Учебник для вузов

Отопление

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Панельно-лучистым называется отопление помещения панелями, при котором средняя температура всех поверхностей, обращенных в помещение, превышает температуру воздуха. Как видно из определения, отопление относится к панельно-лучистому по совокупности двух признаков. Первый признак — необходимый, но не достаточный — система отопления должна быть панельной, т. е. с отопительными приборами, имеющими сплошную гладкую нагревательную поверхность. Второй признак — панельное отопление должно создавать в помещении температурную обстановку, характерную для лучистого способа обогрева

Системы панельно-лучистого отопления могут быть центральными и местными.

К местному относится отопление высокотемпературными приборами (панелями и плафонами с отражательными экранами): Для нагревания приборов используются электрическая энергия и горячие газы (температура поверхности до 800—850° С).

Для центрального панельно-лучистого отопления с теплоносителями водой, паром и воздухом, рассматриваемого в данной главе, характерно использование инфракрасного излучения при сравнительно низкой температуре поверхности панелей (обычно ниже 100°С).

При панельно-лучистом отоплении помещение обогревается главным образом за счет лучистого теплообмена между греющей панелью и поверхностью ограждений. Излучение от панели, попадая на поверхность ограждений и предметов, частично поглощается, частично отражается. При этом возникает так называемое вторичное излучение, в конце концов тоже поглощаемое предметами и ограждениями помещения.

интенсивность облучения отопительной панелью различных ограждений помещения характеризуется, полученными при замерах освещенности облучаемых поверхностей световой моделью панели.

Из таблицы видно, что ограждение, в плоскости которого установлена отопительная панель, получает путем вторичного излучения 9—12%' общего лучистого потока.

Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности всех ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении, а температура поверхности внутренних ограждений в большинстве случаев превышает температуру воздуха помещения.

Отопительная панель является составной частью ограждающих конструкций и может быть размещена в потолке, полу, «внутренних или наружных стенах помещения. Поэтому система панельного отопления соответственно называется потолочной, напольной или Стековой. Местоположение панели выбирается на основании технологических, гигиенических и технико-экономических соображений.

Передача тепла только излучением возможна лишь в безвоздушном пространстве. В помещении лучистый теплообмен всегда сопровождается конвективным. Теплоизлучения распределяются по поверхности ограждений неравномерно: пропорционально косинусу угла направления излучения к нормали излучающей поверхности. При этом вследствие различия температуры поверхностей возникает движение воздуха в помещении, которое усиливается благодаря развитию нисходящих потоков воздуха у охлаждающихся поверхностей. В результате отопительная панель часть тепла передает конвекцией воздуху, перемещающемуся у ге поверхности.

Размещение -отопительной панели в потолке затрудняет конвективный теплоперенос, и в теплопередаче панели теплообмен излучением составляет 70—75%. Греющая панель в полу активизирует теплоперенос конвекцией, и на долю теплообмена излучением приходится всего 30—40%. Вертикальная панель в стене в зависимости от высоты передает излучением 30—60% всего тепла, причем доля теплообмена излучением возрастает с увеличением высоты панели.

Лишь потолочное панельное отопление, во всех случаях передающее в помещение излучением более 50% тепла, могло быть названо лучистым. При напольном отоплении, а также почти всегда при стеновом в общей теплопередаче панелей преобладает конвективный теплоперенос. Однако способ отопления — лучистое оно или конвективное — характеризуется не доминирующим способом подачи тепла, а температурной обстановкой в помещении

Действительно, при низкотемпературных (25—35°С), а следовательно, развитых по площади потолочных и напольных панелях увеличивается температура поверхности ограждений помещения и способ обогревания всегда относится к лучистому. При стеновых же панелях в зависимости от их размеров и температуры поверхности способ отопления помещения может быть отнесен и к лучистому и к конвективному (если средняя поверхностная температура окажется ниже температуры воздуха). По общности конструктивной схемы и способа обогрева помещений потолочному, напольному и стеновому панельному отоплению дается общее наименование — панельно-лучистое.

Греющая панель отличается от обычных отопительных приборов тем, что в большинстве случаев она выполняется в виде бетонной плиты с^амоноличенными в ней трубами.

Приоритет по конструированию и применению на практике, на основании идеи проф. В. М. Чаплина, систем отопления с заделкой стальных труб в толщу стен, потолков и полов, а также колонн, пилястр и даже лестничных перил и балясин принадлежит русскому инженеру В. А. Яхимовичу. Эти системы были названы им панельным отоплением (английский патент 1907 г.). За короткий срок (1907—1911 гг.) инж. Яхимович оборудовал такими системами отопления свыше 20 крупных больничных, школьных и общественных зданий. В качестве теплоносителя в этих системах использовались горячая вода и пар.

Несколько позднее, в том же 1907 г., английский инженер Баркер также получил патент на устройство систем отопления плоскими нагревательными поверхностями.

В дальнейшем, в конце 20-х годов текущего столетия, подобные системы панельного отопления получили распространение в зарубежной практике под названием лучистого отопления.

В Советском Союзе в связи с переходом к широкой индустриализации строительства с применением крупноэлементных конструкций зданий вновь стали использоваться для отопления бетонные греющие панели.

Панельное отопление рекомендуется предусматривать в полносборных жилых, общественных и промышленных зданиях со стенами из панелей и при использовании объемных элементов. При наличии отопительных панелей, скрытых в строительных конструкциях (см. табл. Ш.4), особенно отмечается выполнение санитарно-гигиенических требований. Поэтому панельно-лучистое отопление применяется в общих комнатах детских садов и яслей, в операционных, родовых, наркозных и других помещениях лечебных учреждений, в плавательных бассейнах и спортивных залах, в вестибюлях (теплые полы) общественных зданий.

Отопительные панели используют также для обогревания основных помещений вокзалов,, аэропортов, ангаров, высоких сборочных цехов, применяют в производственных помещениях с особыми требованиями к чистоте (производство пищевых продуктов, сборка точных приборов и т. п.).