أجهزة التدفئة: أنواعها وتصنيفها والوحدات الكهربائية ومتطلباتها
من أجل وصول الدفء الذي طال انتظاره إلى المنزل ، لا يكفي مجرد حرق الوقود في الفرن وتحميل المبرد بالسعرات الحرارية التي يتم الحصول عليها. من الضروري نقل البضائع الثمينة إلى الأماكن التي تحتاجها دون خسائر غير مبررة. هذا هو بالضبط ما تفعله السخانات.
المكان الأكثر أهمية بينهم هو أجهزة تسخين المياه. يتمتع الماء كحامل حراري بالعديد من المزايا: فهو يتمتع بسيولة عالية ، ولا تشوبه شائبة من الناحية البيئية ، كما أنه ميسور التكلفة.
أجهزة التدفئة أنظمة هيدروليكيةالتدفئة - هذه هي المشعات والحمل الحراري والمياه (يجب عدم الخلط بينها وبين الكهرباء!) التدفئة الأرضية. توجد أيضًا أنابيب ذات زعانف ملساء وحديد الزهر ، ولكنها تستخدم بشكل أساسي لتدفئة المباني الصناعية.
المشعاعمترجمة من اللاتينية - "مشعة" ، حتى 30٪ تدفق الحرارةيعطي في شكل إشعاع ، والباقي - في شكل الحمل الحراري. في المسخن الحراري ، تمثل ظاهرة الحمل الحراري التي أعطته اسمها (من اللاتينية الحمل الحراري - إحضار ، توصيل) أكثر من 90٪ من تدفق الحرارة. في شقق المدينة والمساكن الحديثة في الضواحي ، تعتبر أجهزة التدفئة "أبطال التمثيل" الرئيسيين لأنظمة التدفئة. في شقق المدينة والمساكن الحديثة في الضواحي ، تعتبر أجهزة التدفئة العناصر الرئيسية لأنظمة التدفئة. دائمًا ما تكون أجهزة التدفئة ، مع استثناءات نادرة ، في الأفق ، والتصميم مهم بالنسبة لها. وفقًا للمسوقين ، يتم منحه الأولوية من قبل ما يصل إلى 50 ٪ من المشترين. ومع ذلك ، فإن الجمال الذي يصعب تقنينه هو أمر مهم ، ولكنه ليس الخاصية الوحيدة التي يهتم بها المشتري.
اختيار معدات التدفئة
بادئ ذي بدء ، يولي المشتري اهتمامًا للطاقة الحرارية للجهاز. . في السنوات الاخيرةتحسن بشكل ملحوظ العزل الحراري للمباني. والنتيجة هي أن الطاقة الحرارية التي يتم إنفاقها على تسخينها أقل بكثير مما كانت عليه منذ عقد مضى. ولكن خلال نفس الوقت في شققنا ، ازداد بشكل واضح عدد الأجهزة المنزلية (أجهزة الكمبيوتر ، أفران الميكروويف ، أنظمة الصوت ، إلخ) ، والتي لا يمكن تجاهل تأثيرها الكلي على درجة حرارة الهواء في الغرفة.
نوتا بينأنظمة الأنابيب المفردة والثنائية
في نظام أحادي الأنابيب ، يتم توصيل السخانات في سلسلة. نتيجة لذلك ، يصبح كل مبرد لاحق أكثر برودة من السابق. أي أن درجة الحرارة تعتمد على مسافة المبرد من مصدر الحرارة. يصعب تنظيم مثل هذا النظام ، ويجب أن تتمتع أجهزة التسخين المستخدمة فيه بمقاومة هيدروليكية منخفضة. في نظام ثنائي الأنابيبللتدفئة ، يتم توفير المبرد من خلال أنبوب واحد ، ويتم تفريغه من خلال أنبوب آخر ، مما يسمح بتوصيل متوازي ومستقل أجهزة التدفئة. ميزة أخرى لـ "الأنبوبين" هي أنه يسمح لك بالحفاظ على ضغوط تشغيل منخفضة في النظام ، مما يزيد من عمر خدمة الاتصالات ويجعل من الممكن استخدام مشعات رقيقة الجدران أرخص. مثل هذه المخططات هي الأكثر شيوعًا في أوروبا الغربية. ومع ذلك ، في روسيا ، وخاصة في المنازل التي بنيت في الخمسينيات والثمانينيات من القرن الماضي ، تسود أنظمة الأنابيب المفردة.
لذلك ، اليوم مشكلة الصيانة درجة الحرارة المثلى، إمكانية تصحيحه ذات صلة. يحتاج المستهلك إلى حرارة منظمة. الدفء الذي يمكن أن يؤدي إلى حل وسط معقول بين رغبتين متعارضتين - عدم الشعور بعدم الراحة ودفع مبلغ أقل مقابل السعر الذي يرتفع كل عام طاقة حرارية. يتم إحضار هذه الحرارة إلى المنزل عن طريق السخانات التي يتم التحكم فيها بسهولة والتي تستجيب بشكل مناسب للتغيرات في درجة حرارة الهواء (من الجيد جدًا أن تعمل في الوضع التلقائي).
ومن البديهي أيضًا أن يحصل المستهلك على حرارة آمنة تمامًا. وهذا يعني استبعاد حتى الحد الأدنى من احتمال حدوث إصابات ميكانيكية وحرارية. يجب أن يكون السخان الحديث ممتعًا ليس فقط من الخارج ، ولكن أيضًا من خلال اللمس. على الرغم من أن درجة حرارة الماء المتداول فيه قد تقترب من 90-95 درجة مئوية ، يجب ألا تتجاوز درجة حرارة العلبة الآمنة المطلقة 40-45 درجة مئوية. هذا مهم لكل من الأثاث والأجهزة الكهربائية غير المرغوب فيها لوضعها بجانب التدفئة. لقد خفضت المشعات والحواجز الحرارية الحديثة "منطقة الاستبعاد" الممتدة سابقًا إلى الصفر. والآن ، في المنطقة المجاورة لهم مباشرة ، يمكنك دون أي خوف وضع أجهزة تلفزيون وثلاجات وحتى أثاث جلدي باهظ الثمن.
بالنسبة لسكان المدينة الحديث ، الذي يقضي ما يقرب من أربع وعشرين ساعة في اليوم داخل أربعة جدران ، من المهم جدًا أن يشعر بالدفء الصحي أيضًا. أقل من البطاريات التقليدية القديمة ، ودرجة حرارة السطح الخارجي وزيادة نسبة الحمل الحراري - هما العاملان الرئيسيان اللذان يضمنان توزيعًا أكثر عدلاً لدرجة حرارة الهواء في الغرفة ، والقضاء على أسباب المسودات ، وكذلك المساهمة للتطبيع الطبيعي للرطوبة ، ومنع تكون العفن والفطريات في الغرفة ، ونتيجة لذلك ، تحسين رفاهية الناس الذين يعيشون في هذه المباني.
تميل أنظمة تسخين الماء الساخن إلى الانكماش في الحجم ، وهو ما لا يؤثر من حيث المبدأ على مصدر الحرارة.
لا يقتصر تصميم أجهزة التسخين على الأشكال التعبيرية أو التلوين اللافت للنظر فحسب ، بل يمثل أيضًا أحجامًا صغيرة. إن تطور أجهزة التدفئة على طول مسار تقليل كتلتها وحجمها لا يأتي من الاعتبارات الجمالية وحدها. الحجم الصغير اقتصادي أيضًا. السخان أصغر (أي كتلته وكمية المبرد الموجود به في كل مرة) ، مما يعني أن القصور الذاتي الحراري أصغر ، ويستجيب بشكل أسرع للتغيرات في درجات الحرارة ، ويتحول إلى الوضع المطلوب. على سبيل المثال ، نظام التدفئة مع مشعات النحاس والألومنيومتصل JAGA إلى طاقتها الكاملة في غضون 10 دقائق فقط.
يتم التعبير عن الرغبة في تقليل الحجم الذي يشغله السخان ، الذي تم إحضاره إلى المطلق ، في إنتاج سلسلة مصغرة ، مقدمة في مجموعة متنوعة من العديد من الشركات المصنعة. هذه الأجهزة صغيرة جدًا (يبلغ ارتفاعها 8-10 سم فقط) بحيث يمكن إخفاؤها ببساطة تحت الأرض ، وهذا ليس ضروريًا على الإطلاق - يمكن استخدام المبرد أو المسخن كديكور داخلي لا يقل عن تصميم أنيق باب داخلي ، مصباح أصلي أو لوحة على الحائط. لكن إخفاء الاتصالات (الصمامات والأنابيب) تحت الغلاف أمر معقول تمامًا لأي حجم.
ما الذي جعل من؟
مشعات و المسخناتمصنوعة من مواد مختلفة - الصلب والحديد الزهر والألمنيوم ، مزيج من عدة معادن (مشعات ثنائية المعدن).
عند اختيار المبرد لمنزلك ، عليك الانتباه إلى الخصائص التالية:
- ضغط العمل والاختبار (أو اختبار الضغط) ؛ عادة ما تكون نسبتهم في حدود 1.3-1.5 ؛
- التدفق الحراري الاسمي (التدفق المحدد في ظل ظروف طبيعية: فرق درجة الحرارة - 70 درجة مئوية ، معدل تدفق سائل التبريد - 0.1 كجم / ثانية عندما يتحرك في الجهاز وفقًا لمخطط "أعلى لأسفل" ، الضغط الجوي - 1013.3 جيجا باسكال) ؛
- الأبعاد (الطول ، الارتفاع ، العمق ، المسافة من المركز إلى المركز) ؛
- الكتلة والقيمة المشتقة منها - استهلاك مادة محددة (تقاس بالكيلو جرام / كيلوواط) ؛
- سعر.
مشعات
مشعات الحديد الزهر.يتميز الحديد الزهر بموصلية حرارية عالية. لهذه الأسباب ، يمكن استخدام السخانات المصنوعة منه في الأنظمة ذات قطرات الضغط الكبيرة ومعالجة المياه السيئة (زيادة العدوانية ، والتلوث ، وقطع الميزان). فقط كل هذه الصفات تمتلكها أنظمة أحادية الأنابيب السائدة في البناء متعدد الطوابق.
مشعات الحديد الزهرتم إنتاجها لأكثر من 100 عام. هذا نوع كلاسيكي ، نشأ عليه أكثر من جيل واحد من مواطنينا ، وعادة ما يطلق على هذا السخان بطارية. حتى الستينيات من القرن الماضي ، تم تشكيل المجموعة الكاملة تقريبًا من أجهزة التدفئة في بلدنا من البطاريات. واليوم ، لا يزال هذا السخان ، الذي شطبه الكثيرون قبل الأوان ، يحتفظ بما يصل إلى 70 ٪ من السوق الروسية.
مشعات التدفئة الحديثة لها تصميم جيد وتبديد حرارة عالي.
في بلدنا ، غالبًا ما تستخدم مشعات الحديد الزهر ، وتتكون من أقسام ثنائية القناة متصلة ببعضها البعض. يتم تحديد عدد الأقسام حسب سطح التسخين المحسوب. تستخدم أيضًا مشعات من الحديد الزهر أحادية القناة وخارجية متعددة القنوات (تصل إلى 9 قنوات في قسم واحد).
تشمل عيوبها الوزن المرتفع ، ونسبة كبيرة من عيوب المصنع - الشقوق والتجاويف الناتجة عن الصب الرديء الجودة وتقليل عمر الخدمة المحتمل الطويل جدًا. وفقًا للوائح ، فإن فترة الضمان للرادياتير هي 2.5 سنة من تاريخ التشغيل أو البيع خلال فترة الضمان للتخزين ، ويتعهد المصنعون والبائعون بعدة عقود على الأقل من الخدمة الخالية من العيوب لهذه الأجهزة. في بعض الأحيان يتم توبيخ مشعات الحديد الزهر لعدم وجود جاذبية مظهر خارجي(تذكر: "بطارية هارمونيكا"). ومع ذلك ، فإن استخدام التصميم الحديث ودهانات المساحيق يمكن أن يضفي سحرًا على هؤلاء المحاربين القدامى.
الأنظمة التي تشارك فيها مشعات الحديد الزهر ، بسبب القصور الذاتي الحراري الكبير ، ليس من السهل تنظيمها. على الرغم من وجود طريقة للخروج من هذا الموقف ، وفي بعض النماذج ، من خلال تقليل سعة الأقسام ، من الممكن استخدام العناصر الحرارية بشكل فعال (على سبيل المثال ، منظمات الحرارة RTD-G و RTD-N من Danfoss).
تسود المنتجات المنزلية في هذه الفئة من أجهزة التدفئة. من بين الشركات الأجنبية ، يمكن تمييز مشعات الحديد الزهر المقطعية للشركات روكا(إسبانيا)، فيادروس(التشيكية) ، بياسي(إيطاليا)، "سانتيشليت"(بيلاروسيا) ، مشعات تركية ريدم.
لوحة فولاذية مشعاتتتكون من ورقتين مختومتين. في بلدنا ، بدأ إنتاجهم في الستينيات. تتميز عن الحديد الزهر المقطعي بوزنها المنخفض (الثقل النوعي لكل 1 كيلو واط أقل بثلاث مرات تقريبًا) والقصور الذاتي الحراري. يعتبرون "مخنثين" لأنهم أكثر حساسية للصدمات الهيدروليكية التي تحدث عند توقف النظام أو بدء تشغيله ويخافون من التآكل الناجم عن المصارف المتكررة أو محتوى الأكسجين العالي في المبرد. في الأنظمة التي يوجد بها ارتفاعات متعددة في الضغط "أعلى من المعتاد" ، ليس من الضروري الاعتماد على العمر التشغيلي الطويل لمشعات الألواح الفولاذية. عادة ، لا يتجاوز ضغط تشغيل الأجهزة من هذا النوع 9 أجهزة الصراف الآلي.
رأي الخبراءفي. كوتكوف
المدير التجاري لمجموعة شركات HitLine
يمكن القول أن نسبة التصاميم التقدمية (فيما يتعلق بالتصميمات الكلاسيكية المصنوعة من الحديد الزهر التي لا تزال سائدة) آخذة في الازدياد. اليوم ، يتم إنتاج ما يصل إلى 5 ملايين قسم سنويًا في أوروبا مشعات الألومنيوم. إلى حد كبير ، يتم تحفيز تطوير هذا الإنتاج من قبل السوق الروسية ، حيث يزداد الطلب عليها سنويًا بنسبة 5-10 ٪. لذلك ، تحاول الشركات الغربية الرائدة تكييف منتجاتها مع الظروف الروسية قدر الإمكان (مشاكل معالجة المياه الموجودة في بلدنا ، ضغط مرتفع غير مستقر في الأنظمة تدفئة مركزيةإلخ.). على الرغم من أن العديد من شركات البناء الروسية ، حسب التقاليد ، تعطي الأولوية لمشعات الحديد الزهر ، فإن عدد الشركات التي تعمل في الألمنيوم يتزايد باطراد. بعد كل شيء ، المبرد المصنوع من الألومنيوم ليس مجرد جهاز خاص حل تقني، ولكن الحل لمجموعة كاملة من المشاكل المتعلقة بالكفاءة والسلامة والتصميم. إنه قادر على التوافق الداخلية الحديثة، لا داعي لأن تكون ملثماً ، تنفق الكثير من المال عليها.
تطبيق واسع للصلب مشعات لوحةوجدت في المباني منخفضة الارتفاع. إنها مناسبة بشكل خاص لنظام التدفئة ثنائي الأنابيب ، وهو المفضل في بناء الكوخ. في المباني الشاهقةمن المعقول تثبيتها إذا كانت هناك نقطة تسخين فردية ، أي غرفة مرجل. ثلاثة أرباع مبيعات المبردات المصنوعة من الألواح الفولاذية تأتي من المطور الخاص والمباني السكنية والمدنية الراقية. أشهر نماذج الشركات في بلادنا هي: VSZ(سلوفاكيا) ، ديا نورم ، بريوساج ، كرمي(ألمانيا)، كورادو(التشيكية) ، ديلونجي(إيطاليا)، ستيلراد(الهولندي)، بورمو(بولندا)، روكا(إسبانيا)، دمير دقم(ديك رومى)، دافع الغرب(إنجلترا ، لكن التجمع في إيطاليا) ، دونفير(هنغاريا).
أنبوبي وقطاعيالمشعات متشابهة ظاهريًا ، على الرغم من اختلافها من الناحية الهيكلية - لا توجد أقسام أنبوبية على هذا النحو ، والأنابيب متصلة بواسطة مجمعين متجانسين. كلاهما له مظهر جذاب ويتناسب عضويًا مع أي مساحة داخلية تقريبًا. الشكل الانسيابي للرادياتير يلغي إمكانية إصابة الشخص. تساهم السعة الصغيرة للأقسام في التنظيم الفعال للحرارة. وإذا كانت بعض عناصره مصنوعة من أنبوب ذي زعانف ، فمن الممكن ، دون تغيير الأبعاد الخطية ، زيادة قدرة المبرد بشكل كبير.
ضغط العمل للمشعات الفولاذية الأنبوبية أعلى من ضغط المشعات اللوحية - 10 أو أكثر من أجهزة الصراف الآلي.
في سوقنا ، يتم تمثيل هذا النوع من المشعات بشكل أساسي بواسطة العلامات التجارية الألمانية بم ، أربونيا ، كرمي.
الألومنيومتسمى مشعات مصنوعة من سبيكة الألومنيوم مع السيليكون (محتوى الألمنيوم نفسه من 80 إلى 98٪). الألومنيوم مادة ذات موصلية حرارية عالية ، ولكن مع متطلبات عالية ل التركيب الكيميائيالمبرد. عيب المشعات المصنوعة من سبائك الألومنيوم والسيليكون ذات المحتوى العالي من السيليكون هو توليد الهيدروجين عند ملامسته للماء. يفسد التصميم الممتاز لمعظم المشعات إلى حد ما صمام إطلاق الهواء الأوتوماتيكي المثبت على كل جهاز ، حيث يحدث تطور الهيدروجين النشط أثناء التشغيل.
تشغل منتجات الشركات الإيطالية جزءًا كبيرًا من السوق الروسية لمشعات الألمنيوم: روفال ، إندستري باسوتي ، جلوبال ، ألوجاس ، أورال ، فونديتال ، جياكوميني ، نوفا فلوريدا. هناك أيضًا مشعات إسبانية Roca و Czech Radus و English Wester وما إلى ذلك.
مشعات ثنائية المعدن.تبدو مثل الألومنيوم. تتكون الأقسام من أنبوبين فولاذيين بجدران رفيعة (قنوات لمرور المبرد) مضغوطين تحت الضغط باستخدام سبيكة ألومنيوم عالية الجودة. يعتمد منطق هذا التعايش على حقيقة أن الألمنيوم له موصلية حرارية عالية ، وأن الفولاذ يتمتع بالقوة ، مما يضمن تشغيل الجهاز عند الضغط الزائد. الشركات الإيطالية هي المحتكر الفعلي في إنتاج المشعات ثنائية المعدن. أشهر علامة تجارية هي سيرا.
مشعات ثنائية المعدن متينة وفعالة.
المسخنات.أساس تصميم المسخن هو عنصر تسخين محاط بغلاف. يتسرب إليه من الأسفل ، يسخن هواء الغرفة المبردة ويرتفع. نتيجة لذلك ، يتم نقل أكثر من 90٪ من الحرارة بالحمل الحراري.
الأكثر انتشارا المسخناتوردت في أنظمة مستقلة. وهي فعالة بشكل خاص في درجات حرارة منخفضة لسائل التبريد. لذلك ، فهم قادرون على تدفئة الغرفة عند درجة حرارة ماء تبلغ 40 درجة مئوية فقط. لراحة المستخدم ، تم تجهيز المسخن بصمام هواء وأنبوب تصريف. يقوم منظم الحرارة المدمج ومنظم ضغط الماء بعمله اقتصاديًا.
يتناسب المسخن بشكل متناغم بشكل خاص مع البيئة المعمارية الحديثة ، والتي تستخدم بنشاط النوافذ الكبيرة والنوافذ الكبيرة والحدائق الشتوية ، إلخ.
من الناحية الهيكلية ، يمكن أن يكون لها أربعة حلول. مسخنات الرادياتير عبارة عن مزيج من جهازين ينعكسان في الاسم نفسه. يتم تثبيتها بالقرب من النوافذ أو على الأرض أو على حوامل صغيرة. توجد مسخنات القاعدة في الأرضية تحت النوافذ الكبيرة. لا يتطلب الارتفاع المنخفض (90-100 مم) منافذ ، ويمكن زيادة تدفق الحمل الحراري الضعيف بواسطة مروحة تدور ببطء. المسخنات الموجودة في الأرضية هي أفضل خيار للمباني السكنية في الطوابق الأولى. يتم وضع الجهاز في نوع من العمود ، يدخل الهواء البارد على طول النافذة بحرية إلى المسخن ، ويوفر تدفق الهواء الدافئ الدورة الدموية الطبيعيةفي الغرفة. وأخيراً ، المسخنات الكهربائية مغطاة بحاجز زخرفي. على عكس المشعات ، لا يفقد المسخن المغلق نقل الحرارة على الإطلاق ، بل على العكس من ذلك ، تساعد الشاشة على زيادة الجر.
أنابيب لتسخين المياه
من المستحيل تشغيل أجهزة تسخين الأنظمة الهيدروليكية بدون الأنابيب. تم تصنيع أول أنابيب بوليمر (كلوريد البوليفينيل) في عام 1936 في ألمانيا. تم بناء أول خط أنابيب لهم في نفس المكان عام 1939. لكن الإدخال النشط لأنابيب البوليمر في أنظمة إمدادات المياه والتدفئة بدأ في منتصف الخمسينيات ، وفي بلدنا منذ أوائل السبعينيات.
سواء بالنسبة للأنظمة التي تستخدم مشعات كلاسيكية وللتدفئة الأرضية ، فإن الأنابيب المصنوعة من البولي إيثيلين المتقاطع هي الأنسب. إنهم لا يخافون من ارتفاع درجة الحرارة على المدى القصير حتى +110 درجة مئوية ( درجة الحرارة العاديةعملها عادة +95 درجة مئوية). مع كل المزايا ، لديهم ناقص واحد - سعر مرتفع.
تستخدم في أنظمة التدفئة أنابيب البروبيلين. ولكن في الوقت نفسه ، يجب مراعاة المعامل العالي للتمدد الحراري للمادة. يمكن أن تصل مدة خدمة أنابيب البوليمر إلى 30 عامًا أو أكثر. يجب إخفاء الحشية: فهي مخبأة في الألواح أو الأعمدة أو القنوات أو هياكل الأرضيات. إذا تم استخدام أنابيب البوليمر في أنظمة التدفئة ، فمن أجل حمايتها من تجاوز معايير المبرد ، من الضروري توفير تركيب أجهزة التحكم الآلي.
تجمع مزايا البلاستيك والمعدن بين الأنابيب المعدنية والبلاستيكية. يتم دمجها مع مواد أخرى ، ولا تسمح بمرور الأكسجين ، وبسبب السطح الداخلي الأملس ، فإنها تتمتع بمقاومة أقل للتسرب من الفولاذ ، مما يوفر ، في ظروف الاستخدام الجماعي ، الكثير من الطاقة. فترة الضمان لا تقل عن 20 عامًا ، ولكن كقاعدة عامة ، تصل في الواقع إلى 30-50 عامًا. للمقارنة ، وفقا للجنة البناء الحكومية في الاتحاد الروسي ، المجلفن أنابيب فولاذيةفي الأنظمة الداخليةيخدم ما متوسطه 12-16 سنة ، و "الأسود" - نصف ذلك.
الأجهزة المنافسة لأنظمة تسخين الماء الساخن
|
أرضيات دافئة
من المنطقي إجراء انتقال سلس من الأنابيب إلى أرضيات تسخين المياه. نظام التدفئة هذا له العديد من المزايا. أولاً ، تساهم درجة حرارة سائل التبريد المنخفضة (40-55 درجة مئوية) في توفير الطاقة. ثانيًا ، نظرًا للمشاركة في الانبعاث الحراري لسطح الأرض بالكامل ، يتم ضمان التوزيع الأفقي المثالي تقريبًا وقريبًا من التوزيع المثالي لدرجة الحرارة الرأسية. لذلك ، إذا كانت درجة حرارة سطح الأرض 22-25 درجة مئوية ، فإن درجة حرارة الهواء عند مستوى الرأس هي 19-22 درجة مئوية. وفقًا لبحث أجراه خبراء حفظ الصحة ، يشعر الناس براحة أكبر إذا كانت رؤوسهم أبرد قليلاً من أقدامهم. في الموسم الحار ، يمكن للمياه الجارية بدرجة حرارة 10-12 درجة مئوية عبر خطوط الأنابيب أن تبرد الغرفة بشكل فعال. ثالثا ، الماء أرضية دافئةتجعل من الممكن استخدام مساحة المعيشة بشكل عقلاني.
في المباني الجديدة بكميات كبيرة أرضيات خرسانيةالنظام تدفئة ارضيةيتكون من عدة طبقات: لوح خرساني ، مائي ، عازل للصوت والحرارة ، فيلم ، أنابيب ، الممله ملموسة(يتم استخدام الدرجة الخرسانية الأكثر شيوعًا التي لا تقل عن M-300) ، وهي طبقة أسمنتية لتسوية الأرضية والطلاء. في المباني القديمة ، يتم استخدام طريقة التمديد الجاف ، عندما يتم تثبيت أنابيب التسخين في عزل الطبقة الحاملة في ألواح معدنية خاصة تضمن توزيعًا موحدًا للحرارة.
يمكن أيضًا تركيب أرضية ساخنة بالماء تحت أرضية خشبية مثبتة على عوارض. للقيام بذلك ، يتم تصنيع الأرضية السفلية من لوح أو لوح خشب مضغوط أو خشب رقائقي مقاوم للرطوبة أو DSP (لوح حبيبي مرتبط بالأسمنت بسمك لا يقل عن 20 مم).
يتم تنفيذ أنابيب التثبيت في الدوائر باستخدام شبكة وسلك تقوية وشريط تثبيت وأقواس تثبيت.
وفقًا للوائح الروسية ، يجب ألا يتجاوز متوسط درجة حرارة الأرضية المسخنة 26 درجة مئوية. لذلك ، قبل أن يأمر الماء أرضية دافئةدور نظام التدفئة الرئيسي ، من الضروري أن نحسب بعناية ما إذا كانت الحرارة "التي تمت إزالتها" منها كافية للغرفة أو ما إذا كانت هناك حاجة إلى نظام احتياطي.
في نظام التدفئةتستخدم أجهزة التدفئة التي تعمل على نقل الحرارة إلى الغرفة. يجب أن تفي أجهزة التسخين المصنعة بالمتطلبات التالية:
- اقتصادي: تكلفة منخفضة للجهاز و استهلاك صغيرمواد.
- الهندسة المعمارية والبناء: يجب أن يكون الجهاز مضغوطًا ومتناسقًا مع الجزء الداخلي للغرفة.
- الإنتاج والتركيب: القوة الميكانيكية للمنتج والميكنة في تصنيع الجهاز.
- صحية وصحية: درجة حرارة منخفضةالسطح ، مساحة سطح أفقية صغيرة ، أسطح سهلة التنظيف.
- التقنية الحرارية: أقصى نقل للحرارة إلى الغرفة وإمكانية التحكم في نقل الحرارة.
تصنيف الصك
تتميز المؤشرات التالية في تصنيف أجهزة التدفئة:
- - قيمة القصور الذاتي الحراري (القصور الذاتي الكبير والصغير) ؛
- - المواد المستخدمة في التصنيع (معدنية وغير معدنية ومجتمعة) ؛
- - طريقة انتقال الحرارة (الحمل الحراري والإشعاع الحراري والإشعاع).
تشمل أجهزة الإشعاع:
- بواعث السقف
- مشعات الحديد الزهر المقطعية.
- مشعات أنبوبي.
تشمل أجهزة الإشعاع الحراري ما يلي:
- ألواح التدفئة الأرضية
- مشعات مقطعية ولوحة ؛
- أجهزة أنبوب سلس.
تشمل أجهزة الحمل الحراري:
- مشعات لوحة
- أنابيب مضلعة
- مسخنات لوحة
- مسخنات أنبوبي.
ضع في اعتبارك أكثر أنواع السخانات القابلة للتطبيق.
مشعات مقطعية من الألومنيوم
مزايا
- كفاءة عالية؛
- وزن خفيف؛
- سهولة تركيب المشعات
- التشغيل الفعال لعنصر التسخين.
عيوب
- 1. غير مناسب للاستخدام في أنظمة التسخين القديمة ، حيث تعمل أملاح المعادن الثقيلة على تدمير طبقة البوليمر الواقية لسطح الألومنيوم.
- 2. يؤدي التشغيل طويل الأمد إلى عدم إمكانية استخدام الهيكل المصبوب ، مما يؤدي إلى تمزقه.
تستخدم بشكل رئيسي في أنظمة التدفئة المركزية. ضغط تشغيل المشعات من 6 إلى 16 بار. لاحظ أن أكبر الأحمال يمكن أن تصمد أمام المشعات التي تم إلقاؤها تحت الضغط.
نماذج ثنائية المعدن
مزايا
- وزن خفيف؛
- كفاءة عالية؛
- إمكانية التثبيت الفوري ؛
- تسخين مناطق كبيرة
- تحمل ضغط يصل إلى 25 بار.
عيوب
- لها هيكل معقد.
ستستمر هذه المشعات لفترة أطول من غيرها. المشعات مصنوعة من الفولاذ والنحاس والألمنيوم. مادة الألومنيوم توصل الحرارة بشكل جيد.
أجهزة تسخين من الحديد الزهر
مزايا
- لا تخضع للتآكل
- نقل الحرارة جيدا
- تحمل الضغط العالي
- من الممكن إضافة أقسام ؛
- لا يهم جودة الناقل الحراري.
عيوب
- وزن كبير (قسم واحد يزن 5 كجم) ؛
- هشاشة الحديد الزهر الرقيق.
تصل درجة حرارة تشغيل الناقل الحراري (الماء) إلى 130 درجة مئوية. تعمل سخانات الحديد الزهر لفترة طويلة ، حوالي 40 عامًا. لا يتأثر أداء نقل الحرارة بالرواسب المعدنية داخل الأقسام.
هناك تنوع كبير مشعات الحديد الزهر: قناة واحدة ، مزدوجة القناة ، ثلاثية القنوات ، منقوشة ، كلاسيكية ، موسعة وقياسية.
في بلدنا ، تلقت النسخة الاقتصادية من أجهزة الحديد الزهر أكبر استخدام.
مشعات لوحة الصلب
مزايا
- زيادة نقل الحرارة
- ضغط منخفض؛
- سهولة التنظيف
- تركيب بسيط للمشعات.
- وزن صغير مقارنة بحديد الزهر.
عيوب
- ضغط مرتفع؛
- تآكل المعدن في حالة استخدام الفولاذ العادي.
يسخن المبرد الفولاذي في الوقت الحاضر أفضل من الحديد الزهر.
تحتوي السخانات الفولاذية على منظمات حرارة مدمجة توفر تحكمًا ثابتًا في درجة الحرارة. يتميز تصميم الجهاز بجدران رقيقة ويستجيب بسرعة كافية للثرموستات. تسمح لك الأقواس غير الواضحة بتركيب المبرد على الأرض أو الحائط.
لا يسمح الضغط المنخفض للألواح الفولاذية (9 بار) بتوصيلها بنظام التدفئة المركزية بأحمال زائدة متكررة وكبيرة.
مشعات أنبوبي فولاذي
مزايا
- نقل حرارة عالية
- القوة الميكانيكية
- نظرة جمالية للداخلية.
عيوب
- غالي السعر.
غالبًا ما تستخدم المشعات الأنبوبية في التصميم الداخلي لأنها تزين الغرفة.
بسبب التآكل ، لا يتم إنتاج مشعات الصلب التقليدية حاليًا. إذا تعرض الفولاذ لمعالجة مقاومة التآكل ، فسيؤدي ذلك إلى زيادة تكلفة الجهاز بشكل كبير.
الرادياتير المصنوع من الفولاذ المجلفن غير قابل للتآكل. لديها القدرة على تحمل ضغط 12 بار. غالبًا ما يتم تثبيت المبرد من هذا النوع في المباني أو المؤسسات السكنية متعددة الطوابق.
أجهزة تسخين من نوع المسخن الحراري
مزايا
- الجمود الصغير
- كتلة صغيرة.
عيوب
- انتقال الحرارة المنخفضة
- مطالب عالية على المبرد.
تسخن الأجهزة من النوع المسخن الغرفة بسرعة. لديهم العديد من خيارات التصنيع: على شكل قاعدة ، على شكل كتلة حائط وعلى شكل مقعد. هناك أيضا مسخنات أرضية.
يستخدم هذا السخان أنبوبًا نحاسيًا. المبرد يتحرك من خلاله. يستخدم الأنبوب كمحفز للهواء (يرتفع الهواء الساخن وينخفض الهواء البارد). تتم عملية تغيير الهواء في صندوق معدني لا يسخن.
سخانات نوع المسخن مناسبة للغرف ذات النوافذ المنخفضة. الهواء الدافئ المنبعث من المسخن المثبت بالقرب من النافذة يمنع دخول الهواء البارد.
يمكن توصيل أجهزة التدفئة بنظام مركزي ، حيث إنها مصممة لضغط 10 بار.
مجففات المناشف
مزايا
- مجموعة متنوعة من الأشكال والألوان.
- مؤشرات الضغط العالي (16 بار).
عيوب
- قد لا تؤدي وظائفها بسبب الانقطاعات الموسمية في إمدادات المياه.
يتم استخدام الصلب والنحاس والنحاس الأصفر كمواد تصنيع.
مجففات المناشف كهربائية وماء ومجتمعة. الكهرباء ليست اقتصادية مثل المياه ، ولكنها تسمح للمشترين بعدم الاعتماد على توافر إمدادات المياه. يجب عدم استخدام سكك المناشف المُجمَّعة المُسخَّنة في حالة عدم وجود ماء في النظام.
اختيار المبرد
عند اختيار المبرد ، من الضروري الانتباه إلى التطبيق العملي لعنصر التسخين. بعد ذلك ، عليك أن تتذكر الخصائص التالية:
- الأبعاد الكلية للجهاز ؛
- الطاقة (لكل 10 م 2 من مساحة 1 كيلوواط) ؛
- ضغط العمل (من 6 بار - للأنظمة المغلقة ، من 10 بار للأنظمة المركزية) ؛
- الخصائص الحمضية للماء كحامل حراري (هذا الناقل الحراري غير مناسب لمشعات الألومنيوم).
بعد توضيح المعلمات الرئيسية ، يمكنك المضي قدمًا في اختيار أجهزة التسخين وفقًا للمؤشرات الجمالية وإمكانية تحديثها.
وفقًا لطبيعة السطح الخارجي ، يمكن أن تكون أجهزة التسخين ذات سطح أملس (مشعات ، ألواح ، أجهزة ذات أنبوب أملس) وسطح مضلع (مسخنات ، أنابيب ذات زعانف ، سخانات).
وفقًا للمادة التي تصنع منها أجهزة التسخين ، يتم تمييز الأجهزة المعدنية والمجمعة وغير المعدنية.
تصنع الأجهزة المعدنية من الحديد الزهر (من الحديد الزهر الرمادي) والصلب (من ألواح الصلب وأنابيب الصلب).
تستخدم الأجهزة المجمعة مجموعة من الخرسانة أو السيراميك يتم فيها دمج عناصر تسخين من الصلب أو الحديد الزهر (ألواح التسخين) ، أو أنابيب فولاذية مضلعة موضوعة في غلاف غير معدني (على سبيل المثال ، الأسمنت الأسبستي) (مسخنات حرارية).
الأجهزة غير المعدنية عبارة عن ألواح خرسانية مدمجة بها أنابيب زجاجية أو بلاستيكية أو بها فراغات بدون مواسير على الإطلاق ، وكذلك مشعات البورسلين والسيراميك.
حسب الارتفاع ، يمكن تقسيم جميع السخانات إلى ارتفاع (أكثر من 600 مم) ومتوسط (400-600 مم) ومنخفض (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными
يظهر في الشكل الثالث مخططات لخمسة أنواع من السخانات.
من المعتاد أن نطلق على الرادياتير جهازًا من نوع الإشعاع الحراري ، يتكون من عناصر عمودية منفصلة - أقسام بها قنوات ذات شكل دائري أو بيضاوي الشكل.
يُصدر الرادياتير حوالي 25٪ من إجمالي كمية الحرارة المنقولة من المبرد إلى الغرفة بالإشعاع ، ويُطلق عليه اسم المبرد بالتقاليد فقط.
اللوحة عبارة عن جهاز من نوع الإشعاع الحراري ذي العمق الضحل نسبيًا ، والذي لا يحتوي على فجوات على طول الجزء الأمامي. تنقل اللوحة عن طريق الإشعاع جزءًا أكبر إلى حد ما من تدفق الحرارة من المبرد ، ومع ذلك ، يمكن تصنيف لوحة السقف فقط على أنها أجهزة من النوع الإشعاعي (تشع أكثر من 50 ٪ من إجمالي كمية الحرارة بالإشعاع).
يمكن أن تحتوي لوحة التسخين على سطح أملس ، مضلع قليلاً أو متموج ، قنوات عمودية أو سربنتين لسائل التبريد.
المسخن عبارة عن جهاز من النوع الحراري يتكون من عنصرين - سخان زعنفة وغطاء. ينقل المسخن ما لا يقل عن 75٪ من إجمالي كمية الحرارة إلى الغرفة عن طريق الحمل الحراري. يزين الغلاف السخان ويزيد من معدل انتقال الهواء الطبيعي على السطح الخارجي للسخان ، كما تشتمل المسخنات الحرارية على سخانات جانبية بدون غلاف.
الأنبوب ذو الزعانف عبارة عن جهاز تسخين من النوع الحراري مثبت بشكل مفتوح ، حيث تكون مساحة السطح الخارجي للحرارة أكبر 9 مرات على الأقل من مساحة سطح استقبال الحرارة الداخلي.
يُطلق على جهاز الأنبوب الأملس جهازًا يتكون من عدة أنابيب فولاذية متصلة ببعضها البعض ، وتشكل قنوات ذات شكل عمودي (سجل) أو سربنتين (ملف) لسائل التبريد.
ضع في اعتبارك كيفية تلبية متطلبات أجهزة التدفئة.
1. عادة ما تكون مشعات السيراميك والبورسلين مصنوعة في
في شكل كتل ، لها مظهر لطيف ، لها شكل سلس ، وضع
السطح المراد تنظيفه من الغبار. لديهم ما يكفي من الارتفاع
مؤشرات لوجستية
لا يتم استخدام مشعات السيراميك والبورسلين على نطاق واسع بسبب عدم كفاية القوة والاتصال غير الموثوق بالأنابيب وصعوبات التصنيع والتركيب وإمكانية اختراق بخار الماء عبر الجدران الخزفية. يتم استخدامها في المباني منخفضة الارتفاع ، وتستخدم كأجهزة تسخين بدون ضغط.
2. مشعات من الحديد الزهر - تدفئة تستخدم على نطاق واسع
الأزيز - مصبوب من الحديد الرمادي على شكل أقسام منفصلة وعلبة
يتم تجميعها في أجهزة بأحجام مختلفة عن طريق توصيل المقاطع
على الحلمات مع جوانات مصنوعة من المطاط المقاوم للحرارة. معروف بشكل مختلف
تصميمات تصويرية لمشعات أحادية وثنائية ومتعددة الأعمدة
الطول الشخصي ، ولكن العمود الأكثر شيوعًا (III.2)
مشعات متوسطة ومنخفضة.
تم تصميم المشعات لتحقيق أقصى قدر من التشغيل (عادةً ما يتم استخدام المصطلح - عامل) لضغط المبرد البالغ 0.6 ميجا باسكال (6 كجم / سم 2) ولها أداء حراري مرتفع نسبيًا
ومع ذلك ، فإن الاستهلاك الكبير للمعادن للرادياتير والعيوب الأخرى يؤدي إلى استبدالها بأجهزة أخف وزنا وأقل كثافة في المعادن. وتجدر الإشارة إلى مظهرها غير الجذاب عند تركيبها في الهواء الطلق في المباني الحديثة. من الناحية الصحية والصحية ، لا يمكن اعتبار المشعات ، باستثناء العمود الواحد ، أنها تفي بالمتطلبات ، نظرًا لأن تنظيف مساحة التقاطع من الغبار أمر صعب للغاية.
إنتاج المشعات شاق ، والتركيب صعب بسبب ضخامة الأجهزة المجمعة وكتلها الكبيرة.
تساهم مقاومة التآكل والمتانة ومزايا التصميم مع الأداء الحراري الجيد والإنتاج الراسخ في مستوى عالٍ من إنتاج المشعات في بلدنا. في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج مشعاع من الحديد الزهر من عمودين من النوع M-140-AO بعمق مقطع يبلغ 140 مم وزعنفة مائلة بين الأعمدة ، وكذلك من النوع S-90 بعمق مقطع يبلغ 90 ملم.
3. تختلف الألواح الفولاذية عن مشعات الحديد الزهر في وزنها وتكلفتها المنخفضة. تم تصميم الألواح الفولاذية لضغط التشغيل حتى 0.6 ميجا باسكال (6 كجم / سم 2) ولها أداء حراري عالي
تتكون الألواح من تصميمين: مع مجمعات أفقية متصلة بأعمدة رأسية (شكل عمودي) ، وقنوات أفقية متصلة في سلسلة (شكل أفعواني). يصنع الملف أحيانًا من أنابيب فولاذية ويلحم باللوحة ؛ يسمى الجهاز في هذه الحالة أنبوب الصفيحة.
تلبي الألواح المتطلبات المعمارية والإنشائية ، خاصة في المباني ذات عناصر البناء الكبيرة ، ويتم تنظيفها بسهولة من الغبار ، وتسمح بميكنة إنتاجها باستخدام الأتمتة. في نفس مناطق الإنتاج ، من الممكن إنتاج ما يصل إلى 5 ملايين متر مربع من المشعات الفولاذية بدلاً من 1.5 مليون متر مربع من مشعات الحديد الزهر سنويًا. أخيرًا ، عند استخدام الألواح الفولاذية ، يتم تقليل تكاليف العمالة أثناء التركيب بسبب انخفاض كتلة المعدن إلى 10 كجم / م 2 إنب. يؤدي تقليل الكتلة إلى زيادة الضغط الحراري للمعدن إلى 0.55-0.8 واط / (كجم-كلفن). يقتصر انتشار الألواح الفولاذية على الحاجة إلى استخدام ألواح فولاذية مدلفنة على البارد عالية الجودة بسماكة 1.2-1.5 مم ، مقاومة للتآكل. عند تصنيعها من ألواح الصلب العادية ، يتم تقليل العمر التشغيلي للألواح بسبب التآكل الداخلي الشديد. تُستخدم الألواح الفولاذية ، باستثناء ألواح الأنابيب ، في أنظمة التدفئة بالماء غير المؤكسج.
تستخدم الألواح الفولاذية المختومة والرادياتيرات ذات التصميمات المختلفة على نطاق واسع في الخارج (في فنلندا ، الولايات المتحدة الأمريكية ، ألمانيا ، إلخ). في بلدنا ، يتم إنتاج الألواح الفولاذية المتوسطة والمنخفضة بأعمدة وقنوات سربنتين للتركيب الفردي والمزدوج (في العمق)
4. يتم تصنيع ألواح التسخين الخرسانية:
أ) مع عناصر تسخين ملفوفة ملموسة
أو شكل عمودي من أنابيب فولاذية بقطر 15 و 20 مم ؛
ب) بقنوات خرسانية أو زجاجية أو بلاستيكية مختلفة
تكوين noy (ألواح خالية من المعدن).
توجد هذه الأجهزة في الهياكل المحيطة للمباني (اللوحات المدمجة) أو متصلة بها (اللوحات المرفقة).
عند استخدام عناصر التسخين الفولاذية ، يمكن استخدام ألواح التسخين الخرسانية بضغط سائل تبريد يصل إلى 1 ميجا باسكال (10 كجم / سم 2).
لدي ألواح خرسانية! مؤشرات تقنية حرارية قريبة من تلك الخاصة بالأجهزة الملساء الأخرى ، فضلاً عن الضغط الحراري العالي للمعدن. تلبي الألواح ، خاصةً المجمعة ، المتطلبات المعمارية والإنشائية والصحية والصحية الصارمة وغيرها من المتطلبات.
ومع ذلك ، فإن الألواح الخرسانية ، على الرغم من امتثالها لمعظم متطلبات أجهزة التدفئة ، لا تستخدم على نطاق واسع بسبب أوجه القصور التشغيلية (الألواح المدمجة) وصعوبات التثبيت (الألواح المرفقة).
5. تتميز المسخنات بأداء حراري منخفض نسبيًا ، بالنسبة لبعض أنواع المسخنات الحرارية حتى 0.6. ومع ذلك ، فإن إنتاجها في العديد من البلدان ينمو (مع انخفاض في إنتاج سخانات الحديد الزهر) بسبب سهولة التصنيع وإمكانية الميكنة وأتمتة الإنتاج وسهولة التركيب (الوزن فقط 5-8 كجم / م 2 enp). يساهم انخفاض استهلاك المعدن في زيادة الضغط الحراري لمعدن الجهاز. M = 0.8-1.3 واط / (كجم- كلفن). تم تصميم الأجهزة لضغط تشغيل المبرد حتى 1 ميجا باسكال (10 كجم / سم 2).
يمكن أن تحتوي المسخنات الحرارية على عناصر تسخين من الصلب أو الحديد الزهر. في الوقت الحاضر ، يتم إنتاج المسخنات الحرارية ذات السخانات الفولاذية في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية:
التفاف حراري بدون غلاف (نوع 15 KP و 20 KP) ؛
مسخنات منخفضة بدون غلاف (مثل "التقدم" ، "التوافق") ؛
مسخنات منخفضة مع غلاف (نوع مريح).
التفاف المسخنالنوع 20 KP (15 KP) يتكون من أنبوب فولاذي بقطر dy = 20 مم (15 مم) وزعنفة مغلقة بارتفاع 90 (80) مم مع ميل 20 مم ، مصنوع من صفائح فولاذية بسمك 0.5 مم ، ومثبت بإحكام على الأنبوب. يتم إنتاج سخانات 20 KP و 15 KP بأطوال مختلفة (كل 0.25 م) ويتم تجميعها في المصنع في وحدات تتكون من عدة مسخنات (في الطول والارتفاع) ، وأنابيب تربطها وصمامات تحكم.
وتجدر الإشارة إلى هذه الميزة المتمثلة في استخدام مسخنات حرارية مثل تحسين النظام الحراري للغرف عند وضعها في المنطقة السفلية بطول النوافذ والجدران الخارجية ؛ بالإضافة إلى ذلك ، فإنها تشغل مساحة صغيرة في عمق المبنى (عمق المبنى 70 و 60 مم فقط). عيوبها هي: تكلفة صفائح الفولاذ ، والتي لا تستخدم بكفاءة لنقل الحرارة ، وصعوبة تنظيف الزعانف من الغبار. على الرغم من أن سطحها الذي يجمع الغبار صغير (أقل من المشعات) ، إلا أنها لا تزال غير موصى بها لتدفئة الغرف ذات المتطلبات الصحية والصحية المتزايدة (في المباني الطبية ومؤسسات الأطفال).
المسخن المنخفض من النوع "Progress" عبارة عن تعديل للمسخن الحراري 20 KP ، استنادًا إلى أنبوبين متصلين بواسطة زعانف مشتركة من نفس التكوين ، ولكن بارتفاع أكبر.
يتكون المسخن المنخفض من نوع Akkord أيضًا من أنبوبين متوازيين من الصلب dY = 20 مم ، يتدفق من خلالهما ناقل الحرارة في سلسلة ، وعناصر زعنفة رأسية (ارتفاع 300 مم) مصنوعة من صفائح فولاذية بسماكة 1 مم ، مثبتة على أنابيب بقطر 20 فجوات مم. تكون العناصر المضلعة التي تشكل السطح الأمامي للجهاز على شكل حرف U (ضلع 60 مم) ومفتوحة على الحائط.
يتم تصنيع المسخن الحراري "أكورد" بأطوال مختلفة ويتم تركيبه في صف واحد أو صفين في الارتفاع.
في المسخن بغطاء ، تزداد حركة الهواء ، مما يساهم في زيادة نقل الحرارة للجهاز. يزداد انتقال الحرارة من المسخنات اعتمادًا على ارتفاع الغلاف
تُستخدم المسخنات المغطاة بشكل أساسي في تدفئة المساحات في المباني العامة (على سبيل المثال ، في موسكو ، يتم تثبيتها في مباني قصر المؤتمرات ، وفندق Rossiya و Intourist ، وسينما Oktyabr).
يتكون المسخن المنخفض مع الغلاف المريح من عنصر تسخين فولاذي ، وغطاء قابل للفك مصنوع من ألواح فولاذية ، وشبكة مخرج هواء وصمام تنظيم الهواء (Sh.Z). في عنصر التسخين ، يتم تثبيت الزعانف المستطيلة على أنبوبين مصبوغين = 15 أو 20 مم بزيادات من 5 إلى 10 مم. الكتلة الكلية لمعدن السخان 5.5-7 كجم / م 2 إنب.
يبلغ عمق المسخن 60-160 مم ، ويتم تثبيته على الأرض أو على الحائط ويمكن أن يكون من خلال حركة حامل الحرارة (للتوصيل أفقيًا بمسخن آخر) والنهاية (بملف).
يسمح لك وجود صمام للتحكم في الهواء بتوصيل المسخنات في سلسلة على طول المبرد دون تركيب تجهيزات للتحكم في مقدارها. يمكن أيضًا أن تكون المسخنات بالحمل الحراري الاصطناعي عند تركيبها في غلاف مروحة بتصميم خاص.
6. الأنابيب ذات الزعانف مصنوعة من الحديد الزهر الرمادي وتستخدم عند ضغوط التشغيل حتى 0.6 ميجا باسكال (6 كجم / سم 2). الأكثر انتشارًا هي أنابيب الحديد الزهر ذات الحواف ، والتي توضع على السطح الخارجي لها أضلاع رفيعة مستديرة.
نظرًا لارتفاع معامل الزعانف ، يكون السطح الخارجي للأنبوب المزعنف أكبر بعدة مرات من سطح الأنبوب الأملس من نفس القطر (القطر الداخلي للأنبوب ذو الزعانف 70 مم) والطول. إن تماسك الجهاز ، وانخفاض درجة حرارة سطح الزعانف عند استخدام مبرد عالي الحرارة ، والسهولة النسبية في التصنيع والتكلفة المنخفضة تحدد استخدام هذا الجهاز ، وهو غير فعال من حيث الهندسة الحرارية. تشمل عيوبه أيضًا المظهر غير المرضي والقوة الميكانيكية المنخفضة للأضلاع وصعوبة التنظيف من الغبار. تحتوي الأنابيب ذات الزعانف أيضًا على ضغط حراري منخفض جدًا للمعدن: M = 0.25 W / (kg-K).
يتم استخدامها في المباني الصناعية التي لا يوجد فيها انبعاثات كبيرة للغبار ، وفي المباني المساعدة مع الإقامة المؤقتة للأشخاص.
حاليًا ، يتم إنتاج الأنابيب ذات الزعانف الدائرية في نطاق محدود من الأطوال من 0.75 إلى 2 متر للتركيب الأفقي. يجري تطوير أنابيب مضلعة من الصلب المصبوب ، والتي تشمل أنبوبًا مضلعًا من النوع RK مع ضلوع مستطيلة 70X XI30 مم. هذا الأنبوب سهل التصنيع وخفيف الوزن نسبيًا. القاعدة عبارة عن أنبوب فولاذي د؟ ص = 20 مم ، يصب في زعانف من الحديد الزهر بسمك 3-4 مم. يتم صب لوحين طوليين فوق الأضلاع لحماية الزعنفة الرئيسية من التلف الميكانيكي. الجهاز مصمم لضغط العمل حتى 1 ميجا باسكال (10 كجم / سم 2).
7. الأجهزة ذات الأنابيب الملساء مصنوعة من أنابيب فولاذية على شكل ملفات (يتم توصيل الأنابيب في سلسلة وفقًا لحركة المبرد ، مما يزيد من سرعته والمقاومة الهيدروليكية للجهاز) وأعمدة أو مسجلات (اتصال متوازي من الأنابيب ذات المقاومة الهيدروليكية المنخفضة للجهاز).
يتم لحام الأجهزة من الأنابيب cfy = 32-100 مم ، وتقع على مسافة من بعضها البعض بقطر أنبوب محدد على الأقل لتقليل التعرض المتبادل ، وبالتالي زيادة نقل الحرارة
تلبي الأجهزة ذات الأنابيب الملساء المتطلبات الصحية والصحية - سطح تجميع الغبار صغير وسهل التنظيف.
تشمل عيوب أجهزة الأنبوب الأملس ضخامتها بسبب المساحة المحدودة للسطح الخارجي ، والإزعاج من وضعها تحت النوافذ ، وزيادة استهلاك الفولاذ في نظام التدفئة. بالنظر إلى أوجه القصور هذه والمظهر غير المواتي ، تُستخدم هذه الأجهزة في المباني الصناعية التي يوجد فيها انبعاث كبير للغبار ، وكذلك في الحالات التي لا يمكن فيها استخدام أنواع أخرى من الأجهزة. في المباني الصناعية ، غالبًا ما تستخدم لتسخين المناور.
8. السخانات - أجهزة تسخين مدمجة لمساحة كبيرة (من 10 إلى 70 م 2) من السطح الخارجي مكونة من عدة صفوف من الأنابيب ذات الزعانف ؛ يتم استخدامها لتدفئة الهواء في الأنظمة المحلية والمركزية. مباشرة في الغرف ، يتم استخدام السخانات كجزء من وحدات تسخين الهواء من أنواع مختلفة أو لإعادة تدوير سخانات الهواء (انظر الفقرات 72-73). تم تصميم السخانات لضغط تشغيل المبرد حتى 0.8 ميجا باسكال (8 كجم / سم 2) ؛ يعتمد معامل نقل الحرارة الخاص بهم على سرعة حركة الماء والهواء ، وبالتالي يمكن أن يختلف بشكل كبير من 9 إلى 35 أو أكثر W / (m2-K) [من 8 إلى 30 أو أكثر kcal / (h-m2- ° C) ].
في الجدول. يوضح II 1.3 مؤشرات أجهزة التسخين بأنواعها المختلفة ؛ ملاحظة مشروطة استيفاء أو عدم استيفاء متطلبات الأجهزة.
ما هي أنظمة تسخين المياه؟ هذه المقالة عبارة عن رحلة تمهيدية مصممة لتعريفك بالأنواع والمكونات الرئيسية لأنظمة التدفئة. بالإضافة إلى ذلك ، سوف نتعرف على المبادئ الأساسية لإنشاء مخططات التدفئة المنزلية بأيدينا.
تصنيف
من الواضح ، بحكم التعريف ، أنه يتم استخدام الماء أو المبرد المعتمد عليه مع نقطة تجمد منخفضة كمبرد. هل توجد بدائل؟
- تسخين البخار.المبرد الحراري عبارة عن بخار عالي الضغط محمص للغاية. تسمح درجة الحرارة بجعل السخانات أصغر أو أكثر كفاءة بنفس الحجم.
يرجى ملاحظة: الجانب العكسي للكفاءة هو خطر أكبر للحوادث (لا يتم استخدام التسخين بالبخار في المباني السكنية) وتآكل أسرع للأنابيب والسجلات المصنوعة من الفولاذ المقاوم للتآكل.
- . يتم تخفيف الهواء الساخن عن طريق مجاري الهواء المعزولة بالحرارة ، مع أداء وظائف التهوية في نفس الوقت.
- التدفئة اللامركزيةيعني ذلك بدلاً من أي المبرديتم استخدام مصدر حرارة منفصل لكل غرفة أو حتى لكل منطقة في الغرفة. هذه هي الطريقة التي تعمل بها المسخنات الكهربائية والغازية وألواح الأشعة تحت الحمراء ومبردات الزيت.
دعونا نعود ، مع ذلك ، إلى استخدام الماء كمبرد. على أي أساس يمكن تصنيف أنظمة تسخين المياه؟
المعالون والمستقلون
في نظام تابع ، يدخل حامل الحرارة من الخارج (عادةً من مصدر التسخين الرئيسي) مباشرةً في نظام التدفئة. يمكن استخدامه حصريًا للتدفئة ؛ في كثير من الأحيان يكون من الممكن اختيار الماء الساخن للاحتياجات المنزلية. وفقًا لهذا المخطط ، تعمل التدفئة في الغالبية العظمى من منازل المدينة.
تشتمل الوحدة الحرارية لنظام مستقل على مبادل حراري ، والذي من خلاله يعطي ماء التسخين الرئيسي الطاقة الحرارية إلى الناقل الحراري في دائرة مغلقة. يمكن تطبيق المخطط إذا تم استخدام مضاد التجمد كمبرد في منزل خاص. في حالة وجود عدادات حرارة ، سيسمح لك هذا الاتصال بإيقاف تشغيل التدفئة طوال فترة المغادرة الطويلة ، دون المخاطرة بإذابة النظام.
مفتوح ومغلق
يعمل نظام تسخين المياه المفتوحة بدون ضغط زائد ويفتح على الغلاف الجوي. يتم تركيب خزان التمدد المفتوح في نقطته العلوية ، حيث يتم إخراج جميع سدادات الهواء بالقوة.
في النظام المغلق ، يتم الحفاظ على ضغط زائد ثابت من 1 (في المنازل الخاصة) إلى 6 (في المباني متعددة الشقق).
الدورة الدموية القسرية والطبيعية
نادراً ما تستخدم الأنظمة ذات الدورة الدموية الطبيعية في عصرنا. ومع ذلك ، يعد هذا حلاً رائعًا للمنازل الصغيرة ، مما يتيح لك جعل التدفئة مستقلة عن الكهرباء.
يعتمد مبدأ تشغيل ما يسمى بأنظمة الجاذبية على حقيقة أنه عند تسخينها ، تنخفض كثافة الماء. في الحجم المغلق ، يزيح الماء البارد كتل الماء الساخن إلى الجزء العلوي من الدائرة. مع تكوين معين ، من الممكن ضمان الحركة المستمرة لسائل التبريد.
تعليمات إنشاء نظام الجاذبية بسيطة نسبيًا بشكل عام:
- يتم وضع المرجل في أدنى مستوى ممكن. في المنازل التي لا تحتوي على قبو ، غالبًا ما يتم عمل استراحة في الأرض تحتها.
- من المرجل ، يرتفع الحشو رأسيًا إلى أعلى نقطة في الدائرة ، مكونًا ما يسمى بالمجمع المتسارع.
- في أعلى نقطة ، في حالة وجود نظام مفتوح ، يتم تركيب خزان تمدد من النوع المفتوح ، كما ذكرنا سابقًا. في حالة وجود دائرة مغلقة ، يتم تثبيت فتحة تهوية هناك - تلقائية أو يدوية ؛ يمكن وضع خزان التمدد من نوع الغشاء في أي جزء من الدائرة.
- من أعلى نقطة ، تعود الحشوة إلى الغلاية بمنحدر طفيف ثابت ، وهو أمر ضروري لحركة مياه التبريد عن طريق الجاذبية. على طول الطريق ، يبعث المبرد الحرارة إلى المشعات أو أجهزة التدفئة الأخرى.
من سمات أنظمة الجاذبية المتطلبات الصارمة للمقاومة الهيدروليكية للدائرة. لا يتم استخدام أنبوب أقل سمكًا من DN 32 وحد أدنى من صمامات الإغلاق. لا يتم وضع الخانق من أي نوع بشكل قاطع في زجاجات.
كمرجع: المقاومة الهيدروليكية للصمام الكروي الحديث أقل بعشر مرات من المقاومة الهيدروليكية من الحديد الزهر أو الصمام اللولبي النحاسي. تؤدي المقارنة بين هذا وعدد من الخصائص الأخرى إلى فكرة بسيطة: من الأفضل نسيان الصمامات اللولبية تمامًا عند شراء المواد.
في نظام مع دوران قسري ، يتم استخدام اختلاف خارجي (من مفتاح التسخين) أو مضخة دوران خاصة به لإنشائه. في الوقت نفسه ، يمكن أن تعمل المضخات في أنظمة من النوعين المغلق والمفتوح.
الحل الممتاز هو دائرة بمضخة دورانية ، والتي ، في حالة عدم وجود كهرباء ، يمكن أن تعمل كمضخة جاذبية. لضمان هذا الاحتمال ، يتم التعبئة باستخدام أنبوب ذو مقطع عرضي كبير ويتم كسره في نقطة واحدة بواسطة صمام. قبل وبعد الصمام ، يتم قطع مضخة بها حوض.
ما الذي يعطي مثل هذا المخطط؟
- مع إغلاق الممر الجانبي وتشغيل المضخة ، يعمل النظام مع الدوران القسري. يتم حظر الممر الجانبي بحيث لا تدفع المضخة الماء في دائرة.
- مع تجاوز مفتوح ، فإن النظام ، نظرًا للحد الأدنى من المقاومة الهيدروليكية ، قادر على العمل كجاذبية.
لماذا أجبر الدوران القسري أنظمة الجاذبية على إفساح المجال؟ بعد كل شيء ، بحكم التعريف ، يجعل التسخين أكثر أمانًا ، أليس كذلك؟
- يسمح لك بوضع العبوات بدقة وفقًا للمستوى والحصول على أنبوب بقطر أصغر.بالإضافة إلى التوفير ، فإن هذا يؤثر بشكل كبير على جماليات الغرفة.
ومع ذلك: في المنازل ذات العلية والطابق السفلي ، يمكن إخراج تعبئة الإمدادات والعودة من الجزء السكني من المنزل.
- يوفر الدوران القسري تسخينًا أسرع وأكثر اتساقًا للسخانات.في نظام الجاذبية ، تكون المشعات الأبعد عن المرجل دائمًا أبرد بشكل ملحوظ من أقرب المشعات.
أنبوب واحد وأنبوبين
الفرق أسهل في الشرح بالأمثلة.
أبسط مخطط أحادي الأنبوب (نوع الثكنة ، أو Leningradka) مرتب على النحو التالي:
- حلقة تعبئة على طول محيط الغرفة.
- بالتوازي مع ذلك ، أو فتحه ، يتم تثبيت أجهزة التدفئة.
يعتبر الحد الأدنى من استهلاك المواد والحد الأقصى من التسامح مع الخطأ من المزايا التي لا شك فيها. العيب هو انتشار درجة حرارة كبيرة بين المشعاعات الأولى والأخيرة. ومع ذلك ، من السهل تسويتها بعدد مختلف من الأقسام أو صمامات الاختناق على كل مشعاع (بالطبع ، في هذه الحالة ، يجب ألا يكسروا حلقة التعبئة الرئيسية).
في حالة المخطط ثنائي الأنابيب ، وهو أمر منطقي تمامًا ، سنحتاج إلى حشوتين - العرض والعودة. كل سخان هو العبور بينهما. ما هي النتيجة؟
- أنت لا تحتاج إلى كفاف لا ينفصم حول المحيط بأكمله. من الممكن ، على سبيل المثال ، عدم إحاطة باب أو نافذة بانورامية بأنابيب.
- يمكن أن تكون درجة حرارة أجهزة التدفئة هي نفسها. في الممارسة العملية ، ومع ذلك ، هناك تباين.
- الموازنة مع الاختناقات أو الرؤوس الحرارية إلزامية. خلاف ذلك ، يكون الوضع حقيقيًا تمامًا عندما تتحرك كتلة المبرد بالكامل على طول دائرة كهربائية قصيرة - من خلال أقرب أجهزة تسخين ، وسيتم ببساطة إزالة الجليد من الجزء البعيد من الحشوة والبطاريات في البرد.
الأسلاك الأفقية والعمودية
من السهل فهم كيفية اختلاف مخططات أنظمة تسخين المياه بشكل حدسي. على سبيل المثال ، Leningradka سيئة السمعة هي مخطط أفقي نموذجي ، لكن رافع التدفئة في مبنى حديث مكون من خمسة طوابق عمودي.
في الممارسة العملية ، من الشائع أكثر أن ترى دوائر مدمجة تتضمن أقسام الأسلاك الأفقية والعمودية:
- في نظام الوقوف في المنازل المبنية من قبل الاتحاد السوفيتي ، بالإضافة إلى الناهضين ، توجد أيضًا عبوات أفقية.
- في المباني الجديدة ، يتم استخدام مزيج أكثر تعقيدًا: يتم توصيل العبوات بواسطة رافعات رأسية ، يتم من خلالها توصيل الأسلاك الأفقية داخل شقة واحدة بالطاقة في كل طابق.
طريق مسدود ومخططات عابرة
أنظمة تسخين المياه المسدودة عبارة عن مخططات ثنائية الأنابيب تكون فيها اتجاهات المياه في الإمداد والعودة المنسكبة معاكسة. يصل المبرد إلى المشعات البعيدة ويعود مرة أخرى. ولكن إذا استمرت في التحرك نحو المرجل أو وحدة التسخين ، مع الحفاظ على نفس الاتجاه ، فإن مخططنا يمر.
ملحوظة: مخطط الأسلاك المارة له مزايا قليلة جدًا على مخطط أحادي الأنبوب في حالة المنزل المكون من طابق واحد. فقط تسخين أكثر اتساقًا قليلاً من المشعات يتحدث لصالحها.
توصيل أجهزة التدفئة
يمكن استخدام أنواع توصيل مختلفة بشكل أساسي للمشعات المقطعية من أنواع مختلفة.
تم تجهيز المسخنات الحرارية بوصلات ، ويتم تحديد اتجاه الدوران فيها من قبل الشركة المصنعة. ما هي الخيارات المتاحة عند توصيل البطاريات؟
- الاتصال الجانبي هو الأكثر شيوعًا في الشقق الحضرية.تدخل الخراطيم في قابسين على جانب واحد من المبرد. الميزة الرئيسية لمثل هذا المخطط هي أن طول الوصلات المؤدية من الناهض يكون ضئيلاً. العيوب - التسخين غير المتكافئ للأقسام البعيدة والقريبة ، والأسوأ من ذلك ، الطمي الحتمي لنهاية البطارية.
- اتصال قطري(القابس العلوي على جانب واحد من المبرد والقابس السفلي على الجانب الآخر) سوف يجعل المبرد يسخن بالتساوي في جميع أنحاء الحجم بأكمله. ومع ذلك ، تحت الوصلة العلوية ، سوف يتراكم الجزء السفلي من الأقسام في هذه الحالة أيضًا. التنظيف الدوري مطلوب.
- أخيراً، الاتصال من الأسفل إلى الأسفل يعني تسخينًا موحدًا بطول كامل وأقسام نظيفة تمامًا.سعر هذا هو جيب هوائي في المدفأة: ستحتاج إلى تثبيت رافعة Mayevsky أو ، أفضل ، فتحة تهوية أوتوماتيكية.
العناصر الرئيسية
ماذا يتكون نظام تسخين المياه في منزل خاص؟ إذا انتقلنا إلى شقة في المدينة ، كقاعدة عامة ، إلى سكن به تدفئة تعمل بالفعل ، فسيتعين علينا هنا وضع مشروع من الصفر.
سخان مياه
مصدر للحرارة يحول طاقة حرق الوقود أو الكهرباء إلى طاقة حرارية ينقلها المبرد. تبدو قائمة الأنواع الرئيسية للغلايات كما يلي:
- يوفر الغاز حاليًا أقل تكاليف التشغيل. بالطبع ، عند العمل على الغاز الرئيسي: الغاز المعبأ سيزيد تكلفة كيلو وات / ساعة من الحرارة عدة مرات.
- تحتل غلايات الوقود الصلب المرتبة الثانية من حيث التكلفة المنخفضة للتدفئة. يستخدم الحطب والفحم والجفت ونشارة الخشب وما إلى ذلك كوقود. المشكلة الرئيسية هي الحاجة إلى أحمال وقود متكررة.
- يمكن أن تعمل الغلايات الشمسية في وضع أوتوماتيكي بالكامل ؛ ومع ذلك ، فإن السولاريوم غالية الثمن وتستمر في الارتفاع في الأسعار.
- أخيرًا ، الكهرباء هي الطريقة الأكثر ملاءمة وأمانًا و ... تكلفة لتدفئة منزلك.
بالإضافة إلى ذلك: فكرة استخدام المبرد في هذه الحالة تبدو غريبة. تبدو المشعات أو المسخنات الكهربائية المنفصلة حلاً أكثر منطقية.
أنابيب
لا تزال الأنابيب الفولاذية السوداء تستخدم في تركيب التدفئة المركزية ؛ ومع ذلك ، عند نقل المشعات بشكل مستقل وتصميم أنظمة التدفئة للمنازل ، يكون التركيز ، كقاعدة عامة ، على المواد الأخرى.
- يتمتع الفولاذ المجلفن بقوة الأنابيب الفولاذية السوداء وخالي من العيب الرئيسي - القابلية للتآكل.
- الفولاذ المقاوم للصدأ المموج ، بالإضافة إلى القوة ، سهل الثني أيضًا. الوصلات مصنوعة بتركيبات مانعة للتسرب من السيليكون ، بدون خيوط ، مما يجعل التجميع سريعًا وسهلاً.
- أنابيب البولي بروبلين رخيصة الثمن ويتم تركيبها باستخدام مكواة لحام بسيطة ذات درجة حرارة منخفضة. عادة ، يتم استخدام الأنابيب المقواة بالألمنيوم أو الألياف في الماء الساخن والتدفئة: فهي أقوى ولها معامل تمدد حراري أقل بكثير.
- يعتبر البولي إيثيلين المتصالب مادة ممتازة لتوصيل الشعاع مع وضع ذراع التسوية. مقاومة درجات الحرارة وقوة الشد جنبًا إلى جنب مع المرونة والتوافر في ملفات يصل طولها إلى 500 متر.
توصيلات
- إذا كنت بحاجة إلى إيقاف تشغيل الماء ، فإن أفضل أداة لذلك هي الصمام الكروي الحديث. يتم الجمع بين الموثوقية وسهولة الاستخدام والمقاومة الهيدروليكية المنخفضة في الحالة المفتوحة.
- تستخدم الإختناقات للضبط اليدوي لنقل الحرارة لأجهزة التسخين وموازنتها.
- بعد المعايرة ، يمكن للرؤوس الحرارية ضبط الإنتاجية بطريقة تحافظ على درجة الحرارة المحددة في الغرفة بدقة مقبولة.
- لإزالة الهواء ، فتحات التهوية الأوتوماتيكية هي الأكثر ملاءمة. ومع ذلك ، بدلاً من ذلك ، يمكن استخدام كل من صنابير Mayevsky والصمامات التقليدية وحتى الصنابير.
أمان
يتم توفيره من خلال الأجهزة التي تسمى - مجموعة الأمان:
- خزان التمدديعوض عن الزيادة في حجم المبرد أثناء التسخين. الماء غير قابل للضغط عمليا ويمكنه بسهولة كسر الأنابيب أو المشعات ؛ لكن الهواء المفصول عن الماء بغشاء مطاطي ينضغط بسهولة. يُؤخذ حجم الخزان الغشائي تقريبًا بما يعادل 10٪ من كمية المبرد في النظام.
- صمام أمانمطلوب في حالة عدم كفاية سعة خزان التمدد مع تسخين قوي. عندما يتم الوصول إلى الضغط الحرج ، فإنه يطلق الماء الزائد.
- مقياس الضغطيسمح لك بالتحكم في الضغط الحالي في النظام.
أجهزة التدفئة
- مشعات الحديد الزهرمقاومة للحرارة تمامًا ولا تخضع للتآكل. تحتوي الأقسام على حجم داخلي كبير ، وبسبب الحركة البطيئة لسائل التبريد ، يسهل غمرها عند توصيلها بالجانب.
- أجهزة تسخين من الصلبتنقسم إلى عدة أنواع: رقائقي ، أنبوبي ، مسخنات ، مسجلات. إن استخدام الفولاذ المقاوم للتآكل يجعلها عرضة للصدأ ، كما أن الجدران الرقيقة لمشعات الألواح تكون هشة للغاية من الناحية الميكانيكية.
- مشعات الألمنيومإنها رخيصة الثمن وتتمتع بتبديد حرارة ممتاز ، لكنها تخشى الضغط الزائد والعمليات الجلفانية ، التي تتولد عن مزيج من معادن مختلفة في دائرة واحدة (على وجه الخصوص ، الألومنيوم والنحاس).
- أجهزة تسخين ثنائية المعدن- هذه هي مشعات الألمنيوم ذات النوى الفولاذية التي تزيد من قوة الشد ، والحمل الحراري من النحاس والألومنيوم. هذا الأخير عبارة عن أنبوب نحاسي به صفائح ألمنيوم مضغوطة لزيادة نقل الحرارة.
أجهزة تسخين لأنظمة تسخين المياه والبخار
1. المتطلبات الحديثة لأجهزة التدفئة
تعتبر السخانات هي العنصر الرئيسي في نظام التدفئة ويجب أن تلبي متطلبات هندسة الحرارة والصحية والصحية والتقنية والاقتصادية والمعمارية ومتطلبات البناء والتركيب.
المتطلبات الحراريةتتكون أساسًا من حقيقة أن أجهزة التسخين يجب أن تنقل الحرارة جيدًا من المبرد (الماء أو البخار) إلى المباني الساخنة ، أي بحيث يكون معامل نقل الحرارة الخاص بهم أعلى ما يمكن ، لا يقل عن 9-10 واط / (م 2-ك) ، بالنظر إلى أنه بالنسبة للتصميمات الحديثة لأجهزة التسخين يكون في حدود 4.5-17 واط / (م 2 - ك).
المتطلبات الصحية والصحية ،متطلبات أجهزة التدفئة هي أن تصميم وشكل (نوع) سطحها لا يؤدي إلى تراكم الغبار ويسمح بإزالته بسهولة.
المتطلبات الفنية والاقتصاديةما يلي: الحد الأدنى من تكلفة المصنع ؛ الحد الأدنى من استهلاك المعدن امتثال تصميم الجهاز لمتطلبات تكنولوجيا الإنتاج الضخم ؛ الانقسام ، والذي يسمح بترتيب الجهاز مع مساحة سطح التسخين المطلوبة.
معيار التقييم الحراري والتقني والاقتصادي لأجهزة التسخين المعدنية هو الأجهزة المعدنية الإجهاد الحراريأ م، W / (kg-K) ، وهي نسبة التدفق الحراري للجهاز عند اختلاف متوسط درجات حرارة سطح الجهاز والهواء المحيط للغرفة في 1 درجة مئوية ، يشار إلى كتلة المعدن من الجهاز:
M = Q n p /Gt (8.1)
حيث Q n p - مقدار الحرارة المنبعثة من الجهاز ، W ؛ G هي كتلة الجهاز ، كجم ؛ أ / - الفرق بين متوسط درجات حرارة سطح الجهاز والهواء المحيط (t P r-tv).
كلما زاد الضغط الحراري لمعدن السخان ، زادت ربحه. تعمل الأجهزة الحديثة بضغط حراري من المعدن 0.19-1.6 واط / (كجم-كلفن).
المتطلبات المعمارية والإنشائيةتشمل تقليل المساحة التي تشغلها السخانات وجعلها تبدو ممتعة. لتلبية هذه المتطلبات ، يجب أن تكون أجهزة التدفئة مضغوطة ، مع سطح يسهل الوصول إليه للفحص والتنظيف من الغبار ، ويجب أن يتوافق مع الجزء الداخلي للغرفة.
متطلبات التركيبتعكس في المقام الأول الحاجة إلى زيادة إنتاجية العمالة في تصنيع وتركيب أجهزة التدفئة. يجب أن يفضل تصميمها أتمتة الإنتاج وأن يكون سهل التثبيت. يجب أن تكون الأجهزة متينة ومريحة للنقل والتركيب ، ويجب أن تكون جدرانها محكمة ضد البخار والماء ومقاومة للحرارة.
تفسر مجموعة كبيرة ومتنوعة من أنواع وأنواع أجهزة التسخين بحقيقة أنه من الصعب جدًا تلبية جميع المتطلبات المدروسة في نفس الوقت.
2. أنواع وتصاميم أجهزة التدفئة ومؤشراتها الفنية والاقتصادية
تنقسم أجهزة التدفئة المستخدمة في أنظمة التدفئة المركزية إلى: وفقًا للطريقة السائدة لنقل الحرارة- على الإشعاع (الألواح المعلقة) ، والإشعاع الحراري (الأجهزة ذات السطح الخارجي الأملس) والحمل الحراري (الحمل الحراري بسطح مضلع وأنابيب ذات زعانف) ؛ في المظهر مواد- للأجهزة المعدنية (الحديد الزهر من الحديد الزهر الرمادي والفولاذ من الصفائح الفولاذية والأنابيب الفولاذية) ، والمعادن المنخفضة (مجتمعة) وغير المعدنية (مشعات السيراميك ، والألواح الخرسانية مع أنابيب زجاجية أو بلاستيكية مدمجة أو بها فراغات ، بدون أنابيب في الكل ، وما إلى ذلك) ؛ الطبيعة السطح الخارجي- على أملس (مشعات ، ألواح ، أجهزة ذات أنبوب أملس) ، مضلع (مسخنات ، أنابيب زعانف ، سخانات).
ضع في اعتبارك الأنواع الرئيسية لأجهزة التدفئة المستخدمة على نطاق واسع في المباني السكنية والعامة والصناعية.
2.1 مشعات من الحديد الزهر والصلب مختومة
تنتج الصناعة مشعات الحديد الزهر المقطعية والكتل. يتم تجميع المشعات المقطعية من أقسام منفصلة ، كتلة - من كتل إلى قسمين إلى أربعة أقسام. تنقسم أقسام المشعات ، اعتمادًا على عدد القنوات الرأسية ، إلى قناة واحدة وقناتين ومتعددة القنوات. في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، يتم تصنيع أقسام ذات قناتين بشكل أساسي ، لأنها تلبي بشكل أفضل المتطلبات الصحية والصحية.
يتم ربط الكتل أو الأقسام المنفصلة عن طريق حلمات من حديد الدكتايل لها خيط خارجي أيمن وأيسر وداخل نتوءان لمفتاح. يتم شد الحلمات في وقت واحد من الأعلى والأسفل إلى قسمين أو كتلتين. لإغلاق الوصلات بين أقسام المبرد ، يتم وضع حشية: لتسخين المياه (تصل إلى 100 درجة مئوية) - من حشية من الورق المقوى مبلل بالماء ومغلي بزيت التجفيف الطبيعي ، وللبخار أو الماء الساخن (t g > 100 درجة مئوية) - من pa-ronite مغموسة في الماء الساخن.
يُسمح بحشية مصنوعة من المطاط المقاوم للحرارة والمواد الأخرى المقاومة للحرارة ، مما يضمن إحكام الوصلات. لا يُسمح باستخدام المطاط العادي في الحشيات.
أكثر مشعات الحديد الزهر شيوعًا هي MS-140 و MS-90 و M-90 (GOST 8690-75 *) بعمق عمودين مم. ارتفاع التركيب - المسافة بين مراكز فتحات الحلمة في المشعات - h = 500 مم ، والارتفاع الإجمالي H = 582-588 مم ، وعمق البناء ب = 140 مم وطول بناء المقطع هو H = 98-108 ملم.
تم تصميم المشعات MS-140 و MS-90 للضغط الزائد لسائل التبريد حتى 0.9 ميجا باسكال ، مما يوسع نطاق تطبيقها ، وجميع مشعات الحديد الزهر الأخرى - حتى 0.6 ميجا باسكال. كل هذه المشعات ، على عكس المبرد M-140-AO المتوقف ، لا تحتوي على زعانف بين الأعمدة ، والتي ، إلى جانب ميزات التصميم الأخرى ، تحدد خصائصها الصحية والجمالية المحسنة.
وفقًا لارتفاع التركيب ، تنقسم المشعات إلى ارتفاع - 1000 مم ، متوسط - 500 مم ، منخفض - 300 مم. المشعات المتوسطة الأكثر استخدامًا. يحتوي كل مشعاع على أربعة سدادات من الحديد الزهر مثبتة في فتحات الحلمة في الأقسام الخارجية ؛ يستخدم اثنان منهم - من خلال ، مع خيط داخلي من 15-20 مم - لتوصيل الأجهزة بأنبوب الحرارة.
يتطلب إنتاج مشعات الحديد الزهر كمية كبيرة من المعدن ، فهي تتطلب عمالة مكثفة في التصنيع والتركيب. هذا يعقد تصنيع الألواح بسبب ترتيب منافذ فيها لتركيب المشعات. بالإضافة إلى ذلك ، فإن إنتاج المشعات يؤدي إلى التلوث بيئة. لذلك ، على الرغم من المزايا المهمة للرادياتير مثل مقاومة التآكل وتقنية التصنيع الراسخة وسهولة تغيير قوة الجهاز عن طريق تغيير عدد الأقسام وما إلى ذلك ، فإن إنتاجها في بلدنا ينخفض بسبب زيادة الإنتاج الأجهزة المصنوعة من الفولاذ والألمنيوم وسبائكه.
في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية ، يتم تصنيع مشعات الألواح الفولاذية أحادية الصف ومزدوجة الصف: نوع عمودي مختوم RSV1 ونوع ملف مختوم RSG2. يتكون المبرد الفولاذي المختوم أحادي الصف من النوع RSV1 (الشكل 8.2 ، أ) من لوحين من الصلب مختوم بسمك 1.4-1.5 مم ، مترابطين عن طريق اللحام بالمقاومة وتشكيل سلسلة من القنوات الرأسية المتوازية ، موحّدة فوق وتحت بواسطة مجمّعات أفقية . لوحة المبرد الفولاذية من النوع RSG2 (الشكل 8.2 ، ب)بالإضافة إلى المبرد RSV1 ، فهو يتكون من لوحين من الصلب بسمك 1.4-1.5 مم ، مترابطين عن طريق اللحام بالتماس وتشكيل عدد من القنوات الأفقية لمرور المبرد.
مشعات الصلب من النوعين RSV1 و RSG2 ، مقارنة بأنواع الحديد الزهر ، لها نصف الوزن تقريبًا ، وهي أرخص بنسبة 25-30٪ ، وتتطلب تكاليف نقل وتركيب أقل. نظرًا لعمق البناء المنخفض ، يتم تثبيتها بشكل مريح تحت النوافذ وعلى الحائط. يقتصر نطاق ألواح الرادياتير الفولاذية على أنظمة التدفئة باستخدام مياه التسخين المعالجة ، والتي يكون تأثير التآكل فيها ضئيلًا.
2.2 أنابيب ذات زعانف
الأنابيب ذات الزعانف مصنوعة من الحديد الزهر بطول 0.5 ؛ 0.75 ؛ واحد؛ 1.5 و 2 م مع أضلاع دائرية وسطح تسخين 1 ؛ 1.5 ؛ 2 ؛ 3 و 4 م 2. في نهايات الأنبوب ، يتم توفير الفلنجات لربطها بحواف الأنبوب الحراري لنظام التدفئة.
يزيد زعنفة الجهاز من سطح إطلاق الحرارة ، ولكنه يجعل من الصعب تنظيفه من الغبار ويقلل من معامل انتقال الحرارة. لا يتم تثبيت الأنابيب ذات الزعانف في الغرف التي يقيم فيها الناس لفترة طويلة.
2.4 المسخنات
في السنوات الأخيرة ، أصبحت المسخنات الحرارية مستخدمة على نطاق واسع - أجهزة تسخين تنقل الحرارة بشكل رئيسي عن طريق الحمل الحراري.
دعونا نلقي نظرة على بعض أنواعها. تم تصميم المسخن "Akkord" لأنظمة التدفئة للمباني السكنية والعامة والصناعية بدرجة حرارة تصل إلى 150 درجة مئوية وضغط يصل إلى 1 ميجا باسكال. يتكون المسخن "Akkord" من أنبوبين ملحومين كهربائيًا بقطر 20 مم وصفائح زعنفة على شكل حرف U مصنوعة من صفائح فولاذية بسمك 0.8 مم. سطح المسخنات الحرارية مغطى بمينا PF-115. تنتج الصناعة ثمانية أحجام قياسية من المسخنات الحرارية (من خلال ونهاية) في نسخة صف واحد بمساحة سطح من 0.98-3.26 م 2 وثمانية أحجام قياسية للحمل الحراري (نهاية) في إصدار من صفين في الارتفاع مع مساحة تسخين 1.95-6.50 م 2. ارتفاع المسخنات الحرارية 300 مم (صف واحد) و 645 مم (صف مزدوج).
في سخانات Sever ، التي يشبه تصميمها تصميم مسخنات Akkord ، يتم ختم الألواح على شكل حرف U من شريط أو صفيحة duralumin بسماكة 1 مم. يعتبر جهاز التسخين Sever الأخف وزنًا ، لذلك يُنصح باستخدامه لتدفئة المباني لأغراض مختلفة ، خاصة في المناطق الشمالية والمناطق النائية الأخرى من البلاد ، من أجل تقليل تكاليف النقل للنقل. هناك 18 حجمًا قياسيًا من المسخنات "الشمالية" (من خلال الممر والنهاية). أجهزة التسخين الأكثر تقدمًا مع عنصر التسخين الزعانف هي مسخن أرضي مع غلاف ، "إيقاع" منخفض ، مخصص للمباني العامة. يتم استخدام مسخن الجزيرة المرتفع من نوع KB لتدفئة المباني العامة والصناعية ، بالإضافة إلى مسخن بغلاف من النوع "Comfort" ، مصمم للمباني السكنية والعامة والصناعية. تتمتع هذه الأجهزة الفولاذية بخصائص حرارية وتقنية واقتصادية وتشغيلية عالية. يتم إنتاج المسخنات الحرارية "Comfort-20" في الصناعة بمساحة تسخين تبلغ 0.71-4.26 م 2. إنها تسمح لمخمد الهواء بتغيير تدفق الحرارة في حدود 70٪ دون تركيب صمامات الإغلاق والتحكم.
في 1984-1985. لقد أتقن مصنع Novokuznetsk "Santekhlit" الإنتاج المتسلسل للحواجز الحرارية ذات العمق الضحل "Universal" (الشكل 8.7 ، الجدول 8.1) والعمق المتوسط من النوع "Universal C". سيسمح ذلك للمصممين بالوفاء بإحدى القواعد الأساسية لتركيب السخانات ، والتي تتمثل في الحاجة إلى تغطية 60٪ على الأقل من طول عتبة النافذة معهم (وفقًا لـ MNIITEP ، وفقًا للبيانات الأجنبية - 75-85٪ على الأقل) . يتيح لك وضع السخانات تحييد تيارات الهواء الباردة المتساقطة من النوافذ. وبالتالي ، تختلف الأجهزة الجديدة اختلافًا كبيرًا عن أجهزة الحمل الحراري Comfort-20 ، التي تغطي أقل من 50٪ من طول عتبة النافذة.
تحتوي أجهزة الحمل الحراري "يونيفرسال" على أنابيب توصيل تقع واحدة فوق الأخرى بارتفاع تجميع 80 مم ، مما يقلل من حجم أعمال الشراء لأنظمة التدفئة بنسبة 35-40٪ مقارنة بالأنظمة التي تستخدم المسخنات الحرارية "Comfort-20". يتم تنظيم التدفق الحراري للحمل الحراري "Universal" بواسطة صمام هواء ، حيث يتم وضع المشغل على اللوحة العلوية للجهاز. التدفق الحراري المتبقي مع إغلاق الصمام بالكامل أقل من نصف القيمة الاسمية. من عيوب المسخنات "العالمية" بالمقارنة مع المسخنات الحرارية "الراحة" ، ينبغي للمرء أن يلاحظ انخفاض معامل نقل الحرارة إلى حد ما بسبب موقع أنابيب إطلاق الحرارة واحدة فوق الأخرى (الأنبوب العلوي ، كما كان ، "الدروع" السفلي). سيوفر استخدام المسخنات الجديدة بدلاً من المسخنات طراز Comfort-20 والحمل الحراري من صفين Akkord تأثيرًا اقتصاديًا يبلغ حوالي 4 روبل / كيلوواط.
2.5 ألواح تسخين خرسانية
يتم تثبيت هذه الأجهزة حاليًا في المباني لأغراض مختلفة. جهاز من هذا النوع عبارة عن ملف ، ونادرًا ما يكون سجلًا لأنابيب المياه والغاز الفولاذية بقطر 15 أو 20 مم ، مدمج في لوح خرساني مسطح بسماكة 40-50 مم. يتم تصنيعها من الخرسانة M200 أو M250 بكثافة 2200-2500 كجم / م 3 في المصنع ويمكن ربطها بالجدار الخارجي بنقل الحرارة من جانب واحد , مع نقل الحرارة على الوجهين , وكذلك مع نقل الحرارة على الوجهين وقناة إمداد . النموذج الأولي للأجهزة الخرسانية هو "أجهزة أنبوبية ذات غلاف خرساني" ، اخترعها المهندس عام 1905. في أ. ياخيموفيتش.
الجدول 8.1 البيانات الفنية الأساسية لبعض السخانات
أ 8.1 البيانات الفنية الأساسية لبعض السخانات | |||||||
قسم مساحة سطح التدفئة F : ، م 2 | الكثافة الاسمية لتدفق الحرارة الاسمي ، Bt / m g |
مخطط اتصال الجهاز | استهلاك الجسم من خلال الجهاز G np، kg / s | مؤشر! في ص | أنادرجة ومعامل الصيغة (8.2) زمع العلاقات العامة |
||
مشعات مقطعية من الحديد الزهر: MS-140-108 MS-140-98 MS-90-108 |
0,244 0,240 0,187 | 753 . 725 802 | من أعلى إلى أسفل | 0,005-0,014 | 0,3 | 0,02 | 1,039 |
0,015-0,149 | 0,3 | 0 | 1 | ||||
م - 90 | 0,2 | 700 | 0,15-0,25 | 0,3 | 0,01 | 0,996 | |
مشعات ذات ألواح فولاذية أحادية الصف من النوع RSV1: RSV1-1 RSV1-2 |
0,71 0,95 | 710 712 | صعودا | 0,005-0,017 | 0,25 | 0,12 | 1,113 |
RSV1-3 RSV1-4 RSV1-5 | 1,19 1,44 1,68 | 714 712 714 | 0,018-0,25 | 0,25 | 0,04 | 0,97 | |
نفس الصف المزدوج: 2RSV1-1 2RSV1-2 |
1,42 1,9 | 615 619 | من الأسفل إلى الأسفل | 0,005-0,032 | 0,15 | 0,08 | 1,09/ |
: 2RSV1-4 2RSV1-5 |
2,38 2,88 3,36 | 620 618-620 | 0,033-0,25 - | 0.15 | 0 | 1 |
اسم الجهاز ونوعه وعلامته التجارية | مساحة سطح تسخين القسم / ، م * | الكثافة الاسمية لتدفق الحرارة الاسمي ، واط / م 2 | مخطط اتصال الجهاز | تدفق سائل التبريد عبر الجهاز 0 |
الأسس والمعاملات! في الصيغة (8.2) | ||
ص | ص | ص ص ص | |||||
مسخنات محمولة على الحائط مع غلاف ذو عمق ضحل مثل "عالمي": | |||||||
KN20-0.918 | 2,570 | 357 | |||||
KN20-1.049 | 2,940 | 357 | 0,01-0,024 | 0,3 | 0,18 | 1 | |
KN20-1.180 | 3,300 | 358 | أي | ||||
"KN20-1.311 | 3,370 | 389 | 0,025-0,25 | 0,3 | 0,07 | 1 | |
KN20-1،442 | 4,039 | 357 | |||||
KN20-1.573 | 4,410 | 357 | |||||
KN20-1.704 | 4,773 | 357 | |||||
KN20-1.835 | 5,140 | 357 | |||||
KN20-1.966 | 5,508 | 357 | |||||
مسخنات بدون غلاف من النوع "أكورد": А-0.336 | 0,93 | 343 | |||||
KA-0.448 | 1,3 | 345 | |||||
KA-0.560 | 1,63 | 344 | |||||
KA-0.672 | 1,96 | 343 | |||||
KA-0.784 | 2,28 | 344 |
تحظى الأجهزة ذات عنصر التسخين المصنوع من الزجاج والبلاستيك المقاوم للحرارة بأهمية كبيرة ، بالإضافة إلى الأجهزة الخالية من الأنابيب المصنوعة من الخرسانة المقاومة للماء والخرسانة العادية بقنوات مشربة بمركبات مقاومة للماء. مثل هذه السخانات لا تزال في مرحلة البحث. أكثر وصف مفصلألواح التسخين الخرسانية مذكورة في الفقرة 41.
3. اختيار ووضع وتركيب أجهزة التدفئة. توصيلها بأنابيب التسخين
يتم وضع سخانات نظام التدفئة المركزية بالقرب من الجدران الخارجية (الشكل 8.9) ، بشكل أساسي تحت النوافذ ، حيث يتم تقليل تيارات الهواء البارد بالقرب من النوافذ نتيجة لذلك. من أجل تقليل بروز الأجهزة في الغرفة في الجدار ، غالبًا ما يتم استخدام منافذ يصل عمقها إلى 130 مم. في مثل هذا العمق ، يُفترض أن يكون معامل نقل الحرارة للجهاز هو نفسه بالنسبة للجهاز المثبت بدون مكانة مناسبة.
يتم اختيار نوع السخان وفقًا لطبيعة والغرض من المبنى والهيكل والمباني المحددة. مع زيادة المتطلبات الصحية والصحية ، يوصى باستخدام الأجهزة ذات السطح الأملس ، والأفضل من ذلك كله ، أن يكون مدمجًا مع هياكل المباني ؛ مع المتطلبات الصحية والصحية العادية ، يمكنك استخدام الأجهزة ذات السطح الأملس والمضلع ، ويجب ألا تختار أكثر من نوع واحد أو نوعين من الأجهزة للمبنى بأكمله ؛ مع انخفاض المتطلبات الصحية والصحية في الغرف المخصصة لإقامة قصيرة الأجل للأشخاص ، يتم استخدام الأجهزة من أي نوع ، ويجب إعطاء الأفضلية للأجهزة ذات المؤشرات الفنية والاقتصادية العالية.
يجب ألا تبرز أجهزة التدفئة المثبتة في السلالم من مستوى الحوائط على مستوى حركة الناس وتقليل عرض المسيرات والمنصات التي تتطلبها المعايير. وفقًا لـ SNiP 2.04.05-86 ، يجب تثبيت سخانات في بئر السلم عند المدخل ويجب عدم نقل بعضها إلى أماكن الإنزال. لمنع تجمد الماء الموجود في خط الأنابيب الحراري ، لا يُسمح بتركيب سخانات في دهاليز السلالم التي تتواصل مع الهواء الخارجي ، وكذلك عند المدخل الخارجي للأبواب المفردة. يوصى بتدفئة سلالم المباني متعددة الطوابق باستخدام سخانات الهواء المعاد تدويرها (المسخنات الحرارية) ، وتركيبها في الطابق الأرضي وربطها بخط أنابيب تسخين المياه ذات درجة الحرارة العالية.
في الغرف ذات الارتفاع الكبير ، في وجود الفوانيس أو الطبقة الثانية ، من أجل منع تكثف الرطوبة على غلاف المبنى ، من الضروري أحيانًا تثبيت 1/3-1 / 4 من سطح أجهزة التدفئة في المنطقة العليا . لا ينبغي أن يسد الأثاث الأجهزة ، لأن ذلك يقلل من انتقال الحرارة فيها ويجعل من الصعب تنظيفها من الغبار. يمكن توفير شاشات زخرفية (شبكات) للسخانات (باستثناء المسخنات ذات الأغلفة) في المباني العامة ، مما يتيح الوصول إلى السخانات للتنظيف.
يقلل طلاء السخانات بالألوان الفاتحة من انتقال الحرارة بنسبة 1-2 ٪ مقارنةً بالطلاء غير المصبوغ ، وعند الطلاء بطلاء الألمنيوم - حتى 25 ٪ ؛ عند طلاء الأجهزة بألوان داكنة يزداد انتقال الحرارة بنسبة 3-5٪. يتم وضع أجهزة التدفئة في الغرفة بحيث يكون النظام موجودًا أصغر عددكان طول الناهضين والفروع لهم قصيرًا.
يمكن توصيل أجهزة التسخين بخطوط الأنابيب الحرارية وفقًا لثلاثة مخططات (مخططات لتزويد وتصريف المياه من الأجهزة) ، والتي تسمى باختصار: "من أعلى إلى أسفل" ؛ "من أسفل إلى أسفل" و "من أسفل إلى أعلى". يؤثر مخطط حركة المياه في الجهاز ، بسبب مخطط الاتصال بخطوط الأنابيب الحرارية ، على مساحة السطح المحسوبة للجهاز. الأكثر كفاءة مخطط من أعلى إلى أسفل ، حيث كثافة تدفق الحرارة للسخان qnpدائما أعلى بسبب الأكثر اتساقا و درجة حرارة عاليةسطح الجهاز مقارنة بالمخطط "من أسفل إلى أسفل" وخاصة مخطط "من أسفل إلى أعلى". لذلك ، مع مخطط التوصيل "من أعلى إلى أسفل" ، ستكون مساحة السطح المطلوبة للجهاز F p هي الأصغر [انظر. الصيغة (8.8) ، وهذا المخطط مفضل على غيره.
في أنبوبين و أنظمة الأنابيب المفردةمع التمديد العلوي لخط الإمداد ، يُنصح بوضع الأجهزة فيما يتعلق بالناهضات بحيث يكون لكل صاعد حمل على الوجهين (الشكل 8.11 ، أ). لا يمكن توصيل الأجهزة من الغرف الأخرى بالناهضات التي تغذي أجهزة بئر السلم. يوصى بتزويد أجهزة السلالم بالطاقة وفقًا لمخطط تدفق أحادي الأنبوب. لا يُسمح بتوصيل أجهزة التدفئة على "وصلة الجر" (الشكل 8.11،6،0) إلا داخل نفس الغرفة ، باستثناء المطابخ والممرات والمراحيض والحمامات وغيرها من المباني المساعدة ، حيث يمكن توصيلها بالأجهزة من الغرفة المجاورة وعلى "عقبة". الأكثر ملاءمة هو التكيف متعدد الاستخدامات مع مجموعة الأدوات الموجودة على "وصلة الجر" (انظر الشكل 8.11 ، ج). تعتبر الأجهزة الموجودة على "أداة التوصيل" في الهندسة الحرارية والحساب الهيدروليكي بمثابة جهاز واحد.
اتصال متعدد الاستخدامات لأنابيب الحرارة بـ سخانمع مخطط "أعلى لأسفل" ، يتم استخدامه في الحالات التي يقع فيها خط العودة الأفقي للنظام أسفل الجهاز (الشكل 8.11 ، د) ، فوق الجهاز (الشكل 8.11 ،<3) и при внутренней установке крупного прибора (рис. 8.11,е).
على الرغم من أن الميزة التقنية الحرارية لها اتصال متعدد الاستخدامات لخطوط الأنابيب الحرارية ، إلا أنه من الناحية العملية يتم استخدام الاتصال أحادي الجانب ، مما يجعل من الممكن توحيد وحدة "الأنابيب" للجهاز ، وهو أمر مهم لمباني الإنشاءات الجماعية. غالبًا ما يتم توصيل الأجهزة وفقًا للمخطط "السفلي للأسفل" في الطابق العلوي للأنظمة الرأسية أحادية الأنبوب والأنبوبين مع وضع الجزء السفلي لكلا الخطين (الشكل 8.11 ، ز ، ح) وفي شكل أفقي. نظام أحادي الأنبوب (الشكل 8.11 ، و).يتم استخدام توصيل الأجهزة وفقًا للمخطط "من أسفل إلى أعلى" في أنظمة التسخين أحادية الأنبوب (الشكل 8.11 ، ي) وأنظمة التسخين ثنائية الأنابيب مع وضع الجزء السفلي لكلا الخطين.
في الحمامات والاستحمام ، حيث لا يتم توصيل مجففات المناشف بنظام إمداد الماء الساخن ، يجب توصيلها بنظام التدفئة وفقًا لـ SNiP 2.04.01-85.
يتم تثبيت الأنابيب ذات الزعانف في صف واحد أو ، إذا لزم الأمر ، في صفين أو ثلاثة صفوف في مستوى عمودي ويتم توصيلها بخط أنابيب الحرارة باستخدام الفلنجات. عند وجود معايير عالية لسائل التبريد (بخار ، ماء شديد السخونة) ، من الضروري توفير إمكانية التمديد المجاني للفروع إلى الأجهزة.
يتم توصيل أجهزة التسخين (المشعات ، والأنابيب ذات الزعانف ، والحمل الحراري) بهياكل المباني باستخدام الأقواس ، والتي يتم تثبيتها بمسامير وتد أو مختومة بمدافع الهاون الأسمنتية على عمق لا يقل عن 100 مم ، دون احتساب سماكة الجص. مع عدد الاقسام في المبرد ن = 3-9 يتم التثبيت على قوس علوي واحد وقوسين سفليين ؛ عند n = 10-14 - على الاثنين العلوي والسفلي ؛ عند n = 15-20 - في الجزئين العلويين والثالث السفلي.
عند تثبيت مشعات على الحائط ، يمكنك تثبيت شرائط الرادياتير بدلاً من الأقواس العلوية 3 تقع على ارتفاع يساوي 2/3 ارتفاع المبرد ؛ بدلاً من الأقواس السفلية - 4 حوامل متصلة بالأرضية. يتم تثبيت الأنابيب المضلعة على الحائط بأقواس ، مسخنات بالحمل الحراري - بأقواس 7. يتم تثبيت مشعات الألواح الفولاذية على قوسين Kr2-RS ، يقع محورهما على مسافة 200 مم من الأطراف الجانبية للرادياتير. يتم تعليق الأجهزة فقط بعد لصق أسطح منافذ الجدار في مواقع تركيب الأجهزة. يتم توصيل أجهزة التسخين بخطوط الأنابيب الحرارية عن طريق اللحام أو اللولب أو الفلنجات.
4. تحديد مساحة السطح وعدد عناصر أجهزة التسخين
تُقاس مساحة سطح أجهزة التسخين F p حاليًا بالمتر المربع فقط. لحساب F p ، أولاً وقبل كل شيء ، من الضروري تحديد قيمة التدفق الحراري للسخان ، بسبب كثافة السطح، أي قيمة التدفق الحراري q pr المنقولة من المبرد إلى البيئة عبر 1 م 2 من مساحة سطح الجهاز.
على النحو التالي من معادلة نقل الحرارة الأساسية (2.55) ، تعتمد كثافة تدفق الحرارة للأجهزة ، كونها نتاج معامل نقل الحرارة وفرق درجة الحرارة ، على نفس العوامل مثل معامل نقل الحرارة. لذلك ، من الناحية العملية ، لتبسيط العمليات الحسابية ، يتم تحديد كثافة تدفق الحرارة للسخان q ave مع الأخذ في الاعتبار جميع العوامل في وقت واحد. لهذا الغرض ، يتم استخدام ما يسمى بكثافة تدفق الحرارة الاسمية.
كثافة التدفق الحراري المقدرةف الاسم , W / m 2 ، تم الحصول عليها عن طريق الاختبار الحراري للسخان لظروف التشغيل القياسية في نظام تسخين المياه ، عندما يكون متوسط فرق درجة الحرارة ∆tst / cf = 70 درجة مئوية ، يكون تدفق المياه في الجهاز هو G st / pr \ u003d 0.1 كجم / ث ، والضغط الجوي ف ب \ u003d 1013.3 هكتو باسكال.
في ظل هذه الظروف القياسية ، التدفق النسبي للمياه في الجهاز (نسبة تدفق الماء الفعلي في الجهاز إلى معدل التدفق الاسمي المعتمد أثناء اختباراته الحرارية).
فرق درجة الحرارة القياسيمع الماء المبرد ، حيث يتم إجراء الاختبارات الحرارية لأجهزة التسخين ، يتم الحصول عليها بواسطة الصيغة
∆tst / cf = tav - القصدير = 0.5 (القصدير + tout) - القصدير = 0.5 (105 + 70) - 18 = 69.5 ≈ 70 درجة مئوية ،
حيث درجة حرارة الماء الداخل للجهاز من فوق القصدير = 105 درجة مئوية ؛ الخروج من أسفل tout = 70 درجة مئوية ؛ درجة حرارة الهواء في تلفزيون الغرفة = 18 درجة مئوية.
قيمة كثافة التدفق الحراري الاسمية ، W / m 2 ، الأنواع الرئيسية للسخانات ، انظر الجدول. 8.1 كما يتضح من هذا الجدول ، فإن قيم q nom لمشعات اللوحة أعلى بمقدار 1.5-2 مرة من مسخنات q nom ، مما يعكس مزايا الهندسة الحرارية للأول.
الحصول على القيمة q nom , يمكن أن يعرف تصميم كثافة تدفق الحرارةسخان q العلاقات العامة , W / m 2 ، لظروف العمل غير القياسية ، وفقًا للصيغ:
أ) المبرد - الماء
(8.2),
tav - فرق درجة الحرارة يساوي الفرق بين نصف مجموع درجات حرارة سائل التبريد عند مدخل ومخرج السخان ودرجة حرارة هواء الغرفة ، ∆ tav =، о С
Gpr - تدفق المياه الفعلي في السخان ، كجم / ث ، Gpr \ u003d Q / ؛
n ، p - القيم التجريبية للأسس (الجدول 8.1) ،
Spr - معامل مع مراعاة مخطط توصيل السخان والتغير في الأس p في نطاقات مختلفة من تدفق سائل التبريد (الجدول 8.1).
ب) المبرد - البخار
, (8.3)
حيث q nom هي كثافة التدفق الحراري الاسمية للسخان في ظل ظروف التشغيل القياسية ، W / m 2 (مقبولة وفقًا للجدول 8.1) ،
∆tn - فرق درجة الحرارة يساوي الفرق بين درجة حرارة البخار المشبع ودرجة حرارة هواء الغرفة (tp-tv)
إذا كانت كثافة تدفق الحرارة السطحية للسخان q pr ، W / m2 معروفة ، فإن التدفق الحراري للجهاز Qnp ، W ، المتناسب مع مساحة سطح التسخين الخاص به ، سيكون:
Qnp \ u003d q pr Fр (8.4)
من هنا ، المساحة المقدرةالاب ، متر مربع ، سخانبغض النظر عن نوع المبرد
الأب \ u003d Qnp / q العلاقات العامة (8.5)
عند أخذ العوامل الإضافية التي تؤثر على نقل الحرارة للأجهزة في الاعتبار ، تأخذ الصيغة (8.5) الشكل
Fр = Qnp / q prβ1β2 (8.6)
حيث Qnp هو نقل الحرارة للسخان إلى غرفة ساخنة ، يتم تحديده بواسطة الصيغة
Qnp - Qnotrp - 0، 9Qtrp، (8.7)
حيث Qnotp هو الطلب الحراري للغرفة ، مساوٍ لفقد الحرارة مطروحًا منه مكاسب الحرارة ، W ؛
Qtp - النقل الكلي للحرارة الذي يتم وضعه بشكل مفتوح داخل غرفة الصعود ، والأسلاك ، التي يتصل بها الجهاز مباشرة (المعامل 0.9 يأخذ في الاعتبار حصة تدفق الحرارة من أنابيب الحرارة ، وهو مفيد للحفاظ على درجة حرارة الهواء في الغرفة.
مع الأخذ بعين الاعتبار التعبير 8.7 ، تأخذ الصيغة 8.6 الشكل
حيث Qnotrp ، Qtrp - كما في الصيغة 8.7 ، q pr -
كما هو الحال في الصيغتين (8.2) و (8.3).
يمكن تحديد إجمالي انتقال الحرارة لأنابيب الحرارة Qtr ، W من خلال الصيغة
Qtr \ u003d ∑ktrpdnl (tt-tv) ، (8.9)
حيث ktr و dn و l ، على التوالي ، معامل انتقال الحرارة ، W / (م 2-ك) ، القطر الخارجي ، م ، والطول ، م ، من الأنابيب الحرارية الفردية ؛ ر 1 و ر ب- درجة حرارة الناقل الحراري والهواء في الغرفة م.
في الممارسة العملية ، يتم تحديد نقل الحرارة من الأنابيب الحرارية بواسطة صيغة مبسطة
Qtr \ u003d qvlv + qrlr (8-10)
في هذه الحالة ، يتم استخدام الجداول المرجعية ، حيث يتم إعطاء القيم ف بو ف ص- نقل حرارة 1 متر من الأنابيب الموضوعة رأسياً وأفقياً ، W / m ، بناءً على قطرها وفرق درجة الحرارة (tt-tv) ؛ l و lr. - طول أنابيب الحرارة الرأسية والأفقية داخل المبنى ، م.
في الصيغة (8.8) β 2 - معامل لحساب خسائر الحرارة الإضافية بواسطة أجهزة التسخين بالقرب من الأسوار الخارجية (مأخوذ وفقًا للجدول 8.3).
الجدول 8.2 قيمة المعامل β 1
ملحوظة. بالنسبة للسخانات ذات التدفق الحراري المقدر بأكثر من 2.3 كيلو واط ، بدلاً من 1 ، يجب أخذ المعامل β 1 '= 0.5 (1+ β 1).
يتم تحديد العدد التقديري لأقسام مشعات الحديد الزهر بواسطة الصيغة
(8.11),
حيث f 1 هي مساحة سطح التدفئة لقسم واحد ، متر مربع ، اعتمادًا على نوع المبرد المقبول للتركيب في الغرفة (مقبول وفقًا للجدول 8.1) ،
β 4 - معامل مع مراعاة طريقة تثبيت المبرد في الغرفة مع التثبيت المفتوح
الجدول 8.3 قيمة المعامل β 2
β 4 = 1.0 ؛ β 3 - المعامل الذي يأخذ في الاعتبار عدد الأقسام في المبرد الواحد ويؤخذ لمبرد من النوع MS-140 يساوي عدد الأقسام من 3 إلى 15-1 ، من 16 إلى 20 - 0.98 ، من 21 إلى 25 - 0.96 ، وبقية مشعات الحديد الزهر يتم حسابها بواسطة الصيغة
β 3 \ u003d 0.92 + 0.16 / Fp (8.12)
نظرًا لأن عدد الأقسام المحسوب وفقًا للصيغة (8.11) نادرًا ما يكون عددًا صحيحًا ، فيجب تقريبه للحصول على عدد الأقسام N الأفواه المقبولة للتثبيت. في الوقت نفسه ، وفقًا للفقرة 3.49 ، يُسمح بانخفاض تدفق الحرارة Qpr بما لا يزيد عن 5 ٪ (ولكن ليس أكثر من 60 واط). كقاعدة عامة ، يتم قبول أقرب عدد أكبر من أقسام المبرد للتثبيت.
لجميع السخانات الأخرى β 3 = 1.
إذا تم قبول مشعاع لوحة من النوعين RSV1 و RSG2 أو مسخن مع غلاف منطقة معينة / i ، m 2 للتثبيت ، فسيكون رقمهم (يتم وضعه بشكل مفتوح في الغرفة)
N-F ف / و 1. (8.13)
يتم تحديد عدد المسخنات الحرارية بدون غلاف أو أنابيب ذات زعانف عموديًا وفي صف أفقيًا بواسطة الصيغة
N = F p / nf 1 (8.14)
حيث n هو عدد طبقات وصفوف العناصر التي يتكون منها الجهاز ؛ F \ - مساحة عنصر مسخن واحد أو أنبوب مضلع واحد ، م جم ،
في عملية تحديد مساحة السطح المطلوبة لأجهزة التسخين ، يتم إدخال البيانات الأولية والبيانات التي تم الحصول عليها في النموذج (الجدول 8.4).
الجدول 8.4
خلال فترة التسخين ، يتغير فقدان الحرارة للمباني ، مع تغير درجة الحرارة الخارجية ، وتأثير الرياح والإشعاع الشمسي ، وكذلك تغير انبعاثات الحرارة المنزلية والتكنولوجية.
لجعل الناتج الحراري للأجهزة المثبتة في الغرف الفردية يتماشى مع فقد الحرارة ، من الضروري تغيير كل من كمية المياه التي تمر عبر الأجهزة ودرجة حرارتها ، أي لتنظيم نظام التدفئة نوعًا وكميًا.
يتم تحقيق تنظيم عالي الجودة من خلال تغيير درجة حرارة الماء المزود لأجهزة التسخين من المركز الحراري (بيت الغلاية ، CHP). هذا هو التنظيم المركزي.
يتم إجراء التنظيم المحلي الكمي لنقل الحرارة للأجهزة عن طريق تغيير كمية الماء التي تدخل الجهاز ، والتي تستخدم فيها صمامات ضبط مزدوجة في أنظمة ثنائية الأنابيب (انظر الشكل 7.12 ، ز) ،صمامات ثلاثية الاتجاهات (KRTP و KRPSH الشكل 7.12 ، ه)تستخدم في التوصيلات بأجهزة أنظمة تسخين المياه أحادية الأنبوب.
يتم تثبيت صمامات الضبط لإجراء diukh وليس واحدًا من مراحل التنظيم الأخرى: التثبيت - أثناء التشغيل وبدء تشغيل النظام والتشغيل - أثناء تشغيل النظام. لا يتم تركيب صمامات التحكم في الأجهزة الموجودة في بئر السلم وفي أماكن أخرى يمكن أن يتجمد فيها الماء. لا يجوز تركيب صمامات الإغلاق والتحكم في "مشاهد" الأجهزة.
بالنسبة للحمل الحراري المزودة بصمامات التحكم في الهواء ، لا يتم توفير تركيب صمامات التحكم على المداخل وفقًا لذلك.
في أنظمة التسخين بالبخار ، يكون حد تنظيم الجودة محدودًا للغاية ، لذلك ، يتم استخدام التنظيم الكمي المركزي والمحلي في هذه الأنظمة: عندما تتغير درجة الحرارة الخارجية ، تتغير كمية البخار التي تدخل النظام ، أو يتم إمداد البخار بانقطاع معين (تنظيم بواسطة "يمر").
في السنوات الأخيرة ، تم استخدام أجهزة التحكم الآلي. يقومون تلقائيًا بإغلاق الصمامات الموجودة على أنابيب الحرارة عندما ترتفع درجة حرارة الغرفة ويعيدون فتحها عندما تنخفض درجة الحرارة.
أسئلة الاختبار
1. ما هي المتطلبات الأساسية لأجهزة التدفئة؟
2. ما هي أنواع أجهزة التدفئة المستخدمة في المباني السكنية والعامة والصناعية؟
3. أين توجد أجهزة التدفئة وكيف يتم تركيبها؟
4. في أي وحدات يتم قياس مساحة سطح أجهزة التدفئة؟
5. لأي ظروف تشغيل يتم الحصول على قيم كثافة تدفق الحرارة الاسمية لأجهزة التدفئة؟
6. كيف يتم أخذ العوامل الإضافية التي تؤثر على انتقال الحرارة لأجهزة التدفئة في الاعتبار؟
7. في أي حالات وإلى أي مدى من الضروري مراعاة نقل الحرارة لخطوط الأنابيب الحرارية لنظام التدفئة؟ ما هي طريقة عمل هذا الحساب؟
8. لماذا من الضروري تنظيم نقل الحرارة لأجهزة التدفئة؟ ما هي طرق التحكم في نقل الحرارة؟
9. كيف يتم تنظيم إخراج الحرارة من المسخنات العالمية؟