Thiết bị sưởi ấm hiện đại. Phân loại thiết bị sưởi ấm

19.10.2019

Hệ thống sưởi ấm bao gồm một số thành phần chính: nồi hơi, bộ tản nhiệt, đường ống, thiết bị điều khiển và an toàn. Gộp lại với nhau chúng nên là hệ thống hiệu quả truyền nhiệt từ chất làm mát được làm nóng đến không khí trong phòng. Chức năng này được thực hiện bởi các thiết bị sưởi ấm của hệ thống sưởi ấm: gas, điện. Các tính năng của chúng là gì và làm thế nào để chọn mô hình tối ưu cho nguồn cung cấp nhiệt cụ thể?

Mục đích của thiết bị sưởi ấm

Trong phần lớn các trường hợp, việc sưởi ấm không khí trong khuôn viên ngôi nhà xảy ra do sự truyền nhiệt từ bề mặt của các bộ phận làm nóng - bộ tản nhiệt, bộ tản nhiệt. Chúng có thể khác nhau về cấu trúc, có thiết kế khác nhau và một phương pháp tăng nhiệt độ bề mặt. Vì vậy, các thiết bị gia nhiệt bằng thép Kermi được thiết kế để hoàn thiện một hệ thống nước.

Tuy nhiên, mặc dù có nhiều loại khác nhau, nhưng có một số loại có thể được phân biệt tính năng chính các yếu tố cung cấp nhiệt này. Tất cả các loại thiết bị sưởi ấm của hệ thống sưởi ấm có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:

Nước làm mát được sử dụng- bộ phận làm nóng nước nóng, điện hoặc khí đốt;
Vật liệu sản xuất: kết cấu thép, gang, nhôm hoặc lưỡng kim;
Hiệu suất: công suất định mức, kích thước, phương pháp lắp đặt và khả năng điều chỉnh cường độ gia nhiệt.

Việc lựa chọn một loại cụ thể trực tiếp phụ thuộc vào sơ đồ cung cấp nhiệt cụ thể. Các thiết bị sưởi ấm lưỡng kim được lắp đặt cho hệ thống nước. Trong một số trường hợp hiếm hoi - khi sử dụng hơi nước nóng làm chất làm mát. Lựa chọn sai có thể làm giảm đáng kể hiệu quả sưởi ấm. Vì vậy, cần phải xem xét các tính năng thiết kế và chất lượng kỹ thuật mà các thiết bị sưởi ấm cơ sở có.

Bất kể loại tản nhiệt hay bất kỳ thiết bị sưởi ấm nào khác, nó phải được kết hợp hài hòa với tổng thể nội thất của căn phòng. Điều quan trọng là phải chú ý đến thiết kế của cấu trúc.

Các loại thiết bị làm nóng nước

Có nhiều loại thiết bị sưởi ấm nhất dành cho hệ thống sưởi ấm nước. Điều này được giải thích bởi hiệu quả cao của các chương trình cung cấp nhiệt như vậy cũng như chi phí bảo trì tối ưu.

Tất cả các thiết bị sưởi ấm cho loại nhà này đều có thiết kế tương tự nhau. Bên trong có các kênh mà chất làm mát chảy qua. Nhiệt từ nó được truyền đến bề mặt của bộ tản nhiệt (pin) và sau đó thông qua sự đối lưu tự nhiên đến không khí trong phòng.

Sự khác biệt chính đặc trưng cho các thiết bị sưởi ấm đối lưu là vật liệu sản xuất. Chính điều này quyết định phần lớn đến thiết kế của bộ phận làm nóng. Hiện nay có 4 loại tản nhiệt:

Gang thép;
Nhôm và lưỡng kim;
Thép.

Mỗi người trong số họ có một số tính năng chức năng và hoạt động. Chúng được lựa chọn tùy thuộc vào các chỉ số thiết kế - từng loại thiết bị sưởi ấm cho hệ thống sưởi ấm nước phải tương ứng với các đặc tính của nguồn cung cấp nhiệt.

Một yếu tố quan trọng là loại chất làm mát được sử dụng. Đối với nhiều thiết bị sưởi ấm lưỡng kim, việc sử dụng chất chống đông bị cấm.

Pin gang

Đây là một trong những thành phần sưởi ấm đầu tiên được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm. Việc lựa chọn vật liệu sản xuất là do giá thành tương đối rẻ và quan trọng nhất là khả năng tỏa nhiệt cao của gang.

Loại thiết bị sưởi ấm cho hệ thống sưởi ấm này hiện không đặc biệt phổ biến. Lý do cho điều này là hệ số dẫn nhiệt thấp nhất. Tuy nhiên, để tạo nội thất cổ điển Bộ tản nhiệt bằng gang thiết kế thường được sử dụng trong phòng.

Cũng cần lưu ý rằng sẽ không phù hợp nếu coi chúng là thiết bị sưởi ấm đối lưu. Thiết kế không cung cấp các tấm bổ sung giúp thúc đẩy sự lưu thông tốt hơn của khối không khí. Ngoài ra, điều quan trọng là phải biết các tính năng sau trong hoạt động của bộ tản nhiệt bằng gang:

Khối lượng lớn chất làm mát. Trung bình, con số này là 1,4 lít. Điều này thúc đẩy làm mát nhanh chóng nước nóng, nhưng hiệu quả đối với hệ thống sưởi nhỏ;
Các thiết bị gang dùng cho phòng sưởi rất khó sửa chữa và tháo rời tại nhà;
Quán tính sưởi ấm lớn. Sự tăng nhiệt độ trên bề mặt xảy ra chậm hơn nhiều so với các thiết bị sưởi ấm bằng điện.

Mặc dù vậy, ở nhiều ngôi nhà kiểu cũ, loại tản nhiệt này vẫn được lắp đặt. Việc thay thế chỉ được thực hiện bởi chính người dân bằng chi phí của họ.

Bộ tản nhiệt bằng gang phải được làm sạch bụi bẩn tích tụ và cặn vôi ít nhất 3 năm một lần.

Thiết bị gia nhiệt bằng thép và lưỡng kim

Kết cấu gang đã được thay thế bằng các thiết bị sưởi ấm bằng thép và lưỡng kim hiện đại. Sự khác biệt chính của chúng so với các mô hình được thảo luận ở trên là kênh dẫn chất làm mát tương đối nhỏ.

Tuy nhiên, điều này không hề ảnh hưởng đến việc giảm truyền nhiệt. Nhờ áp dụng vật liệu hiện đại có hệ số truyền nhiệt cao khi lắp đặt thiết bị sưởi ấm Kermi làm giảm đáng kể quán tính của toàn bộ hệ thống. Ngoài yếu tố này, cần tính đến các tính năng khác trong hoạt động của bộ tản nhiệt bằng thép và lưỡng kim để đun nước nóng:

Sự hiện diện của các tấm đối lưu để cải thiện lưu thông không khí trên bề mặt bộ tản nhiệt;
Khả năng lắp đặt các thiết bị đo và điều chỉnh nhiệt;
Chi phí phải chăng và việc lắp đặt dễ dàng mà bạn có thể tự làm được.

Tuy nhiên, với những phẩm chất tích cực này, bạn cần biết chi tiết cụ thể về cách vận hành một mẫu bộ tản nhiệt bằng thép hoặc lưỡng kim cụ thể. Trước hết, đây là những yêu cầu về thành phần của chất làm mát.

Khi chọn pin, bạn nên làm rõ xem nó có thể thu gọn hay không. Điều này sẽ giúp bạn điều chỉnh độc lập số lượng phần trong một thiết bị sưởi ấm cụ thể.

Thiết bị sưởi ấm bằng điện

Nếu việc lắp đặt nguồn cung cấp nước nóng đầy đủ là không thực tế hoặc không thể thực hiện được thì các thiết bị sưởi ấm bằng điện sẽ được lắp đặt. Chúng khác với những cái truyền thống ở tính tự chủ và nhỏ gọn. Ngoài ra, có một số loại thiết bị điện có nguyên lý tạo nhiệt khác nhau. Nhược điểm chính của sưởi ấm bằng điện là chi phí năng lượng cao. Để giảm thiểu điều này, cần có đồng hồ đo nhiệt độ hiện đại - đồng hồ đo điện đa giá. Vào buổi tối và ban đêm áp dụng giá điện ưu đãi tiêu thụ.

Hệ thống dây điện trong nhà phải thích ứng với tải tối đa từ các thiết bị sưởi điện.

Thiết bị sưởi ấm đối lưu

Nếu một ngôi nhà hoặc căn hộ không có hệ thống sưởi tự động (tập trung), các thiết bị sưởi ấm bằng điện thường được lắp đặt nhiều nhất. Nhìn bề ngoài, chúng tương tự như bộ tản nhiệt tiêu chuẩn, nhưng có sự khác biệt đáng kể về thiết kế.

Hầu như tất cả các thiết bị sưởi ấm bằng điện đều được sử dụng làm bộ phận làm nóng. Bên trong có một phần tử với tỷ lệ cao điện trở. Khi dòng điện đi qua nó sẽ xảy ra sự biến đổi năng lượng điệnđến nhiệt. Để có hiệu quả cao hơn, các bộ phận làm nóng được kết nối với các tấm trao đổi nhiệt làm bằng thép hoặc hợp kim nhôm.

Có một số loại thiết bị sưởi ấm điện cho gia đình:

đối lưu. Thiết kế được thiết kế để làm nóng không khí trong phòng tương đối nhanh do sự chuyển động của dòng chảy qua các khe đặc biệt nằm ở trên cùng và dưới cùng của cấu trúc;
Dầu. Để tăng diện tích bề mặt nóng, bên trong bộ tản nhiệt chứa đầy chất lỏng có cường độ năng lượng cao. Sự tăng nhiệt độ chậm hơn nhiều so với những gì được mô tả ở trên. Tuy nhiên, ngay cả sau khi tắt thiết bị sưởi điện, bề mặt của nó vẫn nóng trong một thời gian.

Hầu như tất cả các mẫu xe đều được lắp đặt hệ thống điều khiển hiện đại. Một yếu tố bắt buộc là bộ điều chỉnh nhiệt điện tử, có cảm biến nhiệt độ để tự động điều chỉnh độ nóng của bộ đối lưu. An toàn vận hành cũng không bị bỏ qua. Khi thiết bị bị lật, bộ ngắt mạch sẽ được kích hoạt. Có những mẫu tản nhiệt sưởi ấm đặc biệt được thiết kế để sử dụng trong khu vực ẩm ướt - phòng tắm, nhà bếp. Chúng có thân chống ẩm.

Tuy nhiên, để cung cấp nhiệt căn nhà lớn Không nên lắp đặt bộ tản nhiệt sưởi đối lưu điện do tiêu thụ nhiều năng lượng. Trong trường hợp này, tốt nhất nên lắp đặt hệ thống sưởi PLEN hoặc IR tiết kiệm hơn.

Nếu tổng công suất của bộ đối lưu điện vượt quá 9 kW thì cần có nguồn điện ba pha có điện áp 380 V.

Sưởi ấm hồng ngoại tại nhà

Để tăng hiệu quả duy trì nhiệt độ dễ chịu trong phòng, người ta lắp đặt các thiết bị sưởi điện phát ra sóng nhiệt trong phạm vi hồng ngoại. Nguyên lý hoạt động của chúng không phải là làm nóng không khí mà là làm nóng bề mặt của các vật thể rơi vào vùng tác động.

Ưu điểm không thể nghi ngờ của kỹ thuật này là giảm chi phí điện. Điều này được giải thích là do mức tiêu thụ của máy sưởi hồng ngoại ít hơn 20-30% so với các mẫu tương tự có bộ phận làm nóng.

Hiện nay có 2 loại máy sưởi hệ thống sưởi hoạt động trong dãy IR:

Máy sưởi phim. Dây dẫn điện trở được áp dụng trên bề mặt màng polymer, phát ra sóng hồng ngoại khi đi qua chúng dòng điện. Chúng có thể được gắn cả dưới dạng sàn ấm và trên trần phòng - PLEN;
Máy sưởi carbon. Một vòng xoắn carbon được đặt trong một bình thủy tinh kín đặc biệt. Khi thiết bị được bật, nó sẽ tạo ra sóng hồng ngoại làm nóng các vật thể. Để đạt hiệu quả, các thiết bị như vậy được trang bị gương phản xạ làm bằng kim loại không gỉ hoặc nhôm.

Đáng chú ý là loại thiết bị sưởi ấm phòng mới nhất có thể được lắp đặt ở bất cứ đâu trong phòng. Chúng thường được sử dụng để duy trì nhiệt độ bình thường bên ngoài nhà ở một khu vực nhất định.

Tuy nhiên, có một số hạn chế về ứng dụng đối với các thiết bị sưởi hồng ngoại này trong nhà riêng. Trước hết, bạn không được phủ lên bề mặt phim. Điều này có thể dẫn đến quá nhiệt và thất bại.

Sưởi ấm khí trong phòng

Phân tích hiệu quả của các thiết bị được mô tả ở trên, vấn đề giảm chi phí cung cấp nhiệt vẫn có liên quan. Vì vậy, nên xem xét như một giải pháp thay thế thiết bị gas sưởi. Chúng không chỉ bao gồm các nồi hơi truyền thống mà còn bao gồm các thiết kế khác, không kém phần năng suất.

Loại đơn giản nhất của loại máy sưởi này được coi là đối lưu khí. Nó có thể được kết nối với cả khí chính và xi lanh hóa lỏng. Đầu đốt được đặt trong vỏ không tiếp xúc với không khí trong phòng. Việc cung cấp oxy hỗ trợ quá trình cháy diễn ra thông qua đường ống hai kênh. Carbon monoxide được loại bỏ thông qua nó.

Nếu bạn có nhu cầu về mẫu tản nhiệt di động thì thiết bị sưởi gas Catholic được đặc biệt quan tâm. Họ có nguyên tắc hoạt động hơi khác một chút. Khí chảy từ một loạt các vòi phun nhỏ lên bề mặt gốm nơi nó bốc cháy. Kết quả là xảy ra phản ứng xúc tác, đây là nguồn nhiệt chính.

Bạn nên cân nhắc điều gì khi lựa chọn máy sưởi gas?

Việc tuân thủ các quy tắc an toàn là bắt buộc. Trước khi kết nối thiết bị với nguồn gas chính, bạn phải đọc hướng dẫn vận hành;
Tổ chức loại bỏ carbon monoxide. Hậu quả phổ biến nhất của việc máy sưởi bị trục trặc là lượng CO2 trong phòng vượt quá mức;
Định kỳ làm sạch kim phun khỏi muội than tích tụ.

Cần phải nhớ rằng tất cả các thiết bị sưởi ấm phải được điều chỉnh phù hợp với các điều kiện hoạt động cụ thể. Trước hết, điều này liên quan đến các quy định an toàn và tuân thủ các điều kiện vận hành.

Trong video, bạn có thể xem ví dụ về cách tạo lò sưởi IR bằng tay của chính mình:

Sự lựa chọn đúng đắn, thiết kế hợp lý và lắp đặt hệ thống sưởi chất lượng cao là chìa khóa mang lại sự ấm áp và thoải mái trong ngôi nhà trong suốt mùa sưởi ấm. Hệ thống sưởi phải có chất lượng cao, đáng tin cậy, an toàn và tiết kiệm. Để chọn hệ thống sưởi phù hợp, bạn cần làm quen với các loại, tính năng lắp đặt và vận hành của thiết bị sưởi. Điều quan trọng là phải xem xét sự sẵn có và chi phí nhiên liệu.

Các loại hệ thống sưởi ấm hiện đại

Hệ thống sưởi ấm là một tổ hợp các yếu tố được sử dụng để sưởi ấm căn phòng: nguồn nhiệt, đường ống, thiết bị sưởi ấm. Nhiệt được truyền bằng chất làm mát - môi trường lỏng hoặc khí: nước, không khí, hơi nước, các sản phẩm đốt nhiên liệu, chất chống đông.

Hệ thống sưởi ấm cho các tòa nhà phải được lựa chọn sao cho đạt được chất lượng sưởi ấm cao nhất trong khi vẫn duy trì độ ẩm không khí thoải mái cho con người. Tùy thuộc vào loại chất làm mát, các hệ thống sau được phân biệt:

không khí;
Nước;
hơi nước;
điện;
kết hợp (hỗn hợp).

Các thiết bị sưởi ấm cho hệ thống sưởi ấm là:

đối lưu;
bức xạ;
kết hợp (đối lưu-bức xạ).

Sơ đồ hệ thống sưởi tuần hoàn cưỡng bức hai ống

Những thứ sau đây có thể được sử dụng làm nguồn nhiệt:

than;
củi;
điện;
than bánh – than bùn hoặc gỗ;
năng lượng từ mặt trời hoặc các nguồn thay thế khác.

Không khí được làm nóng trực tiếp từ nguồn nhiệt mà không cần sử dụng chất làm mát chất lỏng hoặc khí trung gian. Các hệ thống này được sử dụng để sưởi ấm những ngôi nhà tư nhân nhỏ (lên đến 100 m2). Có thể lắp đặt hệ thống sưởi loại này cả trong quá trình xây dựng tòa nhà và trong quá trình xây dựng lại tòa nhà hiện có. Nguồn nhiệt là nồi hơi, bộ phận làm nóng hoặc lò đốt gas. Điểm đặc biệt của hệ thống là nó không chỉ sưởi ấm mà còn thông gió, vì không khí bên trong phòng và không khí trong lành từ bên ngoài đều được làm nóng. Các luồng không khí đi qua một lưới hút gió đặc biệt, được lọc, làm nóng trong bộ trao đổi nhiệt, sau đó chúng đi qua các ống dẫn khí và phân phối trong phòng.

Mức nhiệt độ và thông gió được kiểm soát bằng bộ điều nhiệt. Bộ điều nhiệt hiện đại cho phép bạn cài đặt trước chương trình thay đổi nhiệt độ tùy theo thời gian trong ngày. Các hệ thống cũng hoạt động ở chế độ điều hòa không khí. Trong trường hợp này, luồng không khí được dẫn qua bộ làm mát. Nếu không cần sưởi ấm hoặc làm mát căn phòng, hệ thống sẽ hoạt động như một hệ thống thông gió.

Sơ đồ thiết bị sưởi ấm không khí trong nhà riêng

Việc lắp đặt hệ thống sưởi không khí tương đối tốn kém nhưng ưu điểm của nó là không cần làm nóng chất làm mát trung gian và bộ tản nhiệt, giúp tiết kiệm nhiên liệu ít nhất 15%.

Hệ thống không bị đóng băng, phản ứng nhanh với những thay đổi về nhiệt độ và làm ấm căn phòng. Nhờ các bộ lọc, không khí đi vào cơ sở đã được thanh lọc, giúp giảm số lượng vi khuẩn gây bệnh và góp phần tạo ra điều kiện tối ưuđể duy trì sức khỏe của những người sống trong nhà.

Nhược điểm của việc sưởi ấm không khí là làm khô không khí và đốt cháy oxy. Vấn đề có thể được giải quyết dễ dàng bằng cách lắp đặt máy tạo độ ẩm đặc biệt. Hệ thống có thể được cải thiện để tiết kiệm tiền và tạo ra một vi khí hậu thoải mái hơn. Do đó, thiết bị thu hồi nhiệt làm nóng không khí đi vào bằng lượng không khí thải ra bên ngoài. Điều này cho phép bạn giảm chi phí năng lượng để sưởi ấm nó.

Có thể làm sạch và khử trùng không khí bổ sung. Với mục đích này, ngoài bộ lọc cơ học đi kèm trong gói, bộ lọc tĩnh điện còn được lắp đặt làm sạch tốt và đèn cực tím.

Sưởi ấm không khí với các thiết bị bổ sung

sưởi ấm nước

Đây là một hệ thống sưởi ấm khép kín, nó sử dụng nước hoặc chất chống đông làm chất làm mát. Nước được cung cấp qua các đường ống từ nguồn nhiệt đến bộ tản nhiệt sưởi ấm. TRONG hệ thống tập trung nhiệt độ được điều chỉnh tại điểm gia nhiệt và ở từng điểm riêng lẻ - tự động (sử dụng bộ điều nhiệt) hoặc thủ công (bằng vòi).

Các loại hệ thống nước

Tùy thuộc vào loại kết nối của thiết bị sưởi ấm, hệ thống được chia thành:

ống đơn,
hai ống,
lò đôi (hai lò).

Theo phương pháp nối dây, chúng được phân biệt:

đứng đầu;
thấp hơn;
thẳng đứng;
hệ thống sưởi ngang.

Trong hệ thống ống đơn, các thiết bị sưởi được nối nối tiếp. Để bù đắp sự thất thoát nhiệt xảy ra khi nước tuần tự truyền từ bộ tản nhiệt này sang bộ tản nhiệt khác, người ta sử dụng các thiết bị sưởi ấm có bề mặt truyền nhiệt khác nhau. Ví dụ, có thể sử dụng pin gang với số lượng lớn các phần. Trong hệ thống hai ống, sơ đồ kết nối song song được sử dụng, cho phép lắp đặt các bộ tản nhiệt giống hệt nhau.

Chế độ thủy lực có thể là hằng số hoặc thay đổi. Trong hệ thống hai dây, các thiết bị sưởi được kết nối nối tiếp, giống như trong các hệ thống ống đơn, nhưng các điều kiện truyền nhiệt của bộ tản nhiệt cũng giống như trong hệ thống hai ống. Bộ tản nhiệt đối lưu, thép hoặc gang được sử dụng làm thiết bị sưởi ấm.

Sơ đồ sưởi ấm nước hai ống của một ngôi nhà nông thôn

Ưu điểm và nhược điểm

Nước nóng được phổ biến rộng rãi do có sẵn chất làm mát. Một ưu điểm khác là khả năng tự tay lắp đặt hệ thống sưởi ấm, điều này rất quan trọng đối với đồng bào chúng ta vốn quen chỉ dựa vào sức mình. Tuy nhiên, nếu ngân sách không cho phép tiết kiệm, tốt hơn hết bạn nên giao việc thiết kế và lắp đặt hệ thống sưởi cho các chuyên gia.

Điều này sẽ giúp bạn tránh khỏi nhiều vấn đề trong tương lai - rò rỉ, đột phá, v.v. Nhược điểm - hệ thống bị đóng băng khi tắt, thời gian làm ấm cơ sở lâu. Yêu cầu đặc biệtđược đưa vào chất làm mát. Nước trong hệ thống phải không có tạp chất lạ, có hàm lượng muối tối thiểu.

Để làm nóng chất làm mát, có thể sử dụng bất kỳ loại nồi hơi nào: nhiên liệu rắn, lỏng, khí đốt hoặc điện. Thường được sử dụng nhất nồi hơi gas, liên quan đến việc kết nối với đường dây chính. Nếu điều này là không thể thì họ thường cài đặt nồi hơi nhiên liệu rắn. Chúng tiết kiệm hơn các thiết kế chạy bằng điện hoặc nhiên liệu lỏng.

Ghi chú! Các chuyên gia khuyên bạn nên chọn nồi hơi dựa trên công suất 1 kW trên 10 mét vuông. Những con số này mang tính biểu thị. Nếu chiều cao trần lớn hơn 3m thì ngôi nhà cửa sổ lớn, có thêm người tiêu dùng hoặc cơ sở không được cách nhiệt tốt, tất cả các sắc thái này phải được tính đến khi tính toán.

Hệ thống sưởi ấm nhà khép kín

Theo SNiP 2.04.05-91 “Hệ thống sưởi, thông gió và điều hòa không khí”, việc sử dụng hệ thống hơi nước bị cấm trong các tòa nhà dân cư và công cộng. Nguyên nhân là do tính không an toàn của loại hình sưởi ấm không gian này. Các thiết bị sưởi ấm đạt nhiệt độ gần 100°C, có thể gây bỏng.

Việc cài đặt rất phức tạp và đòi hỏi kỹ năng và Kiến thức đặc biệt, trong quá trình vận hành, khó khăn nảy sinh trong việc điều chỉnh truyền nhiệt và tiếng ồn có thể xảy ra khi hệ thống chứa đầy hơi nước. Ngày nay, sưởi ấm bằng hơi nước được sử dụng ở mức độ hạn chế: trong công nghiệp và cơ sở phi dân cư, ở lối qua đường dành cho người đi bộ, điểm sưởi ấm. Ưu điểm của nó là chi phí tương đối thấp, quán tính thấp, bộ phận làm nóng nhỏ gọn, truyền nhiệt cao và không mất nhiệt. Tất cả điều này dẫn đến sự phổ biến của sưởi ấm bằng hơi nước cho đến giữa thế kỷ XX, sau đó nó được thay thế bằng sưởi ấm bằng nước. Tuy nhiên, trong các doanh nghiệp sử dụng hơi nước cho nhu cầu sản xuất, nó vẫn được sử dụng rộng rãi để sưởi ấm cơ sở.

Nồi hơi sưởi ấm bằng hơi nước

Nhiệt điện

Đây là loại sưởi ấm đáng tin cậy nhất và dễ sử dụng nhất. Nếu diện tích ngôi nhà không quá 100 m2, điện là một lựa chọn tốt, nhưng sưởi ấm cho một khu vực rộng hơn là không hiệu quả về mặt kinh tế.

Hệ thống sưởi bằng điện có thể được sử dụng làm hệ thống sưởi bổ sung trong trường hợp tắt máy hoặc sửa chữa hệ thống chính. Đây cũng là một giải pháp tốt cho nhà ở nông thôn, trong đó chủ sở hữu chỉ sống định kỳ. Quạt sưởi điện, hồng ngoại và máy sưởi dầu.

Máy đối lưu, lò sưởi điện, nồi hơi điện và cáp điện sàn có hệ thống sưởi được sử dụng làm thiết bị sưởi ấm. Mỗi loại đều có những hạn chế riêng. Vì vậy, máy đối lưu làm nóng các phòng không đều. Lò sưởi điện phù hợp hơn vì yếu tố trang trí và hoạt động của nồi hơi điện đòi hỏi tiêu thụ năng lượng đáng kể. Sàn ấm được lắp đặt có tính đến kế hoạch sắp xếp đồ đạc trước vì việc di chuyển nó có thể làm hỏng cáp nguồn.

Sơ đồ sưởi ấm truyền thống và điện của các tòa nhà

Hệ thống sưởi ấm tiên tiến

Cần đề cập riêng đến các hệ thống sưởi ấm tiên tiến đang ngày càng trở nên phổ biến. Phổ biến nhất:

sàn hồng ngoại;
máy bơm nhiệt;
Bộ thu năng lượng mặt trời.

Sàn hồng ngoại

Những hệ thống sưởi ấm này chỉ mới xuất hiện trên thị trường gần đây nhưng đã trở nên khá phổ biến do hiệu quả và tiết kiệm chi phí hơn so với hệ thống sưởi điện thông thường. Sàn có hệ thống sưởi được cung cấp điện và được lắp đặt trong lớp vữa hoặc keo dán gạch. Các bộ phận làm nóng (cacbon, than chì) phát ra sóng hồng ngoại truyền qua ván sàn, làm nóng cơ thể và đồ vật của con người, từ đó làm nóng không khí.

Thảm và màng carbon tự điều chỉnh có thể được lắp dưới chân đồ nội thất mà không sợ hư hỏng. Sàn thông minh điều chỉnh nhiệt độ nhờ tài sản đặc biệt các bộ phận làm nóng: khi quá nóng, khoảng cách giữa các hạt tăng lên, điện trở tăng - và nhiệt độ giảm. Tiêu thụ năng lượng tương đối thấp. Khi bật sàn hồng ngoại, mức tiêu thụ điện năng khoảng 116 watt trên một mét tuyến tính, sau khi khởi động sẽ giảm xuống còn 87 watt. Kiểm soát nhiệt độ được đảm bảo bằng bộ điều nhiệt, giúp giảm chi phí năng lượng từ 15-30%.

Thảm carbon hồng ngoại tiện lợi, đáng tin cậy, tiết kiệm và dễ lắp đặt

Máy bơm nhiệt

Đây là những thiết bị truyền năng lượng nhiệt từ nguồn sang chất làm mát. Bản thân ý tưởng về hệ thống bơm nhiệt không phải là mới, nó đã được Lord Kelvin đề xuất vào năm 1852.

Cách thức hoạt động: Máy bơm nhiệt địa nhiệt lấy nhiệt từ môi trường và truyền nó đến hệ thống sưởi ấm. Các hệ thống cũng có thể hoạt động để làm mát các tòa nhà.

Nguyên lý hoạt động của bơm nhiệt

Có máy bơm chu trình mở và đóng. Trong trường hợp đầu tiên, hệ thống lắp đặt lấy nước từ dòng ngầm, chuyển nó vào hệ thống sưởi ấm và chọn năng lượng nhiệt và quay trở lại điểm thu gom. Trong lần thứ hai - bởi ống đặc biệt Chất làm mát được bơm vào bể chứa, chất này sẽ truyền/lấy nhiệt từ nước. Máy bơm có thể sử dụng năng lượng nhiệt của nước, đất, không khí.

Ưu điểm của hệ thống là chúng có thể được lắp đặt trong những ngôi nhà không được kết nối với nguồn cung cấp khí đốt. Máy bơm nhiệt lắp đặt phức tạp và tốn kém, nhưng chúng cho phép bạn tiết kiệm chi phí năng lượng trong quá trình vận hành.

Bơm nhiệt được thiết kế để sử dụng nhiệt môi trường trong hệ thống sưởi ấm

Bộ thu năng lượng mặt trời

Lắp đặt năng lượng mặt trời là hệ thống thu năng lượng nhiệt từ Mặt trời và truyền nó sang chất làm mát

Nước, dầu hoặc chất chống đông có thể được sử dụng làm chất làm mát. Thiết kế cung cấp thêm máy sưởi điện sẽ bật nếu hiệu quả lắp đặt năng lượng mặt trời giảm đi. Có hai loại bộ thu chính - phẳng và chân không. Những cái phẳng có bộ phận hấp thụ với lớp phủ trong suốt và cách nhiệt. Trong các hệ thống chân không, lớp phủ này có nhiều lớp; chân không được tạo ra trong các bộ thu được hàn kín. Điều này cho phép bạn làm nóng chất làm mát lên tới 250-300 độ, trong khi lắp đặt bằng phẳng chỉ có thể làm nóng chất làm mát lên đến 200 độ. Ưu điểm của việc lắp đặt bao gồm dễ lắp đặt, trọng lượng thấp và hiệu quả cao.

Tuy nhiên, có một “nhưng”: hiệu suất của bộ thu năng lượng mặt trời phụ thuộc quá nhiều vào chênh lệch nhiệt độ.

đâu thu mặt trơi trong hệ thống cung cấp nước nóng và sưởi ấm của ngôi nhà So sánh các hệ thống sưởi ấm cho thấy không có phương pháp sưởi ấm lý tưởng

Đồng bào của chúng tôi vẫn thường thích đun nước nóng hơn. Thông thường, những nghi ngờ chỉ nảy sinh về việc nên chọn nguồn nhiệt cụ thể nào, cách tốt nhất để kết nối lò hơi với hệ thống sưởi ấm, v.v. Tuy nhiên, không có công thức nấu ăn làm sẵn nào phù hợp với tất cả mọi người. Cần phải cân nhắc cẩn thận những ưu và nhược điểm và tính đến các đặc điểm của tòa nhà mà hệ thống được chọn. Nếu nghi ngờ, bạn nên tham khảo ý kiến bác sĩ chuyên khoa.

Video: các loại hệ thống sưởi ấm

Một trong những yếu tố chính của hệ thống sưởi ấm nước - thiết bị sưởi ấm - được thiết kế để truyền nhiệt từ chất làm mát sang phòng được sưởi ấm.

Để hỗ trợ nhiệt độ yêu cầu cơ sở, yêu cầu tại mỗi thời điểm, lượng nhiệt thất thoát của căn phòng Qп phải được bao phủ bởi sự truyền nhiệt của thiết bị sưởi Qпp và đường ống Qтp.

Sơ đồ truyền nhiệt của thiết bị sưởi Qпp và đường ống để bù tổn thất nhiệt của phòng Qп và Qadd trong quá trình truyền nhiệt Qт từ phía chất làm mát bằng nước được thể hiện trong Hình. 24.

Cơm. 24. Sơ đồ truyền nhiệt của thiết bị sưởi đặt gần hàng rào bên ngoài tòa nhà

Nhiệt Qt được cung cấp bởi chất làm mát để sưởi ấm một căn phòng nhất định phải lớn hơn tổn thất nhiệt Qp bằng lượng tổn thất nhiệt bổ sung Qadd do tăng nhiệt độ Công trình xây dựng xây dựng.

Qt=Qp + Qadd

Một thiết bị gia nhiệt được đặc trưng bởi diện tích bề mặt gia nhiệt Fpp, m2, được tính toán để đảm bảo yêu cầu truyền nhiệt của thiết bị.

Các thiết bị sưởi ấm, theo phương pháp truyền nhiệt chủ yếu, được chia thành bức xạ (bộ tản nhiệt trần), bức xạ đối lưu (thiết bị có bề mặt bên ngoài nhẵn) và đối lưu (bộ đối lưu có bề mặt có gân).

Khi sưởi ấm phòng bằng bộ tản nhiệt trên trần (Hình 25), quá trình sưởi ấm được thực hiện chủ yếu bằng sự trao đổi nhiệt bức xạ giữa bộ tản nhiệt sưởi ấm (tấm sưởi) và bề mặt kết cấu tòa nhà của căn phòng.

Cơm. 25. Tấm sưởi bằng kim loại treo: a - có màn hình phẳng; b - với màn hình hình sóng; 1 - ống sưởi ấm; 2 - tấm che mặt; 3 - màn hình phẳng; 4 - cách nhiệt; 5 - màn hình sóng

Bức xạ từ một tấm được làm nóng khi chiếu vào bề mặt hàng rào và đồ vật sẽ bị hấp thụ một phần và phản xạ một phần. Trong trường hợp này, cái gọi là bức xạ thứ cấp xảy ra, cuối cùng bức xạ này cũng được các vật thể và hàng rào trong phòng hấp thụ.

Nhờ trao đổi nhiệt bức xạ, nhiệt độ bề mặt bên trong của vỏ tăng lên so với nhiệt độ trong quá trình gia nhiệt đối lưu và nhiệt độ bề mặt của vỏ bên trong trong hầu hết các trường hợp đều vượt quá nhiệt độ không khí trong phòng.

Với hệ thống sưởi bức xạ của bảng điều khiển, do nhiệt độ bề mặt trong phòng tăng lên, một môi trường thuận lợi cho con người sẽ được tạo ra. Được biết, sức khỏe của một người được cải thiện đáng kể khi tăng tỷ lệ truyền nhiệt đối lưu trong tổng lượng truyền nhiệt của cơ thể và giảm bức xạ tới các bề mặt lạnh (làm mát bằng bức xạ). Đây chính xác là những gì được đảm bảo với hệ thống sưởi bức xạ, khi sự truyền nhiệt từ một người bằng bức xạ giảm do nhiệt độ bề mặt của hàng rào tăng lên.

Với hệ thống sưởi bằng bức xạ dạng bảng, có thể hạ nhiệt độ không khí trong phòng so với thông thường (tiêu chuẩn cho hệ thống sưởi đối lưu) (trung bình 1-3° C), và do đó khả năng truyền nhiệt đối lưu của một người thậm chí còn tăng lên nhiều hơn. Nó cũng giúp cải thiện sức khỏe của một người. Nó đã được thành lập rằng trong điều kiện bình thường sức khỏe tốt của người dân được đảm bảo ở nhiệt độ phòng 17,4° C với hệ thống sưởi trên tường và ở 19,3° C với hệ thống sưởi đối lưu. Điều này giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng nhiệt để sưởi ấm không gian.

Trong số những nhược điểm của hệ thống sưởi bức xạ bảng điều khiển, cần lưu ý những điều sau:

Một số sự gia tăng bổ sung về tổn thất nhiệt qua hàng rào bên ngoài ở những nơi có các bộ phận làm nóng được gắn vào trong đó;-

Sự cần thiết của các phụ kiện đặc biệt để điều chỉnh sự truyền nhiệt riêng của các tấm bê tông;

Quán tính nhiệt đáng kể của các tấm này.

Các thiết bị có bề mặt bên ngoài nhẵn là bộ tản nhiệt từng phần, bộ tản nhiệt dạng bảng và thiết bị ống trơn.

Các thiết bị có bề mặt gia nhiệt có gân - bộ đối lưu, ống có vây (Hình 26).

Cơm. 26. Sơ đồ các loại thiết bị gia nhiệt (mặt cắt ngang): a - Bộ tản nhiệt tiết diện; b - bộ tản nhiệt bằng tấm thép; c - thiết bị ống trơn gồm ba ống; g - bộ đối lưu có vỏ; D - thiết bị gồm hai ống có vây: 1 - kênh dẫn nước làm mát; 2 - tấm; 3 - cạnh

Dựa trên vật liệu chế tạo các thiết bị sưởi ấm, người ta phân biệt giữa các thiết bị kim loại, thiết bị kết hợp và phi kim loại. Các thiết bị kim loại được làm chủ yếu bằng gang xám và thép (thép tấm và ống thép). Ống đồng, tấm, nhôm đúc và các kim loại khác cũng được sử dụng.

Trong các thiết bị kết hợp, vật liệu dẫn nhiệt (bê tông, gốm sứ, v.v.) được sử dụng trong đó các bộ phận làm nóng bằng thép hoặc gang được nhúng vào ( bộ tản nhiệt bảng điều khiển) hoặc đặt các ống kim loại có vây và vỏ bọc phi kim loại (ví dụ amiăng) (bộ đối lưu).

Các thiết bị phi kim loại bao gồm bộ tản nhiệt bằng tấm bê tông có ống nhựa hoặc thủy tinh nhúng hoặc có lỗ rỗng, cũng như bộ tản nhiệt bằng gốm, nhựa và các loại khác.

Theo chiều cao, tất cả các thiết bị sưởi ấm được chia thành cao (cao trên 650 mm), trung bình (trên 400 đến 650 mm), thấp (trên 200 đến 400 mm) và ván chân tường (lên đến 200 mm).

Dựa vào độ lớn quán tính nhiệt, có thể phân biệt các thiết bị có quán tính thấp và quán tính cao. Các thiết bị có quán tính thấp có khối lượng nhỏ và chứa một lượng nước nhỏ. Các thiết bị như vậy, được chế tạo trên cơ sở các ống kim loại có tiết diện nhỏ (ví dụ: bộ đối lưu), nhanh chóng thay đổi quá trình truyền nhiệt vào phòng khi điều chỉnh lượng chất làm mát được đưa vào thiết bị. Các thiết bị có quán tính nhiệt cao rất lớn, chứa một lượng nước đáng kể (ví dụ: bộ tản nhiệt bằng bê tông hoặc từng phần), quá trình truyền nhiệt thay đổi chậm.

Đối với các thiết bị sưởi ấm, ngoài các yêu cầu về kinh tế, kiến trúc, xây dựng, vệ sinh, vệ sinh và sản xuất, lắp đặt còn phải bổ sung thêm các yêu cầu về kỹ thuật về nhiệt. Thiết bị được yêu cầu truyền dòng nhiệt lớn nhất từ chất làm mát qua một đơn vị diện tích vào phòng. Để đáp ứng yêu cầu này, thiết bị phải có giá trị tăng của hệ số truyền nhiệt Kpr, so với giá trị của một trong các loại bộ tản nhiệt mặt cắt, được lấy làm tiêu chuẩn (bộ tản nhiệt bằng gang loại N-136).

Trong bảng 20 cho thấy các chỉ số hiệu suất nhiệt và dấu hiệu thông thường các chỉ số khác của thiết bị được ghi nhận. Dấu “cộng” biểu thị các chỉ báo tích cực của thiết bị và dấu “trừ” biểu thị các chỉ báo tiêu cực. Hai điểm cộng cho biết các chỉ số xác định ưu điểm chính của bất kỳ loại thiết bị nào.

Bảng 20

Thiết kế thiết bị sưởi ấm

Bộ tản nhiệt cắt là một thiết bị thuộc loại bức xạ đối lưu, bao gồm các phần tử cột riêng lẻ - các phần có kênh hình tròn hoặc hình elip. Một bộ tản nhiệt như vậy giải phóng khoảng 25% tổng lượng nhiệt truyền từ chất làm mát vào phòng bằng bức xạ (75% còn lại bằng đối lưu) và chỉ được gọi là "bộ tản nhiệt" theo truyền thống.

Phần tản nhiệt được đúc từ gang xám và có thể lắp ráp thành các thiết bị có kích cỡ khác nhau. Các phần được kết nối trên núm vú bằng các miếng đệm làm bằng bìa cứng, cao su hoặc paronite.

Đã biết thiết kế khác nhau các phần đơn, đôi và nhiều cột có độ cao khác nhau, nhưng phổ biến nhất là các phần cột đôi (Hình 27) của bộ bức xạ cỡ trung bình (chiều cao lắp đặt hm = 500 mm).

Cơm. 27. Phần tản nhiệt cột đôi: hp - chiều cao đầy đủ; hm - chiều cao lắp đặt (xây dựng); b - chiều sâu xây dựng

Việc sản xuất bộ tản nhiệt bằng gang tốn nhiều công sức, việc lắp đặt khó khăn do độ cồng kềnh và khối lượng đáng kể của các thiết bị lắp ráp. Bộ tản nhiệt không thể được coi là đáp ứng các yêu cầu vệ sinh và vệ sinh vì rất khó làm sạch bụi ở không gian giao lộ. Những thiết bị này có quán tính nhiệt đáng kể. Cuối cùng, cần lưu ý rằng diện mạo của chúng không tương ứng với nội thất của các tòa nhà kiến trúc hiện đại. Những nhược điểm này của bộ tản nhiệt khiến cần phải thay thế chúng bằng các thiết bị nhẹ hơn và ít sử dụng nhiều kim loại hơn. Mặc dù vậy, bộ tản nhiệt bằng gang là thiết bị sưởi ấm phổ biến nhất hiện nay.

Hiện nay, ngành công nghiệp sản xuất bộ tản nhiệt cắt bằng gang có chiều sâu xây dựng 90 mm và 140 mm (loại “Moscow” - viết tắt là M, loại IStandardI - MS và các loại khác). Trong bộ lễ phục. 28 cho thấy các thiết kế của bộ tản nhiệt bằng gang được sản xuất.

Cơm. 28. Bộ tản nhiệt bằng gang: a - M-140-AO (M-140-AO-300); b - M-140; c - RD-90

Tất cả các bộ tản nhiệt bằng gang được thiết kế để chịu được áp suất vận hành lên tới 6 kgf/cm2. Bề mặt gia nhiệt của thiết bị gia nhiệt được đo bằng chỉ thị vật lý - mét vuông bề mặt gia nhiệt và chỉ báo nhiệt - mét vuông tương đương (ecm2). Tương đương mét vuông là diện tích của thiết bị sưởi tỏa ra 435 kcal nhiệt trong 1 giờ với chênh lệch nhiệt độ trung bình của chất làm mát và không khí là 64,5 ° C và tốc độ dòng nước trong thiết bị này là 17,4 kg/giờ theo công thức mô hình chuyển động của chất làm mát từ trên xuống dưới.

Đặc tính kỹ thuật của bộ tản nhiệt được đưa ra trong bảng. 21.
Bề mặt gia nhiệt của bộ tản nhiệt bằng gang và ống có vây
Bảng 21

Tiếp tục của bảng. 21

Bộ tản nhiệt bằng tấm thép bao gồm hai tấm được đóng dấu tạo thành các bộ thu ngang được nối với nhau bằng các cột dọc (dạng cột) hoặc các kênh ngang được kết nối song song và nối tiếp (dạng rắn). Cuộn dây có thể được làm bằng ống thép và được hàn vào một tấm thép định hình; một thiết bị như vậy được gọi là thiết bị tấm ống.

Cơm. 29. Bộ tản nhiệt bằng gang

Cơm. 30. Bộ tản nhiệt bằng gang

Cơm. 31. Bộ tản nhiệt bằng gang

Cơm. 32. Bộ tản nhiệt bằng gang

Cơm. 33. Bộ tản nhiệt bằng gang

Cơm. 34. Sơ đồ các kênh làm mát trong bộ tản nhiệt của bảng điều khiển: a - cột; b - cuộn dây hai chiều, c - cuộn dây bốn chiều

Bộ tản nhiệt bằng tấm thép khác với bộ tản nhiệt bằng gang ở khối lượng thấp hơn và quán tính nhiệt. Với việc giảm trọng lượng khoảng 2,5 lần, tốc độ truyền nhiệt không hề thua kém so với bộ tản nhiệt bằng gang. Của họ vẻ bề ngoàiđáp ứng yêu cầu về kiến trúc và xây dựng, tấm thép dễ dàng được làm sạch khỏi bụi bẩn.

Bộ tản nhiệt tấm thép có diện tích bề mặt sưởi tương đối nhỏ, đó là lý do tại sao đôi khi cần lắp đặt bộ tản nhiệt tấm theo cặp (thành hai hàng với khoảng cách 40 mm).

Trong bảng Hình 22 cho thấy đặc điểm của tấm tản nhiệt bằng thép dập được sản xuất.

Bảng 22

Tiếp tục của bảng. 22

Bộ tản nhiệt bằng tấm bê tông (tấm sưởi) (Hình 35) có thể có các bộ phận làm nóng bằng bê tông dạng cuộn hoặc dạng thanh ghi làm bằng ống thép có đường kính 15-20 mm, cũng như các kênh bê tông, thủy tinh hoặc nhựa có nhiều cấu hình khác nhau.

Cơm. 35. Tấm sưởi bê tông

Tấm bê tông có hệ số truyền nhiệt gần bằng các thiết bị khác với bề mặt nhẵn cũng như ứng suất nhiệt cao của kim loại. Các thiết bị, đặc biệt là loại kết hợp, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về vệ sinh, vệ sinh, kiến trúc, xây dựng và các yêu cầu khác. Những nhược điểm của tấm bê tông kết hợp bao gồm khó khăn trong việc sửa chữa, quán tính nhiệt cao, làm phức tạp việc điều tiết cung cấp nhiệt cho cơ sở. Nhược điểm của các thiết bị dạng đính kèm là tăng chi phí lao động thủ công trong quá trình sản xuất và lắp đặt, giảm diện tích sử dụng được sàn của căn phòng. Sự mất nhiệt qua hàng rào bên ngoài được sưởi ấm thêm của các tòa nhà cũng tăng lên.

Thiết bị ống trơn được gọi là thiết bị được làm từ nhiều ống thép nối với nhau, tạo thành các kênh dẫn nước làm mát cho cuộn dây hoặc hình thanh ghi (Hình 36).

Cơm. 36. Các hình thức nối ống thép vào thiết bị gia nhiệt ống trơn: a - dạng cuộn; b - mẫu đăng ký: 1 - thread; 2 - cột

Trong cuộn dây, các ống được nối nối tiếp theo hướng chuyển động của chất làm mát, điều này làm tăng tốc độ chuyển động của nó và lực cản thủy lực của thiết bị. Khi các đường ống trong thanh ghi được kết nối song song, dòng chất làm mát bị chia cắt, tốc độ và lực cản thủy lực của thiết bị giảm.

Các thiết bị được hàn từ các ống DN = 32-100 mm, đặt cách nhau 50 mm so với đường kính của chúng, giúp giảm bức xạ lẫn nhau và do đó làm tăng khả năng truyền nhiệt vào phòng. Thiết bị ống trơn có hệ số truyền nhiệt cao nhất, bề mặt thu bụi nhỏ và dễ làm sạch.

Đồng thời, các thiết bị ống trơn nặng và cồng kềnh, chiếm nhiều diện tích, tăng tiêu hao thép trong hệ thống sưởi và có hình thức kém hấp dẫn. Chúng được sử dụng trong những trường hợp hiếm hoi khi các loại thiết bị khác không thể sử dụng được (ví dụ: để sưởi ấm nhà kính).

Các đặc tính của thanh ghi ống trơn được cho trong Bảng. 23.

Bảng 23

Bộ đối lưu là một loại thiết bị đối lưu bao gồm hai phần tử - bộ gia nhiệt có vây và vỏ (Hình 37).

Cơm. 37. Sơ đồ đối lưu: a - có vỏ; b - không có vỏ: 1 - bộ phận làm nóng; 2 - vỏ; 3 - van khí; 4 - vây ống

Vỏ trang trí cho lò sưởi và giúp tăng cường truyền nhiệt bằng cách tăng khả năng di chuyển của không khí gần bề mặt của lò sưởi. Một bộ đối lưu có vỏ truyền tới 90-95% tổng lượng nhiệt vào phòng bằng đối lưu (Bảng 24).

Bảng 24

Một thiết bị trong đó các cánh tản nhiệt thực hiện các chức năng của vỏ được gọi là bộ đối lưu không có vỏ. Lò sưởi được làm bằng thép, gang, nhôm và các kim loại khác, vỏ được làm bằng vật liệu tấm(thép, xi măng amiăng, v.v.)

Đối lưu có hệ số truyền nhiệt tương đối thấp. Tuy nhiên, chúng được sử dụng rộng rãi. Điều này là do dễ sản xuất, lắp đặt và vận hành cũng như mức tiêu thụ kim loại thấp.

Nền tảng thông số kỹ thuậtđối lưu được cho trong bảng. 25.

Bảng 25

Tiếp tục của bảng. 25

Lưu ý: 1. Khi lắp đặt bộ đối lưu ván chân tường KP nhiều hàng, một hiệu chỉnh được áp dụng cho bề mặt gia nhiệt tùy thuộc vào số hàng theo chiều dọc và chiều ngang: đối với lắp đặt hai hàng theo chiều dọc 0,97, ba hàng - 0,94, bốn hàng - 0,91; đối với hai hàng ngang, hiệu chỉnh là 0,97. 2. Hiệu suất của các mô hình đối lưu cuối và xuyên qua là như nhau. Các bộ đối lưu truyền qua có chỉ số A (ví dụ Nn-5A, N-7A).

Ống có vây là một thiết bị kiểu đối lưu, là một ống gang có mặt bích, bề mặt bên ngoài được bao phủ bởi các gân mỏng đúc chung (Hình 33).

Diện tích bề mặt bên ngoài của ống vây lớn hơn nhiều lần diện tích bề mặt của ống nhẵn có cùng đường kính và chiều dài. Điều này làm cho thiết bị sưởi ấm đặc biệt nhỏ gọn. Ngoài ra, nhiệt độ bề mặt của vây thấp hơn khi sử dụng chất làm mát ở nhiệt độ cao, tính dễ sản xuất tương đối và chi phí thấp quyết định việc sử dụng thiết bị nặng này, thiết bị này không hiệu quả về mặt kỹ thuật nhiệt. Nhược điểm của ống có vây còn bao gồm vẻ ngoài lỗi thời, độ bền cơ học của vây thấp và khó làm sạch khỏi bụi. Ống vây thường được sử dụng trong các phòng phụ trợ (phòng nồi hơi, nhà kho, gara, v.v.). Ngành công nghiệp sản xuất ống gang tròn có gân dài 1-2 m. Chúng được lắp đặt theo chiều ngang thành nhiều tầng và được kết nối theo kiểu cuộn dây bằng bu lông sử dụng “cuộn” - uốn cong đôi bằng gang có mặt bích và mặt bích đối diện.

Để so sánh đặc tính nhiệt thiết bị sưởi ấm chính trong bảng. Hình 25 cho thấy sự truyền nhiệt tương đối của các thiết bị dài 1,0 m trong điều kiện nhiệt-thủy lực như nhau khi sử dụng nước làm chất làm mát (sự truyền nhiệt của bộ tản nhiệt tiết diện bằng gang có độ sâu 140 mm được lấy là 100%).

Như bạn có thể thấy, bộ tản nhiệt và bộ đối lưu có vỏ được phân biệt bằng khả năng truyền nhiệt cao trên 1,0 m chiều dài; Bộ đối lưu không có vỏ và đặc biệt là ống trơn đơn có khả năng truyền nhiệt thấp nhất.

Truyền nhiệt tương đối của thiết bị gia nhiệt dài 1,0 m Bảng 26

Lựa chọn và bố trí các thiết bị sưởi ấm

Khi chọn loại và loại thiết bị sưởi ấm, mục đích, bố cục kiến trúc và tính năng sẽ được tính đến chế độ nhiệt cơ sở, địa điểm và thời gian lưu trú của người dân, loại hệ thống sưởi ấm, các chỉ số kỹ thuật, kinh tế và vệ sinh-vệ sinh của thiết bị.

Cơm. 38. Ống vây bằng gang có vây tròn: 1 - kênh dẫn nước làm mát; 2 - xương sườn; 3 - mặt bích

Để tạo ra một chế độ nhiệt thuận lợi, hãy chọn các thiết bị cung cấp hệ thống sưởi đồng đều cho cơ sở.

Các thiết bị sưởi ấm bằng kim loại được lắp đặt chủ yếu dưới các lỗ lấy sáng và dưới cửa sổ, chiều dài của thiết bị mong muốn ít nhất bằng 50-75% chiều dài của lỗ mở; dưới cửa sổ cửa hàng và cửa sổ kính màu, các thiết bị được đặt dọc theo toàn bộ chiều dài của chúng . Khi đặt thiết bị dưới cửa sổ (Hình 39a), trục thẳng đứng của thiết bị và cửa sổ mở phải trùng nhau (cho phép độ lệch không quá 50 mm).

Các thiết bị đặt gần hàng rào bên ngoài góp phần làm tăng nhiệt độ bề mặt bên trong ở phần dưới mặt ngoài tường và cửa sổ, làm giảm khả năng làm mát bức xạ của con người. Cập nhật không khí ấm do các thiết bị tạo ra sẽ ngăn chặn (nếu không có bệ cửa sổ che thiết bị) sự xâm nhập của không khí được làm mát vào khu vực làm việc (Hình 40a). TRONG khu vực phía Nam với mùa đông ấm áp ngắn, cũng như khi mọi người ở lại trong thời gian ngắn, được phép lắp đặt các thiết bị sưởi ấm gần các bức tường bên trong của cơ sở (Hình 39b). Đồng thời, số lượng ống nâng và chiều dài ống dẫn nhiệt giảm và khả năng truyền nhiệt của thiết bị tăng lên (khoảng 7-9%), nhưng chuyển động của không khí có nhiệt độ giảm gần sàn phòng, điều này không thuận lợi. đối với sức khỏe con người, xảy ra (Hình 40c).

Cơm. 39. Vị trí đặt các thiết bị sưởi ấm trong phòng (sơ đồ): a - dưới cửa sổ; b - gần các bức tường bên trong; n - thiết bị sưởi ấm

Cơm. 40. Mô hình lưu thông không khí trong phòng (các khu vực) có địa điểm khác nhau thiết bị sưởi ấm: a-dưới cửa sổ không có bệ cửa sổ; b - dưới cửa sổ có bệ cửa sổ c - y bức tường nội thất; n - thiết bị sưởi ấm

Cơm. 41. Vị trí đặt thiết bị sưởi dưới cửa sổ phòng: a - dài và thấp (tốt nhất là); b - cao và thấp (không mong muốn)

Các thiết bị sưởi ấm dọc được lắp đặt càng gần sàn của cơ sở càng tốt. Khi thiết bị được nâng lên cao hơn đáng kể so với mặt sàn, không khí gần bề mặt sàn có thể trở nên siêu lạnh, do các luồng không khí nóng tuần hoàn đóng ở ngang mức thiết bị, không thu giữ và nóng lên trong trường hợp này. phần dưới cùng cơ sở.

Thiết bị sưởi càng thấp và dài (Hình 41a), nhiệt độ của căn phòng càng đồng đều và toàn bộ thể tích không khí được làm nóng càng tốt. Một thiết bị cao và ngắn (Hình 41b) gây ra sự gia tăng tích cực của luồng không khí ấm, dẫn đến quá nhiệt ở khu vực phía trên của căn phòng và làm giảm không khí được làm mát ở cả hai phía của thiết bị đó vào khu vực làm việc.

Khả năng của một thiết bị sưởi cao tạo ra luồng không khí ấm chủ động đi lên có thể được sử dụng để sưởi ấm những căn phòng có chiều cao tăng lên.

Các thiết bị kim loại dọc thường được đặt lộ thiên vào tường. Tuy nhiên, có thể lắp đặt chúng dưới bệ cửa sổ, trong các hốc tường, có hàng rào và trang trí đặc biệt. Trong bộ lễ phục. 42 trình bày một số kỹ thuật lắp đặt thiết bị sưởi ấm trong phòng.

Cơm. 42. Vị trí đặt thiết bị sưởi ấm - a - trong tủ trang trí; b - trong một hốc sâu; c - ở nơi trú ẩn đặc biệt; g - đằng sau tấm chắn; d - hai tầng

Việc bọc thiết bị bằng một tủ trang trí có hai khe cao tới 100 mm (Hình 42a) giúp giảm 12% khả năng truyền nhiệt của thiết bị so với việc lắp đặt hở vào một bức tường trống. Để truyền một luồng nhiệt nhất định vào phòng, diện tích bề mặt sưởi ấm của thiết bị đó phải tăng thêm 12%. Đặt thiết bị trong một hốc mở sâu (Hình 42b) hoặc cái này chồng lên cái kia thành hai tầng (Hình 42e) giúp giảm 5% khả năng truyền nhiệt. Tuy nhiên, có thể cài đặt ẩn các thiết bị trong đó khả năng truyền nhiệt không thay đổi (Hình 42c) hoặc thậm chí tăng 10% (Hình 42d). Trong những trường hợp này, không cần thiết phải tăng diện tích bề mặt làm nóng của thiết bị hoặc thậm chí có thể giảm bớt.

Tính diện tích, kích thước và số lượng thiết bị sưởi ấm

Diện tích bề mặt truyền nhiệt của thiết bị sưởi được xác định tùy thuộc vào loại thiết bị được sử dụng, vị trí của nó trong phòng và sơ đồ kết nối với đường ống. Trong khu dân cư, số lượng thiết bị và do đó lượng truyền nhiệt cần thiết của từng thiết bị thường được xác định bằng số lượng cửa sổ mở. Trong các phòng ở góc, một thiết bị khác được thêm vào, đặt ở bức tường trống cuối cùng.

Nhiệm vụ của tính toán trước hết là xác định diện tích bề mặt gia nhiệt bên ngoài của thiết bị, theo điều kiện thiết kế, cung cấp dòng nhiệt cần thiết từ chất làm mát vào phòng. Sau đó, từ danh mục thiết bị, dựa trên diện tích ước tính, kích thước thương mại gần nhất của thiết bị được chọn (số phần hoặc nhãn hiệu bộ tản nhiệt (chiều dài của bộ đối lưu hoặc ống có vây). Số phần của bộ tản nhiệt bằng gang là được xác định bởi công thức: N=Fpb4/f1b3;

trong đó f1 là diện tích của một phần, m2; loại bộ tản nhiệt được chấp nhận để lắp đặt trong nhà; b4 - hệ số hiệu chỉnh có tính đến phương pháp lắp đặt bộ tản nhiệt trong phòng; L3 là hệ số hiệu chỉnh có tính đến số phần trong một bộ bức xạ và được tính theo công thức: b3=0,97+0,06/Fp;

Trong đó Fp là diện tích ước tính của thiết bị sưởi ấm, m2.

Các loại thiết bị sưởi ấm được xác định bởi thiết kế của chúng, xác định phương pháp truyền nhiệt (truyền nhiệt đối lưu hoặc bức xạ có thể chiếm ưu thế) từ bề mặt bên ngoài của thiết bị vào phòng.

Có sáu loại thiết bị sưởi ấm chính, bộ tản nhiệt, tấm, bộ đối lưu, ống vây, thiết bị ống trơn và máy sưởi không khí.

Theo tính chất của bề mặt bên ngoài, các thiết bị sưởi ấm có thể có bề mặt nhẵn (bộ tản nhiệt, tấm pin, thiết bị ống trơn) và bề mặt có gân (bộ đối lưu, ống vây, bộ sưởi không khí).

Dựa trên vật liệu chế tạo các thiết bị sưởi ấm, người ta phân biệt giữa các thiết bị kim loại, thiết bị kết hợp và phi kim loại.

Sơ đồ thiết bị sưởi ấm

a - bộ tản nhiệt, b - tấm, c - bộ đối lưu, e - ống có vây, d - thiết bị ống trơn.

Các thiết bị kim loại được làm bằng gang (từ gang xám) và thép (từ thép tấm và ống thép).

Trong các thiết bị kết hợp, khối bê tông hoặc gốm được sử dụng, trong đó các bộ phận làm nóng bằng thép hoặc gang (tấm sưởi) hoặc các bộ phận có vây được nhúng vào. ống thép, được đặt trong vỏ phi kim loại (ví dụ: xi măng amiăng) (đối lưu).

Các thiết bị phi kim loại là các tấm bê tông có ống thủy tinh hoặc nhựa nhúng hoặc có khoảng trống hoàn toàn không có ống, cũng như bộ tản nhiệt bằng sứ và gốm.

Theo chiều cao, tất cả các thiết bị sưởi ấm có thể được chia thành cao (cao trên 600 mm), trung bình (400-600 mm) và thấp (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.

Sơ đồ của năm loại thiết bị sưởi ấm được thể hiện trong hình. Máy sưởi được sử dụng chủ yếu để sưởi ấm không khí trong hệ thống thông gió.

Bộ tản nhiệt thường được gọi là thiết bị loại bức xạ đối lưu, bao gồm các phần tử cột riêng lẻ - các phần có kênh hình tròn hoặc hình elip. Bộ tản nhiệt giải phóng khoảng 25% tổng lượng nhiệt được truyền từ chất làm mát vào phòng bằng bức xạ và chỉ được gọi là bộ tản nhiệt theo truyền thống.

Bảng điều khiển là một loại thiết bị bức xạ đối lưu có độ sâu tương đối nông, không có bất kỳ khoảng trống nào dọc theo mặt trước. Bảng điều khiển truyền bằng bức xạ một phần thông lượng nhiệt lớn hơn một chút so với bộ tản nhiệt, nhưng chỉ tấm trần mới có thể được phân loại là thiết bị loại bức xạ (phát ra hơn 50% tổng lượng nhiệt bằng bức xạ).

Tấm sưởi có thể có bề mặt nhẵn, hơi có gân hoặc lượn sóng, các kênh dạng cột hoặc ngoằn ngoèo dành cho chất làm mát.

Bộ đối lưu là một loại thiết bị đối lưu bao gồm hai phần tử - bộ gia nhiệt có vây và vỏ. Bộ đối lưu truyền ít nhất 75% tổng nhiệt lượng vào phòng bằng đối lưu. Lớp vỏ trang trí cho máy sưởi và giúp tăng tốc độ đối lưu không khí tự nhiên ở gần bề mặt bên ngoài của máy sưởi. Bộ đối lưu cũng bao gồm các thiết bị sưởi ấm ở ván chân tường không có vỏ.

Ống vây là một thiết bị sưởi ấm kiểu đối lưu được lắp đặt hở, trong đó diện tích bề mặt truyền nhiệt bên ngoài lớn hơn ít nhất 9 lần diện tích bề mặt nhận nhiệt bên trong.

Phần tản nhiệt cột đôi

hп - chiều cao tổng thể, hм - chiều cao lắp đặt (xây dựng), l - chiều sâu; b - chiều rộng.

Thiết bị ống trơn được gọi là thiết bị gồm nhiều ống thép nối với nhau, tạo thành các kênh dạng cột (thanh ghi) hoặc dạng cuộn (cuộn dây) cho chất làm mát.

Hãy xem xét các yêu cầu đối với thiết bị sưởi ấm được đáp ứng như thế nào.

1. Bộ tản nhiệt bằng gốm và sứ thường được làm ở dạng khối, chúng có vẻ ngoài đẹp mắt và có bề mặt nhẵn, dễ lau chùi khỏi bụi. Chúng có chỉ số hiệu suất nhiệt khá cao: kp p = 9,5-10,5 W/(m 2 K); f e /f f >1 và nhiệt độ bề mặt thấp hơn so với các thiết bị kim loại. Khi sử dụng chúng, mức tiêu thụ kim loại trong hệ thống sưởi sẽ giảm.

Bộ tản nhiệt bằng gốm và sứ không được sử dụng rộng rãi do không đủ cường độ, kết nối với đường ống không đáng tin cậy, khó khăn trong sản xuất và lắp đặt và khả năng hơi nước thấm qua tường gốm. Chúng được sử dụng trong xây dựng thấp tầng và được sử dụng làm thiết bị sưởi ấm không áp suất.

2. Bộ tản nhiệt bằng gang - thiết bị sưởi ấm được sử dụng rộng rãi - được đúc từ gang xám ở dạng các phần riêng biệt và có thể lắp ráp thành các thiết bị có kích cỡ khác nhau bằng cách kết nối các phần trên núm vú bằng gioăng cao su chịu nhiệt. Nhiều thiết kế khác nhau của bộ tản nhiệt một, đôi và nhiều cột có chiều cao khác nhau đã được biết đến, nhưng phổ biến nhất là bộ tản nhiệt trung bình và thấp hai cột.

Bộ tản nhiệt được thiết kế để vận hành tối đa (thuật ngữ thường được sử dụng) áp suất chất làm mát là 0,6 MPa (6 kgf/cm 2) và có các chỉ số hiệu suất nhiệt tương đối cao: k pr = 9,1-10,6 W/(m 2 K) và f e / ff 1,35.

Tuy nhiên, mức tiêu thụ kim loại đáng kể của bộ tản nhiệt [(M=0,29-0,36 W/(kg K) hoặc 0,25-0,31 kcal/(h kg °C)] và các nhược điểm khác khiến chúng phải được thay thế bằng các thiết bị nhẹ hơn và ít sử dụng nhiều kim loại hơn. cần lưu ý vẻ ngoài kém hấp dẫn của chúng khi lắp đặt lộ thiên trong các tòa nhà hiện đại. Về mặt vệ sinh và vệ sinh, bộ tản nhiệt, ngoại trừ bộ tản nhiệt một cột, không thể được coi là đáp ứng yêu cầu, vì việc làm sạch không gian giao nhau khỏi bụi là khá khó khăn.

Việc sản xuất bộ tản nhiệt tốn nhiều công sức, việc lắp đặt khó khăn do các thiết bị lắp ráp có kích thước cồng kềnh và khối lượng đáng kể.

Khả năng chống ăn mòn, độ bền cao, ưu điểm về bố trí với hiệu suất tản nhiệt tốt, tổ chức sản xuất tốt góp phần nâng cao trình độ sản xuất bộ tản nhiệt ở nước ta. Hiện đang được sản xuất là loại hai cột bộ tản nhiệt bằng gang loại M-140-AO có chiều sâu tiết diện là 140 mm và các vây nghiêng giữa các cột, cũng như loại S-90 có chiều sâu tiết diện là 90 mm.

3. Các tấm thép khác với bộ tản nhiệt bằng gang ở chỗ chúng nhẹ hơn về trọng lượng và giá thành. Tấm thép được thiết kế để chịu áp suất vận hành lên tới 0,6 MPa (6 kgf/cm2) và có chỉ số hiệu suất nhiệt cao: kpr = 10,5-11,5 W/(m 2 K) và f e /f f 1,7.

Các tấm được làm theo hai thiết kế: với các bộ thu ngang được nối với nhau bằng các cột dọc (cột) và với các kênh ngang được nối nối tiếp (dạng cuộn). Cuộn dây đôi khi được làm bằng ống thép và hàn vào bảng điều khiển; Thiết bị trong trường hợp này được gọi là thiết bị dạng tấm.

Các tấm này đáp ứng các yêu cầu về kiến trúc và xây dựng, đặc biệt là trong các tòa nhà được làm từ các khối xây dựng lớn, dễ dàng làm sạch bụi và cho phép cơ giới hóa quá trình sản xuất bằng tự động hóa. Trên cùng khu vực sản xuất, có thể sản xuất mỗi năm thay thế 1,5 triệu m 2 bộ tản nhiệt bằng gang đúc ENP lên tới 5 triệu m 2 thép ENP. Cuối cùng, khi sử dụng tấm thép, chi phí nhân công trong quá trình lắp đặt giảm do khối lượng kim loại giảm xuống còn 10 kg/m2 enp. Khối lượng giảm làm tăng ứng suất nhiệt của kim loại lên 0,55-0,8 W/(kg K). Sự lan rộng của thép tấm bị hạn chế do nhu cầu sử dụng thép tấm cán nguội Chất lượng cao Dày 1,2-1,5 mm, chống ăn mòn. Khi được sản xuất từ thép tấm thông thường, tuổi thọ của các tấm bị giảm do sự ăn mòn bên trong mạnh mẽ. Các tấm thép, ngoại trừ các tấm ống, được sử dụng trong hệ thống sưởi ấm bằng nước khử oxy.

Tấm thép dập và bộ tản nhiệt thiết kế khác nhauđược sử dụng rộng rãi ở nước ngoài (ở Phần Lan, Mỹ, Đức, v.v.). Ở nước ta, các tấm thép trung bình và thấp với các kênh dạng cột và dạng cuộn được sản xuất để lắp đặt đơn lẻ và ghép đôi (theo chiều sâu).

4. Tấm sưởi bê tông được sản xuất:

với cuộn dây bọc bê tông hoặc các bộ phận làm nóng hình cột làm bằng ống thép có đường kính 15 và 20 mm;
với các kênh bê tông, thủy tinh hoặc nhựa có cấu hình khác nhau (tấm không có kim loại).

Các thiết bị này được đặt trong các cấu trúc bao quanh của cơ sở (bảng kết hợp) hoặc gắn vào chúng (bảng đính kèm).

Khi sử dụng các bộ phận làm nóng bằng thép, tấm sưởi bê tông có thể được sử dụng ở áp suất vận hành chất làm mát lên tới 1 MPa (10 kgf/cm2).

Các tấm bê tông có các chỉ số hiệu suất nhiệt gần giống với các chỉ số của các thiết bị trơn khác: kpr = 7,5-11,5 W/(m 2 K) và f e / f f ≈1, cũng như ứng suất nhiệt cao của kim loại. Các tấm, đặc biệt là các tấm kết hợp, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về kiến trúc, xây dựng, vệ sinh, vệ sinh và các yêu cầu khác.

Tuy nhiên, các tấm bê tông, mặc dù tuân thủ hầu hết các yêu cầu đối với thiết bị sưởi ấm, nhưng không được sử dụng rộng rãi do những thiếu sót trong vận hành (tấm kết hợp) và khó khăn khi lắp đặt (tấm kèm theo).

5. Bộ đối lưu có chỉ số hiệu suất nhiệt tương đối thấp kpr = 4,7-6,5 W/(m 2 K) và 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).

Bộ đối lưu có thể có các bộ phận làm nóng bằng thép hoặc gang. Hiện nay, máy đối lưu có lò sưởi bằng thép được sản xuất:

bộ đối lưu chân đế không có vỏ (loại 15 KP và 20 KP);
bộ đối lưu thấp không có vỏ bọc (chẳng hạn như “Progress”, “Accord”);
bộ đối lưu thấp có vỏ (loại "Comfort").

Chân đế đối lưu loại 20 KP (15 KP) gồm một ống thép có đường kính d y = 20 mm (15 mm) và các vây kín cao 90 (80) mm với khoảng cách 20 mm, được làm bằng thép tấm dày 0,5 mm, kín khít lắp trên đường ống. Bộ đối lưu 20 KP và 15 KP được sản xuất với nhiều chiều dài khác nhau (mỗi 0,25 m) và được lắp ráp tại nhà máy thành các bộ phận bao gồm một số bộ đối lưu (về chiều dài và chiều cao), ống nối chúng và van điều khiển.

Cần lưu ý rằng ưu điểm của việc sử dụng bộ đối lưu ván chân tường là cải thiện điều kiện nhiệt của các phòng khi chúng được đặt ở vùng thấp hơn dọc theo chiều dài của cửa sổ và tường ngoài; Ngoài ra, chúng chiếm ít không gian ở độ sâu của mặt bằng (độ sâu của tòa nhà chỉ là 70 và 60 mm). Nhược điểm của chúng là: tiêu tốn thép tấm, loại thép không được sử dụng hiệu quả để truyền nhiệt và khó làm sạch bụi khỏi cánh tản nhiệt. Mặc dù bề mặt thu bụi của chúng nhỏ (ít hơn bề mặt của bộ tản nhiệt), nhưng chúng vẫn không được khuyến khích sử dụng cho các phòng sưởi ấm có yêu cầu vệ sinh và vệ sinh cao hơn (trong các tòa nhà y tế và cơ sở chăm sóc trẻ em).

Bộ đối lưu thấp thuộc loại “Progress” là một sửa đổi của bộ đối lưu 20 KP, dựa trên hai ống được nối với nhau bằng các vây chung có cùng cấu hình nhưng có chiều cao lớn hơn.

Một bộ đối lưu thấp loại “Accord” cũng bao gồm hai ống thép song song d y = 20 mm, qua đó chất làm mát chảy tuần tự và các bộ phận cánh tản nhiệt thẳng đứng (cao 300 mm) làm bằng thép tấm dày 1 mm, được gắn trên các ống có khe hở bằng 20 mm. Các phần tử hoàn thiện tạo nên cái gọi là bề mặt trước của thiết bị có hình chữ U (gân 60 mm) và mở vào tường.

Bộ đối lưu loại Accord được sản xuất với nhiều chiều dài khác nhau và được lắp đặt theo chiều cao một hoặc hai hàng.

Trong một bộ đối lưu có vỏ, độ linh động của không khí tăng lên, điều này làm tăng khả năng truyền nhiệt của thiết bị. Sự truyền nhiệt của bộ đối lưu tăng tùy theo chiều cao của vỏ.

Bộ đối lưu có vỏ được sử dụng chủ yếu để sưởi ấm các tòa nhà công cộng.

Bộ đối lưu thấp có vỏ loại “Comfort” bao gồm bộ phận làm nóng bằng thép, vỏ có thể gập lại được làm bằng các tấm thép, lưới thoát khí và van điều tiết không khí. Trong bộ phận làm nóng, các cánh tản nhiệt hình chữ nhật được gắn trên hai ống d y = 15 hoặc 20 mm với khoảng cách từ 5 đến 10 mm. Tổng khối lượng của kim loại nóng là 5,5-7 kg/m2 enp.

Bộ đối lưu có độ sâu 60-160 mm, được lắp đặt trên sàn hoặc trên tường và có thể thông qua chuyển động của chất làm mát (để kết nối theo chiều ngang với bộ đối lưu khác) và kết thúc (bằng một con lăn).

Sự hiện diện của van điều hòa không khí cho phép bạn kết nối nối tiếp các bộ đối lưu với chất làm mát mà không cần lắp đặt các phụ kiện để điều chỉnh số lượng của nó. Bộ đối lưu cũng có thể được trang bị đối lưu nhân tạo khi lắp đặt trong vỏ quạt có thiết kế đặc biệt.

6. Ống có vây được làm bằng gang xám và được sử dụng ở áp suất vận hành lên tới 0,6 MPa (6 kgf/cm2). Phổ biến nhất là ống gang có mặt bích, trên bề mặt bên ngoài có đặt các gân tròn đúc sẵn mỏng.

Do tỷ lệ vây cao nên bề mặt ngoài của ống vây lớn hơn nhiều lần so với bề mặt của ống nhẵn có cùng đường kính (đường kính trong của ống vây là 70 mm) và chiều dài. Độ nhỏ gọn của thiết bị, nhiệt độ bề mặt của vây giảm khi sử dụng chất làm mát ở nhiệt độ cao, tính dễ sản xuất tương đối và chi phí thấp quyết định việc sử dụng thiết bị kém hiệu quả về nhiệt này: k pr = 4,7-5,8 W/(m 2 K ); f e /f f = 0,55-0,69. Nhược điểm của nó còn bao gồm hình thức không đạt yêu cầu, độ bền cơ học của sườn thấp và khó làm sạch bụi. Các ống có vây cũng có ứng suất nhiệt rất thấp của kim loại: M = 0,25 W/(kg K).

Chúng được sử dụng trong cơ sở sản xuất, trong đó không phát thải bụi đáng kể và trong các phòng phụ có người ở tạm thời.

Hiện nay, các ống có vây tròn được sản xuất với phạm vi chiều dài hạn chế từ 0,75 đến 2 m để lắp đặt theo chiều ngang. Các ống có vây bằng sắt thép đang được phát triển, bao gồm loại ống có vây PK có vây hình chữ nhật 70 X 130 mm. Ống này được đặc trưng bởi dễ sản xuất và trọng lượng tương đối thấp. Đế là ống thép dy=20mm đúc thành các cánh tản nhiệt bằng gang dày 3-4mm. Hai tấm dọc được đúc phía trên các gân để bảo vệ các vây chính khỏi hư hỏng cơ học. Thiết bị được thiết kế để chịu được áp suất vận hành lên tới 1 MPa (10 kgf/cm2).

Sơ đồ của một bộ đối lưu có vỏ

1 - bộ phận làm nóng, 2 - vỏ, 3 - van khí.

Để so sánh các đặc tính nhiệt của các thiết bị sưởi chính, bảng hiển thị sự truyền nhiệt của các thiết bị dài 1 m.

Sự truyền nhiệt của thiết bị sưởi dài 1 m ở Δt av = 64,5° và lưu lượng nước 300 kg/h.

Thiết bị sưởi ấm	Độ sâu thiết bị, mm	Truyền nhiệt
Thiết bị sưởi ấm	Độ sâu thiết bị, mm	W/m	kcal/(hm)
Bộ tản nhiệt:
- loại M-140-AO	140	1942	1670
- loại S-90	90	1448	1245
Tấm thép loại MZ-500:
- đơn	18	864	743
- ghép nối	78	1465	1260
Bộ đối lưu loại 20 KP:
- hàng đơn	70	331	285
- ba hàng	70	900	774
Đối lưu:
- gõ “Thoải mái” N-9	123	1087	935
- gõ “Thoải mái-20”	160	1467	1262
Ống vây	175	865	744

Như có thể thấy từ bảng, các thiết bị sưởi ấm sâu hơn có khả năng truyền nhiệt cao trên 1 m chiều dài; Bộ tản nhiệt bằng gang có khả năng truyền nhiệt lớn nhất, trong khi bộ đối lưu ở ván chân tường có ít nhất.

7. Thiết bị ống trơn được làm bằng các ống thép dạng cuộn (các ống được nối nối tiếp theo chuyển động của chất làm mát, làm tăng tốc độ và lực cản thủy lực của thiết bị) và các cột hoặc thanh ghi (nối song song của các thiết bị làm mát). ống có sức cản thủy lực của thiết bị giảm).

Các thiết bị được hàn từ các ống d y = 32-100 mm, đặt ở khoảng cách với nhau không nhỏ hơn đường kính ống đã chọn để giảm bức xạ lẫn nhau và do đó, tăng khả năng truyền nhiệt vào phòng. Thiết bị ống trơn được sử dụng ở áp suất vận hành lên tới 1 MPa (10 kgf/cm2). Chúng có các chỉ số hiệu suất nhiệt cao: k pr = 10,5-14 W/(m 2 K) và f e / f f 1,8, và giá trị cao nhất áp dụng cho ống thép nhẵn có đường kính 32 mm.

Các chỉ số của thiết bị sưởi ấm các loại

có ý nghĩa	áp lực	Yêu cầu đối với thiết bị
		Kỹ thuật				về mặt kiến trúc Sự thi công		vệ sinh hợp vệ sinh		sản xuất Cuộc họp
											nhân công
Bộ tản nhiệt:
lạnh lùng và	2-4		>1	-	++	+	-	+	++	-	-
- gang thép	6		Lên tới 1,35	-	-	-	+	-	-	-	-
Tấm:
- Thép	6		Lên tới 1,7	++	+	+	-	-	++	++	+
- bê tông	10		~ 1	+	++	+	±	++	+	-	±

- không có vỏ
- có vỏ	10		<1	±	+	±	±	+	-	++	+
	6			+	-	-	++	+	-	-	-
	10		Lên tới 1,8	-	-	-	-	-	++	-	-
	8		>1	-	+	-	++	+	-	+	-

Lưu ý: Dấu + thể hiện sự tuân thủ, dấu hiệu thể hiện sự không tuân thủ các yêu cầu đối với thiết bị; Dấu ++ biểu thị các chỉ số xác định ưu điểm chính của loại thiết bị sưởi này.

Các thiết bị ống trơn đáp ứng các yêu cầu vệ sinh và vệ sinh - bề mặt thu bụi của chúng nhỏ và dễ làm sạch.

Những nhược điểm của thiết bị ống trơn bao gồm sự cồng kềnh do diện tích bề mặt bên ngoài hạn chế, sự bất tiện khi đặt dưới cửa sổ và tăng mức tiêu thụ thép trong hệ thống sưởi. Có tính đến những nhược điểm này và hình thức không thuận lợi, các thiết bị này được sử dụng trong các khu vực sản xuất nơi phát thải bụi đáng kể, cũng như trong trường hợp không thể sử dụng các loại thiết bị khác. Trong các cơ sở công nghiệp, chúng thường được sử dụng để sưởi ấm giếng trời.

8. Máy sưởi - thiết bị sưởi ấm nhỏ gọn có diện tích đáng kể (từ 10 đến 70 m2) bề mặt bên ngoài, được hình thành bởi một số hàng ống có vây; Chúng được sử dụng để sưởi ấm không khí trong các cơ sở trong hệ thống địa phương và trung tâm. Trực tiếp trong khuôn viên, máy sưởi không khí được sử dụng như một phần của các loại thiết bị sưởi ấm không khí hoặc cho máy sưởi không khí tuần hoàn. Bộ gia nhiệt được thiết kế cho áp suất vận hành chất làm mát lên tới 0,8 MPa (8 kgf/cm 2); hệ số truyền nhiệt của chúng phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của nước và không khí, và do đó có thể thay đổi trong khoảng từ 9 đến 35 W/(m 2 K) [từ 8 đến 30 kcal/(h m 2 ˚C)].

Bảng hiển thị các chỉ số của các loại thiết bị sưởi ấm; việc đáp ứng hoặc không đáp ứng các yêu cầu đối với thiết bị được ghi nhận có điều kiện.

Bộ tản nhiệt. Tính chất và loại thiết bị sưởi ấm.

bộ tản nhiệt- Thiết bị này được thiết kế để giải phóng năng lượng nhiệt. Trong hệ thống sưởi ấm, cần có bộ tản nhiệt để giải phóng nhiệt vào phòng để làm ấm căn phòng. Và trên ô tô, để giải phóng nhiệt độ động cơ quá mức, tức là để làm mát động cơ.
Trong bài viết này tôi sẽ giúp bạn chọn bộ tản nhiệt, bạn sẽ học cách sử dụng bộ tản nhiệt một cách chính xác.
Phương pháp kết nối bộ tản nhiệt. Thuộc tính và tham số.

Bộ tản nhiệt bằng nhôm và lưỡng kim trông như thế này.

Bộ tản nhiệt này bao gồm một số phần nhất định được kết nối với nhau bằng một núm giao nhau và một miếng đệm kín đặc biệt.
Chiều cao có thể thay đổi tùy theo giải pháp thiết kế Và thiết kế.
Khoảng cách tâm (từ tâm ren trên đến ren dưới) Thông thường: 350mm, 500mm. Tuy nhiên còn nhiều hơn nữa nhưng rất khó tìm và nhu cầu không lớn.
Ở 350 mm, công suất lên tới 140 W/phần. Ở 500mm, lên tới 200 W/phần.
Còn nhiệt lượng do bộ tản nhiệt tạo ra thì sao?
Tôi sẽ chỉ nói rằng khi sưởi ấm ở nhiệt độ thấp, lượng nhiệt sinh ra sẽ giảm đi đáng kể. Ví dụ: nếu hộ chiếu ghi công suất 190 W/phần, điều này có nghĩa là công suất này sẽ có hiệu lực ở nhiệt độ nước làm mát là 90 độ và nhiệt độ không khí là 20 độ. Đọc thêm về sinh nhiệt tại đây: Tính toán tổn thất nhiệt qua bộ tản nhiệt
Sự khác biệt giữa bộ tản nhiệt lưỡng kim và bộ tản nhiệt bằng nhôm là gì?
Bộ tản nhiệt lưỡng kim thực chất là bộ tản nhiệt bằng thép được phủ một lớp nhôm để truyền nhiệt tốt hơn. Tức là bộ tản nhiệt lưỡng kim sử dụng hai kim loại - thép (sắt) và nhôm.
Bộ tản nhiệt lưỡng kim có thể chịu được áp suất cao và được thiết kế đặc biệt để sưởi ấm trung tâm. Vì vậy, trong các căn hộ có hệ thống sưởi trung tâm chỉ lắp đặt bộ tản nhiệt lưỡng kim.
Tại sao không cần lắp đặt bộ tản nhiệt bằng nhôm cho hệ thống sưởi trung tâm?
Thực tế là các chất phụ gia đặc biệt được thêm vào nước nóng trung tâm để giảm cặn. Làm cho nó có tính kiềm hơn. Và chất kiềm ăn nhôm. Vì vậy, để không nói đến những kim loại có nhân vật ổn địnhăn mòn thì vẫn có thứ gì đó có thể phá hủy bất kỳ kim loại nào. Ngay cả ống đồng và ống đồng cũng không tránh khỏi sự ăn mòn. Tôi nghe nói bột sắt hoặc vụn thép khi tiếp xúc với đồng sẽ làm mất đồng.
Bộ tản nhiệt bằng nhôm thích hợp cho hệ thống sưởi tự động. Trong nhà riêng, nơi họ có hệ thống sưởi và chất làm mát riêng mà không cần bất kỳ chất phụ gia phức tạp nào. Hãy ghi nhớ về chất chống đông, khi bạn đổ thêm chất chống đông, hãy tìm hiểu xem nó sẽ ảnh hưởng như thế nào đến các đường ống làm bằng nhiều kim loại khác nhau của bạn. Thật không may, một bộ tản nhiệt bằng nhôm thải ra hydro, nhưng rất khó để nói với tỷ lệ nào. Do hydro này, không khí thường được hình thành và phải được thoát ra ngoài liên tục.
Bộ tản nhiệt lưỡng kim cũng không tốt. Nó rất dễ bị ăn mòn, tất cả là do trong nước luôn có một lượng oxy nhất định sẽ phá hủy sắt (thép). Bộ tản nhiệt lưỡng kim, như ông săt, sẽ bị ăn mòn.
Nhôm ít bị ăn mòn hơn nhưng vẫn có đủ loại hóa chất sẽ ăn mòn nhôm.
Rất thường xuyên, ngay cả nước giếng cũng có một ít tính chất hóa học. Ví dụ, nó có thể có tính axit cao, điều này cũng chỉ có thể làm tăng sự ăn mòn đường ống. Ống nhựa kim loại và ống làm bằng polyetylen liên kết ngang không bị ăn mòn nhưng sợ nhiệt độ cao trên 85 độ. (Nếu nhiệt độ cao hơn thì thời gian ống nhựa giảm mạnh). Ống Polypropylen cho oxy đi qua. Chúng ta sẽ nói về đường ống trong các bài viết khác, nhưng tôi sẽ chỉ nói rằng thực nghiệm đã phát hiện ra rằng oxy có thể xuyên qua nhựa. TRONG ống nhựa kim loại Có một lớp nhôm ngăn không cho oxy đi vào hệ thống sưởi.
Để ống sắt và bộ tản nhiệt bằng thép có tuổi thọ cao hơn, bạn cần làm cho nước hoặc chất làm mát có tính kiềm cao hơn. Có chất phụ gia đặc biệt.

Áp suất tản nhiệt.
Về áp suất làm việc, đối với bộ tản nhiệt bằng nhôm là từ 6 đến 16 atm.
Đối với bộ tản nhiệt lưỡng kim, nhiệt độ này là từ 20 đến 40 atm.
Đối với áp suất trong hệ thống sưởi trung tâm, nó có thể đạt tới 7 Bar. Trong những ngôi nhà riêng có tòa nhà khoảng ba tầng, áp suất xấp xỉ 1 - 2 bar.
Sự ăn mòn và hình thành hydro có thể được giảm thiểu nhờ bất kỳ phương pháp xử lý hóa học nào đối với bộ tản nhiệt ở giai đoạn sản xuất. Những gì có thể được viết trong hộ chiếu. Và điều này vẫn cần phải được chứng minh. Ai sẽ được hưởng lợi từ điều này?Ngay cả bộ tản nhiệt rẻ nhất cũng có tuổi thọ ít nhất 10 năm. Và với đủ loại lớp bảo vệ, 20-50 năm. Kết quả sẽ có sau 15 năm, và khi 15 năm trôi qua, họ sẽ quên đi một loại lớp bảo vệ nào đó. Và sau 5 năm, bạn sẽ không thể trình bày hậu quả của việc phá hủy bộ tản nhiệt với nhà sản xuất được nữa.
Bộ đối lưu để sưởi ấm.
đối lưu- thiết bị sưởi ấm này được chế tạo bằng công nghệ này. Chỉ cần một đường ống thông thường đi qua nhiều tấm truyền nhiệt vào không khí.

Cho vẻ đẹp thiết bị nàyđóng cửa bảng trang trí.
Về sức mạnh, chúng được ghi trong hộ chiếu cho từng mẫu xe riêng lẻ.
Bộ tản nhiệt bằng gang.
Đây là một thiết bị sưởi ấm rẻ tiền nhưng nặng khủng khiếp.

Bạn không thể treo nó trên một bức tường yếu, bạn cần treo những bộ tản nhiệt như vậy trên các giá đỡ được gia cố.
Công suất của chúng lên tới 120 W/phần
Chúng cũng dễ bị ăn mòn và có thể chịu được áp suất cao lên tới 40 atm. Do độ dày thành của chúng lớn nên các bộ tản nhiệt bằng gang như vậy có tuổi thọ rất dài. Sẽ phải mất vài thập kỷ để một bộ tản nhiệt như vậy bị phá hủy do ăn mòn.
Tôi không nhớ có bộ tản nhiệt bằng gang cũ nào bắt đầu rò rỉ do ăn mòn.
Bộ tản nhiệt bảng thép.

Tốt hơn là không nên lắp đặt bộ tản nhiệt bằng tấm thép trong căn hộ để sưởi ấm trung tâm, trước hết, độ dày thành của chúng đạt 2,5 mm. Ngoài ra còn có độ dày thành 1,25 mm. Và khi đó sự ăn mòn sẽ nhanh chóng ăn mòn chúng. Chúng chịu được áp lực ít hơn so với mặt cắt lưỡng kim.
Áp suất làm việc lên tới 10 Bar.
Mỗi bảng điều khiển riêng lẻ đều có riêng nhiệt điện ghi trong hộ chiếu.
Những bộ tản nhiệt như vậy có giá rẻ và thường thích hợp cho một ngôi nhà riêng. lựa chọn giá rẻ. So với việc truyền nhiệt và chiếm không gian, chúng bỏ qua bộ tản nhiệt từng phần. Nghĩa là, bộ tản nhiệt như vậy sẽ chiếm ít không gian hơn và đồng thời tạo ra nhiều nhiệt hơn.
Tại sao thép không tốt cho hệ thống sưởi ấm?
Trong một hệ thống sưởi có thép hoặc sắt, toàn bộ hệ thống sưởi sẽ trở nên rất lộn xộn với bùn và hậu quả là ăn mòn thép. Các mảnh thép gỉ bắt đầu tích tụ trong bộ lọc và làm cản trở quá trình tuần hoàn của hệ thống sưởi. Vì vậy, nếu bạn có ống thép hoặc bộ tản nhiệt bằng thép thì nên sử dụng bộ lọc với cung cấp tốt. Hoặc bạn sẽ phải vệ sinh bộ lọc hàng tháng. Nếu bộ lọc không được làm sạch, hệ thống sưởi sẽ ngừng hoạt động và không truyền nhiệt qua đường ống.
Tại sao nhôm có hại cho hệ thống sưởi ấm?
Nhôm giải phóng hydro. Với bộ tản nhiệt bằng nhôm, việc xả khí ra khỏi hệ thống sưởi là rất thường xuyên. Nhân tiện, bộ tản nhiệt bằng nhôm có tuổi thọ cao hơn nhiều so với bộ tản nhiệt bằng thép. Nhưng với bộ tản nhiệt từng phần, điều đầu tiên bị rò rỉ là các điểm kết nối do các miếng đệm hoặc kết nối kém chất lượng. Hoặc nếu bạn sử dụng chất chống đông cũng làm tăng tình trạng rò rỉ ở các khớp nối. Nhân tiện, các ống đồng nơi chất làm mát lưu thông qua bộ tản nhiệt bằng nhôm không tồn tại được lâu. Vì vậy, có tin đồn rằng đồng và nhôm không tương thích. Tôi cũng nghe nói đồng và thép không tương thích. Và nồi hơi gas hiện đại có bên trong những ống đồng. Nhưng điều này không đáng sợ, sự khác biệt có thể không lớn và có thể làm giảm tuổi thọ của ống đồng từ 1,5 đến 2 lần. Theo dự đoán của tôi, đường ống có thể hoạt động lặng lẽ trong 10 năm. Mặc dù đây có thể chỉ là một câu chuyện kinh dị. Vì khi làm việc ở công ty, chúng tôi đã dựng bao nhiêu ngôi nhà với ống đồng và tản nhiệt bằng nhôm? Và chúng tôi vẫn tiếp tục với tinh thần tương tự. Đối với tôi, khả năng phá hủy xảy ra nhiều hơn do chất lỏng không đóng băng và nước thiên về môi trường axit. Còn tản nhiệt bằng nhôm thì sợ búa nước và ăn mòn điện hóa.
Không có nhiều sự khác biệt giữa thép và nhôm, không khí có thể được tạo ra nhiều hơn 30% bằng nhôm. Và sự ăn mòn mang tính hủy diệt có thể khác nhau từ 10-30%. Và sau đó tất cả phụ thuộc vào chất làm mát. Chất làm mát kém có thể làm hỏng hệ thống sưởi của bạn nhanh hơn bất kỳ sự kết hợp nào của kim loại. Có một thực tế là hệ thống sưởi ấm của bạn sẽ tồn tại lâu hơn với nước so với chất lỏng không đóng băng. Nhưng nó cũng có thể ngược lại, nếu nước có tính axit mạnh. Tôi khuyên bạn nên tìm hiểu về các chất phụ gia bổ sung trong hệ thống sưởi ấm. Các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm về nhà ở và dịch vụ xã biết rõ điều này hơn, vì trong sưởi ấm trung tâm nước được xử lý đặc biệt lưu thông. Tư vấn cửa hàng có thể không biết về điều này.
Tôi nghe nói kẽm không tương thích với chất chống đông. Vì vậy, tốt hơn hết bạn không nên đổ chất chống đông vào ống mạ kẽm.
Đối với bộ tản nhiệt cắt.
Rất thường xuyên mọi người và người cài đặt phải đối mặt với câu hỏi sau:
Có thể lắp đặt bao nhiêu phần trên một bộ tản nhiệt?
Một số chuyên gia chỉ ra rằng mỗi bộ tản nhiệt cần không quá 10 phần. Lý do chính khiến chúng không vượt quá số phần là do mức tiêu thụ chất làm mát!
Tôi sẽ giải thích!
Nếu tốc độ dòng chảy không đủ cho một bộ tản nhiệt mạnh mẽ thì chất làm mát mát hơn sẽ chảy ra từ nó! Theo đó, sự khác biệt sẽ lớn. Kết quả là, dù bạn treo bao nhiêu phần, nếu mức tiêu thụ nhỏ thì lợi ích sẽ không còn hiệu quả. Vì sự truyền nhiệt chính đến từ chất làm mát và số lượng các phần làm tăng khả năng nhận nhiệt này từ chất làm mát. Với số lượng lớn các phần, áp suất nhiệt độ của bộ tản nhiệt sẽ tăng lên. Nghĩa là, khi giao bóng nhiệt, và trên đường trở về nó ở mức thấp.
Tôi trả lời rằng bạn có thể lắp bộ tản nhiệt với 20 phần! Bạn chỉ cần có đủ lưu lượng nước làm mát! Nếu bạn muốn hiểu về kỹ thuật thủy lực và nhiệt của hệ thống sưởi, tôi khuyên bạn nên xem khóa học của tôi:
Tính toán thủy lực 2.0
Hãy ghi nhớ về Van nhiệt, nó làm giảm dòng chảy qua bộ tản nhiệt.