Что такое экм в отоплении

Что такое экм в отоплении

Сколько выделяется тепла трубами? Расчет теплоизоляции труб. Расчет регистров отопления.

У многих сантехников рано или поздно возникает один интересный вопрос:

На такой вопрос нет внятного ответа! В интернете и в учебниках по теплотехнике тоже нет нормального объяснения!

Я решил проделать свое расследование и раскрыть тайну расчетов теплопотерь трубопровода! Также объясню, как рассчитать теплоизояцию трубопровода.

Чтобы это понять рассмотрим регистровые отопительные приборы.

Регистровый отопительный прибор

На их основе были разработаны расчеты тепловыделения (теплоотодачи). То есть когда-то давно были произведены специальные опыты для получения тепла от трубы. Данный метод расчетов был придуман для того чтобы рассчитать теплопотери трубы при естественной циркуляции. Как известно раньше система отопления с естественной циркуляцией была простой трубой проложенной по периметру наружных стен дома.

Система отопления с естественной циркуляцией

В этой статье я для Вас открою методы расчетов потерь тепла трубами, для передачи тепла. Таким методом Вы сможете рассчитать даже плинтусную систему отопления. Это когда отопительным прибором является трубопровод, расположенный вдоль стены отапливаемого помещения.

Как проводились опыты по расчету теплопотерь трубы?

Использовались гладкотрубные отопительные приборы (Одиночная и одна над другой):

Подбирался определенный диаметр трубы. Через трубу производился расход теплоносителя. Полученные данные о тепловой энергии заносились в таблицу для каждого диаметра.

Для расчетов был придуман специальный параметр: ЭКМ

Расшифровка ЭКМ. Эквивалентный квадратный метр

Разность 64,5 градусов найдена таким образом: ((95 + 70)/2)-18=64,5

435 ккалорий = 506 Вт, 1 калория = 0,001163 Вт.

435000 калорий/час = 506 Вт/час

1 ЭКМ = 506 Вт при условии, что разность температур теплоносителя и воздуха равна 64,5 градусов Цельсия.

Нужно отопить помещение с теплопотерями 2000 Вт. Трубу использовать в один ряд горизонтально вдоль периметра помещения длиной 18 метров. Труба стальная. Температура воздуха в помещении 20 градусов. Рассчитать какой диаметр трубы применить к данному помещению?

Длина трубы = 5+4+5+4=18 м.

То есть средняя температура теплоносителя будет: 20+64,5=84,5 градусов

Подача: 89,5 градусов

Обратка: 79,5 градусов

Мы примем тот факт, что температура поверхности трубы равна температуре теплоносителя. Для практических примеров систем водяного отопления очень даже подходит. Термическое сопротивление стальной трубы очень мало и обычно может не включаться в расчет.

P.S. Мелочи будите считать, когда будите защищать докторскую диссертацию!

Находим ЭКМ для теплопотерь помещения 2000 Вт

2000 Вт делим на количество метров трубы 18 м. получается 111 Вт на метр трубы.

435 ккалорий = 506 Вт, поэтому 111Вт/м делим на 506Вт, получается 0,219 ЭКМ.

Согласно задаче: один ряд. Сверяясь по таблице, нам подходит наружный диаметр трубы 50мм.

Если нам необходимо уменьшить температуру теплоносителя. То есть уменьшить разницу температур, то на помощь приходит такая таблица:

Зависимость теплоотдачи от температурного напора.

Давайте примем, что температура теплоносителя или поверхности трубы будет равна 60 градусов, тогда разница температур будет равна: 60-20=40 градусов.

При температурном напоре в 40 градусов, получается 270 кКалорий. ЭКМ = 0,26

Поэтому, 0,26*270=70,2 кКалорий

Ответ: Диаметр 50 не подходит для температурного напора в 40 градусов.

Чтобы найти диаметр необходимо выполнить следующее:

1. Находим кКалории при температурном напоре в 40 градусов = 270

3. 2000 Вт делим на 18 метров = 111 Вт

4. 111 / 314 = 0,35 ЭКМ

5. Сверяемся по таблице, подходит 70мм

Ответ: Труба с диаметром 70мм.

Существует другой расчет.

Температурный напор 40 градусов умножаем на 2 кКал/градус = 80 ккалорий/час * 0,9 = 72 ккалор/час

Источник

Эквивалентная нагревательная поверхность прибора

С целью получения единого теплотехнического и производственного показателя в нашей стране в 1957 г. было введено измерение теплоотдающей поверхности всех отопительных приборов в условных единицах площади. За условную единицу площади был принят квадратный метр эквивалентной нагревательной поверхности (м 2 энп) или, короче, эквивалентный квадратный метр (экм). Такое измерение площади нагревательной поверхности стимулирует выпуск совершенных в теплотехническом отношении приборов.

Эквивалентным квадратным метром называется такая площадь теплоотдающей поверхности стандартно установленного отопительного прибора, через которую при средней температуре теплоносителя в приборе 82,5°С в воздух с температурой 18°С передается тепловой поток, равный 506 Вт (435 ккал/ч). За стандартную принимается открытая установка прибора у наружной стены с односторонним присоединением к трубам.

При расчетной разности температуры воды 95-70°C и температурном напоре, равном ((95+70)/2)-18=82,5-18=64,5°С, для передачи в помещение 506 Вт или 506*3,6 кДж/ч (435 ккал/ч) необходимо в расчете на 1 м 2 энп пропустить через отопительный прибор воды в количестве

G=(506*3,6)/((4,187*(95-70))=17,4 кг/(ч м 2 энп);

G=435/(1*(95-70)) =17,4 кг/(ч м 2 энп).

Это, в частности, испытательный расход воды для 1 м 2 энп секционного радиатора, на который делалась ссылка в пояснении к формуле:

Выпускавшийся в 1957 г. секционный радиатор типа H-136 (его строительная глубина 136 мм, монтажная высота 500 мм) был принят за эталон. Через один квадратный метр внешней физической поверхности эталонного радиатора Н-136 (площадь поверхности четырех секций) при испытании в стандартных условиях (испытывался радиатор, состоящий из восьми секций) передавался в помещение тепловой поток, равный как раз 506 Вт (435 ккал/ч). Следовательно, восемь секций радиатора Н-136 имели площадь теплоотдающей поверхности, равную 2 м 2 или 2 м 2 энп (экм).

Исчисление площади внешней поверхности любого отопительного прибора в условных единицах и определение для одного и того же элемента прибора (секции, ребристой трубы, конвектора, панели) отношения площади эквивалентной нагревательной поверхности f_э к площади ею физической внешней поверхности f_ф есть сравнение конкретного прибора с эталонным.

Сопоставление площади поверхности одного элемента отопительного прибора в м 2 энп (экм) с площадью его поверхности в м 2 дает возможность судить о совершенстве прибора в теплотехническом отношении.

Измерение поверхности отопительных приборов в м 2 энп не изменяет формы уравнений; изменяются лишь численные коэффициенты а, b и m (при сохранении значений n и p).

Уравнение для водяных отопительных приборов примет вид:

Для паровых отопительных приборов уравнение принимает вид:

где k_э — коэффициент теплопередачи, отнесенный к 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности прибора;

На основании уравнений можно написать формулы для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности (через 1 экм) любого отопительного прибора.

При теплоносителе воде:

при теплоносителе паре:

В этих формулах и в приведенных выше уравнениях температурный напор вычисляется по выражению как Δt=t_т-t_в в зависимости от средней температуры теплоносителя в отопительных приборах.

В системах водяного отопления, как уже указывалось, за температуру теплоносителя tт принимается

т. е. полусумма температуры воды, входящей t_вх и выходящей tв_ых из прибора.

Применительно к однотрубным системам водяного отопления с последовательно соединенными отопительными приборами выражение, если тепловая мощность прибора Q_пр, Вт, принимает вид:

Уравнение более удобно для пользования, так как при расчете площади нагревательной поверхности приборов в однотрубных стояках известна температура воды, входящей в прибор, а температура выходящей воды зависит от расхода G_пр, не всегда заранее известного.

В системах парового отопления, как уже отмечалось, за температуру теплоносителя принимается

Выражение для определения относительного расхода воды в отопительном приборе G в формулах имеет вид:

для колончатых радиаторов и колончатых стальных панелей при испытательном расходе воды G_исп=17,4 кг/(ч м 2 энп).

для остальных отопительных приборов

Для определения относительного расхода воды в колончатых радиаторах и панелях необходимо знать площадь нагревательной поверхности (чтобы найти действительный расход воды, приходящийся на 1 м 2 энл), которая в вычислениях является искомой величиной.

Поэтому выражение должно быть видоизменено, что будет сделано несколько ниже.

Каждая формула для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 энп конкретного отопительного прибора при теплоносителе воде, отражает влияние на тепловой поток, поступающий в помещение, следующих факторов:

а) температурного напора Δt_сp (как и при теплоносителе паре);

б) расхода воды G_пp;

в) дополнительной потери тепла через наружное ограждение в связи с размещением около него прибора (в формулу вводится значение knp, уменьшенное на 5% против действительного);

г) схемы движения воды в приборе, обусловленной способом его присоединения к трубам, т. е. местами подачи и отвода воды (в формуле изменяются числовые значения коэффициента m’ показателей степени n и p).

Для примера в таблице приведена часть формул, по которым определяется плотность теплового потока через 1 м 2 энп колончатых радиаторов и панелей при теплоносителе воде.

Формулы для определения поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при схеме движения воды сверху-вниз (односторонней и разносторонней)

В формуле даются: коэффициент m’=2,08 (1,79) и показатели степени: при температурном напоре 1+n= 1,32 и при относительном расходе р=0,03. Формула представлена в виде, приведенном к температуре воды t_вx, входящей в прибор, и к перепаду температуры воды Δt_пр в приборе. В таком виде формулой удобно пользоваться при расчете отопительных приборов однотрубных систем водяного отопления.

Схемы подачи и отвода воды из колончатых радиаторов

Теплотехнические испытания чугунных радиаторов при относительном расходе воды G>7 не выявили дальнейшей зависимости коэффициента теплопередачи и плотности теплового потока от количества воды, протекающей через них. Поэтому при G>7 формула меняется формулой, в которой влияние расхода воды учитывается увеличением постоянного множителя m’ до 2,2 (1,89).

Формулы, приведенные в таблице, действительны в пределах изменения температурного напора от 30 до 140°.

Подобную же структуру имеют формулы для определения плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при других схемах движения воды, а также остальных отопительных приборов.

Рассмотрим влияние схемы движения и расхода воды на плотность теплового потока отопительных приборов на примере колончатых радиаторов и панелей. Перепишем уравнение в виде:

α=G_p—поправочный коэффициент, зависящий от расхода воды в приборе.

Влияние схемы движения воды, обусловленной схемой присоединения колончатых радиаторов и панелей к трубам, установим при действительном расходе воды, равном 17,4 кг/(ч м 2 энп), когда поправочный коэффициент α равен единице. Вычислим и запишем в таблице плотность теплового потока q₁ при Δt_ср=0,5 (95+10)-18=64,5°.

Поверхностная плотность теплового потока q₁ колончатого радиатора или колончатой панели при G=1 и Δt_ср=64,5°.

Сопоставление полученных значений плотности теплового потока позволяет оценить тепловую эффективность различных схем подачи и отвода воды при ее относительном расходе, равном единице, для стандартно установленных колончатых радиаторов и панелей: наиболее эффективна схема движения воды сверху — вниз, теплопередача при схеме снизу — вниз сокращается на 10%, а при схеме снизу — вверх — на 22% по сравнению со схемой сверху — вниз.

Зависимость поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей q_э при Δt_ср=64,5° соотносительного расхода воды G для схем движения воды

Уменьшение плотности теплового потока при подаче воды в прибор снизу объясняется усилением неравномерности температурного поля его внешней поверхности, связанной с понижением температуры во вторичных контурах циркуляции воды внутри прибора. При односторонней подаче снизу и отводе воды сверху создается наиболее неровное поверхностное температурное поле («отстает», как говорят, часть площади прибора, удаленная от места ввода горячей воды) и в результате значительно сокращается общий тепловой поток от теплоносителя через внешнюю поверхность прибора в помещение.

Влияние расхода воды на плотность теплового потока колончатых радиаторов и панелей проследим по графикам на рисунке, относящимся к первым трем рассмотренным выше схемам движения воды.

При увеличении относительного расхода воды от 1 до 7 плотность теплового потока qэ возрастает, но в различном темпе в зависимости от схемы движения воды в приборе.

Численные множители к величине q₁, приведенные выше, выражают максимальное значение поправочного коэффициента α для колончатых радиаторов и панелей в формуле:

При относительном расходе воды в радиаторе или панели G α>1.

Источник

К вопросу выбора отопительного прибора

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

Расчетная тепловая мощность любой системы отопления, как правило, определяется на основании составления теплового баланса в обогреваемых помещениях,который формируется в соответствии с температурами воздуха внешней среды в отопительный период, присущими природным условиям конкретной местности.

Основными элементами систем отопления, используемыми для передачи тепла от теплоносителя к воздуху отапливаемых помещений, являются нагревательные приборы, которые по преобладающему способу теплоотдачи делятся на следующие виды [1,2,3]:

— радиационные, передающие излучением не менее 50% всего вырабатываемого теплового потока (потолочные отопительные панели и излучатели),

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

— конвективные, передающие конвекцией не менее 75% общего теплового потока (конвекторы и ребристые трубы).

В настоящее время в системах отопления наиболее широкое распространение получили конвективные и конвективно-радиационные приборы, которые, как, например, показано в [4], можно свести к следующим пяти основным типам:

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

— гладкотрубные приборы (например, приборы, выполненные из стальных гладких труб с наружным диаметром 76, 89, 102 и 108 мм),

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

— приборы из ребристых труб (например, ребристые трубы, изготовленные из серого чугуна длиной 500, 750, 1000, 1500 и 2000мм с круглыми ребрами).

Основные требования, которые предъявляются к отопительным приборам, условно можно разделить на следующие шесть групп [3,4]:

— теплотехнические: заключаются в том, чтобы нагревательные приборы наилучшим образом передавали тепло от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения через единицу площади теплоотдающей поверхности при прочих равных условиях (расход и температура теплоносителя, температура воздуха, место установки и т.д.), т.е. чтобы имели высокий коэффициент теплопередачи К_пр (плотность теплового потока на внешней поверхности стенки при температурном напоре равном единице), Вт/(м 2. К);

— архитектурно-строительные: соответствие дизайна приборов (внешнего вида) интерьеру помещения, увязка со строительными конструкциями, минимальные площадь и объем, занимаемые приборами в помещениях, компактность, т.е. их строительные глубина и длина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть наименьшими;

— санитарно-гигиенические: поддержание заданной температуры воздуха и внутренних поверхностей ограждений помещения во времени при допустимой подвижности воздуха, ограничение температуры нагрева поверхностей отопительных приборов с целью предотвращения сопровождающихся выделением вредных веществ (в частности окиси углерода) разложения и сухой возгонки органической пыли, появляющейся на нагретой поверхности (разложение пыли начинается при температуре 65-70°С и интенсивно протекает на поверхности, имеющей температуру более 80°С, а при температурах поверхности приборов выше 95°С пыль вообще пригорает к металлу), а также обеспечение доступности и возможности легкого и полного удаления пыли с поверхностей нагрева отопительных приборов и пространства вокруг них;

— производственно-монтажные: минимальное число унифицированных узлов и деталей, механизация их изготовления, минимизация трудовых затрат и ручного труда при монтаже;

— эксплуатационные: эффективность работы в течение всего срока эксплуатации, надежность (безотказность, долговечность, ремонтопригодность), безопасность, бесшумность работы и техническое совершенство,управляемость теплоотдачи, зависящая от тепловой инерции приборов, температурная устойчивость и водонепроницаемость стенок приборов при предельно допустимых гидростатических давлениях в системе отопления.

В табл.1 для сравнения приведены качественные показатели основных типов широко распространенных в системах отопления конвективно-радиационных и конвективных отопительных приборов по пяти группам предъявляемых к ним требований.

Таблица 1. Качественные показатели отопительных приборов [4].

приборТребования, предъявляемые к приборамТеплотех-

ническиеЭкономическиеАрхитектурно-

строительныеСанитарно-

гигиеническиеПроизводственно-

монтажныеКпр Вт/(м 2 ×К)стои-

ностиочистка от пылимехани-

монтажеРадиатор:

10,5-11,5+++——++++Гладко-

прибор10,5-14,0—————++——Конвектор:

с кожухом4,7-7,0++——+—+++5,0-3,5*+++++—+++Ребристая

*Теплопередача конвекторов с кожухом заметно зависит от высоты кожуха [3].

На практике же, при проектировании или выборе отопительного прибора, большое значение придается не только коэффициенту теплопередачи К_пр, но и показателю теплоотдачи с 1,0 погонного метра длины прибора. Для сравнения теплотехнических характеристик основных отопительных приборов в табл.2 приведена их относительная теплоотдача с 1,0м длины в равных тепло-гидравлических условиях при использовании в качестве теплоносителя воды (теплоотдача чугунного секционного радиатора глубиной 140мм принята за 100%) [5].

Таблица 2. Относительная теплоотдача отопительных приборов длиной 1,0м [5].

Здесь видно, что наиболее высокой теплоотдачей на 1,0м длины отличаются секционные радиаторы и конвекторы с кожухом, а наименьшую теплоотдачу имеют конвекторы без кожуха и особенно одиночные гладкие трубы.

Наряду с перечисленными выше показателями большое внимание при оценке качества отопительных приборов также уделяется таким характеристикам как: показатель теплового напряжения металла прибора M [6], равный отношению количества теплоты Q_пр, отдаваемого прибором в течение одного часа при определенной разности средних температур dt теплоносителя и воздуха окружающей среды, к весу нагревательного прибора G_м и определяемому по формуле:

(чем больше показатель M, тем более экономичным являет прибор по расходу металла), и показатель удельной массы отопительного прибора (M_уд), равной отношению фактической массы прибора к вырабатываемому им тепловому потоку в нормированных условиях [7]. Этот показатель измеряется в кг/кВт и используется для сравнения различных приборов при одинаковой площади их нагреваемой поверхности. В качестве единицы измерения площади нагреваемой поверхности используется 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].

Таблица 3. Показатели удельной металлоемкости отопительных приборов.

На основе анализа приведенных в табл.1,2,3 теплотехнических и экономических характеристик, можно сделать вывод, что даже совокупность этих показателей не отражает всего спектра требований, предъявляемых к конвективно-радиационным и конвективным нагревательным приборам.

Действительно, наряду с конвекторами с кожухом широко используются, например, ребристые чугунные трубы, имеющие близкие по величине k_пр, но отличающиеся на порядок по удельной массе в пользу конвекторов. Аналогичная ситуация прослеживается у стальных панельных радиаторов и гладкотрубных приборов, у которых при одинаковых k_пр удельная масса отличается в 2,5 раза в пользу радиаторов. Несмотря на большую металлоемкость, в настоящее время достаточно востребованными являются, например, чугунные секционные радиаторы [5].

В табл.4 показаны такие технические характеристики отопительных приборов, как: предельно допустимое давление внутри приборов при рабочих условиях (рабочее давление) и средний коэффициент местного гидравлического сопротивления (КМС) приборов при диаметре подводок к ним Dy=20мм, с указанием основной области их применения.

Таблица 4. Технические характеристики отопительных приборов.

Анализируя характеристики, приведенные в табл.1-4, можно сделать вывод, что область применения отопительных приборов зависит не только от вида предъявляемых к ним требований теплотехнического и экономического характера, но и от специфических условий их эксплуатации. Именно эксплуатационные требования зачастую являются определяющими при выборе того или иного типа отопительных приборов.

Известно, например, что чугунные радиаторы плохо переносят гидравлические удары, а также характеризуются большой металлоемкостью и сложностью монтажа (перед установкой требуется дополнительная протяжка межсекционных соединений), высокой тепловой инерцией (т.е. система на их базе не так быстро откликается на регулирование температуры в помещении) и непривлекательным внешним видом. Однако, они практически не требовательны к качественному составу воды, которая используется в качестве теплоносителя, т.к. обладают высокой коррозионной стойкостью.

Стальные панельные радиаторы крайне критичны к составу используемой в качестве теплоносителя воды, поэтому для их изготовления применяется коррозионностойкая холоднокатаная листовая сталь. При изготовлении из обычной стали срок службы радиаторов сильно сокращается из-за интенсивной внутренней коррозии. Их не разрешается применять и в помещениях с агрессивной воздушной средой. Область их применения также ограничена системами отопления со специально обработанной (деаэрированной) сетевой водой [5]. Стальные панельные радиаторы вообще не переносят слива теплоносителя (поэтому не используются в открытых системах отопления), а также плохо переносят гидравлические удары теплоносителя. Кроме того, практика показала невозможность их использования в паровых системах отопления [4].

Алюминиевые радиаторы, отличающиеся малым весом, красивым дизайном и хорошей теплоотдачей. Однако они очень требовательны к качественному составу воды как теплоносителя (в частности, к кислотности), а также критичны к газообразованию, которое приводит к «завоздушиванию» всей системы отопления. Кроме того, коррозия, разрушающая алюминиевые радиаторы усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.

Стальные толстостенные гладкотрубные приборы, как правило, с наружным диаметром 76, 89, 102 и 108 мм [5], характеризуются высокими значениями коэффициента теплопередачи, их легко очищать от пыли. Однако, они тяжелы и громоздки, занимают много места, их внешний вид не соответствует современным требованиям, которые предъявляются к интерьеру помещений. Их применяют для отопления промышленных зданий и особенно пыльных производственных помещений, где не могут быть использованы отопительные приборы других видов [3,5].

Основным недостатком стальных конвекторов является их сравнительно невысокая теплоотдача. Действительно, по этому показателю они уступают, например, секционным чугунным и стальным панельным радиаторам, а также гладкотрубным отопительным приборам (табл.1). Кроме того, их конструктивные особенности (например, малый шаг оребрения) осложняют очистку приборов от пыли, которая оседает на пластинах ребер охлаждения, снижая теплоотдачу. Однако, анализ основных показателей, характеризующих свойства рассмотренных выше типов отопительных приборов, позволяет сделать вывод о том, что стальные конвекторы наилучшим образом отвечают максимальному количеству требований, предъявляемых к отопительным приборам. Этим и объясняется то, что в настоящее время они являются самыми распространенными практически во всех регионах России. Не смотря на далеко не самую высокую теплоотдачу стальных конвекторов, их производство в России не прекращается, а увеличивается (при сокращении объемов выпуска, например, чугунных радиаторов). Вместе с тем наряду со стальными конвекторами выпускаются, например, конвекторы марки «Север», конструкция которых аналогична конструкции конвекторов серии «Аккорд», но их П-образные пластины штампуются из дюралюминиевой ленты или листа толщиной 1мм.

В настоящее время все шире начинает развиваться производство конвекторов, нагревательные элементы которых выполнены из медных или латунных трубок с насаженными на них в качестве ребер охлаждения тонкими медными или алюминиевыми пластинами (например, конвекторы «ClassicStyle», «REGULUS», «Atoll», «AtollPro», «Rodos»). Применение конструкционных материалов, обладающих повышенной теплопроводностью, не только резко увеличивает теплоотдачу конвекторов, но и придает им новые эксплуатационные преимущества. Для сравнения в табл.5 приведены основные технико-эксплуатационные характеристики медных конвекторов, производимых компанией «ClassicStyle», и других типов широко эксплуатируемых в настоящее время в России отопительных приборов.

Таблица 5. Основные технико-эксплуатационные характеристики

показателейПриборы отопленияЧугун-ныйрадиа-торСталь-нойрадиа-торСталь-нойконвек-

конвек-торCLASSICstyleОбласть применения (система)центральная++(-)+—+++автономная+++++++Устойчивость к агрессивной среде теплоносителя (хлор, оксиданты и т.п.)+——+(-)—++Скорость прогрева помещения (инерционность)—+—+(-)—+(-)+Кол-во границ сред (потеря теплоотдачи) (вода-грунт-металл1-металл2-краска-воздух внутри помещения)4444от 5

до 62Экологичность (вредные испарения ЛКМ)Нагревательные элементы покрыты ЛКМ (антикоррозийное покрытие, краска)Эколо-гичноГарантированный срок службы, летдо 10до 15до 49Гарантийный срок, летдо 56 (72мес.)Компактность———+(-)+(-)++Стоимость монтажа (комплектующие + работа)сред-няявысо-каянизкаявысо-каявысо-каянизкаянизкаяПроблемы эксплуатации:

воздушные пробки (А), засоры (В), электрохимич. коррозия (С)AA,BнетA,BA,B,CB,CнетДизайн—+(-)—+++КЛАС-СИКАУстойчивость к гидравлическим ударам+—+——+(-)+Необходимость профилактического обслуживаниясред-няянетнетвысо-каявысо-каянетнетДопустимое давление,атмдо 40до 15до 40до 35до 50до 130Максимальная рабочая температура, °Сдо 110до 130Эффективность при низкой температуцре воды в системе отопления+(-)+(-)—+(-)—+(-)+

Таким образом, сравнивая характеристики отопительных приборов, приведенные в табл.1-5, можно заключить, что на сегодняшний день самым серьёзным конкурентом среди огромного многообразия существующих типов отопительных приборов являются медные конвекторы (например, производства компании «ClassicStyle»). Эти приборы могут использоваться как в автономных системах теплоснабжения с замкнутой циркуляцией теплоносителя, так и в системах центрального отопления. Ониимеют следующие основные преимущества:

— теплопроводность 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 слабых мест для протечек,

— расширенный диаметр трубы (28мм)нагревательного элемента повышает гарантию того, что конвектор не забьется и не засорится перегоняемымс теплоносителем абразивом или другими твердыми частицами, и позволяет существенно снизить дополнительныефинансовые затраты, связанные с профилактическим обслуживаниемконвекторов (их не нужно промывать, прочищать, спускать воду или воздух),

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

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

— в процессе эксплуатацииконвектора на внутренней поверхности медной трубыего нагревательного элемента образуется стойкий водонерастворимый защитный слой – тенорит,который предохраняет контактирующую с теплоносителемповерхность отвоздействияприсутствующихв нем ржавчины, окалины и различных отложений,приводящих к химическому и механическому износу отопительных приборов,

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

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

— у медных труб более низкий коэффициент шероховатости, чем у стальных и даже полимерных труб, что снижает коэффициент местного гидравлического сопротивления прибора и увеличивает его пропускную способность.

Серьезной технической особенностью медных конвекторов, о которой всегда необходимо помнить, является то, что при контакте меди с другими металлами (например, сталью, алюминием) возникает электрохимическая коррозия, которая приводит к разрушению этих металлов. Для исключения данного негативного явления медь и другие металлы, используемые в одной системе, необходимо разделять диэлектрическими (электроизолирующими) прокладками.

В табл.6 для сравнения приведены рассчитанные по описанной в [8] методике основные тепловые характеристики конвектора, нагревательный элемент которого (включая трубу и пластины оребрения) выполнен из металлов с разной теплопроводностью: стали, латуни и меди.В качестве расчетной модели принят прибор марки «Комфорт-20» КСК20-0,655. Расчет выполнен при нормальных (нормативных) условиях эксплуатации отопительного прибора, определяемых в [9], а именно: температурном напореdТ=70°С; расходе теплоносителя через отопительный прибор М_пр=0,1кг/с (360кг/ч)и стандартном (нормальном) атмосферном давлении В=1013,3гПа (760мм рт. ст.).

Таблица 6. Основные тепловые характеристики конвекторов с нагревательным элементом из разных металлов.

На основании приведенных в табл.6 расчетных данных можно однозначно заключить, что тепловая мощность конвектора тембольше, чемвыше теплопроводность металла, из которого выполнены его теплоотдающие конструктивные элементы. Так, теплоотдача конвектора, в котором труба и ребра охлаждения нагревательного элемента выполнены из латуни, примерно на 10,63%выше, чем стального, а тепловая мощность медного конвектора выше, чем стального примерно на 15,16%. При этом следует отметить, что теплопроводность латуни в 2,44 раза, а меди в 8,67 раза выше, чем стали.

Кроме перечисленных выше преимуществ медных конвекторовследует отметить, что они являются перспективными и с точки зрения дальнейшегосовершенствования. С целью увеличения теплоотдачи, например, эти приборымогут быть дополнительно оснащены электрическими вентиляторами (аналогичноконвекторам марки «Бриз»),или – воздушными клапанами для регулирования теплоотдачи (как конвекторы марки «Комфорт»).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.

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

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

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

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

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

8. Дрон Ю.И., Балмаев Б.Г. Способ аналитического расчета тепловой мощности конвектора отопления с пластинчатыми ребрами охлаждения// Новости теплоснабжения, 2013, № 2. С. 46-48.

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

Источник