Текст книги "Санитарно-технические работы"

Глава 6
Устройство систем отопления

6.1. Общие сведения о системах отопления

Отопление — обогрев помещений с целью возмещения В НИХ тепловых потерь и поддержания устанавливаемой нормами и другими требованиями температуры воздушной среды.

Температурные условия в помещениях зависят от поступления и потерь теплоты, а также от теплозащитных свойств наружных ограждений, расположения отопительных и нагревательных приборов, размеров помещения. Теплота в помещение поступает от людей, животных, бытового и технологического оборудования, источников искусственного освещения, за счет приточного вентиляционного воздуха и солнечной радиации, при технологических процессах, связанных с выделением теплоты, если это помещение производственное.

Потери теплоты вызваны теплопередачей через наружные ограждения зданий (стены, окна, двери, полы нижнего этажа или подвала и перекрытия верхнего этажа), нагреванием холодного воздуха, поступающего через неплотности в ограждениях, и т. д.

Разность расчетных температур внутреннего и наружного воздуха, размеры и ориентация наружных ограждений, их теплотехнические качества, бытовые и технологические тепловыделения, а также метеорологические условия (например, скорость ветра и влажность наружного воздуха) определяют расчетные максимальные теплопотери, выражаемые в ваттах (Вт). Теплота, поступающая в помещения от источника тепловой энергии, должна быть равна теплопотерям. Однако как наружные, так и внутренние условия постоянно изменяются, и подачу теплоты следует регулировать.

Потребность в теплоте для отопления зданий превышает расчетные значения теплопотерь в связи с бесполезными теплопотерями, которые связаны с теплопередачей теплопроводов, проложенных в неотапливаемых помещениях (чердаках, подвалах), повышенными теплопотерями через наружные ограждения, у которых размещены теплопроводы и отопительные приборы, и другими причинами. Бесполезные потери не должны превышать 10 % от расчетных потерь для жилых зданий и 15 % – для общественных.

Теплота, необходимая для отопления, образуется обычно при сжигании топлива в котельных, на теплоэлектроцентралях (ТЭЦ), атомных теплоэлектроцентралях (АТЭЦ), атомных станциях теплоснабжения (ACT) и в отопительных печах. В последнее время используется также электрическая солнечная и геотермальная энергия.

Более рациональное сжигание топлива обеспечивается в больших котельных, имеющих максимальные значения коэффициента полезного действия (КПД), возможностью использования низкосортного топлива и более высоким уровнем эксплуатации систем. В качестве топлива используют различные виды угля, мазут, торф, газ, дрова, древесные отходы производства, биомассу, биогаз, горючие сланцы, а также мусор на мусоросжигательных заводах.

Потребность топлива зависит от КПД сжигающих устройств, эффективности теплоизоляции и протяженности теплопроводов от источников до потребителей, а также от теплоты сгорания топлива. Теплота сгорания топлива характеризует количество теплоты в джоулях, которое выделяется при полном сгорании 1 кг твердого или жидкого топлива или 1 м³ газа при нормальных условиях и выражается соответственно в МДж/кг или МДж/нм³.

Различают низшую и высшую теплоту сгорания. Низшая меньше большей на количество теплоты, которая затрачивается на испарение воды, содержащейся в топливе или образующейся при его сгорании. Низшая теплота сгорания для каменных углей равна 17–34 МДж/кг, мазута – около 38,5 МДж/кг, природных газов —

31 – 38 МДж/нм³, искусственных газов 4 – 15 МДж/нм³. Поскольку этот показатель у разных видов топлива имеет широкие пределы, принято понятие условного топлива.

Условным считается топливо, низшая теплота сгорания которого по рабочей массе (масса топлива в том виде, в котором оно поступает к потребителю, т. е. с балластом – золой и влагой) равна 29,3 МДж/кг для твердого и жидкого или 29,3 МДж/нм³ для газообразного топлива.

Системы отопления могут быть местными и централизованными. В местных системах тепло вырабатывается непосредственно в отапливаемых помещениях. К местным системам относятся печное отопление, отопительные аппараты, работающие на твердом, жидком и газообразном топливе, электрические нагреватели и др. В централизованных системах тепло вырабатывается в едином центре и по трубопроводам транспортируется к потребителям. Таким центром могут быть местные, квартальные, районные котельные или ТЭЦ и т. д.

По способу циркуляции воды системы центрального водяного отопления делятся на системы с естественной (рис. 6.1) и насосной (рис. 6.2) циркуляцией воды. В зависимости от схемы присоединения к стоякам нагревательных приборов системы отопления могут быть однотрубные и двухтрубные. По месторасположению разводящих магистралей системы отопления подразделяют на системы с верхней и нижней разводками, с вертикальной и горизонтальной разводками внутри здания.

Системы водяного отопления состоят из следующих основных элементов: генератора теплоты или теплообменника для получения теплоты от другого источника; отопительных приборов для передачи теплоты от теплоносителя воздуху и ограждающим конструкциям помещения; магистралей для перемещения теплоносителя между источником теплоты и отопительными приборами; расширительного сосуда, служащего для поддержания заданного гидростатического давления в системе отопления при разных температурах теплоносителя. В системах с искусственным побуждением устанавливают элеваторные или циркуляционные насосы.

Рис. 6.1. Системы водяного отопления с естественной циркуляцией: а – двухтрубная; б – однотрубная; 1 – котел; 2 – главный стояк; 3 – расширительный бак; 4 – подающая магистраль; 5 – краны двойной регулировки; 6 – отопительные приборы; 7 – трехходовые краны; 8 – стояк со смещенным замыкающим участком; 9 – проточный стояк; 10 – стояк с центральными замыкающими участками; 11 – обратная магистраль

Рис. 6.2. Схема двухтрубной системы отопления с насосной циркуляцией и верхней разводкой:1 – котел; 2 – подающий трубопровод; 3 – расширительный сосуд; 4 – воздухосборник; 5 – горячий подающий стояк; 6 – нагревательные приборы; 7 – обратный трубопровод; 8 – обратная сборная магистраль; 9 – насос

Системы водяного отопления подразделяют на потенциальные с предельной температурой горячей воды до 65 °C (обычно системы гелиоотопления и системы с тепловыми насосами), низкотемпературные с температурой 85 – 105 °C и высокотемпературные – ПО – 150 °C.

В системах водяного и парового отопления при расположении отопительных приборов (радиаторов, конвекторов, приставных отопительных панелей) на высоте не более 1 м от пола предельная температура теплоносителя для жилых и общественных зданий – не более 105 °C, а при использовании конвекторов в кожухе 130 °C; для некоторых производственных помещений и лестничных клеток – до 150 °C.

По расположению труб, соединяющих отопительные приборы, системы водяного и парового отопления бывают вертикальные и горизонтальные. Теплопроводы вертикальных систем подразделяют на магистрали, стояки и подводки; подающие – для горячей воды или пара к приборам и обратные – для отведения охлажденной воды или конденсата.

По размещению магистралей различают системы с верхней и нижней разводкой.

По направлению движения теплоносителя в магистральных трубопроводах водяные системы отопления могут быть тупиковыми и с попутным движением воды. Однотрубные системы водяного отопления, как правило, устраивают с тупиковой разводкой трубопроводов. Системы отопления с попутным движением теплоносителя имеют большую протяженность трубопроводов, чем системы с тупиковой разводкой.

6.2. Отопительные котельные

По назначению котельные подразделяют на отопительные, производственные и отопительно-производственные. Отопительные котельные используют для теплоснабжения систем отопления и вентиляции или теплоснабжения систем отопления, вентиляции и горячего водоснабжения.

Отопительные котельные, как правило, оборудуют водогрейными котлами. В районных и квартальных котельных большой теплопроизводительности используют обычно стальные водогрейные котлы для работы на жидком, газообразном и твердом топливе производительностью до 209 МВт. Котлы работают как в основном режиме – подогрев сетевой воды от 70 до 150 °C, так и в пиковом – от 110 до 150 °C.

В котельных производительностью до 6 МВт применяют чугунные секционные, комбинированные (чугун – сталь) и стальные котлы. Такие котлы предназначены для нагрева воды до температуры 115 °C при максимальном избыточном давлении 0,6 МПа и для выработки пара давлением от 0,07 МПа. В настоящее время наиболее широко применяют комбинированные котлы «Братск», «Братск М» и КВм-0, 63К с механической унифицированной топкой для сжигания каменных и бурых углей, а также автоматизированные котлы «Братск-1 Г» и «Факел Г» для работы на газе низкого давления. Для работы на легком жидком топливе используют котел «Факел-0,8 ЛЖ». Для отопления отдельных квартир и малоэтажных зданий служат малогабаритные секционные чугунные котлы КЧМ-2М, КЧМ-ЗМ и др., нагревающие воду в системе до температуры 95 °C.

Выбор типа котла определяется нуждами потребителей, технико-экономическими показателями котлов, видом используемого топлива и местными условиями. Количество котлов зависит от общей потребности в тепловой энергии, системы теплоснабжения и теплопроизводительности отдельных котлов.

Для теплоснабжения промышленных, жилых и культурно-бытовых объектов в труднодоступных районах, а также для временного теплоснабжения строящихся объектов используется передвижная автоматизированная котельная установка (ПАКУ) производительностью 3,72 МВт, работающая на легком жидком топливе, сырой нефти или газе.

Для работы на твердом топливе применяют установку УКМТ-1 производительностью 1,25 МВт.

Традиционные котельные в районах с большим числом солнечных дней в году часто комплектуют гелиоустановками. Для этой цели используют, например, установку УКМТ-3, которая состоит из блочно-модульной котельной производительностью 3,75 МВт, работающей на каменных и бурых углях, и системы гелиоснабжения мощностью 0,28 МВт для горячего водоснабжения в межотопительный период, включающий в себя установку солнечных коллекторов (УСК). В УСК входят теплообменник, бак-аккумулятор горячей воды, циркуляционные насосы, заглубленный сливной бак, теплопроводы и приборы автоматики. УСК комплектуют 56 блоками коллекторов, устанавливаемыми на открытой незатененной площадке в четыре ряда по 14 блоков в каждом. Блок состоит из 10 солнечных коллекторов (два ряда по 5 коллекторов), ориентированных на юг и наклоненных под углом 60° к горизонту. Использование УСК позволяет ежегодно экономить около 100 т топлива.

Основной элемент гелиосистем – солнечные гелиоводонагреватели, которые устанавливают на кровлях зданий или на других ограждающих конструкциях, а также на открытых площадках, облучаемых солнцем.

Гелиоводонагреватель состоит из гелиокотла, представляющего два сваренных между собой листа гофрированной стали толщиной 1 мм, которые в сечении образуют канал для прохода нагреваемой воды или другого теплоносителя. В качестве гелиокотла применяют также стальные штампосварные панельные радиаторы или трубчато-ребристые нагревательные элементы с малым шагом пластин. Гелиокотел помещают в алюминиевый анодированный корпус, который закрывают сверху двойным оконным стеклом с резиновым уплотнителем, а снизу – фанерой или древесно-волокнистой плитой. Для уменьшения теплопотерь гелиоводонагреватель имеет теплоизоляцию толщиной 50 мм – пенополистирол или другой теплоизоляционный материал. Для лучшего восприятия солнечной радиации на поверхность гелиокотла наносят гальваническое покрытие – черный никель по антикоррозионному подслою цинка.

Принцип действия аппарата заключается в накоплении энергии солнечной радиации черной поверхностью гелиокотла и передаче ее теплоносителю. Холодная вода под давлением 0,1–0,6 МПа поступает через подающий штуцер в каналы котла, где воспринимает теплоту от его горячей стенки, после чего нагретая вода через сливной штуцер подается в отопительную или водопроводную систему.

6.3. Отопительные приборы

Теплота передается конвекцией и излучением (радиацией). По преобладающей форме передачи теплоты отопительные приборы подразделяют на радиационные, конвективные и конвективно-радиационные. В водяных и паровых системах отопления в основном применяются конвективно-радиационные и конвективные приборы.

Наиболее распространены следующие типы отопительных приборов: радиаторы (секционные и панельные), конвекторы (с кожухом и без кожуха), ребристые трубы, гладкотрубные регистры, отопительные панели и приборы динамического отопления – вентиляторные конвекторы и децентрализованные нагреватели (доводчики) (рис. 6.3).

В зависимости от материалов отопительные приборы бывают металлические – из чугуна, стали, алюминия и сплавов, латуни, 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.

6.3. Схема отопительных приборов различных видов (поперечныеразрезы):а – радиатор чугунный секционный; б – радиатор стальной панельный (РСВ); в – гладкотрубный прибор из трех горизонтальных стальных труб; г – конвектор с кожухом; д – прибор из двух ребристых труб; 1 – канал для теплоносителя; 2 – стальная пластина; 3 – чугунный фланец

По высоте отопительные приборы делят на высокие (высотой более 650 мм), средние (более 400–650 мм), низкие (более 200–400 мм) и плинтусные (высотой 200 мм и менее); по глубине в установке (с учетом расстояния от прибора до стены) – малой глубины (до 120 мм включительно), средней глубины (более 120 мм – до 200 мм) и большой глубины (более 200 мм).

По тепловой инерции отопительные приборы подразделяют на малоинерционные, имеющие небольшую массу и вмещающие малое количество воды (например, конвекторы), и инерционные – массивные, вмещающие значительное количество воды (например, чугунные радиаторы, бетонные панели).

Отопительные приборы характеризуются по номинальному тепловому потоку в киловаттах (кВт). За нормированные принимают такие условия работы отопительного прибора, при которых разность средних температур теплоносителя в приборе и воздуха в помещении составляет 70 °C, 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 в приборе осуществляется по схеме сверху вниз.

Секционный радиатор представляет собой конвективно-радиационный прибор, состоящий из отдельных колончатых элементов – секций с каналами, обычно эллипсообразной формы. Такой прибор передает около 30 % всего количества теплоты, остальное – конвекцией.

Секции радиатора отливают из чугуна, алюминия или его сплавов либо изготовляют из стали, штампуя половинки секций и сваривая их затем между собой. Секции соединяют на ниппелях – чугунных из ковкого чугуна либо стальных с прокладками из термостойкой резины (при температуре теплоносителя до 130 °C) или паронита (при температуре свыше 130 °C). Секции стальных радиаторов соединяют также на сварке.

Ниппеля, имеющие с одной стороны правую резьбу, с другой – левую, одновременно ввинчивают в две смежные секции вверху и внизу и тем самым стягивают секции между собой: в заводских условиях – с помощью механизма ВМС-111М, на стройке – специальным ключом. В ниппельные отверстия крайних секций вверху и внизу ввинчивают пробки глухие или с отверстиями диаметром 10, 15 или 20 мм (с левой и правой резьбой) – для присоединения радиатора к теплопроводам.

Наиболее распространены чугунные секционные радиаторы МС-140 с двумя колонками по глубине. Монтажная высота – расстояние между центрами ниппельных отверстий радиаторов – составляет 500 мм, глубина – 140 мм, длина секции – 108 мм. Промышленность выпускает также подобный радиатор МС-90 малой глубины – 90 мм. По специальным заказам и в качестве товаров народного потребления изготовляют радиаторы с уменьшенной (до 300 мм) монтажной высотой (М-140А-300, Ст-90-300). С завода-изготовителя эти радиаторы поставляют обычно сгруппированными по 7–8 секций, но не более 12 в приборе.

Радиаторы МС-140 и МС-90 используются при рабочем избыточном давлении теплоносителя в системе отопления до 0,9 МПа, что расширяет возможности их применения, все остальные чугунные секционные радиаторы – при давлении до 0,6 МПа. У радиаторов МС-140 и МС-90 расстояние между колонками соседних секций увеличено, кроме того, отсутствуют межколонные наклонные ребра, что наряду с другими конструктивными особенностями определяет их улучшенные гигиенические и эстетические качества.

Производство чугунных радиаторов требует большого расхода металла, трудоемко в изготовлении и монтаже, поэтому сокращается за счет увеличения выпуска отопительных приборов из стали, алюминия и его сплавов.

Панельный радиатор – конвективно-радиационный прибор, изготовляемый из двух штампованных профилированных и затем сваренных между собой стальных листов толщиной 1,4–1,5 мм. Радиаторы используют для систем водяного отопления жилых, общественных и производственных зданий, подсоединенных по независимой схеме (через бойлеры) к теплопроводам систем теплоснабжения, а также для индивидуальных систем отопления при отсутствии водоразбора. Они рассчитаны на рабочее избыточное давление до 0,6 МПа (пробное избыточное давление 0,9 МПа) и максимальную температуру теплоносителя 150 °C.

Стальные панельные радиаторы выпускают двух типов: РСВ – колончатые с вертикальными каналами между верхним и нижним горизонтальными регистрами, без оребрения, а также с тыльным приварным стальным П-образным оребрением и РСГ – с горизонтальными каналами (10 каналов по высоте прибора). Радиаторы РСГ выпускают четырехходовые – вход и выход теплоносителя по одному верхнему и нижнему горизонтальным каналам и между ними дополнительно два хода из четырех каналов каждый. Перемычки между ходами выполняют переменного сечения, что способствует выравниванию расхода теплоносителя по каждому из четырех каналов внутренних ходов.

Монтажная высота стальных панельных радиаторов – 500 мм, глубина по панели – 21 мм, по присоединительному патрубку – 30 мм. Удельная металлоемкость в среднем в 2 раза меньше металлоемкости чугунных радиаторов.

Гидравлическое сопротивление секционных и панельных колончатых радиаторов практически совпадает, незначительно отличается оно и у радиаторов РСГ, поэтому все эти радиаторы можно заменять один на другой, как правило, без пересчета системы отопления.

Секционные и панельные радиаторы поставляют на стройку огрунтованными (обычно грунтовкой ГФ-021). После окончания отделочных работ их окрашивают красками на масляной основе. Не допускается окрашивать радиаторы алюминиевой и бронзовой красками, так как их номинальный тепловой поток снижается.

Панели лучистого отопления, размещаемые в промышленных зданиях под потолком, представляют собой змеевики или регистры с приваренными к ним плоскими панелями – экранами (рефлекторами). При горизонтальном расположении панели (экраны) с тыльной, обращенной к потолку стороны имеют слой теплоизоляции. В некоторых случаях применяют вертикальную подвеску таких панелей, обычно у наружных стен.

Конвектор – конвективный прибор, главной частью которого служит трубчато-ребристый нагревательный элемент. Конвекторы выпускают с кожухом – настенные и напольные, а также без кожуха. Все конвекторы рассчитаны на работу в системах водяного отопления с теплоносителем температурой до 150 °C и рабочим избыточным давлением до 1 МПа (пробное давление – 1,5 МПа). Конвекторы с кожухом – наиболее эффективные и экономичные отопительные приборы, особенно при использовании в однотрубных водяных системах отопления многоэтажных зданий (рис. 6.4). У настенных конвекторов кожух образуется боковыми стенками, фронтальной панелью и, как правило, стеной, на которой прибор крепится. Напольные конвекторы оснащены кожухом коробчатого типа и опорами (ножками).

Рис. 6.4. Конвектор в кожухе

Настенные конвекторы с кожухом «Комфорт-20», «Универсал», «Универсал С», изготовляемые из стали, предназначены для систем водяного отопления жилых зданий. Допускается их установка в общественных зданиях (в кабинетах, административных и других недоступных для массового посетителя помещениях), а также во вспомогательных помещениях производственных зданий.

Конвекторы «Комфорт-20» выпускают в двух исполнениях: концевом и проходном. У концевого конвектора с одной стороны два патрубка (гладкие – под сварку или с короткой резьбой – для соединения на резьбе), с другой – гнутая труба (калач) или коллектор; у проходного – по два патрубка с каждой стороны (гладкие или с короткой резьбой с одной стороны и длинной – с другой).

Воздушным клапаном-заслонкой можно без установки запорно-регулирующей арматуры изменять тепловой поток. Поэтому эти конвекторы можно применять в гидравлически устойчивых и наиболее экономичных проточных однотрубных системах отопления.

Выпускают настенные конвекторы с кожухом «Универсал» малой глубины с нагревательными элементами на базе электросварных труб условным диаметром 20 и 15 мм и конвекторы «Универсал С» средней глубины на базе труб условным диаметром 20 мм.

Напольные (островные) стальные конвекторы с кожухом бывают низкие (КО «Ритм», «Ритм-1500», «Универсал С») и высокие (КВ). Низкие применяют для отопления зданий различного назначения, а конвекторы КВ – для отопления лестничных клеток, холлов и других помещений большого объема.

Стальные настенные конвекторы без кожуха «Аккорд» и его модификации предназначены для систем отопления зданий различного назначения. Конвектор состоит из двух расположенных одна над другой стальных электросварных труб условным диаметром 20 мм с насаженными на них с шагом 40 мм П-образными пластинами толщиной 0,8 мм, контакт которых с трубами обеспечивается дорнованием (увеличением диаметра труб после сборки).

В конвекторах «Север» без кожуха, конструкция которых аналогична конструкции конвекторов «Аккорд», П-образные пластины штампуются из дюралюминиевой ленты или листа толщиной 1 мм. Конвектор «Север» – самый легкий прибор, поэтому его применяют для отопления инвентарных (передвижных) зданий, а также зданий различного назначения преимущественно в северных и других отдаленных районах страны, чтобы сократить транспортные расходы на его перевозку.

В настоящее время изготовляют конвекторы «Коралл», ЛАК (литой алюминиевый) без кожуха, у которых для прохода теплоносителя используются водогазопроводные трубы условным диаметром 20 мм, а основная теплоотдающая поверхность образована отлитыми под давлением ребрами из вторичного алюминия. Качественный контакт между трубами и оребрением обеспечивается в процессе отливки ребер.

Конвектор «Коралл» (оребренный алюминиевый литой) состоит из однотрубных ребристых модулей (секций) теплоплотностью 0,8 кВт/м. Промышленность выпускает двухъярусную по высоте и двухрядную по глубине компоновки этих модулей как в концевом, так и в проходном исполнениях (средняя теплоплотность – 1,4 кВт/м) для установки на стене и на полу. Глубина в установке однорядных настенных модификаций – 80 мм, двухрядных настенных – 160 мм. Высота одноярусных конвекторов – 210 мм, двухъярусных – 510 мм (монтажная высота присоединительных патрубков – 300 мм). Длина различных типоразмеров – от 500 до 1500 мм.

Конвектор ЛАК состоит из двухтрубных модулей проходного и концевого исполнения высотой 500 и 350 мм (монтажная высота соответственно 220 и 180 мм). Глубина прибора – 80 мм; глубина в установке на стене – 100 мм; расстояние от стены до центральных осей труб – 60 мм; длина в зависимости от типоразмера – от 322 до 1466 мм; средняя теплоплотность при высоте конвектора 500 мм – 1,3 кВт/м, при высоте 350 мм – около 0,9 кВт/м. Применение алюминия и его сплавов позволило уменьшить металлоемкость конвекторов по сравнению со стальными конвекторами.

Все конвекторы изготовляют в полной строительной готовности и поставляют в комплекте со средствами крепления.

Ребристые трубы используют в системах отопления промышленных зданий, коммунально-бытовых предприятий, а также в сушильных камерах с теплоносителем температурой до 150 °C и давлением до 0,6 МПа. Ребристые трубы отливают из серого чугуна длиной 500, 750, 1000, 1500 и 2000 мм, с круглыми ребрами наружным диаметром 175 мм и шагом 20 мм. Теплоплотность таких труб – 0,776 кВт/м.

Чугунные трубы повышенной теплоплотности (0,844 кВт/м) выпускают тех же длин и того же наружного диаметра ребер, что и описанные выше трубы, но с уменьшенным до 18 мм шагом ребер и увеличенным их количеством за счет отливки двух дополнительных ребер со стороны одного из фланцев. Удельная масса ребристых труб несколько выше, чем у чугунных радиаторов. Все ребристые трубы поставляют огрунтованными.

Биметаллические ребристые трубы представляют собой стальные трубы условным диаметром 32 мм со спирально-накатными алюминиевыми ребрами наружным диаметром около 100 мм и шагом ребер 7 мм. Такие трубы поставляют как окрашенными, так и неокрашенными. В последнем случае их теплоплотность в среднем на 8 % ниже, чем у окрашенных.

Змеевики и регистры из стальных гладких труб с наружным диаметром от 20 до 150 мм применяют для отопления общественных и промышленных зданий и особенно пыльных производственных помещений, где нельзя устанавливать ребристые трубы или конвекторы, а также в системах отопления теплиц.

Отопительные панели, представляющие собой бетонную панель толщиной около 50 мм с заделанным в ней змеевиком или регистром из стальных, стеклянных или полимерных труб, используют для отопления зданий с повышенными гигиеническими требованиями (например, для детских садов и яслей). Из-за сложности поддержания стабильных тепловых показателей таких панелей, зависящих от плотности бетона, надежности контакта его с трубами змеевика или регистра, применение бетонных отопительных панелей в последнее время ограничено.

Приборы динамического отопления – децентрализованные нагреватели (доводчики) и вентиляторные конвекторы обеспечивают наряду с отоплением и вентиляцию помещений. Кроме того, с помощью этих приборов можно регулировать тепловой поток в широких пределах в зависимости от меняющихся метеорологических условий (например, в северных районах).

Доводчики устанавливают в системах воздушного отопления с центральной приточной камерой, обеспечивающей подачу чистого увлажненного воздуха температурой 8 – 10 °C. Необходимую температуру воздуха можно обеспечить, пропуская его часть через теплообменник или обводной канал доводчика.

Вентиляторный конвектор оборудован вентиляторным агрегатом, теплообменником, фильтром, воздухозаборным устройством и в некоторых случаях увлажнителем. Такой конвектор может работать как в рециркуляционном режиме, так и с непосредственным (через канал в наружной стене здания) забором наружного воздуха для вентиляции. Меняя частоту вращения ротора встроенного вентилятора или отключая его и переходя на работу в режиме свободной конвекции, можно широко варьировать условия отопления и вентиляции.

Теплоноситель с температурой до 150 °C и избыточным давлением до 1 МПа к приборам динамического отопления подводится обычно по двухтрубной или бифилярной системе отопления.

Воздухонагреватели (калориферы) предназначены для нагрева воздуха в системах воздушного отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и в сушильных установках с теплоносителем температурой до 180 °C и рабочим давлением до 1,5 МПа.

По виду теплоносителя воздухонагреватели бывают водяные (ВНВ) и паровые (ВНП); по числу поперечных потоку воздуха рядов трубок – однорядные, двухрядные и т. д. Выпускают их 12 номеров с четырьмя типоразмерами трубных решеток и шести типоразмеров по длине трубок.

Водяные воздухонагреватели имеют многоходовое исполнение проточной части и горизонтальное расположение теплопередающих трубок в рабочем положении, паровые – одноходовое исполнение и вертикальное расположение трубок. Входные и выходные патрубки в воздухонагревателях размещаются так, чтобы обеспечивался слив воды или конденсата самотеком из всех теплопередающих трубок при отключении подачи теплоносителя.

Коллекторы многоходовых воздухонагревателей снабжены калачами или перегородками, разделяющими их на отдельные отсеки, что приводит к увеличению скорости воды за счет ее последовательного прохождения по ходам и заметному повышению коэффициента теплопередачи, а также надежности при нагреве наружного воздуха с отрицательными температурами.

Не допускается использовать одноходовые воздухонагреватели, если теплоносителем служит вода. Хорошо зарекомендовали себя при работе на паре и двухходовые воздухонагреватели при горизонтальном расположении трубок (при условии обеспечения удаления конденсата из нижних трубок через выходной патрубок).

По способу оребрения трубок, которое применяют для повышения эффективности их теплопередачи, воздухонагреватели подразделяют на пластинчатые, спирально-навивные и спирально-накатные.

Теплота от теплоносителя передается через стенки трубок к их наружной поверхности и насаженным на них тем или иным способом ребрам, а затем от наружной поверхности оребрения – омывающему ее воздуху. Для интенсификации наружного теплообмена применяют шахматную или смещенную компоновку трубок, а пластины нагревательных элементов выполняют гофрированными (чаще зубчатого профиля). Контакт между трубками и ребрами в стальных воздухонагревателях с трубчатопластинчатыми и спирально-навивными нагревательными элементами обеспечивается их горячим цинкованием в воздухонагревателях со спирально-накатными биметаллическими трубами – при профилировании алюминиевых ребер в период их накатки.

Электрокалориферы СФО или СФОЦ-60 мощностью 16, 25, 40, 60 и 100 кВт применяют в тех случаях, когда сложно обеспечить подвод теплоносителя (например, на сельскохозяйственных объектах). Электрокалориферы оборудуют тиристорным или трехпозиционным регулятором мощности. Чтобы пыль, содержащаяся в воздухе, при его нагреве не пригорала, температуру наружной теплоотдающей поверхности понижают, оребряя ТЭНы нагревательных элементов спирально-накатными или литыми под давлением ребрами из алюминиевых сплавов, а также используя вместо ТЭНов ленту высокого омического сопротивления.

Отопительные агрегаты, используемые для воздушного отопления больших помещений промышленных зданий (цехов, складов), состоят из корпуса, воздухонагревателей, вентилятора и электродвигателя. Их изготовляют напольными – агрегат СТД-300М или подвесными – СТД-100, А02, АОД2 и АОУ2.