книги / Отопление и вентиляция Ч. 1 Отопление

систему. Однако периодический перегрев помещений такая регу­ лировка устраняет не полностью.

Перерасход топлива в системах парового отопления вызы­ вается такж е поступлением пара в конденсатопроводы (пролет­ ный пар), вскипанием конденсата в конденсатопроводах высоко­ го давления и большими потерями тепла поверхностью трубо­ проводов.

К недостаткам парового отопления относятся также гидрав­ лические удары и шум в паропроводах и конденсатопроводах, необходимость постоянного ухода за конденсатоотводчиками, частое расстройство фланцевых соединений вследствие высокого давления пара, более сложный уход и дорогая эксплуатация.

Срок службы систем парового отопления меньше, чем систем водяного отопления. Под влиянием коррозии особенно быстро разруш аются самотечные конденсатопроводы, в которых всегда имеется воздух.

Указанные недостатки систем парового отопления существен­ но ограничивают их применение.

Паровые системы отопления в СССР не допускается приме­ нять в зданиях, к которым предъявляют повышенные санитарногигиенические требования; это — жилые здания, школы, больни­ цы, ясли, административные здания и т. п.

П ар низкого давления применяют для отопления помещений, предназначенных для временного пребывания людей (столовые, кино, бани, прачечные и т. п.), а такж е для производственных зданий, в которых не выделяется органическая пыль.

Пар высокого давления применяют, как правило, для отопле­ ния производственных зданий, если он требуется, и для техноло­ гических процессов.

Подробные указания по вопросу применения систем парового отопления приведены в главе СНиП П-Г.7-62 «Отопление, венти­ ляция и кондиционирование воздуха. Нормы проектирования».

Г л а в а VIII

П А НЕЛЬНО -ЛУЧИСТОЕ ОТО П ЛЕН И Е

§ 42. Схема и принцип действия панельно-лучистого отопления

Панельно-лучистыми системами отопления называют систе­ мы с плоскими греющими панелями, которые отдают значитель­ ную часть тепла путем излучения. К панельно-лучистым отно-

сятся такж е системы с инфракрасными высокотемпературными излучателями, создающими направленные потоки тепловой энергии.

Лучистая энергия от греющих панелей попадает на другие поверхности ограждений и мебель, находящуюся в помещении. Часть тепловых лучей поглощается ими, а часть отраж ается вновь. В результате нескольких поглощений и отражений тепло­ вая энергия распределяется между всеми ограждениями и пред­ метами.

В конвективных системах отопления (водяные и паровые си­ стемы с радиаторами и конвекторами) теплый воздух обогревает ограждения, поэтому температура ограждений ниже температу­ ры воздуха. При панельно-лучистом отоплении, наоборот, темпе­ ратура ограждений выше температуры воздуха.

Часть тепла греющие панели отдают путем конвекции. Н аи ­ больш ая теплоотдача конвекцией у панелей, расположенных fiполу, и наименьшая — у панелей, находящихся в потолке. Грею ­ щие панели в стенах занимаю т в этом отношении среднее поло­ жение.

Исследованиями установлено, что панель в потолке отдает лучеиспусканием до 70—75% , а вертикальные панели в стенах — от 30 до 60% общей теплоотдачи. При уменьшении высоты стено­ вой панели доля тепла, передаваемая лучеиспусканием, такж е уменьшается.

Лучистым отоплением может быть названо по существу толь­ ко потолочное панельное отопление, так как оно передает излу­ чением более 50% всего тепла. При низких стеновых или плин­ тусных панелях и при напольном отоплении больш ая доля тепла передается конвекцией. Тем не менее системы потолочного, сте­ нового и напольного отопления, в которых греющими элем ента­ ми служ ат плоские поверхности, принято назы вать системами п а­ нельно-лучистого отопления.

Любое панельное отопление будет лучистым, если в резуль­ тате его действия средняя температура внутренних поверхностей

Основная особенность отопительных панелей заклю чается в том, что их, как правило, располагаю т внутри строительных кон­ струкций. Н агревательные элементы для панелей долж ны изго­ товляться преимущественно в виде змеевиков из стальных труб (см. § И ).

Системы потолочного панельного отопления пока не получили в нашей стране широкого распространения. В последние годы в результате подробных исследований ученые-гигиенисты выявили температуры, которые можно допустить на поверхности потолков без ухудшения самочувствия людей.

Следует иметь в виду, что отопительные панели, расположен­ ные в потолке, нагревают -пол вышележащего этаж а, поэтому в необходимых случаях во избежание перегрева поверхности пола предусматриваю т соответствующую тепловую изоляцию.

Д ля улучшения гигиенических условий в помещениях, распо­ ложенных на первом этаже, иногда предусматривают теплые полы. Такие полы устраивают в ангарах, на вокзалах, в вести­ бюлях общественных зданий, спортивных залах и закрытых бас­ сейнах. Температура поверхности пола в зависимости от назначе­ ния помещений не должна превышать 24—34° С, поэтому нередко площ адь пола оказывается недостаточной для отопления поме­ щения. В таких случаях дополнительно устанавливают другие нагревательные приборы.

Стеновые отопительные панели, обогреваемые водой, получи­ ли наибольшее распространение. Объясняется это тем, что на по­ верхности таких панелей допускается поддерживать более высо­

встеновых панелях меньше, чем в подпольных или потолочных панелях. Поэтому по сравнению с подпольными и потолочными панелями стеновые отопительные панели дешевле.

Для потолочных и подпольных систем отопления в качестве теплоносителя может быть использован воздух, который после соответствующего нагрева перемещают по каналам в подшивных потолках или по пустотам панелей и блоков перекрытия.

Температура воздуха помещений и температура внутренних поверхностей ограждений при нормальной влажности и подвиж­ ности воздуха оказывает влияние на самочувствие человека.

Организм человека постоянно выделяет тепло, которое пере­ дается в окружающую среду. Это тепло человек отдает конвек­ цией, излучением, испарением с поверхности тела и выдыханием. При конвективной системе отопления, когда температура воздуха

вжилых помещениях 18—20° С, температура внутренней поверх­ ности наружных стен обычно не выше 12° С, а внутренней поверх­ ности двойных окон 4—5° С. Люди, находящиеся в таких поме­ щениях, отдают большую часть тепла излучением на холодные поверхности. Например, при температуре воздуха в помещении 14—20° С и конвективном отоплении человек отдает тепла: кон­ векцией 29—35 ккал/ч, излучением 46—60 ккал/ч, испарением и выдыханием 20—25 ккал/ч.

Чем больше потери тепла конвекцией и меньше излучением, тем лучше самочувствие человека.

Чтобы увеличить теплоотдачу конвекцией и уменьшить отдачу

тепла излучением, следует поднять температуру внутренних по­ верхностей ограждений несколько выше температуры воздуха. Такие условия и обеспечиваются лучистым отоплением. Н аряду с этим для увеличения теплоотдачи людей путем конвекции при панельно-лучистом отоплении можно снизить температуру воз­

Согласно строительным нормам и правилам предельная тем­ пература на поверхности бетонных приставных панелей при вы­ соте их до 1 м от уровня пола должна приниматься:

для жилых зданий, школ, поликлиник, музеев, администра­ тивных и тому подобных зданий 95° С;

для детских, садов-яслей, больниц и других лечебных учреж­ дений 85° С;

для гимнастических залов, бассейнов, бань, прачечных, ресто­ ранов, столовых, кафе, магазинов, вокзалов, аэропортов, зрелищ­ ных предприятий, производственных зданий различного назна­ чения, оборудуемых панельно-лучистым отоплением, и бытовых помещений до 150° С;

для производственных зданий, где выделяются неорганиче­ ская пыль, негорючие и не поддерживающие горения пары и газы, а такж е цехов углеподготовки электростанций и коксохимических заводов не выше 130° С при теплоносителе постоянных парамет­ ров и до 150° С при теплоносителе переменных параметров;

для производственных помещений, где выделяется невоспламеняющ аяся, невзрывоопасная органическая возгоняемая неядо­ витая пыль, до 110° С при теплоносителе постоянных параметров и до 130° С при теплоносителе переменных параметров;

для производственных помещений, где выделяются взрыво­ опасные, воспламеняющиеся газы, пары и пыль, горючие мате­ риалы и легко возгоняемые ядовитые вещества, — в соответствии со специальными указаниями министерств и ведомств, согласо­ ванными с органами государственного пожарного и санитарного надзора.

В системах панельно-лучистого отопления температура по­ верхности панелей в °С не должна превышать:

§ 43. Системы панельно-лучистого отопления

Теплоносители при панельно-лучистом отоплении. Отопи­ тельные бетонные панели, как правило, обогреваются водой, име­ ющей невысокую температуру, благодаря чему разогрев панелей

происходит медленно, без образования трещин, которые могут возникнуть при быстром нагреве панелей паром.

Мы уже отмечали, что вода как теплоноситель обеспечивает возможность центральной и местной регулировки нагреватель­ ных приборов. При движении воды по стальным трубам они меньше разруш аю тся коррозией, чем под влиянием пара.

Отопительные панели обладаю т значительной тепловой инерцией, поэтому одно из основных достоинств пара — быстрый нагрев помещений теряет свое значение. По указанным причинам

/в системах панельно-лучистого отопления пар применяют

воздухе существенно усложняется регулировка системы. П оэто­ му в практических условиях обогрев панелей воздухом пока не получил широкого распространения.

В системах панельно-лучистого отопления можно использо­ вать нагрев электрическим током. При электронагреве целесо­ образно применять листовые панельные приборы из токопрово­ дящей резины. Температура поверхности таких приборов не превышает 40° С. Следует иметь в виду, что в эксплуатации элект­ ронагрев будет дороже других видов отопления.

М аксимальная температура воды, применяемой для обогре­ вания панелей, не превышает 115° С. В последнее время прово­ дятся опыты, выявляющие возможность нагрева стеновых пане­ лей водой с более высокой температурой.

При установке стеновых отопительных панелей во всем зд а ­ нии температуру воды в подающих магистралях системы прини­ мают от 95 до 115° С, а температуру воды в обратных магистра­ л я х — 70° С при теплоснабжении от ТЭЦ и 80—85° С при получении тепла от местных котельных в районах, где не преду­ сматривается подача тепла от ТЭЦ.

Д ля систем отопления с напольными и потолочными панеля­ ми температуру горячей воды принимают с учетом конструкций и

размеров панелей и допускаемой температуры их поверхностей. Эта температура, как правило, ниже 95° С.

Если в здании вместе с низкими стеновыми отопительными панелями устанавливаются также потолочные или напольные панели, то схему трубопроводов системы следует запроектиро­ вать таким образом, чтобы обратные трубопроводы от стеновых панелей использовались в качестве подающих магистралей для напольных или потолочных панелей (рис. V III.1). При таких ус­ ловиях температура поверхности потолочных и подпольных па­ нелей не будет превышать допускаемого предела.

й)

Рис. VIII.2. Массивные конструкции греющих потолков

а —совмещенная панель: 1 — линолеум; 2 —цементная стяжка; 3—пемзобетон; 4 — тепловая изоляция; 5 —железобетон; 6 —стальная труба; 7 —штукатурка; б — приставная потолочная панель: 1 — линолеум, 2 — цементная стяжка, 3 —тепловая изоляция, 4 —бетонная отопительная панель, 5 —многопустотная

железобетонная плита

Системы отопления с греющими потолками. Горизонтальные потолочные панели широко применяются за рубежом. Современ­ ные конструкции греющих потолков подразделяются на массив­ ные и легкие. В массивных конструкциях змеевики заделывают в бетонную толщу перекрытия, подвесные бетонные панели или в слой штукатурки перекрытия. В легких конструкциях трубы или легкие панели располагаю т в подвесном потолке, а иногда зме­ евики свободно прокладывают в пустотах перекрытия без совме­ щения их со строительными конструкциями.

К массивным конструкциям относятся греющие потолки, показанные на рис. VIII.2. Д ля панели совмещенного вида, при­ веденной на рис. V III.2, а, температура теплоносителя не долж ­ на превышать 55—60° С. Трубы в этой панели располагаются та ­ ким образом, чтобы под ними можно было разместить армату­ ру, обеспечивающую прочность бетона и улучшающую передачу тепла по направлению сверху вниз.

Д ля тепловой изоляции применяют малотеплопроводные м а­ териалы, выдерживающие давление со стороны пола.

Н а рис. V III.2, б изображена конструкция приставной пото­ лочной панели, которую применяют при сборном железобетон­ ном настиле. Такие панели изготовляют на заводах и собирают на строительстве при устройстве перекрытий. Часть тепла от этой панели передается полу.

К легким сборным конструкциям относятся греющие потол­ ки, показанные на рис. V III.3.

Подвесные греющие потолки можно ремонтировать, не р аз­ бирая основных строительных конструкций.

Рис. VII 1.3. Легкие сборные конструкции греющих потолков

а — разрез потолка, оштукатуренного на месте: / — перекрытие; 2 — изоляция; 3—шип

для воздуха; 3 —подвеска; 4 —сборная панель; 5 — воздухораспределительный патру­ бок; б —труба; в —греющая панель в виде подвесного потолка: / — перекрытие; 2 — подвеска; 3 — изоляция; 4 —канал с теплоносителем; 5 — перфорированные метал­ лические листы

Системы отопления с греющим полом. Змеевики для обо­ гревания полов заделы ваю т в бетон или прокладываю т в пусто­

бетон.

На рис. VIII.4, б изображен теплый пол на грунте: трубы рас­ положены в пустотах пола, перекрытых бетонными плитами.

Л егкая конструкция теплого пола приведена на рис. VII 1.4, в; греющие трубы, расположенные в пустотах пола, соединены с алюминиевыми пластинами, которые рассеивают тепло. Ширина

ложенными над ними полосами теплоизоляционного материала: /—теп ловая изоляция; 2 — труба

пластин различна; более широкие располагаю т у наруж ных стен, чтобы температура пола в этих местах была выше, чем в сере­ дине помещения. Настил пола должен быть теплопроводен, по­ этому его выполняют из бетона, мрамора и т. п.

Теплый пол должен иметь равномерную температуру. Д ля этой цели над трубами, расположенными на расстоянии 0,5 м одна от другой, прокладывают полосы теплоизоляционного м а­

Трубы при их температурном удлинении свободно перемещ аю тся в слое песка.

Системы с отопительными панелями в стенах и перегородках.

Устройство греющих полов и потолков услож няет монтажные работы при возведении зданий, что приводит к задерж кам строительства. Поэтому подпольное и потолочное отопление не получило большого распространения.

Стеновые отопительные панели с точки зрения скоростного строительства оказались более рациональными, что вы звало их широкое применение в жилых и общественных зданиях. Они мо­ гут применяться такж е и в производственных зданиях. Стеновые панели можно устанавливать в помещениях вместе с радиато­ рами.

Системы водяного отопления с бетонными отопительными панелями применяют, как правило, с насосной циркуляцией. При насосной циркуляции рекомендуется предусматривать подачу горячей воды в змеевик по схеме «снизу вверх». Это создает благоприятные условия для прогрева нижней зоны панели и для удаления воздуха.

При массовом выпуске панелей в заводских условиях их вы ­ бирают при проектировании в соответствии с заводской номен­ клатурой. Для изготовления панелей применяют бетон с объем ­ ным весом 2000—2500 кг/м3 марки 200—250. Рекомендуется сле­

Коэффициенты линейного расширения у стали и бетона почти одинаковы, поэтому при медленном нагревании панели в ней не возникает трещин.

§ 44. Размещение и установка отопительных панелей

Применяемые в СССР стеновые отопительные панели разм е­ щают в наружных стенах и перегородках. Ч ащ е всего панели в наружных стенах располагают под окнами.

Отопительные панели монтируют одновременно со стеновыми панелями или при кладке стен здания (рис. V III.5). Д о начала монтажа размечаю т места установки отопительных панелей с указанием их типа. Д ля подъема панелей к местам установки