На круглом столе был обсуждён ряд таких вопросов, как, например, создание системы верификации инженерных систем зданий и сооружений, соблюдение производителями, поставщиками и торговыми сетями требований о защите прав потребителей, обязательное проведение испытание отопительных приборов с обязательным указанием условий испытаний приборов, разработка правил проектирования и использования отопительных приборов. В ходе обсуждения отмечалась опять-таки неудовлетворительная работа приборов.
В связи с этим хотелось бы отметить, что о неудовлетворительной работе системы отопления можно судить не только по отопительным приборам. Причина возможна и в пониженных теплотехнических данных (по сравнению с проектными данными) наружных стен, окон, покрытий, и в подаче воды в систему отопления с пониженной температурой. Всё это должно находить отражение в материалах комплексной оценки технического состояния системы отопления.
Действительная теплоотдача отопительных приборов меньше требуемой может быть по разным причинам. Во-первых, в действительности отопительные приборы отделяются от помещений разного вида декоративными ограждениями, шторами, мебелью. Во-вторых, несоблюдение требований Правил технической эксплуатации систем отопления [1].
На теплоотдачу приборов влияет, например, состав и цвет окраски. Снижается теплоотдача и радиаторов, располагаемых в нишах.
Метод теплового расчёта отопительных приборов, приведённый в известном справочнике проектировщика [2], на сегодня недействителен по ряду причин.
В настоящее время нередко отопительные приборы подбираются по величине его номинального теплового потока, то есть без учёта комплексного коэффициента приведения номинального теплового потока к реальным условиям, зависящего от системы отопления (однотрубная или двухтрубная), температуры теплоносителя и воздуха в помещении, значение которого, как правило, меньше 1. В работе представлен рекомендуемый тепловой расчёт современных приборов [3].
Подбор приборов заключается в определении числа секций разборного радиатора или типа неразборного радиатора или конвектора, наружная теплоотдающая поверхность которых должна обеспечить передачу не менее требуемого теплового потока в помещение (рис. 1).
Расчёт ведётся при температуре теплоносителя перед и после отопительного прибора (в жилых и общественных зданиях используется, как правило, вода или незамерзающая жидкость), теплопотреблении помещения Qпом, соответствующем расчётному дефициту теплоты в нем, отнесённому к одному отопительному прибору, при расчётной температуре наружного воздуха [4].
Расчётное число секций разборных радиаторов с достаточной точностью можно определить по следующей формуле:
Тип, длину неразборных радиаторов и конвекторов следует определять из условия, что их номинальный тепловой поток Qпом должен быть не меньше расчётной теплоотдачи Qопр:
где Qопр — расчётная тепловая мощность отопительного прибора, Вт; qсекцр — расчётная плотность теплового потока одной секции прибора, Вт; Qтр — суммарная теплоотдача относящихся к отопительному прибору труб стояка, подводок, проложенных открыто в пределах помещения, Вт; β — коэффициент, учитывающий способ установки, расположения отопительного прибора [2, 3] (при установке прибора, например, открыто у наружной стены β = 1, при наличии перед приборами щита с щелями в верхней части β = 1,4, а при расположении конвектора в конструкции пола значение коэффициента достигает 2); β1 — коэффициент, учитывающий изменение теплоотдачи радиатора в зависимости от числа секций или длины прибора, β1 = 0,95-1,05; b — коэффициент, учитывающий атмосферное давление, b = 0,95-1,015; qв и qr — теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных открыто проложенных труб [Вт/м], принимаемая для неизолированных и изолированных труб по табл. 1 [2, 3]; lв и lг — длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м; qном и Qном — номинальная плотность теплового потока одной секции разборного или соответствующего типа неразборного отопительного прибора, приведённая в [3], в Рекомендациях лаборатории отопительных приборов «НИИсантехники» (ООО «Витатерм») и в каталогах производителей приборов, при разности средней температуры теплоносителя и воздуха в помещении Δtср, равной 70 °C, и при расходе теплоносителя воды в приборе 360 кг/ч; Δtср и Gпр — действительная разность температуры 0,5(tг + to) - tв и расход теплоносителя [кг/ч] в приборе; n и р — экспериментальные числовые показатели, учитывающие изменение коэффициента теплопередачи прибора при действительных значениях средней разности температуры и расхода теплоносителя, а также тип и схему присоединения прибора к трубам системы отопления, принимаемые по [3] или по Рекомендациям лаборатории отопительных приборов «НИИсантехники»; tг, to и tв — расчётные значения температур теплоносителя до и после прибора и воздуха в данном помещении, °C; Копотн — комплексный коэффициент приведения номинального теплового потока к реальным условиям.
При выборе типа отопительного прибора [4] следует иметь в виду, что его длина в зданиях с повышенными санитарногигиеническими требованиями должна быть не менее 75 %, в жилых и других общественных зданиях — не менее 50 % длины светового проёма
Расчётный расход теплоносителя, проходящего через отопительный прибор [кг/ч], можно определить по формуле:
Величина Qпом здесь соответствует тепловой нагрузке, отнесённой к одному отопительному прибору (когда в помещении их два и более).
При выборе типа отопительного прибора [4] следует иметь в виду, что его длина в зданиях с повышенными санитарногигиеническими требованиями (больницы, детские дошкольные учреждения, школы, дома для престарелых и инвалидов) должна быть не менее 75 %, в жилых и других общественных зданиях — не менее 50 %о длины светового проёма.
Примеры подбора отопительных приборов
Пример 1. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2, устанавливаемого без экрана под подоконником окна размером 1,5 X 1,5 м, если известно: система отопления двухтрубная, вертикальная, прокладка труб открытая, условные диаметры вертикальных труб (стояков) в пределах помещения 20 мм, горизонтальных (подводки к радиатору) 15 мм, расчётное теплопотребление Qпом помещения №1 составляет 1000 Вт, расчётные температуры воды подающей tг и обратной to равны 95 и 70 °C, температура воздуха в помещении tв = 20 °C, присоединение прибора по схеме «сверху-вниз», длина вертикальных lв и горизонтальных lг труб — 6 и 3 м, соответственно. Номинальный тепловой поток одной секции qном составляет 160 Вт.
Решение.
1. Находим расход воды Gпр, проходящей через радиатор:
Показатели n и p равны 0,3 и 0,02, соответственно; β = 1,02, вβ1 = 1 и b = 1.
2. Находим разность температур Δtср:
3. Находим теплоотдачу труб Qтр, пользуясь таблицами теплоотдачи открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб:
4. Определяем число секций Nпр:
Следует принять к установке четыре секции. Однако длина радиатора, равная 0,38 м, меньше половины размера окна. Поэтому правильнее установить конвектор, например, «Сантехпром Авто». Показатели n и p для конвектора принимаем равными 0,3 и 0,18, соответственно.
Расчётную теплоотдачу конвектора Qопр находим по формуле:
Принимаем конвектор «Сантехпром Авто» типа КСК20-0,918кА с номинальным тепловым потоком Qном = 918 Вт. Длина кожуха конвектора равна 0,818 м.
Пример 2. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2 при расчётной температуре воды подающей tг и обратной tо, равной 85 и 60 °C. Остальные исходные данные те же.
Решение.
В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит
Принимается к установке шесть секций. Увеличение требуемого числа секций радиатора во втором примере вызвано уменьшением расчётной температуры подающей и обратной в системе отопления.
Согласно расчётам (пример 5), можно принять к установке один настенный конвектор «Сантехпром Супер Авто» с номинальным тепловым потоком 3070 Вт. Как пример — конвектор КСК 20-3070к средней глубины с угловым стальным корпусом клапана КТК-У1 и с замыкающим участком. Длина кожуха конвектора составляет 1273 мм, общая высота — 419 мм
Длина радиатора, составляющая 0,57 м, меньше половины размера окна. Поэтому следует установить радиатор меньшей высоты, например, типа МС-140-300, номинальный тепловой поток одной секции которого qном составляет 0,12 кВт (120 Вт).
Число секций находим по следующей формуле:
Принимаем к установке восемь секций. Длина радиатора составляет 0,83 м, то есть больше половины размера окна.
Пример 3. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2, устанавливаемого под подоконниками без экрана двух окон размером 1,5 X 1,5 м с простенком, если известно: система отопления двухтрубная, вертикальная, прокладка труб открытая, условные диаметры вертикальных труб в пределах помещения 20 мм, горизонтальных (подводки до и после радиатора) 15 мм, расчётное теплопотребление помещения Qпoм составляет 3000 Вт, расчётные температуры подающей tг и обратной tо воды равны 95 и 70 °C, температура воздуха в помещении tв = 20 °C, присоединение прибора
по схеме «сверху-вниз», длина вертикальных lв и горизонтальных lг труб — 6 и 4 м, соответственно. Номинальный тепловой поток одной секции qном = 0,16 кВт (160 Вт). Решение.
1. Определяем расход воды Gпр, проходящей через два радиатора:
Показатели n и p равны 0,3 и 0,02, соответственно; β = 1,02, β1 = 1 и b = 1.
2. Находим разность температуры Δtср:
3. Находим теплоотдачу труб Qтр, пользуясь таблицами теплоотдачи открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб:
4. Определяем общее число секций Nпр:
Примем к установке два радиатора по 9 и 10 секций.
Пример 4. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2 при расчётных температурах воды подающей tг, и обратной to, равных 85 и 60 °C. Остальные исходные данные те же.
Решение.
В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит:
Примем к установке два радиатора по 12 секций.
Пример 5. Определить тип конвектора при расчётных температурах воды подающей tп и обратной to, равных 85 и 60 °C, и расчётном теплопотреблении помещения Qпом, равном 2000 Вт. Остальные исходные данные приведены в примере 3: n = 0,3, p = 0,18.
В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит:
Тогда
Можно принять к установке один настенный конвектор «Сантехпром Супер Авто» с номинальным тепловым потоком 3070 Вт. Конвектор КСК 20-3070к средней глубины, как пример, с угловым стальным корпусом клапана КТК-У1 и с замыкающим участком. Длина кожуха конвектора 1273 мм, общая высота — 419 мм.
Можно установить и конвектор КС20-3030 производства ООО «НББК» с номинальным тепловым потоком 3030 Вт и длиной кожуха 1327 мм.
