18.4 Описание бетонных отопительных панелей

Потолочные отопительные панели могут быть совмещенными и подвесными. Совмещенные пане та изображены на рис. 18.5, где в одной из конструкций греющие трубы включены в бетон несущей части междуэтажного перекрытия (рис. 18.5, а). Это делается таким образом, чтобы под ними было бы достаточно места для размещения арматуры, необходимой для увеличения несущей способности и теплопроводности бетона. Также для усиления теплопередачи вниз в верхней части перекрытия помещают теплоизоляционный слой.

В качестве теплоизоляции применяют твердые малотеплопроводные материалы, способные выдерживать давление со стороны пола. Пол устраивают из рулонных материалов по цементной стяжке или деревянным.

На рис. 18.5, б показана другая конструкция совмещенной потолочной панели, расположенной в перекрытии из пустотелых блоков. Пустоты выполняют роль теплоизоляции.

Совмещенные потолочные отопительные панели применяют при условии, что температура теплоносителя поддерживается на невысоком уровне (до 55—60 °С). При температуре теплоносителя выше 60 °С (60—90 °С) отопительные панели приведенных конструкций размещают в помещениях длительного пребывания людей не по всей площади, а только по периметру потолка или по контуру здания, вдоль его наружных стен.

Известен недостаток совмещенных отопительных панелей — большая тепловая инерция и связанная с ней трудность регулирования теплоотдачи, так как изменение температуры теплоносителя проявляется на греющей поверхности только по истечении значительного промежутка времени

Потолочное панельно-лучистое отопление может быть устроено с малой тепловой инерцией. Для этого греющие трубы располагают в нижнем штукатурном слое или при­меняют металлические листы, соединенные с трубами для развития теплоотдающей поверхности.

Подобная подвесная потолочная отопительная панель приведена на рис. 18.6. Тонкие перфорированные стальные или алюминиевые листы прикрепляются к греющим трубам, со стороны перекрытия покрываются звуко- и теплоизоляционным слоем. При такой конструкции подвесных отопительных панелей помимо обеспечения передачи основного теплового потока через потолок и звукоизоляции помещении появляется возможность автоматизировать действие системы отопления, повышать температуру теплоносителя, не достигая предельно допустимых значений для их поверхности.

Пространство над подвесными отопительными панелями может использоваться для прокладки труб и кабелей, размещения светильников и воздуховодов.

Подвесные нагреваемые панели можно ремонтировать в процессе эксплуатации системы отопления без вскрытия основных строительных конструкций. Однако они не лишены недостатков: междуэтажные перекрытия усложняются по конструкции, возрастают их масса и толщина, а следовательно, высота и стоимость здания. Монтаж соответствующей системы отопления может проводиться только после возведения основных строительных конструкций, а при такой последовательности работ увеличиваются сроки строительства здания.

Напольные отопительные панели могут быть совмещенными и приставными (рис. 18.7). Конструкция совмещенной напольной панели показана на рис. 18.7, а. Греющие трубы заделаны, как и в потолочной совмещенной панели, в бетон несущей части (монолитной или сборной) междуэтажного перекрытия при ее изготовлении. Над трубами со стороны пола помещены теплоизоляционные вкладыши, способствующие равномерному распределению температуры по поверхности пола. Такая конструкция напольных панелей распространена в Корее.

Данную конструкцию отопительной панели следует отнести скорее к напольно-потолочной, так как часть теплового потока от труб направляется вниз через потолок. В тех случаях, когда необходимо большую часть теплового потока передавать через пол (например, при устройстве теплого пола в вестибюле здания), под перекрытием подвешивают дополнительный слой тепловой изоляции.

Приставные бетонные отопительные панели (рис. 18.7, б) изготовляют в заводских условиях отдельно от несущей части перекрытия в виде секций ограниченных размеров (для удобства транспортирования и монтажа). Эти секции укладывают и соединяют одну с другой на строительстве. Возможна также укладка поверх несущей части перекрытий змеевиков, которые после сварки и гидравлического испытания покрывают на месте слоем бетона. При втором способе производства работ увеличивается срок строительства здания, что является его недостатком.

Стеновые отопительные панели. Горизонтальные потолочные и напольные отопительные панели, сложные в монтаже, устраивают сравнительно редко. Большее распространение имеют стеновые отопительные панели двух типов — плинтусные и подоконные. Раньше, как уже сказано, широко применят панели совмещенного вида:

перегородочные панели, частично заменяющие внутренние стены, и стеновые панели, встроенные в наружные стены зданий.

Перегородочные отопительные панели, устанавливавшиеся впритык к наружным стенам, включали в себя помимо греющих труб отопительные стояки, благодаря чему открыто расположенные трубы в помещениях отсутствовали Теплоотдача этих пане чей была двусторонней и целиком «полезной», тепловая изоляция не требовалась.

Недостатками перегородочных отопительных панелей являлись одинаковая теплоотдача в два смежных помещения обычно с различными теплопотерями и невозможность регулирования теплопоступления в каждое помещение. Кроме того, существовали ограничения в расстановке предметов в помещениях, появлялись щели в местах примыкания панелей к внутренним стенам.

Совмещенные стеновые отопительные панели бетони­руют вместе с отопительными стояками в заводских условиях одновременно с изготовлением наружных стен для полносборных зданий. Стояк, заделанный в бетон, служит частью нагревательной поверхности отопительной панели

Для примера на рис. 18.8 показано расположение греющих труб, выполненных по бифилярной схеме, в трехслойной наружной стене, предназначенной для верхнего этажа здания. Греющие трубы размещены во внутреннем бетонном слое с некоторым смещением к внутренней поверхности стены (hв=30 мм при толщине внутреннего бетонного слоя 80мм).

Р ис. 18.8. Бифилярный стояк системы водяного отопления и греющие элементы змеевиковой формы, совмещенные с трехслойной наружной стеной

1 — тепловая изоляция, 2 — наружный железобетонный слои, 3 — греющая труба, 4 — внутренний железобетонный слой, 5 — штукатурка

Р ис. 18.9. Плинтусная приставная бетонная отопительная панель

1 — бетон; 2 — концы греющих труб для присоединения к стояку; 3 — поверхность чистого пола, 4 — тепловая изоляция

Бетонные отопительные панели, совмещенные с наруж­ными стенами, стали применять в массовом строительстве зданий ограниченно для сокращения теплопотерь, бесполезных для отопления помещений

Плинтусные отопительные панели, заменяющие собой плинтус, распространены в странах с умеренным климатом (США, Англия) для отопления магазинов, выставочных залов и других подобных помещений. Там применяются чугунные или стальные плинтусные панели, представляющие собой большей частью пустотелые элементы с гладкой поверхностью глубиной 45—60 мм и высотой 150— 300мм, по форме напоминающие обычные деревянные плинтусы. Панели с двусторонней теплоотдачей такого типа снабжены с тыльной стороны вертикальными ребрами, и теплоотдача их возрастает на 60% по сравнению с плоскими плинтусными панелям с односторонней теплоотдачей.

В нашей стране плинтусные панели используют для отопления детских учреждений, причем применяют панели из бетона марки 150—200 с односторонней теплоотдачей (рис. 18.9). Для уменьшения бесполезных теплопотерь между плинтусной панелью и наружной стеной помещают слой тепловой изоляции.

При использовании для отопления плинтусных панелей уменьшается вертикальный градиент температуры воздуха. Установлено, что разность температуры воздуха под потолком и у пола помещений, обогреваемых плинтусными панелями, составляет не более 1 °С, тогда как при радиаторном отоплении она доходит до 3 °С Кроме того, наблюдается относительное повышение температуры воздуха у пола и температуры поверхности пола и стен в нижней зоне помещений, что особенно важно для детских комнат.

При отоплении помещений плинтусными панелями температуру воздуха по условиям теплового комфорта принимают равной расчетной температуре воздуха для конвективного отопления.

Подоконные бетонные отопительные панели устанавливают в тех местах под окнами помещений, где принято размещать металлические отопительные приборы. Панели могут быть приставными или вставленными в выемку (нишу) в стене. Такие панели бывают с односторонней (рис. 18. 10, а) и двусторонней (рис. 18.10, б) теплоотдачей с их поверхности. Соединяются они с трубами системы отопления как обычные отопительные приборы.

При использовании панели с двусторонней теплоотдачей увеличивается теплопередача в помещение в расчете на единицу длины панели, а также сокращаются бесполезные теплопотери наружу по сравнению с панелью, вплотную приставленной к стене. Однако такая панель с труднодоступным конвективным каналом уступает в санитарно-гигиеническом отношении панели с односторонней теплоочдачей.

Р ис. 18.10. Подоконные приставные бетонные отопительные панели с односторонней теплоотдачей (а), двусторонней теплоотдачей (6) и с двусторонней теплоотдачей и каналом для подачи подогретого наружного воздуха (в)

1 — тепловая изоляция, 2 — конвективный канал; 3 — отопительная панель; 4 — приточный канал, 5 — запорный клапан, 6 — стальной экран

На рис. 18.10,6 показана конструкция, сочетающая отопительную панель с каналом для подачи подогретого свежего воздуха в отапливаемое помещение. Тепловая изоляция здесь отсутствует, а часть теплового потока, уходящего наружу, используется для нагревания приточного воздуха. Такую конструкцию панелей можно использовать в малоэтажных зданиях. В многоэтажных зданиях их применять не рекомендуется из-за неравномерности и не­устойчивости движения воздуха в приточных каналах на различных этажах.

Низкие подоконные панели, поверхность которых из-зa этого может иметь относительно более высокую температуру, получаются меньших размеров, чем панели других типов. При использовании подоконных панелей сокращается площадь охлажденной поверхности наружных стен, уменьшаются радиационное охлаждение людей и зона распространения холодного воздуха от окон, не затрудняется, как при перегородочных панелях, расстановка предметов в помещениях.