Виды отопительных приборов определяются их конструкцией, обусловливающей способ передачи тепла (преобладать может конвективный или радиационный теплообмен) от внешней поверхности приборов в помещение.
Существует шесть основных видов отопительных приборов, радиаторы, панели, конвекторы, ребристые трубы, гладкотрубные приборы и калориферы.
По характеру внешней поверхности отопительные приборы могут быть с гладкой (радиаторы, панели, гладкотрубные приборы) и ребристой поверхностью (конвекторы, ребристые трубы, калориферы).
По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы.
Схемы отопительных приборов
а - радиатора, б - панели, в - конвектора, е - ребристой трубы, д - гладкотрубного прибора.
Металлические приборы выполняют чугунными (из серого литейного чугуна) и стальными (из листовой стали и стальных труб).
В комбинированных приборах используют бетонный или керамический массив, в котором заделаны стальные или чугунные греющие элементы (отопительные панели), или оребренные стальные трубы, помещенные в неметаллический (например, асбестоцементный) кожух (конвекторы).
Неметаллические приборы представляют собой бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами вообще без труб, а также фарфоровые и керамические радиаторы.
По высоте все отопительные приборы можно подразделить на высокие (высотой более 600 мм), средние (400-600 мм) и низкие (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.
Схемы отопительных приборов пяти видов приведены на рисунке. Калорифер, применяемый прежде всего для нагревания воздуха в системах вентиляции.
Радиатором принято называть прибор конвективно-радиационного типа, состоящий из отдельных колончатых элементов - секций с каналами круглой или эллипсообразной формы. Радиатор отдает в помещение радиацией около 25% всего количества тепла, передаваемого от теплоносителя, и именуется радиатором лишь по традиции.
Панель - прибор конвективно-радиационного типа относительно малой глубины, не имеющий просветов по фронту. Панель передает радиацией несколько большую, чем радиатор, часть теплового потока, однако только потолочная панель может быть отнесена к приборам радиационного типа (отдающим радиацией более 50% всего количества тепла).
Отопительная панель может иметь гладкую, слегка оребренную или волнистую поверхность, колончатые или змеевиковые каналы для теплоносителя.
Конвектор - прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов - ребристого нагревателя и кожуха. Конвектор передает в помещение конвекцией не менее 75% всего количества тепла. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению скорости естественной конвекции воздуха у внешней поверхности нагревателя. К конвекторам относятся также плинтусные отопительные приборы без кожуха.
Ребристой трубой называется открыто устанавливаемый отопительный прибор конвективного типа, у которого площадь внешней теплоотдающей поверхности не менее чем в 9 раз превышает площадь внутренней тепловоспринимающей.
Секция двухколончатого радиатора
hп - полная высота, hм - монтажная (строительная) высота, l - глубина; b - ширина.
Гладкотрубным называется прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы колончатой (регистр) или змеевиковой (змеевик) формы для теплоносителя.
Рассмотрим, как выполняются требования, предъявляемые к отопительным приборам.
1. Радиаторы керамические и фарфоровые изготовляются обычно в виде блоков, отличаются приятным внешним видом, имеют гладкую, легко очищаемую от пыли поверхность. Обладают достаточно высокими теплотехническими показателями: kп р =9,5-10,5 Вт/(м 2 К) ; f э /f ф >1 и пониженной температурой поверхности в сравнении с металлическими приборами. При их использовании уменьшается расход металла в системе отопления.
Керамические и фарфоровые радиаторы не получили широкого распространения из-за недостаточной прочности, ненадежности соединения с трубами, затруднений при изготовлении и монтаже, возможности проникания водяного пара через керамические стенки. Применяются они в малоэтажном строительстве, используются в качестве безнапорных отопительных приборов.
2. Радиаторы чугунные - широко применяемые отопительные приборы - отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Известны разнообразные конструкции одно-, двух- и многоколончатых радиаторов различной высоты, но наиболее распространены двухколончатые средние и низкие радиаторы.
Радиаторы рассчитаны на максимальное эксплуатационное (обычно употребляется термин - рабочее) давление теплоносителя 0,6 МПа (6 кгс/см 2) и обладают сравнительно высокими теплотехническими показателями: k пр =9,1-10,6 Вт/(м 2 К) и f э /f ф ≤1,35.
Однако значительная металлоемкость радиаторов [(M=0,29-0,36 Вт/(кг К) или 0,25-0,31 ккал/(ч кг °С)] и другие недостатки вызывают замену их более легкими и менее металлоемкими приборами. Следует отметить их непривлекательный вид при открытой установке в современных зданиях. В санитарно-гигиеническом отношении радиаторы, кроме одноколончатых, не могут считаться удовлетворяющими требованиям, так как очистка от пыли межсекционного пространства достаточно затруднительна.
Производство радиаторов трудоемко, монтаж затруднителен из-за громоздкости и значительной массы собранных приборов.
Стойкость против коррозии, долговечность, компоновочные преимущества при неплохих теплотехнических показателях, налаженность производства способствуют высокому уровню выпуска радиаторов в нашей стране. В настоящее время выпускается двухколончатый чугунный радиатор типа М-140-АО с глубиной секции 140 мм и межколончатым наклонным оребрением, а также типа С-90 с глубиной секции 90 мм.
3. Панели стальные отличаются от чугунных радиаторов меньшей массой и стоимостью. Стальные панели рассчитаны на рабочее давление до 0,6 МПа (6 кгс/см2) и имеют высокие теплотехнические показатели: k пр =10,5-11,5 Вт/(м 2 К) и f э /f ф ≤1,7.
Панели изготовляют двух конструкций: с горизонтальными коллекторами, соединенными вертикальными колонками (колончатой формы), и с горизонтальными последовательно соединенными каналами (змеевиковой формы). Змеевик иногда выполняется из стальной трубы и приваривается к панели; прибор в этом случае называется листотрубным.
Панели удовлетворяют архитектурно-строительным требованиям, особенно в зданиях из крупных строительных элементов, легко очищаются от пыли, позволяют механизировать их производство с применением автоматики. На одних и тех же производственных площадях возможен выпуск в год вместо 1,5 млн. м 2 энп чугунных радиаторов до 5 млн. м 2 энп стальных. Наконец, при использовании стальных панелей сокращаются затраты труда при монтаже из-за уменьшения массы металла до 10 кг/м 2 энп. Уменьшение массы повышает тепловое напряжение металла до 0,55-0,8 Вт/(кг К) . Распространение стальных панелей ограничивается необходимостью применения холоднокатаной листовой стали высокого качества толщиной 1,2-1,5 мм, стойкой по отношению к коррозии. При изготовлении из обычной листовой стали срок службы панелей сокращается из-за интенсивной внутренней коррозии. Стальные панели, кроме листотрубных, используют в системах отопления с обескислороженной водой.
Стальные штампованные панели и радиаторы различных конструкций широко применяются за рубежом (в Финляндии, США, ФРГ и др.). В нашей стране выпускаются средние и низкие стальные панели с каналами колончатой и змеевиковой формы для одиночной и спаренной (по глубине) установки.
4. Панели бетонные отопительные изготовляют:
- с обетонированными нагревательными элементами змеевиковой или колончатой формы из стальных труб диаметром 15 и 20 мм;
- с бетонными, стеклянными или пластмассовыми каналами различной конфигурации (безметалльные панели).
Эти приборы располагают в ограждающих конструкциях помещений (совмещенные панели) или приставляют к ним (приставные панели).
При применении стальных нагревательных элементов бетонные отопительные панели можно использовать при рабочем давлении теплоносителя до 1 МПа (10 кгс/см 2).
Бетонные панели обладают теплотехническими показателями, близкими к показателям других гладких приборов: k пр =7,5-11,5 Вт/(м 2 К) и f э /f ф ≈1, а также высоким тепловым напряжением металла. Панели, особенно совмещенные, отвечают строгим архитектурно-строительным, санитарно-гигиеническим и другим требованиям.
Однако бетонные панели, несмотря на их соответствие большинству требований, предъявляемых к отопительным приборам, не получают достаточно широкого распространения из-за эксплуатационных недостатков (совмещенные панели) и трудности монтажа (приставные панели).
5. Конвекторы обладают сравнительно низкими теплотехническими показателями k пр =4,7-6,5 Вт/(м 2 К) и f э /f ф <1, для отдельных типов конвекторов до 0,6. Тем не менее их производство во многих странах растет (при сокращении производства чугунных отопительных приборов) из-за простоты изготовления, возможности механизации и автоматизации производства, удобства монтажа (масса всего 5-8 кг/м 2 энп). Малая металлоемкость способствует повышению теплового напряжения металла прибора. M=0,8-1,3 Вт/(кг К) . Приборы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя до 1 МПа (10 кгс/см 2).
Конвекторы могут иметь стальные или чугунные нагревательные элементы. В настоящее время выпускаются конвекторы со стальными нагревателями:
- плинтусные конвекторы без кожуха (типа 15 КП и 20 КП);
- низкие конвекторы без кожуха (типа «Прогресс», «Аккорд»);
- низкие конвекторы с кожухом (типа «Комфорт»).
Плинтусный конвектор типа 20 КП (15 КП) состоит из стальной трубы диаметром d y =20 мм (15 мм) и замкнутого оребрения высотой 90 (80) мм с шагом 20 мм, изготовляемого из листовой стали толщиной 0,5 мм, плотно посаженного на трубу. Конвекторы 20 КП и 15 КП выпускаются различной длины (через 0,25 м) и на заводе компонуются в узлы, состоящие из нескольких конвекторов (по длине и высоте), связывающих их труб и регулирующих кранов.
Следует отметить такое преимущество применения плинтусных конвекторов, как улучшение теплового режима помещений при размещении их в нижней зоне по длине окон и наружных стен; кроме того, они занимают мало места по глубине помещений (строительная глубина всего 70 и 60 мм). Их недостатками являются: затрата листовой стали, недостаточно эффективно используемой для теплопередачи, и затруднительность очистки оребрения от пыли. Хотя пылесобирающая поверхность у них невелика (меньше, чем у радиаторов), все же их не рекомендуется применять для отопления помещений с повышенными санитарно-гигиеническими требованиями (в лечебных зданиях и детских учреждениях).
Низкий конвектор типа «Прогресс» является модификацией конвектора 20 КП, основанной на двух трубах, связанных общим оребрением той же конфигурации, но большей высоты.
Низкий конвектор типа «Аккорд» также состоит из двух параллельных стальных труб d у =20 мм, по которым последовательно протекает теплоноситель, и вертикальных элементов оребрения (высота 300 мм) из листовой стали толщиной 1 мм, насаженных на трубы с зазорами 20 мм. Элементы оребрения, формирующие так называемую лицевую поверхность прибора, имеют в плане П-образную форму (ребро 60 мм) и открыты к стене.
Конвектор типа «Аккорд» изготовляется различной длины и устанавливается в один и два ряда по высоте.
В конвекторе с кожухом увеличивается подвижность воздуха, способствующая увеличению теплопередачи прибора. Теплопередача конвекторов увеличивается в зависимости от высоты кожуха.
Конвекторы с кожухом применяют в основном для отопления помещений общественных зданий.
Низкий конвектор с кожухом типа «Комфорт» состоит из стального нагревательного элемента, разборного кожуха из стальных панелей, воздуховыпускной решетки и клапана для воздушного регулирования. В нагревательном элементе прямоугольные ребра насажены на две трубы d y =15 или 20 мм с шагом от 5 до 10 мм. Общая масса металла нагревателя 5,5-7 кг/м 2 энп.
Конвектор имеет глубину 60-160 мм, устанавливается на полу или на стене и может быть по движению теплоносителя проходным (для соединения по горизонтали с другим конвектором) и концевым (с калачом).
Наличие клапана для воздушного регулирования позволяет соединять конвекторы последовательно по теплоносителю без установки арматуры для регулирования его количества. Конвекторы могут быть также с искусственной конвекцией при установке в кожухе вентилятора специальной конструкции.
6. Ребристые трубы изготовляют из серого чугуна и применяют при рабочем давлении до 0,6 МПа (6 кгс/см 2). Наибольшее распространение имеют фланцевые чугунные трубы, на наружной поверхности которых размещаются тонкие прилитые круглые ребра.
Внешняя поверхность ребристой трубы из-за высокого коэффициента оребрения во много раз больше, чем поверхность гладкой трубы такого же диаметра (внутренний диаметр ребристой трубы 70 мм) и длины. Компактность прибора, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость обусловливают применение этого малоэффективного в теплотехническом отношении прибора: k пр =4,7-5,8 Вт/(м 2 К) ; f э /f ф =0,55-0,69. К его недостаткам также нужно отнести неудовлетворительный внешний вид, малую механическую прочность ребер и трудность очистки от пыли. Ребристые трубы имеют также весьма низкий показатель теплового напряжения металла: М=0,25 Вт/(кг К) .
Применяют их в производственных помещениях, в которых нет значительного выделения пыли, и во вспомогательных помещениях с временным пребыванием людей.
В настоящее время выпускаются круглые ребристые трубы по ограниченному сортаменту длиной от 0,75 до 2 м для горизонтальной установки. Разрабатываются сталечугунные ребристые трубы, к которым относится ребристая труба типа PK с прямоугольными ребрами 70 X 130 мм. Эта труба отличается простотой изготовления и относительно небольшой массой. Основанием служит стальная труба d у =20 мм, залитая в чугунное оребрение толщиной 3-4 мм. Поверх ребер приливают две продольные пластины для защиты основного оребрения от механического повреждения. Прибор рассчитан на рабочее давление до 1 МПа (10 кгс/см 2).
Схема конвектора с кожухом
1 - нагревательный элемент, 2 - кожух, 3 - воздушный клапан.
Для сравнительной теплотехнической характеристики основных отопительных приборов в таблице приведена теплопередача приборов длиной 1 м.
Теплопередача отопительных приборов длиной 1 м при Δt ср =64,5° и расходе воды 300 кг/ч.
| Отопительные приборы | Глубина прибора, мм | Теплопередача | |
| Вт/м | ккал/(ч м) | ||
| Радиаторы: | |||
| - типа М-140-АО | 140 | 1942 | 1670 |
| - типа С-90 | 90 | 1448 | 1245 |
| Панели стальные типа МЗ-500: | |||
| - одиночная | 18 | 864 | 743 |
| - спаренная | 78 | 1465 | 1260 |
| Конвекторы типа 20 КП: | |||
| - однорядный | 70 | 331 | 285 |
| - трехрядный | 70 | 900 | 774 |
| Конвекторы: | |||
| - типа «Комфорт» Н-9 | 123 | 1087 | 935 |
| - типа «Комфорт-20» | 160 | 1467 | 1262 |
| Ребристая труба | 175 | 865 | 744 |
Как видно из таблицы, высокой теплопередачей на 1 м длины отличаются более глубокие отопительные приборы; наибольшую теплопередачу имеет чугунный радиатор, наименьшую - плинтусный конвектор.
7. Гладкотрубные приборы выполняют из стальных труб в форме змеевиков (трубы соединены по движению теплоносителя последовательно, что увеличивает его скорость и гидравлическое сопротивление прибора) и колонок или регистров (параллельное соединение труб с пониженным гидравлическим сопротивлением прибора).
Приборы сваривают из труб d y =32-100 мм, расположенных на расстоянии одна от другой не менее выбираемого диаметра труб для уменьшения взаимного облучения и соответственно увеличения теплопередачи в помещение. Гладкотрубные приборы применяют при рабочем давлении до 1 МПа (10 кгс/см 2). Они обладают высокими теплотехническими показателями: k пр =10,5-14 Вт/(м 2 К) и f э /f ф ≤1,8, причем наибольшие значения относятся к гладким стальным трубам диаметром 32 мм.
Показатели отопительных приборов различных видов
ительные | давление | Требования, предъявляемые к приборам | |||||||||
Технические | архитектурно Строительные | санитарно- гигиенические | производ Монтажные |
||||||||
трудовые |
|||||||||||
| Радиаторы: | |||||||||||
Ические и | 2-4 | >1 | - | ++ | + | - | + | ++ | - | - | |
| - чугунные | 6 | До 1,35 | - | - | - | + | - | - | - | - | |
| Панели: | |||||||||||
| - стальные | 6 | До 1,7 | ++ | + | + | - | - | ++ | ++ | + | |
| - бетон-ные | 10 | ~ 1 | + | ++ | + | ± | ++ | + | - | ± | |
| - без кожуха | |||||||||||
| - с кожухом | 10 | <1 | ± | + | ± | ± | + | - | ++ | + | |
| 6 | + | - | - | ++ | + | - | - | - | |||
| 10 | До 1,8 | - | - | - | - | - | ++ | - | - | ||
| 8 | >1 | - | + | - | ++ | + | - | + | - | ||
Примечание: Знаком + отмечено выполнение, знаком - невыполнение требований, предъявляемых к приборам; знаком ++ отмечены показатели, определяющие основное преимущество данного вида отопительного прибора.
Гладкотрубные приборы отвечают санитарно-гигиеническим требованиям - их пылесобирающая поверхность невелика и легко очищается.
К недостаткам гладкотрубных приборов относятся их громоздкость, обусловленная ограниченностью площади внешней поверхности, неудобство размещения под окнами, увеличение расхода стали в системе отопления. Учитывая указанные недостатки и неблагоприятный внешний вид, эти приборы применяют в производственных помещениях, в которых происходит значительное выделение пыли, а также в тех случаях, когда не могут быть использованы приборы других видов. В производственных помещениях их часто используют для обогревания световых фонарей.
8. Калориферы - компактные нагревательные приборы значительной площади (от 10 до 70 м2) внешней поверхности, образованной несколькими рядами оребренных труб; применяют их для воздушного отопления помещений в местных и центральных системах. Непосредственно в помещениях калориферы используют в составе воздушно-отопительных агрегатов различных типов или для рециркуляционных воздухонагревателей. Калориферы рассчитаны на рабочее давление теплоносителя до 0,8 МПа (8 кгс/см 2); их коэффициент теплопередачи зависит от скорости движения воды и воздуха, поэтому может изменяться в широких пределах от 9 до 35 и более Вт/(м 2 К) [от 8 до 30 и более ккал/(ч м 2 ˚C)].
В таблице приведены показатели отопительных приборов различных видов; условно отмечено выполнение или невыполнение требований, предъявляемых к приборам.
Качество и эффективность работы системы отопления влияет на создание комфортной среды в жилом помещении. Один из основных элементов отопительной системы – радиатор, который передает тепло от нагретого теплоносителя с помощью излучения, конвекции и теплопроводности.
Подразделяются на отдельные группы в зависимости от материала изготовления, конструкции, формы, применения.
Одной из важных деталей, на что нужно обращать внимание при выборе - материал изготовления. Современный рынок предлагает несколько вариантов: алюминиевые, чугунные, стальные, биметаллические отопительные приборы.
Теплообменники из алюминия комплексно обогревают помещение путем теплового излучения и конвекции, происходящей посредством движения нагретого воздуха от нижних секций отопителя к верхним.
Главные характеристики:
- Рабочее давление от 5 до 16 атмосфер;
- Тепловая мощность одной секции – 81–212 Вт;
- Максимальная температура нагрева воды – 110 градусов;
- pH воды составляет 7–8;
- Срок службы составляет 10–15 лет.
Существует два метода изготовления:
- Литьевой.
При повышенном давлении изготавливаются отдельные секции из алюминия с добавлением кремния (не более 12%), которые скрепляются в один отопительный прибор. Количество секций варьируется, к одной секции возможно присоединить дополнительные.
- Метод экструзии.
Этот способ дешевле литьевого и подразумевает изготовление на экструдере вертикальных частей батареи, а коллектора – из силумина (сплава алюминия с кремнием). Детали соединяются, добавление или сокращение секций невозможно.
Преимущества:
- Высокие показатели теплопроводности
- Легкий вес, удобство монтажа
- Повышенный уровень теплоотдачи, которому способствуют конструктивные особенности теплообменника.
- Современный дизайн, позволяющий вписываться в любой интерьер.
- Благодаря уменьшенному объему теплоносителя в секциях, алюминиевые агрегаты быстро нагреваются.
- Конструкция батареи позволяет встраивать терморегуляторы, термоклапаны, которые способствуют экономному расходу тепла, регулируя нагрев теплоносителя до необходимой температуры.
- Легки в монтаже, установка возможна без привлечения профессионалов.
- Внешнее покрытие батареи препятствует образованию отслоений краски.
- Низкая стоимость.
Недостатки:
- Чувствительны к ударам и прочим физическим воздействиям, а также скачкам давления. Эти батареи противопоказаны к установке на промышленных предприятиях по причине высокого давления в отопительной системе.
- Необходимость постоянно поддерживать уровень pH воды в пределах допустимого значения.
- Загрязненный теплоноситель – вода с твердыми частицами, химическими примесями - повреждает внутренний защитный слой стенок, вызывая их разрушение, образование коррозии и засоров, что снижает срок эксплуатации. Необходима установка и чистка фильтров.
- Алюминий в реакции с кислородом в воде окисляется, в результате чего освобождается водород. Это приводит к газообразованию в отопительной системе. Чтобы не произошло разрыва, требуется установка устройства для спуска воздуха, которое нуждается в постоянном обслуживании.
- Стыки между секциями подвержены образованию протечек.
- Алюминиевые радиаторы несовместимы с медными трубами , которые часто используются в современных системах отопления. При их взаимодействии происходят процессы окисления.
- Слабая конвекция.
Характеристики:
- Теплоотдача – 1200–1800 Вт;
- Показатель рабочего давления – от 6 до 15 атмосфер;
- Температура горячей воды составляет 110–120 С.
- Толщина стали – от 1,15 до 1,25 мм.
Преимущества:
- Малая инерционность. Стальной теплообменник очень быстро нагревается и начинает отдавать тепло помещению
- Повышенная теплоотдача путем теплового излучения и конвекции
- Долгий срок службы благодаря несложной конструкции
- Удобство монтажа
- Легкий вес
- Низкая стоимость
- Привлекательный внешний вид, оригинальный дизайн. Стальные изготавливаются в различных формах, позволяющих размещать их вертикально, горизонтально и под углом
- Совместимость с различными материалами, используемыми в качестве креплений
- Высокий уровень энергосбережения
- Установка регуляторов температуры
- Несложная конструкция обеспечивает легкий уход
Недостатки:
- Низкая устойчивость к коррозии. Агрегаты из самой толстой стали выдерживают срок эксплуатации не более десяти лет.
- Нельзя длительное время оставлять без воды внутри, что не подходит для централизованного отопления.
- Неспособность выдерживать сильные гидроудары и скачки давления, особенно в местах сварных швов.
- Если внешнее покрытие было изначально нанесено с изъянами, со временем оно начнет отслаиваться.
Модели стальных радиаторов различаются по типу подключения - оно может быть боковым или нижним. Универсальным считается нижнее подключение, оно неброское в интерьере, но дороже по стоимости.
В зависимости от количества панелей и конвекторов, или внутренних секций, существует несколько типов.
Тип 10 имеет одну панель без конвектора, 11 – одну панель и один конвектор, 21 – две греющих панели и одну внутреннюю секцию, и так далее по аналогии разделяются типы 22, 33 и прочие. Трехпанельные теплообменники имеют достаточно тяжелый вес, медленнее нагреваются и требуют более сложного ухода.
Изготавливаются из нескольких одинаковых секций, вылитых из чугуна и герметично соединенных друг с другом. При установке подобного отопителя необходимо определиться с количеством секций, которое зависит от площади помещения, количества окон, высоты этажа, углового размещения квартиры.
Характеристики:
- Выдерживаемое давление 18 атмосфер;
- Температура горячей воды – 150 C;
- Мощность 100–150 Вт;
Преимущества:
- Устойчивость к образованию коррозии. Чугун – износостойкий материал, качество теплоносителя не влияет на функциональность.
- Продолжительное время после прекращения нагрева сохраняет тепло.
- Срок эксплуатации 30 лет и более.
- Совместимость с другими материалами.
- Повышенная теплоотдача благодаря вертикальному расположению внутренних ребер.
- Термостойкость, прочность.
- Благодаря внутреннему диаметру и объему секций создается минимальное гидравлическое сопротивление и не случаются засоры.
Недостатки:
- Тяжелый вес, создающий трудности с монтажом и перемещением.
- Медленный нагрев.
- Невозможность встраивания регулятора температуры.
- Сложность в уходе и окрашивании.
- Внешнее покрытие не устойчиво, может отслаиваться и шелушиться. По этой причине возникает необходимость периодического окрашивания батареи.
- Непрезентабельный внешний вид.
- Повышенные затраты топлива в связи с большим внутренним объемом.
- У чугунных теплообменников пористая внутренняя поверхность, собирающая на себе загрязнения, которые со временем приведут к ухудшению теплопроводных качеств батареи.
К этому виду относятся устройства с алюминиевым корпусом и стальными трубами внутри. Они наиболее распространены при установке в жилых помещениях.
Характеристики:
- Показатель рабочего давления – от 18 до 40 атмосфер;
- Тепловая мощность – 125–180 Вт;
- Допустимая температура теплоносителя составляет от 110 до 130 градусов;
- Гарантийный срок эксплуатации в среднем 20 лет.
Разновидности:
- Биметаллические на 100%, т. е. внутренний сердечник состоит из стали, внешняя часть – из алюминия. Они прочнее.
- Биметаллические на 50% – из стали состоят только те трубы, которые усиливают вертикальные каналы. По стоимости они дешевле, чем первый тип, и нагреваются быстрее.
Преимущества:
- Продолжительный срок службы без необходимости в техническом обслуживании.
- Повышенный уровень теплопередачи. Это достигается за счет быстрого нагрева алюминиевых панелей и небольшого внутреннего объема стального сердечника.
- Прочность, надежность, устойчивость к механическим воздействиям и скачкам давления.
- Устойчивость к образованию коррозии за счет использования высокопрочной стали со специальным покрытием.
- Легкий вес, удобство монтажа.
- Эстетичный внешний вид, который впишется в интерьер.
Недостатки:
- Дорогостоящие.
- Во время спуска воды из отопительной системы, при одновременном воздействии воздуха и воды, стальной сердечник может подвергаться коррозии. В таком случае лучше использовать биметаллические модели с медным сердечником и алюминиевыми панелями.
- Алюминий и сталь отличаются показателями теплового расширения. Поэтому возможна нестабильность теплопередачи, характерные шумы и потрескивание внутри устройства, в первые годы эксплуатации.
Для правильной эксплуатации теплообменника из биметалла рекомендуется устанавливать кран для отвода воздуха и запорную арматуру на подводящую и отводящую трубу.
По конструктивным особенностям разделяются на следующие типы:
- Секционные
- Панельные
- Трубчатые
Приборы, состоящие из однотипных секций, соединенных вместе, внутри каждой из которых проведено от двух до четырех каналов, по которым движется теплоноситель.
Корпус с секциями собирается нужной тепловой мощности, длины, формы. Изготавливаются из различных материалов – стали, алюминия, чугуна, биметаллов.
Преимущества:
- Возможность устанавливать дополнительные секции или убирать лишние в зависимости от необходимой длины теплообменника и площади отапливаемого помещения.
- Повышенная теплоотдача, производящаяся методом излучения и конвекции.
- Увеличивая количество секций, повышается мощность радиатора.
- Низкая стоимость.
- Экономичность.
- Установка регуляторов температуры.
- Различное межосевое расстояние позволяет устанавливать отопитель повсеместно.
Недостатки:
- Стыки между секциями подвержены протечкам воды, а при резко возрастающем давлении могут разойтись.
- Сложности в уходе, связанные с удалением загрязнений в пространстве между секциями.
- Внутренняя поверхность секций имеет неровности, что создает засоры.
Состоят из двух обработанных антикоррозийной защитой металлических щитов, скрепленных между собой при помощи сварки. Внутри панелей по вертикальным каналам циркулирует теплоноситель, а к тыльной стороне присоединены ребра для увеличения площади нагреваемой поверхности в форме П.
Панельные теплообменники разделяются на одно-, двух -, и трехрядные, изготавливаются из стали.
Преимущества:
- Разнообразие размеров панельных щитов позволяет подбирать для отопления в соответствии с площадью помещения. В зависимости от габаритов увеличивается или уменьшается мощность. Большая площадь поверхности щитов обладает повышенной теплоотдачей.
- Благодаря малой инерционности, батарея быстро реагирует на смену температуры.
- Легкий вес.
- Благодаря компактной конструкции, размещение батареи возможно в труднодоступных местах помещения.
- Низкая стоимость.
- Для нагрева панельного радиатора необходимо в несколько раз меньше количества воды, чем для секционного.
- Эстетичный внешний вид.
- Удобство в монтаже из-за целостной конструкции.
Недостатки:
- Невозможность применения в системах с высоким давлением.
- Нуждаются в чистом теплоносителе без химических примесей и грязи.
- Невозможность увеличить или уменьшить размеры для отопления как в случае с секционным.
- При некачественной покраске защитным материалом возможно образование коррозии.
- Чувствительность к гидроударам.
Состоят из вертикальных трубок количеством от 1 до 6, соединенных нижним и верхним коллектором. Благодаря несложной конструкции обеспечивается беспрепятственная и эффективная циркуляция теплоносителя.
Уровень теплоотдачи зависит от толщины трубок и размеров самого агрегата, которые варьируются от 30 см до 3 м. Показатель рабочего давления, выдерживаемого трубчатыми моделями, составляет до 20 атмосфер. Производятся из стали.
Главное преимущество – устойчивость к перепадам давления. Закругленные края и форма трубок не позволяют скапливаться на их поверхности пыли и другим загрязнениям. Внешний вид стильный и современный, многообразие форм позволяет создать дизайнерскую модель для любого интерьера. Прочные сварные стыки исключают протекание воды.
Недостатки: подверженность коррозии и стоимость.
Благодаря конвекции, такие радиаторы основательно прогревают воздух помещения.
При создании комфортных условий для проживания внимание уделяется деталям, которые должны гармонично вписываться в дизайн жилого или общественного помещения. Часто при воплощении дизайн-проекта, требуется органично вписать в него каждый элемент.
Отопительный прибор также имеет разновидности форм, способных создавать целостность интерьера. К таким относятся вертикальные, плоские, зеркальные, напольные, плинтусные устройства из различных материалов.
Агрегаты с вертикальным размещением были созданы для тех случаев, когда в помещении невозможна установка. Это зависит как от дизайна интерьера, так и от габаритов или нестандартной формы жилой площади.
Вертикальный теплообменник можно сделать частью интерьера и не скрывать за декоративными элементами. Главное отличие – размеры, где длина превышает ширину, и вертикальное размещение на стене. Прибор такого типа незаменим в помещении с панорамными окнами.
Вертикальные радиаторы могут быть разнообразных конструкций – панельной, трубчатой, секционной, и изготовлены из различных материалов – чугуна, стали, алюминия. По способу подключения к отопительной системе различают боковое, нижнее и диагональное.
Преимущества:
- Большой ассортимент форм и размеров, цветовых решений.
- Компактность, которая достигается за счет уменьшения длины батареи вдоль стены.
- Декоративность выражается также в незаметности всех его крепежных и соединительных элементов.
- Простота монтажа, которая достигается благодаря небольшому весу и цельности его конструкции.
- Большая площадь для увеличения теплоотдачи.
- Быстрота нагревания.
- Для нагрева не требуется большого количества воды, что помогает экономить.
- Легкость в уходе.
Недостатки:
- Дорогостоящий
- Возможно падение теплотехнических характеристик отопителя по причине того, что воздух сверху всегда будет теплее нижнего. В соответствии с этим, верхняя часть будет отдавать меньше тепла, чем нижняя.
- Неравномерное распределение тепла по всей площади помещения вследствие того, что излучаемое тепло скапливается в верхней части комнаты.
- Рекомендуется встраивать батарею с редуктором для нормализации внутреннего давления.
В остальных случаях недостатки и достоинства соответствуют тем, которые свойственны каждому типу обычных батарей – секционным, трубчатым, панельным.
Факторы, влияющие на эффективность работы:
- Одно- или двухтрубная сема подключения в системе. Первая является менее экономичной в расходе воды, но простая в монтаже и не требует излишних затрат.
- Тип подачи воды в систему – верхний, нижний, боковой.
- Способ подключения к отопительной системе. Универсальным считается диагональное подключение.
Результативность теплоотдачи зависит от правильности подключения к системе обогрева. Перед установкой важно утеплить часть стены для сокращения тепловых потерь.
Для компактного размещения и освобождения пространства используются плоские модели.
Характеристики:
- Гладкая лицевая панель, не позволяющая скапливаться на ней пыли.
- Габариты – от 30 см до 3 м.
- Расходуется малое количество воды, что позволяет легко регулировать при помощи термостатов.
- Нижнее и боковое подключение.
- Используется в качестве декоративного элемента, строгих форм или ярких цветов.
Функционирование аналогичное панельным и секционным: между двумя металлическими листами циркулирует теплоноситель, в случае, если проложен ТЭН, получается электрический плоский вариант.
Рабочее давление до десяти атмосфер, максимальный нагрев воды – 110 С. Различают однопанельные, двухпанельные и трехпанельные отопители.
Главное достоинство – компактные размеры и быстрый нагрев. Помимо этого, они легки в уходе, имеют привлекательный и стильный внешний вид. Декорация плоских теплообменников позволяет вписать в любой дизайн помещения, а зеркальная поверхность заменит зеркало. Малая глубина монтажа и хороший показатель теплового излучения.
Из недостатков невозможность установки во влажных помещениях во избежание возникновения коррозии, а также высокая стоимость.
Плоские и вертикальные должны оборудоваться устройствами спуска воздуха, поскольку такое расположение вызывает разницу во внутреннем давлении.
Радиатор, идентичный обычным настенным теплообменникам, но устанавливаемый на горизонтальную поверхность. Он состоит из теплообменника с циркулирующим в нем теплоносителем, окруженным пластинами из алюминия или стали и закрытого снаружи металлической обрешеткой или защитным кожухом.
Снабжен клапаном для удаления воздуха и подсоединяется к трубам с любым диаметром. Единственное отличие от настенных вариантов – напольный радиатор крепится к полу или автономно стоит на нем.
Характеристики:
- Показатели рабочего давления до 15 атмосфер;
- Температура нагрева внешнего корпуса – до 60 градусов;
- Температура теплоносителя – 110 C;
- Размеры в длину составляют до 2 м, в высоту в среднем – 1 м.
Изготавливаются из чугуна, алюминия, стали, биметаллов. Многие из моделей трансформируются из настенных в напольные и наоборот, при помощи кронштейнов.
Достоинства:
- Пожаро - и травмобезопасный.
- Равномерный обогрев помещения.
- Разнообразие форм и размеров под стиль интерьера и по желанию покупателя.
- Использование меди в теплообменнике улучшает антикоррозийные качества, увеличивает срок службы.
- Встроенное электронное и автоматизированное управление.
- Экономичность.
- Установка возможна в любом месте помещения, куда подводится труба с горячим водоснабжением.
- Обеспечение естественной конвекции.
- Встроенные дополнительные функции обогревают и очищают окружающий воздух.
- Напольный теплообменник – удобный вариант в помещениях, в которых нет возможности установки настенных из-за веса, или установлены панорамные окна.
- Компактные размеры.
- Повышенная теплоотдача.
- Устойчивость к механическим воздействиям.
Недостатки:
- Возможны проблемы с монтажом, поскольку установка напольного радиатора подразумевает подводку труб, скрытых под полом.
- Стоимость с медными трубами и алюминиевыми пластинами достаточно высокая. Чугунные модели стоят дешевле, но обладают меньшей теплопроводностью. Стальные напольные модели обладают малой теплоотдачей.
Комфортную атмосферу в ванной комнате, отсутствие сырости, неприятного запаха, поддержание оптимального уровня влажности обеспечит правильно установленный радиатор.
Разделяют по способу нагрева и форме:
- Водяные, нагреваемые проточной водой
Присоединяются к отопительной системе дома по способу обычного настенного. Дополнительно может оснащаться терморегуляторами, с помощью которых устанавливается необходимая температура поверхности.
В качестве внешнего покрытия водяного агрегата рекомендуется использовать нержавеющую сталь, медь или латунь.
- Электрические
Функционирует автономно, внутри встроен нагревательный элемент, работающий от сети. Удобство монтажа. Не способен обогреть всю площадь ванной комнаты, поэтому целесообразно использовать его в совокупности с другими обогревателями, например, с системой теплый пол. К тому же подобный тип дороже в обслуживании, чем водяной.
- Комбинированные: водяные и электрические.
Способны функционировать от системы отопления и от сети. Из минусов – стоимость. Бывают простых форм и дизайнерских.
В зависимости от материала различают:
- Чугунные.
Плюсы: повышенная теплоотдача, дешевая цена, хороший срок службы.
Минусы: непривлекательный облик. Если отсутствует защитный полимерный слой, произойдет отслоение внешнего лакокрасочного покрытия, и батарея потеряет внешний вид.
- Стальные.
Минусы: подверженность коррозии, возникновение протечек со временем, которые под сильным давлением воды пробивают брешь.
- Алюминиевые.
Плюсы: легкий вес, компактный размер, привлекательный внешний вид.
Минусы: не подходят для системы с централизованным отоплением, поскольку не переносят гидроударов и загрязненного песком и химическими примесями, теплоносителя.
- Биметаллические.
Плюсы: срок службы (до 20 лет), хорошие показатели теплоотдачи, устойчивость к гидроударам и перепадам давления.
Минусы: стоимость.
- Инфракрасные.
Плюсы: удобное крепление в любом месте ванной комнаты, сохраняя полезную площадь помещения, возможность регулирования температуры, обогрев предметов, находящихся в комнате.
Минусы: высокая стоимость.
Батарею отопления в ванной комнате, независимо от типа и формы, можно закрыть декоративной панелью. Так поверхность не подвергнется внешним воздействиям при неизменном количестве излучаемого тепла.
Радиатор для квартиры
В многоквартирных домах не каждый агрегат может использоваться эффективно на протяжении долгих лет.
Необходимо учитывать особенности системы централизованного отопления:
- Теплоноситель имеет загрязнения в виде различных химических примесей, способных со временем вызывать коррозию.
- Твердые песчинки и прочие засоры с течением времени воздействуют на стены труб, взывая их истирание.
- Температура воды изменяется, так же, как и уровень кислотности.
- Скачки давления вызывают расхождение стыков сварных швов на стенках.
Параметры выбора:
- Указанное производителем рабочее давление в агрегате превышает давление в отопительной системе.
- Прибор отопления устойчив к гидроудару.
- Внутренняя поверхность стенок теплообменника должна быть со специальным защитным покрытием, защищающим от химического воздействия элементов друг на друга, а толщина стенок должна противостоять физическим воздействиям засоряющих частиц изнутри.
- Выбирать стоит с наибольшей теплоотдачей.
- Длительность срока службы.
- Внешний дизайн.
Варианты, подходящие для установки в квартире:
- Биметаллические.
Подходят по всем необходимым параметрам для установки и долгой службы в квартире многоэтажного дома. Выдерживают гидроудары, максимальное рабочее давление составляет до 50 атмосфер, внутренняя и внешняя обработка защитным покрытием сохраняет от коррозии и изношенности поверхности.
Легкий вес создает удобство при монтаже, а внешний вид привлекателен в любом интерьере. Единственный минус – дорогостоящий.
- Чугунные.
Долгий срок службы, толстые стенки, устойчивость к образованию коррозии, химически пассивный материал таких теплообменников создает условия для использования в квартире. Чугун долго сохраняет тепло по сравнению с другими материалами. Обогрев излучением эффективнее конвекции.
Хорошая теплоотдача, доступная цена, при сливании воды из системы внутренняя поверхность не ржавеет. Минусы – слишком большие скачки давления чугун может не выдержать, имеет тяжелый вес и создает неудобства при монтаже.
Не подходят для установки в квартире:
- Стальные.
Не выдерживают давления, характерного для системы централизованного отопления, несмотря на хорошую теплоотдачу и экономичность использования ресурсов.
- Алюминиевые.
Алюминий быстро подвергается коррозии в соединении с водой с химическими примесями и ее уровнем pH, не выдерживает сильного давления в отопительной системе.
Подходят биметаллические и чугунные. Если высота дома составляет более пяти этажей, и в квартире изначально были установлены не чугунные батареи, рекомендуется монтировать биметаллические.
Для правильного выбора отопителя в частный дом нужно опираться на следующие особенности автономной системы отопления:
- В отличие от централизованной отопительной системы, автономная работает при небольшом давлении и без примесей химических веществ.
- Отсутствие больших перепадов давления.
- Уровень кислотности воды относительно постоянный.
Перед выбором необходимо совершить точный расчет выделяемой тепловой энергии в соответствии с площадью помещений.
Следует учитывать тепловые потери здания, чтобы правильно подобрать мощность. Немаловажными факторами являются его размеры, а также соотношение цены и качества.
Особенности:
- Стальные.
Секционные и панельные типы представляют собой доступный по цене вариант с хорошей теплоотдачей и привлекательным внешним видом. В частном доме с большими оконными проемами позволяет перекрыть доступ холодного воздуха извне.
Трубчатые стальные аналогичны по положительным характеристикам, но цена более высокая.
Плюсы стальных теплообменников при использовании в частном доме: легкий вес, удобные размеры, долгий срок эксплуатации, экономичность и отсутствие окисляемости от некачественного теплоносителя.
Минусы: необходимость постоянной заполненности водой во избежание появления коррозии, обслуживание раз в три года для исключения засоров внутри батареи, а также чувствительность к механическим воздействиям.
- Алюминиевые.
Благодаря своей большой тепловой мощности, алюминиевый теплообменник подходит для автономной системы отопления. Для длительной службы нужно следить за уровнем pH воды.
При выборе подобного типа радиатора нужно сделать точный расчет по площади помещения, иначе существует риск перепада температур между полом и потолком. Должны быть снабжены датчиками температуры, давления и грязевыми фильтрами.
- Биметаллические.
Характеристики подходящие для использования в частном доме, но стоимость высокая. Поскольку автономная система отопления не требует сопротивления мощным скачкам давления и агрессивной среде теплоносителя, можно найти выгодный вариант с необходимыми для качественной службы параметрами.
Стоимость биметаллического радиатора окупится по причине длительности срока службы.
- Чугунные.
Благодаря тому, что чугунный радиатор медленно остывает, можно экономить на топливных ресурсах. Повышенная устойчивость к коррозии и прочность в соотношении с низкой стоимостью способны обеспечить длительный срок эксплуатации, что подойдет для отопления частного дома.
Недостаток – требуется периодический уход, чистка, покраска, необходимость прочного крепления чугунной батареи.
Виды отопительных приборов определяются их конструкцией, обусловливающей способ передачи тепла (преобладать может конвективный или радиационный теплообмен) от внешней поверхности приборов в помещение. Существует шесть основных видов отопительных приборов, радиаторы, панели, конвекторы, ребристые трубы, гладкотрубные приборы и калориферы.
По характеру внешней поверхности отопительные приборы могут быть с гладкой (радиаторы, панели, гладкотрубные приборы - Приложение 9, А) и ребристой поверхностью (конвекторы, ребристые трубы, калориферы - Приложение 9, Б).
По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы.
Металлические приборы выполняют чугунными (из серого литейного чугуна) и стальными (из листовой стали и стальных труб).
В комбинированных приборах используют бетонный или керамический массив, в котором заделаны стальные или чугунные греющие элементы (отопительные панели), или оребренные стальные трубы, помещенные в неметаллический (асбестоцементный) кожух (конвекторы).
Неметаллические приборы представляют собой бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами вообще без труб, а также фарфоровые и керамические радиаторы.
По высоте все отопительные приборы можно подразделить на высокие (высотой более 600 мм), средние (400-600 мм) и низкие (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.
В основном, выбор типа отопительного прибора зависит от финансовых возможностей, от необходимых технических качеств отопительного прибора, от качественности товара. Немалую роль при выборе отопительного оборудования является его тип, способ установки и условия в котором ему необходимо будет функционировать, а также и его внешний вид (Приложение 9, В).
Радиаторы чугунные секционные - широко применяемые отопительные приборы - отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Основные достоинства чугунных секционных радиаторов - хорошо отдают тепло и выдерживают относительно высокое давление. Большой диаметр проходного отверстия и малое гидравлическое сопротивление большинства чугунных радиаторов позволяют успешно использовать их в системах с естественной циркуляцией. Минусы чугунных радиаторов - трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция.
Радиатор отдает в помещение радиацией около 25% всего количества тепла, передаваемого от теплоносителя, и именуется радиатором лишь по традиции. Панель - прибор конвективно-радиационного типа относительно малой глубины, не имеющий просветов по фронту. Панель передает радиацией несколько большую, чем радиатор, часть теплового потока, однако только потолочная панель может быть отнесена к приборам радиационного типа (отдающим радиацией более 50% всего количества тепла). Отопительная панель может иметь гладкую, слегка оребренную или волнистою поверхность, колончатые или змеевиковые каналы для теплоносителя.
Алюминиевые секционные радиаторы, имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн. К недостаткам можно отнести то, что они подвержены коррозии, которая усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.
Биметаллические секционные радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель), сочетают в себе плюсы алюминиевых радиаторов - высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Их основной минус - высокая цена. Благодаря тому, что эти радиаторы способны выдержать большое давление, они могут использоваться в городских квартирах.
Колончатые радиаторы, представляют собой два отдельно изготовленных коллектора (верхний и нижний), связанных между собой вертикальными "колонками".
Конвекторы представляют собой кожух с конструкцией из металлических трубок, на которых имеется оребрение в виде напрессованных или наваренных пластин. Колончатые и панельные приборы, а также конвекторы производятся в видетипоразмерного ряда, что позволяет выбрать модель с оптимальными (для конкретного помещения) мощностными характеристиками.
Стальные панельные радиаторы, наиболее часто используются при индивидуальном отоплении. Стальные панельные радиаторы обладают небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении. Такое широкое распространение они получили благодаря сравнительно невысокой стоимости и множеству вариантов по высоте, длине, глубине и тепловой мощности. В соответствии с российскими СНиП давление при испытании приборов отопления должно превышать рабочее в 1,5 раза, что и происходит перед началом каждого отопительного сезона во время опрессовки систем отопления.
Современные отопительные приборы, предназначенные для установки в ванных комнатах и прихожих, являются самыми многочисленными по количеству предлагаемых моделей, размеров, цветов и их сочетаний.
Для помещений с особыми требованиями к чистоте воздуха, например, больничных палат, предлагаются радиаторы с возможностью их легкой очистки от пыли, представляющие собой параллельные панели сосвободным пространством между ними. Существуют также приборы, крепления и подключение к системе отопления которых позволяют откинуть от стены действующий радиатор для очистки от пыли его задней стенки.
Правильный выбор, грамотное проектирование и качественный монтаж системы отопления – залог тепла и уюта в доме в течение всего отопительного сезона. Обогрев должен быть качественным, надежным, безопасным, экономичным. Чтобы правильно подобрать систему отопления, необходимо ознакомиться с их видами, особенностями монтажа и работы нагревательных приборов. Важно также учитывать доступность и стоимость топлива.
Типы современных систем отопления
Системой отопления называют комплекс элементов, используемых для обогрева помещения: источник тепла, трубопроводы, нагревательные приборы. Тепло передается с помощью теплоносителя – жидкой или газообразной среды: воды, воздуха, пара, продуктов сгорания топлива, антифриза.
Системы отопления зданий необходимо подбирать так, чтобы добиться максимально качественного обогрева с сохранением комфортной для человека влажности воздуха. В зависимости от вида теплоносителя различают такие системы:
- воздушные;
- водяные;
- паровые;
- электрические;
- комбинированные (смешанные).
Нагревательные приборы системы отопления бывают:
- конвективные;
- лучистые;
- комбинированные (конвективно-лучистые).
Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией
В качестве источника тепла могут использоваться:
- уголь;
- дрова;
- электричество;
- брикеты – торфяные или дровяные;
- энергия солнца или других альтернативных источников.
Воздух нагревается непосредственно от источника тепла без использования промежуточного жидкого или газообразного теплоносителя. Системы применяют для обогрева частных домов небольшой площади (до 100 м.кв.). Установка отопления этого типа возможна как при возведении здания, так и при реконструкции уже существующего. В качестве источника тепла служит котел, ТЭН или газовая горелка. Особенность системы заключается в том, что она является не только отопительной, но и вентиляционной, поскольку нагревается внутренний воздух в помещении и свежий, поступающий снаружи. Воздушные потоки поступают через специальную заборную решетку, фильтруются, нагреваются в теплообменнике, после чего проходят через воздуховоды и распределяются в помещении.
Регулировка температуры и степени вентиляции осуществляется с помощью термостатов. Современные термостаты позволяют заранее задавать программу изменений температуры в зависимости от времени суток. Системы функционируют и в режиме кондиционирования. В этом случае воздушные потоки направляются через охладители. Если нет необходимости в обогреве или охлаждении помещения, система работает как вентиляционная.
Схема устройства воздушного отопления в частном доме
Установка воздушного отопления обходится относительно дорого, но его преимущество в том, что нет необходимости прогревать промежуточный теплоноситель и радиаторы, за счет чего экономия топлива составляет не менее 15%.
Система не замерзает, быстро реагирует на изменения температурного режима и прогревает помещения. Благодаря фильтрам воздух в помещения поступает уже очищенным, что снижает количество болезнетворных бактерий и способствует созданию оптимальных условий для поддержания здоровья проживающих в доме людей.
Недостаток воздушного отопления – пересушивание воздуха, выжигание кислорода. Проблема легко решается, если установить специальный увлажнитель. Система может быть усовершенствована с целью экономии и создания более комфортного микроклимата. Так, рекуператор подогревает поступающий воздух, за счет выводимого наружу. Это позволяет сократить энергозатраты на его подогрев.
Возможна дополнительная очистка и дезинфекция воздуха. Для этого, помимо механического фильтра, входящего в комплектацию, устанавливают электростатические фильтры тонкой очистки и ультрафиолетовые лампы.
Воздушное отопление с дополнительными приборами
Водяное отопление
Это замкнутая система отопления, в качестве теплоносителя в ней используется вода или антифриз. Вода подается по трубам от источника тепла к радиаторам отопления. В централизованных системах температура регулируется на тепловом пункте, а в индивидуальных – автоматически (с помощью термостатов) или вручную (кранами).
Виды водяных систем
В зависимости от типа присоединения нагревательных приборов системы делят на:
- однотрубные,
- двухтрубные,
- бифилярные (двухтопочные).
По способу разводки различают:
- верхнюю;
- нижнюю;
- вертикальную;
- горизонтальную системы отопления.
В однотрубных системах подключение отопительных приборов последовательное. Чтобы компенсировать потерю тепла, которая происходит при последовательном прохождении воды из одного радиатора в другой, применяют отопительные приборы с различной поверхностью теплоотдачи. Например, могут быть использованы чугунные батареи с большим количеством секций. В двухтрубных применяют схему параллельного подключения, что позволяет устанавливать одинаковые радиаторы.
Гидравлический режим может быть постоянным и изменяемым. В бифилярных системах отопительные приборы соединены последовательно, как в однотрубных, но условия теплопередачи радиаторов такие же, как в двухтрубных. В качестве отопительных приборов используются конвекторы, стальные или чугунные радиаторы.
Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома
Преимущества и недостатки
Водяной обогрев широко распространен благодаря доступности теплоносителя. Еще одно преимущество – возможность обустроить систему отопления своими руками, что немаловажно для наших соотечественников, привыкших полагаться только на собственные силы. Впрочем, если бюджет позволяет не экономить, проектирование и монтаж отопления лучше доверить специалистам.
Это избавит от многих проблем в будущем – протечек, прорывов и т.п. Недостатки – замерзание системы при отключении, длительное время прогрева помещений. Особые требования предъявляют к теплоносителю. Вода в системах должна быть без посторонних примесей, с минимальным содержанием солей.
Для разогрева теплоносителя может использоваться котел любого типа: на твердом, жидком топливе, газе или электричестве. Чаще всего используют газовые котлы, что предполагает подключение к магистрали. Если такой возможности нет, то обычно устанавливают твердотопливные котлы. Они более экономичны, чем конструкции, работающие на электричестве или жидком топливе.
Обратите внимание! Специалисты рекомендуют подбирать котел из расчета мощности 1 кВт на 10 м.кв. Эти показатели – ориентировочные. Если высота потолков более 3 м, в доме большие окна, есть дополнительные потребители или помещения недостаточно хорошо теплоизолированы, все эти нюансы обязательно нужно учесть в расчетах.
Закрытая система отопления дома
В соответствии со СНиП 2.04.05-91 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», использование паровых систем запрещено в жилых и общественных зданиях. Причина – небезопасность этого вида обогрева помещений. Отопительные приборы разогреваются почти до 100°C, что может стать причиной ожогов.
Монтаж сложный, требует навыков и специальных знаний, при эксплуатации возникают сложности с регулированием теплоотдачи, при заполнении системы паром возможен шум. На сегодня паровое отопление используют ограничено: в производственных и нежилых помещениях, в пешеходных переходах, тепловых пунктах. Его преимущества – относительная дешевизна, низкая инерционность, компактность отопительных элементов, высокая теплоотдача, отсутствие теплопотерь. Все это обусловило популярность парового обогрева до середины ХХ века, позже его вытеснило водяное. Однако на предприятиях, где пар используют для производственных нужд, он все еще широко применяется и для обогрева помещений.
Котел для парового отопления
Электрическое отопление
Это надежный и наиболее простой в эксплуатации вид отопления. Если площадь дома не более 100 м, электричество – неплохой вариант, однако обогрев большей площади экономически не выгоден.
Электрическое отопление может использоваться как дополнительное на случай отключения или ремонта основной системы. Также это хорошее решение для загородных домов, в которых владельцы проживают лишь периодически. Как дополнительные источники тепла применяются электрические тепловентиляторы, инфракрасные и масляные обогреватели.
В качестве отопительных приборов используются конвекторы, электрокамины, электрокотлы, силовые кабели теплого пола. Каждый тип имеет свои ограничения. Так, конвекторы неравномерно прогревают помещения. Электрокамины больше пригодны в качестве декоративного элемента, а работа электрокотлов требует значительных энергозатрат. Теплый пол монтируют с заблаговременным учетом плана расстановки мебели, потому что при ее перемещении возможно повреждение силового кабеля.
Схема традиционного и электрического отопления зданий
Инновационные системы отопления
Отдельно следует упомянуть об инновационных системах отопления, приобретающих все большую популярность. Наиболее распространены:
- инфракрасные полы;
- тепловые насосы;
- солнечные коллекторы.
Инфракрасные полы
Эти системы обогрева лишь недавно появились на рынке, но уже стали довольно популярными благодаря эффективности и большей экономичности, чем привычное электрическое отопление. Теплые полы работают от электросети, их устанавливают в стяжку или плиточный клей. Нагревательные элементы (карбон, графит) излучают волны инфракрасного спектра, которые проходят через напольное покрытие, разогревают тела людей и предметы, от них в свою очередь нагревается воздух.
Саморегулирующиеся карбоновые маты и пленку можно монтировать под ножками мебели, не боясь повреждений. «Умные» полы регулируют температуру благодаря особому свойству нагревательных элементов: при перегреве расстояние между частицами увеличивается, растет сопротивление – и температура снижается. Энергозатраты относительно невелики. При включении инфракрасных полов потребляемая мощность составляет порядка 116 Ватт на метр погонный, после прогрева снижается до 87 Ватт. Контроль за температурой обеспечивается за счет термогуляторов, что снижает затраты энергии на 15-30%.
Инфракрасные карбоновые маты удобны, надежны, экономичны, просты в монтаже
Тепловые насосы
Это устройства для переноса тепловой энергии от источника к теплоносителю. Сама по себе идея теплонасосной системы не нова, ее предложил лорд Кельвин еще в 1852 г.
Принцип работы: геотермальный тепловой насос забирает тепло из окружающей среды и передает ее в систему отопления. Системы также могут работать и для охлаждения зданий.
Принцип работы теплового насоса
Различают насосы с открытым и закрытым циклом. В первом случае установки забирают воду из подземного потока, передают в систему обогрева, отбирают тепловую энергию и возвращают к месту забора. Во втором – по специальным трубам в водоеме прокачивается теплоноситель, который передает/забирает тепло у воды. Насос может использовать тепловую энергию воды, земли, воздуха.
Преимущество систем – можно устанавливать в домах, не подключенных к газоснабжению. Тепловые насосы сложны и дороги в установке, зато позволяют экономить на энергозатратах при эксплуатации.
Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева
Солнечные коллекторы
Солнечные установки представляют собой системы для сбора тепловой энергии Солнца и передачи ее теплоносителю
В качестве теплоносителя может быть использованы вода, масло или антифриз. В конструкции предусмотрены дополнительные электрические нагреватели, которые включаются, если КПД солнечной установки снижается. Существует два основных типа коллекторов – плоские и вакуумные. В плоских установлен абсорбер с прозрачным покрытием и теплоизоляцией. В вакуумных это покрытие многослойное, в герметично закрытых коллекторах создается вакуум. Это позволяет нагревать теплоноситель до 250-300 градусов, в то время как плоские установки способны нагреть его лишь до 200 градусов. К преимуществам установок следует отнести простоту монтажа, небольшую массу, потенциально высокую эффективность.
Впрочем, есть одно «но»: эффективность работы солнечного коллектора слишком сильно зависит от разности температур.
Солнечный коллектор в системе горячего водоснабжения и отопления дома Сравнение систем отопления показывает, что не существует идеального способа обогрева
Наши соотечественники по-прежнему чаще всего отдают предпочтение водяному отоплению. Обычно сомнения возникают лишь в том, какой конкретно источник тепла выбрать, как лучше осуществить подключение котла к системе отопления и т.п. И все же готовых рецептов, подходящих абсолютно всем, не существует. Необходимо тщательно взвесить плюсы и минусы, учесть особенности здания, для которого подбирается система. Если есть сомнения, следует проконсультироваться со специалистом.
Видео: виды систем отопления
Рынок заполонили различные приборы отопления для дома. Каждый прибор имеет свои плюсы и минусы. Чтобы помочь Вам определиться с выбором, мы сделали подробный разбор каждого прибора отопления, разделили их на категории и представляем все Вашему вниманию.
Водяные радиаторы по материалу бывают четырех видов:
- Чугунные
- Стальные
- Алюминиевые
- Биметаллические
- Радиаторы с дизайном
- Радиаторы, изготовленные под заказ
- Экономные (чугунные)
- Средние по стоимости (биметаллические и алюминиевые)
- Высокая стоимость и надёжность (Трубчатые стальные радиаторы, медно-алюминиевые)
Чугунные радиаторы
Чугунные считаются устаревшим способом отопления дома, но всё ещё используются людьми. Давайте разберёмся почему. Чаще всего этот вид отопления выбирают именно из-за их цены и большой теплоотдачи. Главным недостатком такого прибора отопления является вес и наличие большого количества воды, из-за чего нельзя быстро поменять температуру в помещении. Долгий срок службы этих радиаторов и равномерное обогревание комнаты заставят вас ещё раз подумать о покупке этого вида отопления.
Биметаллические радиаторы
Этот вариант приборов отопления является чуть ли не самым популярным. Такие радиаторы изготавливаются из сплава стали (или меди) и алюминия. Конкретно о медно-алюминиевых поговорим позже. Эти радиаторы считают выше по теплоотдаче чем алюминиевые. Так же имеют низкий вес и красивый дизайн. Сталь или медь используется в частях, которые соприкасается с жидкостью. Эти части нагревают стальной небольшой сердечник, который, в свою очередь, нагревает алюминиевые панели. Алюминий в меру большой теплоотдачи хорошо отдает тепло в окружающую среду. Биметаллические приборы отопления поддерживают давление 20-40 атмосфер, что в три раза больше чугунных. Могут прослужить около 20 – 30 лет. Единственный и довольно серьёзный минус – их высокая цена.
Алюминиевые радиаторы
На сегодня это самый популярный прибор отопления в России. полюбились многим своими техническими характеристиками и внешним видом, а так же скромной ценой. Такие радиаторы могут быть литые и экструзированные. Литые радиаторы более надёжны и прочны. Межосевое расстояние у этих радиаторов такое-же, как и у чугунных и биметаллических (350-500 мм). Максимальное давление ниже чем у биметаллических, от 6 до 16 атмосфер. Такие приборы отопления обладают высокой теплоотдачей, так как алюминий быстро нагревается и начинает отдавать тепло. Они обладают низкой ценой, что и делает их самыми популярными среди жителей России. Радиаторы достаточно прочны. Но при этом стоит иметь в виду, что алюминий очень мягкий материал и быстро покрывается дефектами. Алюминиевые радиаторы поддаются регулировке температуры, причём температура будет меняться довольно быстро, благодаря свойству алюминия. Но при этом алюминиевые радиаторы имеют малую устойчивость к коррозии и способность к завоздушиванию (в системе отопления скапливается воздух, который нужно стравливать). Благодаря их внешнему виду они могут стать отличным выбором для отопления вашего помещения.
Водяные конвекторы
Для начала разберёмся что же такое конвекция. Это перенос тепловой энергии с помощью воздуха. Отзывы говорят о том, что, устанавливая такой прибор отопления можно сэкономить большое количество энергии. Состоит такой радиатор из медной трубы и алюминиевых ребер. Так же есть клапан, расположенный на приборе, им регулируют температуру воздушного потока и клапан, удаляющий воздух. Такие радиаторы могут быть напольные, встраиваемые, настенные. Если у вас в помещении большие окна, то смело устанавливайте встраиваемые в пол виды водяных конвекторов. Но помните, что у такого конвектора довольно высокая цена. Отличие таких приборов отопления в их универсальности, благодаря чему их можно установить в самых разных местах. Средняя цена на них колеблется в районе 15-30 тысяч рублей. Так же если в вашем помещении повышенная влажность вы можете купить специальную модель водяного конвектора.Стальные радиаторы
могут быть панельные и трубчатые. На 60% являются конветкорами. Панельные отличаются тем, что в середине прибора у них находиться от одной до трёх панелей, в каждой из которых два стальных профиля, связанные по контуру. Эти радиаторы легко производить, так как сварка соединяет заготовки, прошедшие штамповку. Чем больше будет рядов у панельного радиатора, тем больше будет его теплоотдача. Трубчатые приборы отопления состоят из труб, сделанных из стали и сваренных между собой. Такой радиатор стоит на порядок дороже панельного. Даже биметаллический радиатор будет стоить дешевле, чем трубчатый. Такие приборы отопления быстро и сильно нагреваются, а значит быстрее начнут отдавать тепло в окружающую среду. Давление варьируется от 6 до 10 атмосфер для пластичных, и от 8 до 15 для трубчатых. Такие батареи выдерживают температуру воды порядка 110-120 градусов. Так же важным фактором при покупке таких радиаторов станет межосевое расстояние, оно начинается от 120 мм и заканчивается 2930 мм. Главным минусом стальных радиаторов является коррозия и слабость к гидроударам. Но если у вас недостаточно средств чтобы взять алюминиевый радиатор, то стальной будет стоит вам дешевле, и вы сможете его приобрести.
Медно-алюминиевые радиаторы
отличны для отопления частного дома, так как вещества, из которых состоят эти радиаторы обладают хорошей инерцией. Это помогает быстро регулировать температуру и экономить, а также хорошей теплоотдачей. На 90% работают по принципу конвекции. У таких радиаторов теплоотдача в 2 раза выше, чем у вышенаписанных биметаллических радиаторов. Такие радиаторы дешевле медных и допускают давление в 16 атмосфер, что подойдет и для высотных зданий. Так, вы сможете установить его даже на 9 этаже. Но при этом его сложно установить и пускать желательно по нему только дистиллированную воду.Электрические конвекторы
Такие приборы отопления гораздо просты и универсальны, их работа заключается в распределении нагретого воздуха по помещению. Они нагревают воздух, не осушая его. Такие конвекторы бывают напольные и настенные. Первые можно поставить где угодно, поэтому они пользуются спросом в магазинах. Настенные же устанавливают под окнами, где они сразу делают холодный воздух от окна теплым, что дает хорошую теплоизоляцию окна. Это очень дешёвый вид отопления, стоят в районе 6-9 тысяч рублей. При этом вы моментально можете их подключить и начать греться. Единственным минусом электрических приборов отопления является затрата на электроэнергию, но это зависит от мощности вашего конвектора. Важно учитывать, что такие конвекторы не сушат воздух, но вряд ли станут вашим выбором для установки их в доме.Масляные радиаторы
Работа удивительно проста: электрическая спираль нагревает масло, которое нагревает металлический корпус. Для покупки этого прибора отопления запомните некоторые вещи: 1) Чем больше секций, тем больше будет отапливаемая площадь; 2) Если собираетесь оставлять его на зиму на даче, к примеру, то берите с защитой от замерзания. Масляные радиаторы безопасны и не сушат воздух, при этом дешево стоят и надёжны.Инфракрасное отопление
Этот вид отопления сравнительно новый вариант обогрева дома. Инфракрасное отопление может пользоваться потолочной, настенной и напольной системах. Потолочная система встраивается непременно в потолок, чтобы поток тепла был направлен на пол. Следовательно, пол будет теплее температуры воздуха, а это очень хорошо решает проблему холодных полов. Основан он на принципе перевода электромагнитных волн в тепловую энергию. Такие системы достаточно недороги в плане экономии электроэнергии и просты в монтаже, но приборы для таких систем стоят очень дорого и инфракрасное излучение может навредить здоровью человека. А вот настенное инфракрасное отопление можно сделать даже своими руками. Достаточно купить инфракрасную пленку, цена которой около 1500 рублей за квадратный метр. Сразу не порекомендуем такое отопление для мест с суровыми зимами, эти системы не выдадут вам достаточной мощности. Напольная система практически не отличается от настенной, лишь в тонкостях установки.Газовый конвектор
Нагревания в таком приборе отопления происходит за счёт сгорания газа, где продукты сгорания выводятся через трубу дымохода. Стоимость таких конвекторов может различаться от их спецификаций. С таким видом отопления вы можете установить различную температуру в разных комнатах. КПД бывает выше чем у котлов, но в принципе одинаково. Из минусов можно выделить следующее: Нет различных мощностей, не нагревает воду, обогревать можно только одно помещение. Такие конвекторы подойдут для отопления дач и гаражей за счет возможности питания от газового баллона.Отопление водяным теплым полом
Этот вид отопления создает высокий комфорт за счет нагревания пола, но не до температур обычных радиаторов. Так же следует учесть, что нагревается помещение равномерно. Такое отопление быстро нагревает помещение, а значит обладает высокой инерцией. Пользуясь этим отоплением можно спокойно проветривать помещение, при этом вы не почувствуете холода, так же увеличивает место в доме по сравнению с обычными радиаторами. Но следует учесть, что дом должен быть хорошо отоплен и что при установке в квартире могут возникнуть некие сложности. Так же это довольно дорогой вид отопления (дороже радиаторного), хоть и говорят, что он вскоре окупается экономией электричества. Но и в холодную зиму вам будет сложно пользоваться этим видом отопления, так как температуру пола на очень высокую вы повысить не можете вам все же придётся пользоваться радиаторным отопление дополнительно в суровую зиму.
Тёплые электрические полы
Вот такой уже вид отопления отлично подойдет для многоквартирного дома. Здесь можно использовать нагревательный кабель, который будет протянут по всему помещению и будет обогревать его. Есть и вариант обогрева нагревательными матами. Такая конструкция состоит из тонкого кабеля и стеклоткани, из плюсов стоит отметить неважность стяжки. Так же может использоваться и инфракрасная пленка, но о ней мы уже говорили выше. Рекомендуем устанавливать такую систему отопления в ванной, кухне и коридоре. Это позволит поддерживать температуру пола и помещения в целом тёплым без больших затрат электроэнергии.
Загрузка...