• szczyt;
• na dole;
• pionowy;
• poziomy system grzewczy.

W systemach jednorurowych połączenie urządzeń grzewczych odbywa się szeregowo. Aby zrekompensować utratę ciepła, która następuje podczas sukcesywnego przejścia wody z jednego grzejnika do drugiego, stosuje się grzejniki o różnych powierzchniach wymiany ciepła. Na przykład można zastosować baterie żeliwne z dużą liczbą sekcji. W układzie dwururowym stosowany jest schemat połączeń równoległych, który pozwala zainstalować te same grzejniki.

Tryb hydrauliczny może być stały i zmienny. W układach bifilarnych urządzenia grzewcze łączy się szeregowo, jak w układach jednorurowych, ale warunki wymiany ciepła dla grzejników są takie same jak w układach dwururowych. Jako urządzenia grzewcze stosuje się konwektory, grzejniki stalowe lub żeliwne.

Schemat dwururowego ogrzewania wody w wiejskim domu

Zalety i wady

Ogrzewanie wody jest szeroko rozpowszechnione ze względu na dostępność chłodziwa. Kolejną zaletą jest możliwość wyposażenia systemu grzewczego własnymi rękami, co jest ważne dla naszych rodaków, którzy przyzwyczajeni są do polegania wyłącznie na własnych siłach. Jeśli jednak budżet pozwala nie oszczędzać, lepiej powierzyć projektowanie i montaż ogrzewania specjalistom.

Pozwoli ci to uniknąć wielu problemów w przyszłości - przecieków, przełomów itp. Wady - zamrażanie systemu po wyłączeniu, długi czas na rozgrzanie pomieszczeń. Do płynu chłodzącego mają zastosowanie specjalne wymagania. Woda w instalacjach musi być wolna od zanieczyszczeń, o minimalnej zawartości soli.

Do podgrzania chłodziwa można zastosować kocioł dowolnego typu: na paliwo stałe, płynne, gaz lub energię elektryczną. Najczęściej używane są kotły gazowe, co wiąże się z podłączeniem do sieci. Jeśli nie jest to możliwe, zwykle instalowane są kotły na paliwo stałe. Są bardziej ekonomiczne niż konstrukcje elektryczne lub na paliwo płynne.

Notatka! Eksperci zalecają wybór kotła w oparciu o moc 1 kW na 10 mkw. Te liczby są orientacyjne. Jeśli wysokość sufitu jest większa niż 3 m, dom ma duże okna, są dodatkowi odbiorcy lub pomieszczenie nie jest dobrze izolowane, wszystkie te niuanse należy uwzględnić w obliczeniach.

Zamknięty system ogrzewania domu

Zgodnie z SNiP 2.04.05-91 „Ogrzewanie, wentylacja i klimatyzacja” stosowanie systemów parowych jest zabronione w budynkach mieszkalnych i użyteczności publicznej. Powodem jest niepewność tego typu ogrzewania pomieszczeń. Grzejniki nagrzewają się do prawie 100°C, co może spowodować oparzenia.

Instalacja jest złożona, wymaga umiejętności i specjalnej wiedzy, podczas pracy występują trudności z regulacją wymiany ciepła, hałas jest możliwy podczas napełniania układu parą. Obecnie ogrzewanie parowe jest wykorzystywane w ograniczonym zakresie: w obiektach przemysłowych i niemieszkalnych, na przejściach dla pieszych i punktach grzewczych. Jego zalety to względna taniość, mała bezwładność, zwartość elementów grzejnych, wysoki transfer ciepła, brak strat ciepła. Wszystko to doprowadziło do popularności ogrzewania parowego do połowy XX wieku, później zastąpiono je ogrzewaniem wodnym. Jednak w przedsiębiorstwach, w których para jest wykorzystywana do potrzeb przemysłowych, nadal jest szeroko stosowana do ogrzewania pomieszczeń.

Kocioł do ogrzewania parowego

Ogrzewanie elektryczne

Jest to najbardziej niezawodny i najłatwiejszy rodzaj ogrzewania w eksploatacji. Jeśli powierzchnia domu nie przekracza 100 m, prąd jest dobrym rozwiązaniem, ale ogrzewanie większej powierzchni nie jest ekonomicznie opłacalne.

Ogrzewanie elektryczne może być używane jako dodatkowe w przypadku wyłączenia lub naprawy głównego systemu. To również dobre rozwiązanie dla wiejskich domów, w których właściciele mieszkają tylko okazjonalnie. Jako dodatkowe źródła ciepła wykorzystywane są nagrzewnice elektryczne, promienniki podczerwieni i olejowe.

Jako urządzenia grzewcze stosuje się konwektory, kominki elektryczne, kotły elektryczne, kable zasilające do ogrzewania podłogowego. Każdy typ ma swoje ograniczenia. Tak więc konwektory nierównomiernie ogrzewają pomieszczenia. Kominki elektryczne są bardziej odpowiednie jako element dekoracyjny, a eksploatacja kotłów elektrycznych wymaga znacznych kosztów energii. Ogrzewanie podłogowe montuje się z uwzględnieniem planu rozmieszczenia mebli, ponieważ przy jego przesunięciu kabel zasilający może ulec uszkodzeniu.

Schemat tradycyjnego i elektrycznego ogrzewania budynków

Innowacyjne systemy grzewcze

Osobno należy wspomnieć o innowacyjnych systemach grzewczych, które cieszą się coraz większą popularnością. Najpopularniejszy:

• podłogi na podczerwień;
• pompy ciepła;
• kolektory słoneczne.

podłogi na podczerwień

Te systemy grzewcze dopiero niedawno pojawiły się na rynku, ale już stały się dość popularne ze względu na swoją wydajność i większą ekonomiczność niż konwencjonalne ogrzewanie elektryczne. Ciepłe podłogi zasilane są z sieci, montuje się je na jastrychu lub kleju do płytek. Elementy grzejne (węgiel, grafit) emitują fale podczerwone, które przechodząc przez wykładzinę podłogową nagrzewają ciała ludzi i przedmiotów, co z kolei ogrzewa powietrze.

Samoregulujące maty i folie karbonowe można zamontować pod nogami mebli bez obawy o uszkodzenie. Podłogi „inteligentne” regulują temperaturę dzięki specjalnej właściwości elementów grzejnych: przy przegrzaniu zwiększa się odległość między cząstkami, wzrasta opór - a temperatura spada. Koszty energii są stosunkowo niskie. Gdy podłogi na podczerwień są włączone, pobór mocy wynosi około 116 watów na metr bieżący, po rozgrzaniu spada do 87 watów. Kontrolę temperatury zapewniają termostaty, co zmniejsza koszty energii o 15-30%.

Maty węglowe na podczerwień są wygodne, niezawodne, ekonomiczne, łatwe w montażu

Pompy ciepła

Są to urządzenia do przesyłania energii cieplnej ze źródła do chłodziwa. Sama idea systemu pompy ciepła nie jest nowa, została zaproponowana przez Lorda Kelvina w 1852 roku.

Jak to działa: Geotermalna pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia i przekazuje je do systemu grzewczego. Systemy mogą również pracować w celu chłodzenia budynków.

Jak działa pompa ciepła

Istnieją pompy z obiegiem otwartym i zamkniętym. W pierwszym przypadku instalacje pobierają wodę z podziemnego strumienia, przekazują ją do systemu grzewczego, pobierają energię cieplną i zwracają ją do miejsca poboru. W drugim płyn chłodzący jest pompowany specjalnymi rurami w zbiorniku, który przenosi/odbiera ciepło z wody. Pompa może wykorzystywać energię cieplną wody, ziemi, powietrza.

Zaletą systemów jest to, że mogą być instalowane w domach nie podłączonych do sieci gazowej. Pompy ciepła są skomplikowane i drogie w instalacji, ale oszczędzają na kosztach energii podczas pracy.

Pompa ciepła przeznaczona jest do wykorzystania ciepła otoczenia w systemach grzewczych

Kolektory słoneczne

Instalacje solarne to systemy gromadzenia słonecznej energii cieplnej i przekazywania jej do chłodziwa

Jako nośnik ciepła można stosować wodę, olej lub płyn niezamarzający. Konstrukcja przewiduje dodatkowe grzałki elektryczne, które włączają się w przypadku spadku sprawności instalacji solarnej. Istnieją dwa główne typy kolektorów - płaskie i próżniowe. W płaskich montuje się absorber z przezroczystą powłoką i izolacją termiczną. W próżni powłoka ta jest wielowarstwowa, w hermetycznie zamkniętych kolektorach powstaje próżnia. Pozwala to na podgrzanie chłodziwa do 250-300 stopni, podczas gdy płaskie instalacje mogą go podgrzewać tylko do 200 stopni. Zaletami instalacji są łatwość montażu, niewielka waga i potencjalnie wysoka wydajność.

Jest jednak jedno „ale”: sprawność kolektora słonecznego w zbyt dużym stopniu zależy od różnicy temperatur.

Kolektor słoneczny w instalacji c.w.u. i c.o. Porównanie systemów grzewczych pokazuje, że nie ma idealnego sposobu ogrzewania

Nasi rodacy nadal najczęściej wolą ogrzewanie wodne. Zwykle wątpliwości pojawiają się tylko co do wyboru konkretnego źródła ciepła, jak najlepiej podłączyć kocioł do instalacji grzewczej itp. A jednak nie ma gotowych przepisów odpowiednich dla absolutnie każdego. Konieczne jest staranne rozważenie zalet i wad, uwzględnienie cech budynku, dla którego wybrano system. W razie wątpliwości należy skonsultować się ze specjalistą.

Wideo: rodzaje systemów grzewczych

Rodzaje urządzeń grzewczych są zdeterminowane ich konstrukcją, która określa sposób przekazywania ciepła (może dominować konwekcyjne lub promieniste przekazywanie ciepła) z zewnętrznej powierzchni urządzeń do pomieszczenia.

Istnieje sześć głównych typów urządzeń grzewczych, grzejników, paneli, konwektorów, rur ożebrowanych, urządzeń z rurami gładkimi oraz grzałek.

Ze względu na charakter powierzchni zewnętrznej urządzenia grzewcze mogą mieć powierzchnię gładką (grzejniki, panele, urządzenia z gładką rurą) i żebrowaną (konwektory, rury żebrowane, grzejniki).

W zależności od materiału, z którego wykonane są urządzenia grzewcze, rozróżnia się urządzenia metalowe, kombinowane i niemetalowe.

Schematy urządzeń grzewczych

a - grzejnik, b - panel, c - konwektor, e - rura ożebrowana, e - urządzenie z rurą gładką.

Urządzenia metalowe wykonywane są z żeliwa (z żeliwa szarego) oraz stali (z blachy stalowej i rur stalowych).

W urządzeniach kombinowanych stosuje się masę betonową lub ceramiczną, w której osadzone są stalowe lub żeliwne elementy grzejne (panele grzewcze) lub żebrowane rury stalowe umieszczone w niemetalowej (na przykład azbestowo-cementowej) obudowie (konwektory).

Urządzenia niemetalowe to panele betonowe z osadzonymi rurami szklanymi lub plastikowymi lub z pustkami w ogóle bez rur, a także grzejniki porcelanowe i ceramiczne.

Pod względem wysokości wszystkie grzejniki można podzielić na wysokie (ponad 600 mm wysokości), średnie (400-600 mm) i niskie (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.

Schematy grzejników pięciu typów pokazano na rysunku. Nagrzewnica stosowana głównie do ogrzewania powietrza w instalacjach wentylacyjnych.

Zwyczajowo nazywa się grzejnik urządzeniem typu konwekcyjno-promieniującego, składającym się z oddzielnych elementów kolumnowych - sekcji z kanałami o okrągłym lub eliptycznym kształcie. Grzejnik emituje około 25% całkowitej ilości ciepła przekazywanego z chłodziwa do pomieszczenia wraz z promieniowaniem i tylko tradycyjnie nazywany jest grzejnikiem.

Panel jest urządzeniem typu konwekcyjno-promieniującego o stosunkowo małej głębokości, które nie ma szczelin wzdłuż frontu. Panel przepuszcza przez promieniowanie nieco większą część strumienia ciepła niż promiennik, jednak tylko panel sufitowy można zaliczyć do urządzeń typu radiacyjnego (promieniując z promieniowaniem ponad 50% całkowitej ilości ciepła).

Panel grzewczy może mieć gładką, lekko żebrowaną lub pofalowaną powierzchnię, kolumny lub serpentynowe kanały na chłodziwo.

Konwektor jest urządzeniem typu konwekcyjnego składającym się z dwóch elementów - grzałki żebrowanej i obudowy. Konwektor przekazuje co najmniej 75% całkowitej ilości ciepła do pomieszczenia poprzez konwekcję. Obudowa zdobi nagrzewnicę i zwiększa szybkość naturalnej konwekcji powietrza na zewnętrznej powierzchni nagrzewnicy. W skład konwektorów wchodzą również grzejniki przypodłogowe bez obudowy.

Rura żebrowana to otwarte urządzenie grzewcze typu konwekcyjnego, w którym powierzchnia zewnętrznej powierzchni oddawania ciepła jest co najmniej 9 razy większa niż powierzchnia wewnętrznej powierzchni odbierającej ciepło .

Sekcja grzejnika dwukolumnowego

hp - wysokość całkowita, hm - wysokość montażowa (konstrukcyjna), l - głębokość; b - szerokość.

Urządzenie o gładkiej rurce nazywa się urządzeniem składającym się z kilku połączonych ze sobą stalowych rur, tworzących kanały o kształcie kolumny (rejestr) lub serpentyn (cewka) dla chłodziwa.

Zastanów się, jak spełnione są wymagania dotyczące urządzeń grzewczych.

1. Grzejniki ceramiczne i porcelanowe wykonywane są najczęściej w formie bloczków, wyróżniają się przyjemnym wyglądem, posiadają gładką powierzchnię, którą łatwo wyczyścić z kurzu. Mają wystarczająco wysoką wydajność cieplną: kp p \u003d 9,5-10,5 W / (m 2 K); f e /f f >1 i niższa temperatura powierzchni w porównaniu z urządzeniami metalowymi. Podczas ich stosowania zmniejsza się zużycie metalu w systemie grzewczym.

Grzejniki ceramiczne i porcelanowe nie są powszechnie stosowane ze względu na niewystarczającą wytrzymałość, zawodne połączenie z rurami, trudności w produkcji i montażu oraz możliwość przenikania pary wodnej przez ściany ceramiczne. Stosowane są w budownictwie niskim, jako bezciśnieniowe urządzenia grzewcze.

2. Grzejniki żeliwne - powszechnie stosowane urządzenia grzewcze - są odlewane z żeliwa szarego w postaci oddzielnych odcinków i można je montować w urządzenia o różnych rozmiarach, łącząc odcinki na nyplach za pomocą żaroodpornych gumowych uszczelek. Znane są różne konstrukcje grzejników jedno-, dwu- i wielokolumnowych o różnych wysokościach, ale najczęściej spotykane są grzejniki dwukolumnowe średnie i niskie.

Grzejniki są zaprojektowane do maksymalnego roboczego (zwykle używa się terminu - robocza) ciśnienia chłodziwa 0,6 MPa (6 kgf / cm 2) i mają stosunkowo wysoką wydajność cieplną: k pr \u003d 9,1-10,6 W / (m 2 K) i f e /f f ≤1,35.

Jednak znaczne zużycie metalu przez grzejniki [(M=0,29-0,36 W/(kg K) lub 0,25-0,31 kcal/(h kg°C)] oraz inne wady powodują zastąpienie ich lżejszymi i mniej metalochłonnymi urządzeniami. należy zwrócić uwagę na ich nieatrakcyjny wygląd, gdy są instalowane na zewnątrz w nowoczesnych budynkach. Pod względem sanitarnym i higienicznym grzejników, z wyjątkiem grzejników jednokolumnowych, nie można uznać za spełniające wymagania, ponieważ oczyszczenie przestrzeni skrzyżowania z kurzu jest dość trudne.

Produkcja grzejników jest pracochłonna, montaż utrudniony ze względu na nieporęczność i znaczną masę montowanych urządzeń.

Odporność na korozję, trwałość, zalety układu przy dobrych parametrach termicznych, ugruntowana produkcja przyczyniają się do wysokiego poziomu produkcji grzejników w naszym kraju. Obecnie produkowany jest grzejnik żeliwny dwukolumnowy typu M-140-AO o głębokości przekroju 140 mm i nachylonym użebrowaniu międzykolumnowym oraz typu S-90 o głębokości przekroju 90 mm.

3. Panele stalowe różnią się od grzejników żeliwnych mniejszą wagą i kosztem. Panele stalowe są przeznaczone do ciśnień roboczych do 0,6 MPa (6 kgf / cm2) i mają wysoką wydajność cieplną: k pr \u003d 10,5-11,5 W / (m 2 K) i f e / f f ≤ 1,7 .

Panele wykonane są w dwóch wersjach: z kolektorami poziomymi połączonymi pionowymi kolumnami (kształt kolumny) oraz z poziomymi kanałami połączonymi szeregowo (kształt serpentyny). Cewka jest czasami wykonana z rury stalowej i przyspawana do panelu; urządzenie w tym przypadku nazywa się arkuszową rurą.

Panele spełniają wymagania architektoniczno-budowlane, szczególnie w budynkach wykonanych z dużych elementów budowlanych, łatwo oczyszczają się z kurzu i pozwalają na mechanizację ich produkcji za pomocą automatyki. Na tych samych powierzchniach produkcyjnych można rocznie wyprodukować do 5 mln m 2 grzejników stalowych zamiast 1,5 mln m 2 enp grzejników żeliwnych. Wreszcie, przy zastosowaniu paneli stalowych, koszty robocizny podczas instalacji są zmniejszone ze względu na zmniejszenie masy metalu do 10 kg/m 2 enp. Zmniejszenie masy zwiększa naprężenie cieplne metalu do 0,55-0,8 W/(kg K). Rozprzestrzenianie się paneli stalowych jest ograniczone koniecznością zastosowania wysokiej jakości blachy stalowej walcowanej na zimno o grubości 1,2-1,5 mm, odpornej na korozję. W przypadku produkcji ze zwykłej blachy stalowej żywotność paneli jest skrócona z powodu intensywnej korozji wewnętrznej. Panele stalowe, z wyjątkiem paneli blachodachówek, znajdują zastosowanie w instalacjach grzewczych z wodą odtlenioną.

Płyty stalowe tłoczone i grzejniki o różnych konstrukcjach są szeroko stosowane za granicą (w Finlandii, USA, Niemczech itp.). W naszym kraju produkowane są panele ze stali średniej i niskiej z kolumnami i kanałami serpentynowymi do montażu pojedynczego i sparowanego (w głąb).

4. Betonowe panele grzewcze produkowane są:

1. z zabetonowanymi serpentynami lub kolumnowymi elementami grzejnymi z rur stalowych o średnicy 15 i 20 mm;
2. z betonowymi, szklanymi lub plastikowymi kanałami o różnych konfiguracjach (płyty bezmetalowe).

Urządzenia te znajdują się w otaczających strukturach lokalu (panele łączone) lub są do nich przymocowane (panele dołączone).

W przypadku stosowania stalowych elementów grzejnych betonowe panele grzejne mogą być stosowane przy roboczym ciśnieniu chłodziwa do 1 MPa (10 kgf / cm 2).

Płyty betonowe mają wydajność cieplną zbliżoną do innych gładkich urządzeń: k pr \u003d 7,5-11,5 W / (m 2 K) i f e / f f ≈1, a także wysokie naprężenie termiczne metalu. Panele, zwłaszcza łączone, spełniają surowe wymagania architektoniczne, konstrukcyjne, sanitarno-higieniczne i inne.

Jednak płyty betonowe, mimo że spełniają większość wymagań stawianych urządzeniom grzewczym, nie są powszechnie stosowane ze względu na wady eksploatacyjne (płyty łączone) i trudności w montażu (płyty mocowane).

5. Konwektory mają stosunkowo niską wydajność cieplną k pr \u003d 4,7-6,5 W / (m 2 K) i f e / f f<1, для отдельных типов конвекторов до 0,6. Тем не менее их производство во многих странах растет (при сокращении производства чугунных отопительных приборов) из-за простоты изготовления, возможности механизации и автоматизации производства, удобства монтажа (масса всего 5-8 кг/м 2 энп). Малая металлоемкость способствует повышению теплового напряжения металла прибора. M=0,8-1,3 Вт/(кг К) . Приборы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя до 1 МПа (10 кгс/см 2).

Konwektory mogą mieć stalowe lub żeliwne elementy grzejne. Obecnie produkowane są konwektory z grzejnikami stalowymi:

• konwektory przypodłogowe bez obudowy (typ 15 KP i 20 KP);
• niskie konwektory bez obudowy (np. „Progress”, „Accord”);
• niskie konwektory z obudową (typ Comfort).

Konwektor przypodłogowy typ 20 KP (15 KP) składa się z rury stalowej o średnicy d y = 20 mm (15 mm) i zamkniętych lameli o wysokości 90 (80) mm ze stopniem 20 mm, wykonanych z blachy stalowej o grubości 0,5 mm, ciasno osadzony na rurze . Konwektory 20 KP i 15 KP produkowane są w różnych długościach (co 0,25 m) i są montowane fabrycznie w zespoły składające się z kilku konwektorów (długości i wysokości), rur łączących je oraz zaworów sterujących.

Należy zauważyć taką zaletę stosowania konwektorów przypodłogowych, jak poprawa reżimu cieplnego pomieszczeń, gdy są one umieszczone w dolnej strefie na długości okien i ścian zewnętrznych; dodatkowo zajmują mało miejsca w głębi lokalu (głębokość zabudowy to tylko 70 i 60 mm). Ich wadami są: koszt blachy stalowej, która nie jest wydajnie wykorzystywana do wymiany ciepła oraz trudność w oczyszczeniu żeber z kurzu. Chociaż ich powierzchnia gromadząca kurz jest niewielka (mniejsza niż grzejników), nadal nie są zalecane do ogrzewania pomieszczeń o podwyższonych wymaganiach sanitarnych i higienicznych (w budynkach medycznych i placówkach dziecięcych).

Konwektor niski typu „Progress” to modyfikacja konwektora 20 KP, oparta na dwóch rurach połączonych wspólnymi żebrami o tej samej konfiguracji, ale o większej wysokości.

Niski konwektor typu Akkord składa się również z dwóch równoległych rur stalowych d y = 20 mm, przez które przepływa szeregowo chłodziwo oraz pionowych elementów ożebrowania (wysokość 300 mm) wykonanych z blachy stalowej o grubości 1 mm, montowanych na rurach o grubości 20 mm luki. Elementy użebrowane tworzące tzw. powierzchnię czołową urządzenia mają kształt litery U w rzucie (żebro 60 mm) i są otwarte do ściany.

Konwektor typu „Accord” jest produkowany w różnych długościach i montowany w jednym lub dwóch rzędach na wysokość.

W konwektorze z obudową zwiększa się ruchliwość powietrza, co przyczynia się do zwiększenia wymiany ciepła urządzenia. Przenikanie ciepła konwektorów wzrasta w zależności od wysokości obudowy.

Konwektory z płaszczem są używane głównie do ogrzewania pomieszczeń w budynkach użyteczności publicznej.

Konwektor niski z obudową Comfort składa się ze stalowego elementu grzejnego, demontowalnej obudowy wykonanej ze stalowych paneli, kratki wylotu powietrza oraz przepustnicy sterującej powietrzem. W elemencie grzejnym prostokątne żebra są montowane na dwóch rurach d y =15 lub 20 mm w odstępach od 5 do 10 mm. Całkowita masa metalu grzejnego wynosi 5,5-7 kg/m 2 enp.

Konwektor ma głębokość 60-160 mm, jest montowany na podłodze lub na ścianie i może być poprzez ruch nośnika ciepła (do połączenia w poziomie z innym konwektorem) i zakończenie (za pomocą kabla).

Obecność zaworu do sterowania powietrzem umożliwia szeregowe łączenie konwektorów wzdłuż chłodziwa bez instalowania złączek w celu kontrolowania jego ilości. Konwektory mogą również pracować ze sztuczną konwekcją, gdy są instalowane w obudowie wentylatora o specjalnej konstrukcji.

6. Rury żebrowane są wykonane z żeliwa szarego i są stosowane przy ciśnieniu roboczym do 0,6 MPa (6 kgf / cm 2). Najbardziej rozpowszechnione są żeliwne rury kołnierzowe, na których zewnętrznej powierzchni umieszczone są cienkie, odlewane okrągłe żebra.

Ze względu na wysoki współczynnik użebrowania powierzchnia zewnętrzna rury ożebrowanej jest wielokrotnie większa niż powierzchnia rury gładkiej o tej samej średnicy (średnica wewnętrzna rury ożebrowanej 70 mm) i długości. Zwartość urządzenia, obniżona temperatura powierzchni żeber przy stosowaniu chłodziwa o wysokiej temperaturze, względna łatwość produkcji i niski koszt decydują o zastosowaniu tego urządzenia, które jest nieefektywne z punktu widzenia inżynierii cieplnej: k pr \u003d 4,7 -5,8 W / (m2K); f e / f f \u003d 0,55-0,69. Do jego wad należy również niezadowalający wygląd, niska wytrzymałość mechaniczna żeber oraz trudność w oczyszczeniu z kurzu. Rury ożebrowane mają również bardzo niskie naprężenie termiczne metalu: M=0,25 W/(kg K).

Stosowane są w pomieszczeniach przemysłowych, w których nie występuje znaczna emisja pyłów oraz w pomieszczeniach pomocniczych z czasowym przebywaniem ludzi.

Obecnie rury okrągłe żebrowane są produkowane w ograniczonym zakresie długości od 0,75 do 2 m do montażu poziomego. Stalowo-żelazne rury żebrowane są w trakcie opracowywania, w tym rury żebrowane typu PK z prostokątnymi żebrami 70 X 130 mm. Ta rura jest łatwa w produkcji i stosunkowo lekka. Podstawą jest stalowa rura d y \u003d 20 mm, wlana do żeliwnych żeber o grubości 3-4 mm. Na żebrach odlewane są dwie podłużne płyty, które chronią statecznik główny przed uszkodzeniami mechanicznymi. Urządzenie przeznaczone jest do pracy pod ciśnieniem do 1 MPa (10 kgf/cm 2).

Schemat konwektora z obudową

1 - grzałka, 2 - obudowa, 3 - zawór powietrza.

Dla porównawczej wydajności cieplnej głównych urządzeń grzewczych w tabeli przedstawiono wymianę ciepła urządzeń o długości 1 m.

Przenikanie ciepła urządzeń grzewczych o długości 1 m przy Δt cf = 64,5° i natężeniu przepływu wody 300 kg / h.

Jak widać z tabeli, głębsze urządzenia grzewcze charakteryzują się wysokim transferem ciepła na 1 m długości; Grzejnik żeliwny ma największy transfer ciepła, najmniejszy - konwektor cokołowy.

7. Urządzenia gładkościenne wykonane są z rur stalowych w postaci wężownic (rury są połączone szeregowo zgodnie z ruchem chłodziwa, co zwiększa jego prędkość i opór hydrauliczny urządzenia) oraz kolumn lub rejestrów (połączenie równoległe rur o obniżonych oporach hydraulicznych urządzenia).

Urządzenia spawane są z rur d y =32-100 mm, rozmieszczonych w odstępie od siebie o co najmniej wybranej średnicy rur, aby zmniejszyć wzajemne narażenie i tym samym zwiększyć przenikanie ciepła do pomieszczenia. Urządzenia z gładką rurką są stosowane przy ciśnieniu roboczym do 1 MPa (10 kgf / cm 2). Mają wysoką wydajność cieplną: k pr \u003d 10,5-14 W / (m 2 K) i f e / f f ≤1,8, a najwyższe wartości dotyczą gładkich rur stalowych o średnicy 32 mm.

Wskaźniki urządzeń grzewczych różnych typów

Uwaga: znak + oznacza spełnienie, znak - niespełnienie wymagań dla urządzeń; znak ++ oznacza wskaźniki, które określają główną zaletę tego typu grzejnika.

Urządzenia gładko rurowe spełniają wymagania sanitarne i higieniczne - ich powierzchnia gromadząca kurz jest niewielka i łatwa do czyszczenia.

Wadą urządzeń z rurą gładką jest ich masywność ze względu na ograniczoną powierzchnię powierzchni zewnętrznej, niedogodność umieszczania pod oknami oraz wzrost zużycia stali w systemie grzewczym. Ze względu na te mankamenty i niekorzystny wygląd urządzenia te znajdują zastosowanie w obiektach przemysłowych, w których występuje znaczna emisja pyłu, a także w przypadkach, w których nie można zastosować innych typów urządzeń. W obiektach przemysłowych często wykorzystywane są do ogrzewania świetlików.

8. Grzejniki - kompaktowe urządzenia grzewcze o dużej powierzchni (od 10 do 70 m2) powierzchni zewnętrznej utworzonej z kilku rzędów rur żebrowanych; służą do ogrzewania powietrza w systemach lokalnych i centralnych. Bezpośrednio w pomieszczeniach nagrzewnice stosowane są jako część nagrzewnic powietrza różnych typów lub do nagrzewnic powietrza recyrkulacyjnego. Grzałki są zaprojektowane na ciśnienie robocze chłodziwa do 0,8 MPa (8 kgf/cm 2); ich współczynnik przenikania ciepła zależy od szybkości przepływu wody i powietrza, dlatego może wahać się w szerokim zakresie od 9 do 35 lub więcej W/(m2K) [od 8 do 30 i więcej kcal/(hm2˚C)].

Tabela pokazuje wskaźniki urządzeń grzewczych różnych typów; warunkowo odnotował spełnienie lub niespełnienie wymagań dotyczących urządzeń.

W zależności od różnych cech konstrukcyjnych, urządzenia grzewcze na rynku mają różne cechy. Najważniejszą rzeczą podczas ich instalowania jest prawidłowy wybór pożądanego modelu, optymalnie dopasowanego do konkretnego przypadku.

Odmiany

Najczęściej klasyfikację urządzeń grzewczych przeprowadza się według następujących kryteriów:

• zastosowany nośnik ciepła, którym może być podgrzana woda, gaz, a nawet powietrze;
• materiał do produkcji;
• charakterystyka eksploatacyjna: wymiary, moc, sposób montażu i możliwość sterowania szybkością nagrzewania.

Lepiej wybrać najlepszą opcję, biorąc pod uwagę cechy systemu grzewczego budynku, warunki pracy, przestrzegając wszystkich wymagań dotyczących urządzeń grzewczych.

Oprócz wykonania urządzeń warto zastanowić się nad możliwością ich instalacji. Na przykład w przypadku braku dostaw gazu i niemożności zorganizowania podgrzewania wody jedyną opcją będą urządzenia elektryczne.

system wodny

Najczęściej stosowane i dlatego posiadają najszerszą gamę grzałek do systemów ogrzewania wodnego. Wynika to z ich dobrej wydajności i optymalnego poziomu kosztów zakupu, instalacji i konserwacji.

Konstrukcyjnie urządzenia nie różnią się zbytnio od siebie. Wewnątrz każdego znajdują się kanały do ​​przepływu gorącej wody, z której ciepło przekazywane jest na powierzchnię urządzenia, a następnie za pomocą konwekcji do powietrza w pomieszczeniu. Z tego powodu nazywa się je konwekcją.

W systemach ogrzewania wodnego można stosować następujące typy grzejników:

• żeliwo;
• stal;
• aluminium;
• bimetaliczny.

Wszystkie te grzejniki mają swoje własne cechy, dzięki czemu są dobierane do każdego konkretnego przypadku, w zależności od powierzchni pomieszczenia, niuansów instalacji, jakości i rodzaju chłodziwa (którym czasami jest środek przeciw zamarzaniu).

Moc każdego urządzenia regulowana jest liczbą sekcji, którą może wybrać prawie każdy. Chociaż przy szacowanej długości jednej baterii większej niż 1,5–2 m, zaleca się instalowanie dwóch mniejszych urządzeń obok siebie.

Żeliwo było jednym z najpopularniejszych materiałów w domowych systemach grzewczych. Jego wybór z reguły wynikał ze stosunkowo niskich kosztów. Później takie urządzenia zaczęły być używane rzadziej, ponieważ mają niski współczynnik przenikania ciepła (tylko 40%), dzięki czemu moc jednej sekcji wynosi około 130 watów. Chociaż nadal można je znaleźć w systemach w starym stylu. W nowoczesnym wnętrzu czasami stosuje się designerskie modele grzejników żeliwnych.

Zaletami takich urządzeń są duża powierzchnia oddająca ciepło do pomieszczenia oraz długa żywotność (do 50 lat). Chociaż wad jest jeszcze więcej - to między innymi stosunkowo duża objętość zużytego chłodziwa (do 1,4 litra) oraz trudność naprawy, a także bezwładność grzania, przez co wzrost temperatury urządzenia jest stosunkowo powolny, a nawet konieczność okresowego (przynajmniej raz na 3 lata) czyszczenia. Ponadto ciężkie sekcje są bardzo trudne do zainstalowania.

Zastosowanie grzejników aluminiowych pozwala zapewnić maksymalny poziom wymiany ciepła - moc sekcji może osiągnąć 200 W (co wystarcza do ogrzewania 1,5-2 m2).

Ich koszt jest dość przystępny, a ich niewielka waga pozwala na samodzielne zainstalowanie. To prawda, że ​​działanie urządzenia jest możliwe tylko przez 20-25 lat.

Ich zalety to obecność w konstrukcji paneli konwekcyjnych, które poprawiają cyrkulację powietrza nad powierzchnią, łatwość instalacji urządzeń do regulacji intensywności przepływu chłodziwa, a także łatwość instalacji. Sekcja grzejnika o mocy do 180 W jest w stanie ogrzać około 1,5 metra kwadratowego. m obszar.

Pomimo zalet, jakie mają takie urządzenia grzewcze, występują problemy z ich użytkowaniem. Na przykład w przypadku grzejników bimetalicznych nie zaleca się rozcieńczania wody płynami niezamarzającymi, które chociaż nie pozwalają na zamarzanie systemu, niekorzystnie wpływają na wewnętrzne powierzchnie urządzeń grzewczych.

Ponadto opcje te są najdroższe ze wszystkich stosowanych w systemie podgrzewania wody.

Elektryczne urządzenia grzewcze

Wszystkie urządzenia elektryczne używane, gdy nie można zainstalować systemu podgrzewania wody, mają różne cechy i właściwości - od mocy po zasady wytwarzania ciepła. Jednocześnie głównymi wadami każdego takiego sprzętu są wysokie koszty eksploatacji i potrzeba sieci elektrycznej zdolnej wytrzymać duże obciążenia (o łącznej mocy grzejników elektrycznych powyżej 9–12 kW, sieć o wymagane jest napięcie 380 V). Każda odmiana ma swoje zalety.

Konstrukcja, jaką posiadają elektryczne urządzenia grzewcze tego typu pozwala na szybkie ogrzanie pomieszczenia za pomocą przepływających przez nie strumieni powietrza.

Powietrze dostaje się do wnętrza urządzeń przez otwory w dolnej części, jest podgrzewane grzałką, a wyjście zapewnia obecność górnych szczelin. Do chwili obecnej dostępne są konwektory elektryczne o mocy od 0,25 do 2,5 kW.

Urządzenia olejowe

Elektryczne nagrzewnice olejowe wykorzystują również konwekcyjną metodę ogrzewania. Wewnątrz obudowy znajduje się specjalny olej, który jest podgrzewany przez element grzejny. W takim przypadku ogrzewanie można regulować za pomocą termostatu, który wyłącza urządzenie, gdy powietrze osiągnie zadaną temperaturę.

Cechą grzałek jest ich duża bezwładność. Dzięki temu grzałki nagrzewają się bardzo wolno, jednak nawet po przerwie w dostawie prądu, ich powierzchnia jeszcze długo oddaje ciepło.

Ponadto powierzchnia sprzętu olejowego nagrzewa się do 110-150 stopni, co jest znacznie wyższe niż parametry innych urządzeń i wymaga specjalnej obsługi – np. instalacji z dala od obiektów, które mogą się zapalić.

Zastosowanie takich grzejników umożliwia wygodne sterowanie intensywnością grzania – prawie wszystkie mają 2-4 tryby pracy. Ponadto, biorąc pod uwagę wydajność jednej sekcji 150-250 kW, dość łatwo jest dobrać urządzenie do konkretnego pomieszczenia. A oferta większości producentów obejmuje modele o mocy do 4,5 kW.

Wybierając urządzenia grzewcze, których zasada opiera się na promieniowaniu fal termicznych w zakresie podczerwieni, właściciel prywatnego domu lub lokalu do innych celów otrzymuje następujące korzyści:

• zauważalne zmniejszenie zużycia energii elektrycznej w porównaniu z tradycyjnymi urządzeniami elektrycznymi (w granicach 30%);
• brak spadku zawartości tlenu w powietrzu, co chroni ludzi w pomieszczeniu przed bólami głowy;
• bardzo duża szybkość nagrzewania (nawet chłodne pomieszczenie nagrzewa się w ciągu kilku minut).

Zwykle stosuje się elektryczne promienniki podczerwieni. Dużo rzadziej spotykane są urządzenia gazowe przeznaczone głównie do ogrzewania ulic, warsztatów produkcyjnych oraz placówek czy domków letniskowych.

Rodzaje

Klasyfikacja urządzeń do ogrzewania podczerwienią dokonywana jest zgodnie z metodą emitowania fal. Istnieją urządzenia foliowe, które przepuszczają promieniowanie do otaczających obiektów z przewodników rezystorowych znajdujących się na powierzchni specjalnej folii. Moc - w granicach 800 W na 1 mkw. m.

Drugi rodzaj to włókno węglowe. W nich promieniowanie pochodzi ze spirali wewnątrz zamkniętej szklanej bańki. Urządzenia tego typu mają moc od 0,7 do 4,0 kW.

Zaletą tych pierwszych jest możliwość wykorzystania ich jako elektrycznego ogrzewania podłogowego. Podczas gdy grzejniki węglowe są znacznie mocniejsze, chociaż wymagają przestrzegania zwiększonych środków bezpieczeństwa przeciwpożarowego.

ogrzewanie gazowe

W celu obniżenia kosztów ogrzewania często stosuje się nagrzewnice gazowe. Jednym z najprostszych typów takich urządzeń jest konwektor gazowy, podłączony do systemu zasilania gazem lub butli ze skroplonym propanem. W takim przypadku palnik nie wchodzi w kontakt z otaczającą atmosferą, a tlen dostaje się do niego przez specjalną rurę (którą można wyprowadzić na zewnątrz, aby utrzymać normalną jakość powietrza w pomieszczeniu).

Tego typu urządzenia grzewcze mają dużą moc (do 8 kW lub więcej), są stosunkowo tanie w eksploatacji ze względu na niski koszt nośnika energii.

Wady obejmują: konieczność rejestracji w organizacjach regulacyjnych, rozmieszczenie wysokiej jakości wentylacji i konieczność okresowego czyszczenia dysz. Dodatkowo w przypadku awarii sprzętu znajdującego się w pomieszczeniu, ilość niebezpiecznego dla zdrowia dwutlenku węgla może wzrosnąć. Dlatego w mieszkaniach i innych lokalach ze stałym pobytem ludzi takie urządzenia są rzadko stosowane – o ile np. w domku letniskowym czy garażu mogą być po prostu niezastąpione.