ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР

Отопительный прибор - один из основных элементов системы отопления зданий различного назначения, предназначенные для обогревания и поддержания теплового баланса воздуха помещения при заданной температуре внутреннего воздуха путем передачи теплоты от теплоносителя (воды, пара, воздуха), циркулирующего в системе отопления и проходящего через отопительный прибор, в отапливаемое помещение. Теплота передается конвекцией и излучением (радиацией), а при использовании отопительного прибора, являющихся частью ограждающих конструкций, и теплопроводностью. Наиболее распространенные типы Отопительных приборов — радиаторы (секционные, блочные, в том числе с промежуточными элементами, и панельные), конвекторы (с кожухом и без кожуха), ребристые трубы, гладкотрубные отопительные приборы, отопительные панели, приборы динамического отопления (вентиляционные конвекторы и децентрализованные нагреватели-доводчики) и радиационные потолочные панели. По преобладающему способу передачи теплоты отопительные приборы подразделяются на: радиационные(теплоизлучающие потолочные панели), конвективные (конвекторы с кожухом) и конвективно-радиационные (радиаторы отопительные, конвекторы без кожуха). К автономным отопительным приборам относятся газовые (при сжигании газа непосредственно в приборе) и электрические, в которых электроэнергия трансформируется в тепловую. По использованным материалам отопительные приборы различаются: металлические — из чугуна, стали, алюминия и его сплавов, меди или комбинации этих металлов; неметаллические — из керамики, фарфора, стекла, бетона и полимерных материалов; комбинированные — например, в виде бетонных панелей с замоноличенными в них трубчатыми регистрами из стали, стекла или полимерных материалов. По высоте отопительные приборы делятся на высокие (выше 650 мм), средние (более 400—500 мм), низкие (более 200—400 мм) и плинтусные (200 мм и менее); по глубине в установке (с учетом определяемого кронштейном расстояния от прибора до стены) — малой (до 120 мм вклячая), средней (более 120—200 мм) и большой глубины (более 200 мм). По схеме циркуляции теплоносителя отопительные приборы подразделяются на концевые и проходные, по тепловой инерции — на малоинерционные, имеющие небольшую массу и вмещающие малое количество воды (например, конвекторы), и инерционные массивные, вмещающие значительное количество воды (например, бетонные панели). Преимущественные области применения отдельных видов отопительных приборов: радиаторы чугунные секционные и блочные используются как приборы общего назначения особенно в системах отопления, в которых не удается обеспечить повышенного требования к теплоносителю и воздушной среде (при повышенных требованиях к чистоте поверхности приборов — радиаторы с увеличенными расстоянием между колонками соседних секций и без внешнего оребрения); радиаторы стальные панельные и секционные — при неагрессивных теплоносителе и воздушной среде в помещении; гладкотрубные приборы — при повышенных санитарно-гигиенических требованиях и агрессивных теплоносителе и воздушной среде в помещениях; конвекторы с кожухом, оборудованные регулирующим тепловой поток воздушным клапаном конвектора, — при необходимости индивидуального регулирования теплоотдачи; конвекторы без кожуха, не оборудованные воздушным клапаном, — в зданиях различного назначения для уменьшения стоимости системы отопления (в частности, в теплицах и во вспомогательных помещениях производств, зданий); высокие конвекторы — в вестибюлях, лестничных клетках, помещениях большого объема общественных зданий; ребрисгые трубы — в производственных и сельскохозяйственных зданиях.
При традиционных конструкциях оконных переплетов радиационно-конвективные приборы целесообразнее всего устанавливать под окнами с перекрытием ими не менее 75% длины подоконника (это требование обязательно для больниц, детских дошкольных учреждений, школ, домов престарелых и инвалидов) в местах, доступных для осмотра, ремонта и очистки. Тепловой поток с 1 метра длины прибора (теплоплотность) должен быть достаточным, чтобы нейтрализовать ниспадающую струю охлажденную у окна или наружного ограждения воздуха и не допустить отклонения ее в рабочую зону помещения; при этом температуpa внутренней поверхности стекла не должна быть ниже температуры, соответствующей условиям комфортности. Отопительный прибор должен обеспечивать выполнение этих требований, поэтому однотипные по форме и назначению приборы выпускаются различные как по размерам (высоте, глубине), так и по теплотности. Важнейшая характеристика отопительных приборов — номинальный тепловой поток в кВт, передаваемый от теплоносителя воздуху и ограждениям помещения при нормированных условиях. В отечественной практике для всех отопительных приборов, работающих в режиме свободной конвекции (то есть кроме приборов динамического отопления), за нормированные принимают такие условия, при которых разность средней температуры теплоносителя в приборе и температуры воздуха в помещении составляет 70°С, расход горячей воды через прибор — 0,1 кг/с (360 кг/ч), барометрическое давление воздуха в помещении — 1013,3 гПа (760 мм рт.ст.), а движение теплоносителя осуществляется по схеме "сверху вниз". По этой характеристике определяются важные показатели отопительных приборов: удельная масса, кг/кВт, то есть отношение массы прибора к номинальному тепловому потоку, трудоемкость изготовления и монтажа; себестоимость; номенклатурный шаг — разность номинированных тепловых потоков приборов соседних типоразмеров. Чем меньше номенклатурный шаг, тем точнее подбор отопительного прибора и тем меньше дополнительный расход теплоты на отопление. Действительный тепловой поток отопительного прибора в системе отопления отличается, как правило, от номинированной из-за всегда имеющихся отклонений фактической разности температур, расхода теплоносителя и барометрического давления от нормированного. Фактический расход теплоносителя в отопительных приборах находят путем отнесения требуемого теплового потока к количеству теплоты, получаемому от 1 килограмма теплоносителя при его охлаждении (вода, воздух) или конденсации (пар) в отопительных приборах. Типоразмер принятого вида отопительных приборов выбирается путем сопоставления требуемого номинированного теплового потока с каталожными значениями, причем требуемый номинированный тепловой поток определяют путем приведения фактической температуры и расхода теплоносителя, а также барометрического давления к нормируемым условиям.
К отопительным приборам предъявляются различные требования, дополняющие и уточняющие требования к системам отопления в целом: теплотехническая — наибольшая плотность теплового потока, отнесенная к единице площади наружной теплоотдающей поверхности, характеризуемая коэффициентом теплопередачи отопительного прибора, малый номенклатурный шаг, широкая номенклатура типоразмеров по теплоплотности; санитарно-гигиенические — ограничение температуры наружной поверхности (желательно ниже 70°С), доступность и удобство очистки от пыли и загрязнений; экономичные — экономный расход материалов (в первую очередь, металлов) на изготовление отопительных приборов, характеризуемый его удельной массой, низкая себестоимость; архитектурно-строительные — соответствие интерьеру помещения, компактность, широкая номенклатура по высоте и глубине; производственно-монтажные — низкая трудоемкость и высокая степень механизации и автоматизации при изготовлении и монтаже; эксплуатационные — надежность, механическая прочность при рабочем избыточном давлении теплоносителя не менее 0,6 МПа, ремонтопригодность, малая тепловая инерция.
При размещении отопительных приборов вертикально оси их и оконного проема должны совпадать (допускается отклонение не более 50 мм). В жилых зданиях, гостиницах, общежитиях, административно-бытовых зданиях производств, и сельскохозяйственных предприятий допускается смещение отопительных приборов от оси проемов для унификации длины подводок к ним. Настенные отопительные приборы устанавливаются возможно ближе к полу помещений (минимальное расстояние от него 60, в лечебных учреждениях — 100, максимально не более 50 мм глубины прибора в установке) и, как правило, открыто. Если по специальному требованию необходимо ограждение или декорирование отопительных приборов, то теплоотдающая площадь укрытого прибора из-за связанного с этим снижением эффективности его теплопередачи не должна увеличиваться более чем на 10% площади открыто установленного прибора.
Тенденции развития отопительных приборов предусматривают совершенствование (в том числе создание приборов динамического отопления) их формы и внешнего вида, расширение номенклатуры, снижение удельной массы и трудоемкости при изготовлении, транспортировании и монтаже, повышение надежности и улучшение эксплуатационных показателей.