Основные типы отопительных приборов. Обзор современных отопительных приборов для теплоснабжения дома: электрические, газовые и для водяной системы. Виды устройств для водяного отопления

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
Отопительные приборы	Глубина прибора, мм	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.

Один из основных элемоптов систем водяного отопления - отопительный прибор -предназначен для теплопередачи от теплоносители в обогреваемое помещение.

Для поддержания необходимой температуры помещения требуется, чтобы в каждый момент времени теплопотери помещения Qп покрывались теплоотдачей отопительного прибора Qпp и труб Qтp.

Схема теплоотдачи отопительного прибора Qпp и труб для возмещения теплопотерь помещения Qп и Qдоп при теплопередаче Qт со стороны теплоносителя воды приведена на рис. 24.

Рис. 24. Схема теплопередачи отопительного прибора, расположенного у внешнего ограждения здания

Теплота Qт, подводимая теплоносителем для отопления данного помещения, должна быть больше теплопотерь Qп на величину дополнительных теплопотерь Qдоп вызываемых усиленным прогреванием строительных конструкций здания.

Qт=Qп + Qдоп

Отопительный прибор характеризуется площадью нагревательной поверхности Fпp, м2, рассчитываемой для обеспечения требуемой теплоотдачи прибора.

Отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи подразделяются на радиационные (потолочные излучатели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью).

При обогреве помещений потолочными излучателями {рис. 25) нагрев осуществляется главным образом за счет лучистого теплообмена между отопительными радиаторами (отопительными панелями) и поверхностью строительных конструкций помещения.

Рис. 25. Подвесная металлическая отопительная панель: а - с плоским экраном; б - с экраном волнообразной формы; 1 - греющие трубы; 2 - козырек; 3 - плоский экран; 4 - тепловая изоляция; 5 - волнообразный экран

Излучение от нагретой панели, попадая на поверхность ограждений и предметов, частично поглощается, частично отражается. При этом возникает так называемое вторичное излучение, также в конце концов поглощаемое предметами и ограждениями помещения.

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

При панельно-лучистом отоплении благодаря повышению температуры поверхностей в помещении создается обстановка, благоприятная для человека. Известно, что самочувствие человека значительно улучшается при повышении доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдачи его тела и уменьшении излучения на холодные поверхности (радиационного охлаждения). Это как раз и обеспечивается при лучистом отоплении, когда теплоотдача человека путем излучения уменьшается вследствие повышения температуры поверхности ограждений.

При панельно-лучистом отоплении возможно понижение против обычной (нормативной для конвективного отопления) температуры воздуха в помещении (в среднем на 1-3° С), в связи с чем ещё более возрастает конвективная теплоотдача человека. Это также способствует улучшению самочувствия человека. Установлено, что в обычных условиях хорошее самочувствие людей обеспечивается при температуре воздуха в помещении 17,4° С при стеновых отопительных панелях и при 19,3° С при конвективном отоплении. Отсюда возможно сокращение расхода тепловой энергии на отопление помещений.

Среди недостатков системы панельно-лучистого отопления следует отметить:

Некоторые дополнительные увеличения теплопотерь через наружные ограждения в тех местах, где в них заделаны греющие элементы;-

Необходимость специальной арматуры для индивидуального регулирования теплоотдачи бетонных панелей;

Значительную тепловую инерцию этих панелей.

Приборы с гладкой внешней поверхностью являются радиаторы секционные, радиаторы панельные, гладкотрубные приборы.

Приборы с ребристой нагревательной поверхностью - конвекторы, ребристые трубы (рис. 26).

Рис. 26. Схемы отопительных приборов различных видов (поперечный разрез): а - радиатор секционный; б - радиатор стальной панельный; в - гладкотрубный прибор из трех труб; г - конвектор с кожухом; Д - прибор из двух ребристых труб: 1 - канал для теплоносителя; 2 - пластина; 3 - ребро

По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы. Металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали (листовой стали и стальных труб). Применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другие металлы.

В комбинированных приборах используют теплопроводный материал (бетон, керамику и т. п.), в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы) либо оребренные металлические трубы, помещенные и неметаллический (например асбестоцомептпий) кожух (конвекторы).

К неметаллическим приборам относятся бетонные панельные радиаторы с заделанными пластмассовыми или стеклянными трубами, либо с пустотами, а также керамические, пластмассовые и другие радиаторы.

По высоте все отопительные приборы подразделяются на высокие (высотой более 650 мм), средние (более 400 до 650 мм), низкие (более 200 до 400 мм) и плинтусные (до 200 мм).

По величине тепловой инерции можно выделить приборы малой и большой инерции. Малоинерционные приборы имеют небольшую массу и вмещают небольшое количество воды. Такие приборы, выполненные на основе металлических труб малого сечения (например конвекторы) быстро изменяют теплоотдачу в помещение при регулировании количества впускаемого в прибор теплоносителя. Приборы имеющие большую тепловую инерцию - массивные, вмещающие значительное количество воды (например бетонные или секционные радиаторы), теплоотдачу изменяют медленно.

Для отопительных приборов помимо экономических, архитектурно-строительных, санитарно-гигиенических и производственно-монтажных требований добавляются еще теплотехнические требования. От прибора требуется передача от теплоносителя через единицу площади в помещение наибольшего теплового потока. Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплоотдачи Kпр, по сравнению со значением одного из типов секционных радиаторов, который принят за эталон (радиатор чугунный типа Н-136).

В табл. 20 приведены теплотехнические показатели и условными знаками отмечены другие показатели приборов. Знаком «плюс» отмечены положительные показатели приборов, знаком «минус» - отрицательные. Два плюса указывают на показатели, определяющие основное преимущество какого-либо вида приборов.

Таблица 20

Конструкция отопительных приборов

Радиатором секционным называется прибор конвективно-радиационного типа, состоящий из отдельных колончатых элементов - секций с каналами круглой или элипсообразной формы. Такой радиатор отдает в помещение радиацией около 25% общего теплового потока, передаваемого от теплоносителя (остальные 75% - конвекцией) и именуется «радиатором» лишь по традиции.

Секции радиатора отливают из серого чугуна, их можно компоновать в приборы различной площади. Секции соединяют на ниппелях с прокладками из картона, резины или паронита.

Известны разнообразные конструкции одно-, двух-, и многоколонных секций различной высоты, но наиболее распространены двухколончатые секции (рис. 27) средних (монтажная высота hм = 500 мм) радиаторов.

Рис. 27. Двухколончатая секция радиатора: hп - полная высота; hм - монтажная высота (строительная); b - строительная глубина

Производство чугунных радиаторов трудоемко, монтаж затруднен из-за громоздкости и значительной массы собранных приборов. Радиаторы не могут считаться удовлетворяющими санитарно-гигиеническим требованиям, так как очистка от пыли межсекционного пространства сложна. Эти приборы обладают значительной тепловой инерцией. Наконец, следует отметить несоответствие их внешнего вида интерьеру помещений в зданиях современной архитектуры. Указанные недостатки радиаторов вызывают необходимость их замены более легкими и менее металлоемкими приборами. Не смотря на это чугунные радиаторы - это наиболее распространенный в настоящее время отопительный прибор.

В настоящее время промышленностью выпускается чугунные секционные радиаторы со строительной глубиной 90мм и 140 мм (типа «Москва» - сокращенно М, типа IСтандартI - МС и другие). На рис. 28 приведены конструкции выпускаемых чугунных радиаторов.

Рис. 28. Чугунные радиаторы: а - М-140-АО (М-140-АО-300); б - М-140; в - РД-90

Все чугунные радиаторы рассчитаны на рабочее давление до 6 кгс/см2. Измерителями поверхности нагрева нагревательных приборов служат физический показатель - квадратный метр поверхности нагрева и теплотехнический показатель - эквивалентный квадратный метр (экм2). Эквивалентным квадратным метром называется площадь нагревательного прибора, отдающая в 1 час 435 ккал тепла при разности средней температуры теплоносителя и воздуха 64,5° С и расходе воды в этом приборе 17,4 кг/час по схеме движения теплоносителя сверху вниз.

Технические характеристики радиаторов приведены в табл. 21.
Поверхность нагрева чугунных радиаторов и ребристых труб
Таблица 21

Продолжение табл. 21

Стальные панельные радиаторы состоят из двух отштампованных листов, образующих горизонтальные коллекторы, соединенные вертикальными колоннами (колончатая форма), или горизонтальные параллельно и последователвно соединенные каналы (змеевиковая форма). Змеевик можно выполнить из стальной трубы и приварить к одному профилированному стальному листу; такой прибор называется листотрубным.

Рис. 29. Чугунные радиаторы

Рис. 30. Чугунные радиаторы

Рис. 31. Чугунные радиаторы

Рис. 32. Чугунные радиаторы

Рис. 33. Чугунные радиаторы

Рис. 34. Схемы каналов для теплоносителя в панельных радиаторах: а - колончатой формы; б - змеевиковый двухходовой, в - змеевиковый четырехходовой

Стальные панельные радиаторы отличаются от чугунных меньшей массой и тепловой инерцией. При уменьшении массы примерно в 2,5 раза показатель теплопередачи не хуже чем у чугунных радиаторов. Их внешний вид удовлетворяет архитектурно-строительным требованиям, стальные панели легко очищаются от пыли.

Стальные панельные радиаторы имеют относительно небольшую площадь нагревательной поверхности, из-за чего иногда приходится прибегать к установке панельных радиаторов попарно (в два ряда на расстоянии 40 мм).

В табл. 22 приведены характеристики выпускаемых стальных штампованных радиаторных панелей.

Таблица 22

Продолжение табл. 22

Бетонные панельные радиаторы (отопительные панели) (рис. 35) могут иметь бетонированные нагревательные элементы змеевиковой или регистровой формы из стальных труб диаметром 15-20 мм, а также бетонные, стеклянные или пластмассовые каналы различной конфигурации.

Рис. 35. Бетонная нагревательная панель

Бетонные панели обладают коэффициентом теплопередачи, близким к показателям других приборов с гладкой поверхностью, а также высоким тепловым напряжением металла. Приборы, особенно совмещенного типа, отвечают строгим санитарно-гигиеническим, архитектурно-строительным и другим требованиям. К недостаткам совмещенных бетонных панелей относятся трудности ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование тепло-подачи в помещения. Недостатками приборов приставного типа являются повышенные затраты ручного труда при их изготовлении и монтаже, сокращение полезной площади пола помещения. Увеличиваются также теплопотери через дополнительно прогреваемые наружные ограждения зданий.

Гладкотрубным называют прибор из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы для теплоносителя змеевиковой или регистровой формы (рис. 36).

Рис. 36. Формы соединения стальных труб в гладкотрубные отопительные приборы: а - змеевиковая форма; б - регистровая форма: 1 - нитка; 2 - колонка

В змеевике трубы соединены последовательно по направлению движения теплоносителя, что увеличивает скорость его движения и гидравлическое сопротивление прибора. При параллельном соединении труб в регистре поток теплоносителя делится, скорость его движения и гидравлическое сопротивление прибора уменьшается.

Приборы сваривают из труб Ду = 32-100мм, расположенных друг от друга на расстоянии на 50 мм превышающем их диаметр, что уменьшает взаимное облучение и соответственно увеличивает теплоотдачу в помещение. Гладкотрубные приборы обладают самым высоким коэффициентом теплопередачи, их пылесобирающая поверхность невелика и они легко очищаются.

Вместе с тем гладкотрубные приборы тяжелы и громоздки, занимают немало места, увеличивают расход стали в системах отопления, имеют непривлекательный внешний вид. Их применяют в редких случаях, когда не могут быть использованы приборы других видов (например, для отопления теплиц).

Характеристики гладкотрубных регистров приведены в табл. 23.

Таблица 23

Конвектор - это прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов - ребристого нагревателя и кожуха (рис. 37).

Рис. 37. Схемы конвекторов: а - с кожухом; б - без кожуха: 1 - нагревательный элемент; 2 - кожух; 3 - воздушный клапан; 4 - оребрение труб

Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению теплопередачи благодаря увеличению подвижности воздуха у поверхности нагревателя. Конвектор с кожухом передает в помещение конвекцией до 90-95% всего теплового потока (табл. 24).

Таблица 24

Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха. Нагреватель выполняют из стали, чугуна, алюминия и других металлов, кожух - из листовых материалов (стали, асбестоцемента и др.)

Конвекторы обладают сравнительно низким коэффициентом теплопередачи. Тем не менее они находят широкое применение. Это объясняется простотой изготовления, монтажа и эксплуатации, а также малой металлоемкостью.

Основные технические характеристики конвекторов приведены в табл. 25.

Таблица 25

Продолжение табл. 25

Примечание: 1. При многорядной установке плинтусных конвекторов КП вводится поправка на поверхность нагрева в зависимости от числа рядов по вертикали и горизонтали: при двухрядной установке по вертикали 0,97, трехрядной - 0,94, четырехрядной - 0,91; для двух рядов по горизонтали поправка 0,97. 2. Показатели концевых и проходных моделей конвекторов одинаковы. Проходные конвекторы имеют индекс А (например Нн-5А, Н-7А).

Ребристой трубой называют прибор конвективного типа, представляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими ребрами (рис 33).

Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы того же диаметра и длины. Это придает отопительному прибору особую компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость обуславливают применение этого малоэффективного в теплотехническом отношении, тяжелого прибора. К недостаткам ребристых труб относятся также несовременный внешний вид, малая механическая прочность ребер и трудность очистки от пыли. Ребристые трубы применяют как правило во вспомогательных помещениях (котельных, складских помещениях, гаражах и т. д.). Промышленность выпускает круглые ребристые чугунные трубы длиной 1-2м. Их устанавливают горизонтально в несколько ярусов и соединяют по змеевиковой схеме на болтах с помощью «калачей» - фланцевых чугунных двойных отводов и контрфланцев.

Для сравнительной теплотехнической характеристики основных отопительных приборов в табл. 25 приведена относительная теплоотдача приборов длиной 1,0 м в равных тепло-гидравлических условиях при использовании в качестве теплоносителя -воды (теплоотдача чугунного секционного радиатора глубиной 140мм принята за 100%).

Как видно, высокой теплоотдачей на 1.0 м длины отличаются секционные радиаторы и конвекторы с кожухом; наименьшую теплоотдачу имеют конвекторы без кожуха и особенно одиночные гладкие трубы.

Относительная теплоотдача отопительных приборов длиной 1,0 м Таблица 26

Выбор и размещение отопительных приборов

При выборе вида и типа отопительного прибора учитывают назначение, архитектурную планировку и особенности теплового режима помещения, место и длительность пребывания людей, вид системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели прибора.

Рис. 38. Чугунная ребристая труба с круглыми ребрами: 1 - канал для теплоносителя; 2 - ребра; 3 - фланец

Для создания благоприятного теплового режима выбирают приборы, обеспечивающие равномерное обогревание помещений.

Металлические отопительные приборы устанавливают преимущественно под световыми проемами, причем под окнами длина прибора желательна не менее 50-75% длины проема, под витринами и витражами приборы располагают по всей их длине. При размещении приборов под окнами {рис. 39а) вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать (допускается отклонение не более 50мм).

Приборы, расположенные у наружных ограждений, способствуют повышению температуры внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что уменьшает радиационное охлаждение людей. Восходящие потоки теплого воздуха, создаваемые приборами, препятствуют (если нет подоконников, перекрывающих приборы), попаданию охлажденного воздуха в рабочую зону {рис. 40а). В южных районах с короткой теплой зимой, а также при кратковременном пребывании людей отопительные приборы допустимо устанавливать у внутренних стен помещений {рис. 39б). При этом сокращается число стояков и протяженность теплопроводов и повышается теплопередача приборов (примерно на 7-9%), но возникает неблагоприятное для здоровья людей движение воздуха с пониженной температурой у пола помещения (рис. 40в).

Рис. 39. Размещение отопительных приборов в помещениях (планы): а - под окнами; б - у внутренних стен; п - отопительный прибор

Рис. 40. Схемы циркуляции воздуха в помещениях (разрезы) при разном расположении отопительных приборов: а-под окнами без подоконника; б - под окнами с подоконником в - у внутренней стены; п - отопительный прибор

Рис. 41. Расположение под окном помещения отопительного прибора: а - длинного и низкого (желательно); б - высокого и короткого (нежелательно)

Вертикальные отопительные приборы устанавливают возможно ближе к полу помещений. При значительном подъеме прибора над уровнем пола воздух у поверхности пола может переохлаждаться, так как циркуляционные потоки нагреваемого воздуха, замыкаясь на уровне размещения прибора, не захватывают и не прогревают в этом случае нижнюю часть помещения.

Чем ниже и длиннее отопительный прибор (рис. 41а) тем ровнее температура помещения и лучше прогревается весь объем воздуха. Высокий и короткий прибор (рис. 41б) вызывает активный подъем струи теплого воздуха, что приводит к перегреванию верхней зоны помещения и опусканию охлажденного воздуха по обеим сторонам такого прибора в рабочую зону.

Способность высокого отопительного прибора вызывать активный восходящий поток теплого воздуха можно использовать для отопления помещений увеличенной высоты.

Вертикальные металлические приборы, как правило, размещают открыто у стены. Однако возможна установка их под подоконниками, в стенных нишах, со специальным ограждением и декорированием. На рис. 42 показано несколько приемов установки отопительных приборов в помещениях.

Рис. 42. Размещение отопительных приборов-а - в декоративном шкафу; б - в глубокой нише; в - в специальном укрытии; г - за щитом; д - в два яруса

Укрытие прибора декоративным шкафом, имеющим две щели высотой до 100 мм (рис. 42а), уменьшает теплопередачу прибора на 12% по сравнению с открытой его установкой у глухой стены. Для передачи в помещение заданного теплового потока, площадь нагревательной поверхности такого прибора должна быть увеличена на 12%. Размещение прибора в глубокой открытой нише (рис. 42б) или одного над другим в два яруса (рис. 42д) уменьшает теплопередачу на 5%. Возможна однако, скрытая установка приборов, при которой теплопередача не изменяется (рис. 42в) или даже увеличивается на 10% (рис. 42г). В этих случаях не требуется увеличивать площадь нагревательной поверхности прибора или даже можно её уменьшить.

Расчет площади, размера и числа отопительных приборов

Площадь теплоотдающей поверхности отопительного прибора определяют в зависимости от принятого вида прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубам. В жилых помещениях число приборов, а следовательно, и необходимую теплоотдачу каждого прибора устанавливают, как правило, по числу оконных проемов. В угловых помещениях добавляют еще один прибор, помещаемый в глухой торцевой стене.

Задача расчета заключается прежде всего в определении площади внешней нагревательной поверхности прибора, обеспечивающей в расчетных условиях необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Затем по каталогу приборов, исходя из расчетной площади, подбирается ближайший торговый размер прибора (число секций или марка радиатора (длина конвектора или ребристой трубы). Число секций чугунных радиаторов определяют по формуле: N=Fpb4/f1b3;

где f1- площадь одной секции, м2; типа радиатора, принятого к установке в помещении; Ь4 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении; Ь3 - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и вычисляется по формуле: b3=0,97+0,06/Fp;

где Fp - расчетная площадь отопительного прибора, м2.

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

А по внешнему виду различаются на

Радиаторы с дизайном
Радиаторы, изготовленные под заказ

Ну и подведя эти критерии в общем мы их можем различить на радиаторы:

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.

Воздушное отопление

Такое отопление знают многие не по наслышке, это работает на примере печки, где от того что мы топим дрова, она нагревается и нагревает воздух. Воздушное отопление отличается низкими затратами на электроэнергию и отсутствием радиаторов и труб. В современном виде похоже на радиатор машины, который забирает холодный воздух из среды, нагревает, и выпускает в помещение. Состоит эта система из воздухонагревателя, теплообменника, насосов и воздуховодов. К минусам можно отнести наличие шума при работе устройства и разницу в температуре в разных местах помещения. Так же порой имеет большие размеры, стоит учесть важность тканевого фильтра и его последующей замены. Хороший выбор для каркасных домов.

В отопительной системе применяются отопительные приборы, которые служат для передачи помещению тепла. Изготовленные приборы отопления должны соответствовать следующим требованиям:

Экономическим: небольшая стоимость прибора и маленький расход материала.
Архитектурно-строительным: прибор должен быть компактным и соответствовать интерьеру помещения.
Производственно-монтажным: механическая прочность изделия и механизация при изготовлении прибора.
Санитарно-гигиеническим: низкая температура поверхности, небольшая площадь горизонтальной поверхности, удобство уборки поверхностей.
Теплотехническим: максимальная передача тепла в помещение и управляемость теплоотдачей.

Классификация приборов

Различают следующие показатели при классификации отопительных приборов:

- величина тепловой инерции (большая и малая инерция);
- материал, используемый при изготовлении (металлический, неметаллический и комбинированный);
- способ передачи тепла (конвективные, конвективно-радиационные и радиационные).

К радиационным приборам относят:

потолочные излучатели;
секционные чугунные радиаторы;
трубчатые радиаторы.

К конвективно-радиационным приборам относят:

напольные отопительные панели;
радиаторы секционные и панельные;
гладкотрубные приборы.

К конвективным приборам относят:

панельные радиаторы;
ребристые трубы;
пластинчатые конвекторы;
трубчатые конвекторы.

Рассмотрим наиболее применимые типы отопительных приборов.

Алюминиевые секционные радиаторы

Достоинства

высокий КПД;
небольшой вес;
простота монтажа радиаторов;
эффективная работа элемента отопления.

Недостатки

1. не пригодны к эксплуатации в старых отопительных системах, так как соли тяжелых металлов разрушают защитную полимерную пленку алюминиевой поверхности.
2. длительная эксплуатация приводит к негодности литой конструкции, к разрыву.

В основном применяются в центральных отопительных системах. Рабочее давление работы радиаторов с 6 до 16 бар. Отметим, что наибольшие нагрузки выдерживают радиаторы, которые были отлиты под давлением.

Биметаллические модели

Достоинства

небольшой вес;
высокий КПД;
возможность оперативного монтажа;
обогревают большие площади;
выдерживают давление до 25 бар.

Недостатки

имеют сложную конструкцию.

Данные радиаторы прослужат дольше других. Радиаторы выполнены из стали, меди и алюминия. Материал алюминий хорошо проводит тепло.

Чугунные отопительные приборы

Достоинства

не подвержены коррозии;
хорошо передают тепло;
выдерживают высокое давление;
существует возможность дополнения секциями;
качество теплового носителя не имеет значение.

Недостатки

значительный вес (одна секция весит 5 кг);
хрупкость тонкого чугуна.

Рабочая температура теплового носителя (воды) достигает 130°С. Чугунные отопительные приборы служат достаточно долго, около 40 лет. На показатели теплоотдачи не влияют минеральные отложения внутри секций.

Существует большое разнообразие чугунных радиаторов: одноканальные, двухканальные, трехканальные, с тиснением, классические, увеличенные и стандартные.

В нашей стране экономичный вариант чугунных приборов получил наибольшее применение.

Стальные панельные радиаторы

Достоинства

повышенная теплоотдача;
низкое давление;
легкая уборка;
простой монтаж радиаторов;
небольшая масса по сравнению с чугунными.

Недостатки

высокое давление;
коррозия металла, в случае использования обычной стали.

Стальной радиатор настоящего времени нагревается лучше чугунного.

В стальных отопительных приборах встроены терморегуляторы, которые обеспечивают постоянный контроль за температурой. Конструкция прибора имеет тонкие стенки и достаточно быстро реагирует на терморегулятор. Малозаметные кронштейны позволяют крепить радиатор на полу или стене.

Низкое давление стальных панелей (9 бар) не позволяет подключать их к центральной отопительной системе с частыми и значительными перегрузками.

Стальные трубчатые радиаторы

Достоинства

высокая теплопередача;
механическая прочность;
эстетичный вид для интерьеров.

Недостатки

высокая стоимость.

Трубчатые радиаторы довольно часто используются в дизайне помещений, потому что они украшают комнату.

Из-за коррозии, обычные стальные радиаторы в настоящее время не выпускают. Если же подвергнуть сталь антикоррозийной обработки, то это значительно увеличит стоимость прибора.

Радиатор из оцинкованного сталепроката не подвержен коррозии. Он имеет возможность выдерживать давление в 12 бар. Радиатор данного типа часто устанавливают в многоэтажных жилых домах или организациях.

Отопительные приборы конвекторного типа

Прибор конвекторного типа

Достоинства

малая инерция;
небольшая масса.

Недостатки

низкая теплопередача;
большие требования к теплоносителю.

Приборы конвекторного типа достаточно быстро отапливают помещение. Они имеют несколько вариантов изготовления: в виде плинтуса, в виде настенного блока и в виде скамейки. Существуют так же конвекторы внутрипольные.

В работе данного отопительного прибора применяется медная трубка. По ней движется теплоноситель. Трубка используется в качестве стимулятора воздуха (горячий воздух поднимается верх, а холодный опускается вниз). Процесс смены воздуха происходит в металлическом коробе, который при этом не нагревается.

Отопительные приборы конвекторного типа подходят для помещений с низкими окнами. Теплый воздух из установленного около окна конвектора препятствует поступающему холодному.

Отопительные приборы можно подключить к централизованной системе, так как она рассчитаны на давление в 10 бар.

Полотенцесушители

Достоинства

разнообразие форм и расцветок;
высокие показатели давления (16 бар).

Недостатки

может не осуществлять свои функции из-за сезонных перебоев в водоснабжении.

В качестве материала изготовления используют сталь, медь и латунь.

Полотенцесушители бывают электрические, водяные и комбинированные. Электрические не такие экономичные, как водяные, но позволяют покупателям не зависеть от наличия водоснабжения. Комбинированными полотенцесушителями запрещено пользоваться в случае отсутствие воды в системе.

Выбор радиатора

При выборе радиатора необходимо обращать внимание на практичность элемента отопления. Далее, необходимо помнить про следующие характеристики:

габаритные размеры прибора;
мощность (на 10 м2 площади 1 кВт);
рабочее давление (от 6 бар - для замкнутых систем, от 10 бар для центральных систем);
кислотные характеристики воды, как теплового носителя (для алюминиевых радиаторов данный тепловой носитель не подходит).

После уточнения основных параметров можно переходить к выбору приборов отопления по эстетическим показателям и возможности его модернизации.

Типы отопительных приборов в отопительной системе

Типы отопительных приборов: алюминиевые, секционные, биметаллические, чугунные, стальные панельные и трубчатые радиаторы, приборы конвективного типа и полотенцесушители.

Приборы водяного отопления. Что выбрать?

Eсли лет десять назад российским потребителям не было доступно практически ничего кроме чугунных радиаторов, то в настоящее время у нас появился широкий выбор различных отопительных приборов. Однако, отталкиваясь только от внешнего вида при их выборе, можно создать себе немалые проблемы. Следует знать, что условия эксплуатации отопительных приборов в России (однотрубная система отопления, наличие гидравлических ударов) не всегда соответствуют требованиям эксплуатации многих импортных радиаторов. Поэтому основным критерием при выборе прибора должна быть его максимальная адаптация к конкретным условиям эксплуатации. Следует знать ограничения, о которых Вам не всегда сообщат продавцы-консультанты.

Чугунные секционные радиаторы.

Этот тип отопительных приборов установлен в большинстве старых российских домов. Классический пример такого радиатора - отечественная модель МС-140, имеющая рабочее давление 9 атм, испытательное 15 атм.

Каковы достоинства чугунных радиаторов? Они устойчивы к коррозии и не очень «привередливы» к загрязненной воде, что очень важно при использовании в городских домах с центральным отоплением.

Устойчивость к коррозии очень важна в условиях, когда вода из системы отопления на лето сливается, и, получается, что радиатор на эти «сухие» месяцы остается ржаветь, что типично для централизованного отопления большинства российских городов. Большой диаметр проходного отверстия и малое гидравлическое сопротивление большинства чугунных радиаторов позволяют успешно использовать их в системах с естественной циркуляцией.

Недостатки чугунных радиаторов очевидны. Во-первых, чугун - тяжелый, это осложняет монтаж, перевозку и т. д. Во-вторых, чугунные радиаторы обладают высокой тепловой инерцией, что затрудняет регулировку температуры в помещении. В-третьих, большинство из них - далеко не произведение искусства, часто они не вписываются в интерьер (за исключением некоторых стилизованных импортных моделей).

И последний существенный недостаток - сложность удаления пыли, скапливающейся между секциями.

До 70% тепла у чугунных радиаторов передается в помещение через излучение и только 30% - посредством конвекции.

Алюминиевые секционные радиаторы.

Последние годы алюминиевые радиаторы отвоевали значительную часть российского рынка у чугунных. За счет чего это произошло? Прежде всего, за счет высокой теплоотдачи и легкости - вес одной секции без воды всего около 1 кг, что заметно облегчает транспортировку и монтаж. Зачастую выбор в пользу алюминиевых радиаторов (которые, производятся, естественно, не из чистого алюминия, а из сплава), делается благодаря их привлекательному дизайну.

Алюминиевые радиаторы менее инерционны, чем чугунные, а, следовательно, быстро реагируют на изменение параметров регулирования температуры.

Наиболее распространены модели с межцентровым расстоянием 500 и 350 мм, но многие фирмы предлагают и нестандартные варианты - 400, 600, 700, 800 мм и др. Длина алюминиевого радиатора определяет его мощность. «Собирая» прибор из отдельных секций, можно достаточно точно подобрать нужные для отопления конкретного помещения параметры.

Существует два варианта алюминиевых радиаторов:

– литые (каждая секция отливается как цельная деталь, к которой привариваются донные части);

– произведенные методом экструзии. В этом случае каждая секция состоит из нескольких элементов, механически соединенных друг с другом.

Рабочее давление алюминиевых радиаторов различных производителей отличается достаточно существенно. Можно условно выделить два типа алюминиевых секционных радиаторов:

– стандартный «европейский», рассчитанный на рабочее давление примерно 6 атм, но следует учитывать, что он хорош для применения только в коттеджах и других автономных системах отопления;

– «усиленный» - радиатор с рабочим давлением не менее 12 атм.

Самый существенный недостаток алюминиевых радиаторов - коррозионная зависимость, усиливающаяся при наличии в системе отопления других металлов, что приводит к образованию гальванических пар. Тем не менее, если при проектировании и монтаже системы отопления учесть все требования и соблюдать рекомендации по эксплуатации этих радиаторов, то они прослужат вам верой и правдой много лет.

Биметаллические секционные радиаторы.

Биметаллические радиаторы конструктивно выполнены из алюминиевого корпуса и стальной трубы, по которой движется теплоноситель. Их эксплуатационные свойства лучше, чем у алюминиевых. Благодаря прочности стали, они выдерживают большее давление (рабочее давление для многих из них составляет 20-30 и более атм) и позволяют несколько снизить требования к качеству теплоносителя, которые очень существенны для обычных алюминиевых. С другой стороны от алюминиевых радиаторов они взяли и их основные достоинства - хорошую теплоотдачу и современный дизайн.

Грубо говоря, биметаллический радиатор - это стальной каркас, залитый алюминием. Теплоноситель в них почти не контактирует с алюминием. Он движется по стальным трубкам, которые в свою очередь передают тепло алюминиевым панелям, а те нагревают окружающий воздух. Внешне такие радиаторы очень похожи на алюминиевые.

Биметаллические приборы пригодны для городских систем централизованного отопления, но как и любые другие металлические трубы, они постепенно зарастают шламовыми отложениями. Кроме того, как и для всех радиаторов, в которых теплоноситель соприкасается со сталью, для «биметалла» вредно повышенное содержание кислорода, который способствует развитию коррозии.

Стальные панельные радиаторы.

Стальные панельные радиаторы - одни из наиболее часто используемых в системах индивидуального отопления (например, в загородных домах). Они отличаются небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять регулирование температуры в помещении. Рабочее давление большинства моделей стальных панельных радиаторов - 9 атм. Благодаря широчайшему модельному ряду можно подобрать оптимальный по параметрам панельный радиатор практически для любого помещения. Стандартная высота этих отопительных приборов - 300, 350, 400, 500, 600 и 900 мм (есть и более низкие - 250 мм), ширина - от 400 до 3000 мм, глубина - от 46 до 165 мм. Ассортимент панельных радиаторов каждого из ведущих производителей состоит из нескольких сотен моделей разной глубины, ширины и высоты.

Название этого типа отопительных приборов дает достаточно точное представление об их внешнем виде. Это прямоугольная панель в подавляющем большинстве случаев белого цвета. Конструктивно панельный радиатор представляет собой два сваренных между собой стальных листа (толщиной, обычно, 1,25 мм) с вертикальными каналами, в полости которых циркулирует теплоноситель. Для увеличения нагреваемой поверхности, а, как следствие, теплоотдачи к тыльной стороне панели приварены стальные П – образные ребра.

Если говорить о недостатках, то, как и все стальные изделия, они при контакте с водой коррозируют, чувствительны к гидравлическим ударам и рассчитаны на невысокое давление. Стальные радиаторы можно использовать в индивидуальных системах, а в городских домах их установка крайне нежелательна!

Существует три типа панельных радиаторов: с нижним, боковым и универсальным подключением. В радиаторы с нижнем подключением может быть встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор для поддержания заданной температуры в помещении. Как правило, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением.

Обычно производители панельных радиаторов в комплект поставки включают кронштейны (скобы) для крепления радиатора на стене. Но если размещение на стене по каким – либо причинам нежелательно, то можно приобрести специальные ножки для установки прибора на пол.

Панельные радиаторы, пожалуй, самый распространенный тип отопительных приборов в большинстве цивилизованных стран.

Стальные трубчатые радиаторы.

Радиаторы этого типа - одни из самых красивых. Благодаря относительно небольшому объему теплоносителя, они быстро реагируют на все команды терморегуляторов. Рабочее давление трубчатых радиаторов достаточно высокое (обычно 6-15 атм). К их достоинствам можно отнести и то, что в отличие от большинства других отопительных приборов их очень легко протирать и мыть.

Недостатки-при отсутствии внутреннего защитного покрытия подвержены коррозии и высокая цена, ограничивающая распространение этого типа отопительных приборов в России.

Конвекторы (пластинчатые отопительные приборы).

Стальные конвекторы быстро стали популярны в современных российских городских домах. Это и неудивительно - благодаря простой конструкции, они просты в производстве и достаточно дешевы. Конструктивно - это одна или несколько труб с надетыми на них металлическими «ребрами-пластинами». Конвекторы считаются высоко надежными приборами, т. к. ломаться практически нечему. В них нет стыков, соответственно, они и не потекут. Конвекторы могут быть как с защитным декоративным кожухом, так и без него. Первый вариант более эстетичен. В приборах этого типа почти все тепло передается конвекцией. Разместив конвектор под окном, можно эффективно отсечь холодный воздух, проникающий внутрь помещения. Тепловая инерция таких отопительных приборов низкая, что обеспечивает быстрое регулирование. Обычно они рассчитаны на достаточно высокое рабочее давление (порядка 15 атм).

Кажется, что такая масса достоинств должна была бы позволить самым простым конвекторам вытеснить с рынка все остальные отопительные приборы. Почему этого не происходит?

Одна из причин - неравномерный прогрев помещений, особенно при высоких потолках. Как известно, конвекторы практически не излучают тепло внутрь помещения. Они способствуют перемещению теплого воздуха вверх, под потолок. Кроме того, при использовании конвекторов, некоторая часть пыли увлекается с пола воздушными потоками. Также, стоит иметь в виду, что теплоотдача конвекторов низкая, соответственно их эффективность в системах с низкой температурой теплоносителя невысока.

Кроме самых простых, дешевых и не очень эффективных конвекторов существуют и варианты с хорошим дизайном и высокой теплоотдачей. Данные приборы выполняются не только из стали, но и из меди, или меди в комбинации с алюминием. Выпускаются модели конвекторов, встраиваемые в пол.

Приборы водяного отопления

Приборы водяного отопления. Что выбрать? Eсли лет десять назад российским потребителям не было доступно практически ничего кроме чугунных радиаторов, то в настоящее время у нас появился

Приборы и оборудование для системы водяного отопления

Оборудование для системы водяного отопления включает теплогенератор, отопительные приборы и теплопроводы. Современные приборы водяного отопления эффективно обогревают помещение и в то же время экономят энергию. Правда, системы водяного отопления требуют более длительного и сложного монтажа, а трубы и радиаторы «крадут» часть помещения, однако пока они являются наиболее предпочтительными.

В последнее время в домах стали устанавливать настенные газовые котлы. В них находятся насос, предохранительный клапан, расширительный мембранный бак, пульт управления. Такие котлы бывают как одно-, так и двухконтурными. Первые только отапливают дом, вторые еще и снабжают горячей водой.

Виды приборов водяного отопления: теплогенератор и котлы

Теплогенератор (водогрейный котел) – один из приборов системы водяного отопления, представляющий собой агрегат, который в процессе сжигания топлива нагревает теплоноситель. Схема устройства современных водогрейных котлов одинакова: внутри металлического корпуса размещен теплообменник, отличия имеются исключительно в дизайне корпуса.

Материалом для корпуса теплогенератора служат сталь или чугун. Чугунный котел не подвержен ржавлению, но весит довольно много, что затрудняет его транспортировку и монтаж. Кроме того, такое устройство боится резких температурных контрастов в отличие от стального котла, который не страдает от перепада температуры. Срок службы чугунного котла - 50-60 лет, стального - не более 15 лет, после чего потребуется его ремонт, замена изношенных деталей.

Теплообменник для оборудования водяного отопления тоже изготавливают из стали или чугуна, иногда из меди (последний материал самый лучший), но более важно, имеется ли на внутренних его стенках защитное покрытие. Если да, то на нем не будет оседать сажа, что повысит теплоотдачу и позволит экономить топливо.

Газовые и жидкотопливные котлы объединяет то, что они работают в автоматическом режиме весь отопительный сезон, не нуждаются в специальном уходе и имеют высокий КПД - 96 %.

Жидкотопливный котел может работать исключительно на качественном топливе. Согласно российским стандартам, рынок реализует летнее (маркировка «Л»), зимнее (маркировка «3») и арктическое (маркировка «А») дизельное топливо. Температура воздуха при эксплуатации должна быть не ниже -5; не ниже -30 и не ниже 50 °С соответственно.

Жидкое топливо (солярка) самое дорогое. Однако его придется хранить, для чего потребуется обустроить помещение или площадку для погруженных в землю емкостей (при этом надо будет мириться с неприятным запахом). При сгорании дизельного топлива образуются сернистые соединения, оседающие на стенках котла (стальные котлы подвержены этому в большей степени, поэтому, как правило, используют чугун для изготовления котла, но при этом вес агрегата значительно увеличивается).

В настоящее время относительно дешевым топливом является газ. Он дает больше полезного тепла, чем другие виды топлива. Кроме того, он более экологичен; практически полностью сгорает, не оставляя сажи в топливнике; не требует запасания; легко поддается учету с помощью газового счетчика. Для металлического корпуса котла газ более практичен, поскольку он не страдает от коррозии и, следовательно, бывает более долговечным.

Твердотопливные котлы (функционирующие на угле, дровах) потребуют времени и усилий для обслуживания, поскольку придется загружать в них топливо (его еще нужно будет заготавливать и где-то хранить), удалять золу, вычищать сажу, да и КПД теплогенератора этого типа не превышает 65%. Есть, однако, и немалые плюсы, в частности твердотопливный котел многофункционален (он может быть объединен с кухонной плитой); долговечен (до 20 лет); прост в ремонте, поскольку часто предполагает замену прогоревшей детали; дешев.

Эксплуатация электрического водогрейного котла стоит дорого, хотя есть возможность и сэкономить, поскольку оборудование оснащается удобной системой контроля температуры, позволяет использовать экономичный режим и т. д. Однако необходимо быть уверенным в том, что перебоев в электроснабжении не будет (хотя и это преодолимо - можно смонтировать блок аварийного электропитания). Чтобы отопить дом площадью до 150 м2, котел должен иметь мощность до 16 кВт, для дома в 200- 300 м2-24-32 кВт.

Комбинированные котлы для водяного отопления

Понятно, что теплогенератор, работающий на одном виде топлива, например на газе, предпочтителен. Но возможны разные ситуации, выходом из которых будет покупка комбинированного котла, в котором устанавливается сменная горелка, могущая работать как на газе, так и на дизельном топливе.

Однако и этот вид приборов водяного отопления имеет свои нюансы, в частности:

обойдется такой теплогенератор немного дороже, чем котел, рассчитанный на один вид топлива;
его КПД примерно на 10-20% ниже, чем у газового или жидкотопливного котла;
поскольку котел - агрегат крупногабаритный, то под него придется отвести отдельное помещение;
некоторые его комплектующие (топливный насос, дутьевой вентилятор и др.) работают от электрической сети. Длительные перебои с электричеством зимой могут закончиться разрывом трубопровода. Для таких ситуаций надо купить и мощный электрогенератор.

Отопительный котел должен иметь определенную мощность, причем она должна превышать теплопотери дома примерно на 15-20%, которые еще надо уметь высчитать. Для перестраховки можно купить более мощный агрегат (от этого параметра зависит и цена оборудования), но тогда не исключено, что часть его теплопроизводительности не будет использована т. е. фактически деньги будут потрачены зря. Если купить менее мощный котел, то можно мерзнуть всю зиму, даже если он будет работать в полную силу. Таким образом, лучше обратиться за консультацией к специалисту.

В моделях котлов предыдущих поколений снижение мощности влекло за собой снижение КПД. Современное оборудование оснащено несколькими ступенями мощности, благодаря чему можно уменьшить теплопроизводительность агрегата и количество топлива, и это не обернется потерями тепла. Новейшее изобретение - водогрейные котлы с моделирующими головками, при которых бесступенчатое снижение мощности никак не отражается на КПД оборудования.

Отопление можно объединить с системой горячего водоснабжения, для чего достаточно установить двухконтурный водогрейный котел. Они бывают различного типа - проточного, накопительного или в сочетании с бойлером.

Для передачи тепла от теплоносителя воздуху используются отопительные приборы, без которых эффективность системы водяного отопления была бы крайне низкой. Благодаря специальной конструкции отопительных приборов, можно извлечь из теплоносителя максимальное количество тепла.

Параметры оборудования водяного отопления

Отопительные приборы систем водяного отопления классифицируются по таким параметрам, как:

способ теплоотдачи. По этому критерию различают конвективные (конвекторы и ребристые трубы), радиационные (потолочные излучатели) и конвективно-радиационные (секционные, панельные, гладкотрубные) отопительные приборы. Максимальной теплоотдачей обладают конвекторы в кожухе и секционные радиаторы, минимальной - гладкотрубные приборы и конвекторы без кожуха (здесь уместно заметить, что за 100; принята теплоотдача секционного радиатора глубиной 140 мм, изготовленного из чугуна);
тип нагревательной поверхности, которая может быть гладкой и ребристой;
величина тепловой инерции. Различают отопительные приборы с большой инерцией (секционные радиаторы) и с малой инерцией (конвекторы); S материал, из которого выполнен прибор. Это могут быть металл, керамика, пластмасса, комбинация разных материалов;
высота прибора. По этому признаку изготавливают высокие отопительные приборы (более 65 см), средние (от 40 до 65 см), низкие (от 20 до 40 см) и плинтусные (до 20 см).

Элементы системы водяного отопления: арматура и расширительный бак

Чтобы иметь возможность регулировать работу водяной системы отопления, используют различную запорно-регулирующую арматуру, в которую входят:

арматура обвязки теплогенератора, к которой относятся манометр, воздухоотводчик, предохранительный клапан, датчики давления и потока, гидравлический сепаратор, установки подпитки и воздухоудалители;
радиаторная арматура, в функции которой входит регулировка потока теплоносителя, попадающего в отопительный прибор, и его теплоотдачи.

С этой целью применяют регулировочные, запорные и сливные краны, термостаты, воздухоотводчики, нижнюю арматуру, боковой инжекторный узел: трубопроводная арматура.

Еще одним важным элементом водяной системы отопления является расширительный бак. Необходимость его включения в систему продиктована свойством воды увеличиваться в объеме при нагреве и возвращаться к исходному объему при охлаждении. Деталь, которая уравновешивает это расширение, и есть расширительный бак, или демпфер.

В его функции входит следующее:

вмещать излишек теплоносителя, образующийся при повышении его температуры;
возмещать нехватку воды при охлаждении или небольшой утечке;
собирать воздух, который выделяется из горячей воды и который попадает в систему отопления с холодной водой.

Из недостатков демпфера известны такие: вероятность потери полезного тепла, которое может отдаваться через стенки бака при установке его вне помещения; громоздкость. Демпфер бывает открытым и закрытым. Первый бывает прямоугольным или цилиндрическим. Место для него отводится на чердаке, т. е. в самой верхней точке системы отопления. Закрытый демпфер устанавливают в котельной, подводя к обратной магистрали перед циркуляционным насосом.

Отопительные приборы систем водяного отопления и их виды

Виды приборов водяного отопления: теплогенератор, отопительные приборы и теплопроводы | Интернет-журнал о стройке «Строй Дом!» - только достоверная информация.

Краткий обзор современных систем отопления жилых домов и общественных зданий

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:

Нагревательные приборы системы отопления бывают:

В качестве источника тепла могут использоваться:

уголь;
дрова;
электричество;
брикеты – торфяные или дровяные;
энергия солнца или других альтернативных источников.

Воздушное отопление

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.

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.

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:

По способу разводки различают:

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.

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.

Паровое отопление

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.

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.

Инновационные системы отопления

Отдельно следует упомянуть об инновационных системах отопления, приобретающих все большую популярность. Наиболее распространены:

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%.

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.

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.

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.

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.

Типы систем отопления: обзор традиционных и инновационных способов обогрева

Современные системы отопления зданий. Какие системы отопления лучше: традиционные или инновационные. Что необходимо учесть при выборе системы отопления и

Отопительные приборы можно смело назвать венцом всей любой отопительной системы. Без них любое водяное отопление теряет всякий практический смысл. В этой статье мы расскажем о том, как классифицируются и какие преимущества имеют самые распространенные типы отопительных приборов. Итак, начнем!

Первый вид классификации - по способу передачи тепла.

Различают 3 способа передачи тепла от отопительного прибора окружающей среде:

излучением (радиационный),
конвекцией (прямой нагрев воздуха)
радиационно-конвективным (комбинированный) способом.

Передача тепла посредством излучения. Также называют лучистой теплопередачей. Любое нагретое тело испускает инфракрасные (радиационные) лучи, которые двигаясь перпендикулярно поверхности излучения, повышают температуру тел на которые падают, не повышая при этом температуры воздуха. Далее, тела которые принимают радиационное излучение, сами становятся теплее и начинают продуцировать инфракрасные лучи, нагревая окружающие предметы. И так происходит по кругу. При этом температура в разных точках помещения остается одинаковой. Интересен тот факт, что радиационное (инфракрасное) излучение воспринимается нашим телом как тепло и совсем не вредит нашему организму, оказывая на него, по словам медиков, даже положительные воздействия. Радиационными отопительным приборами (радиаторами) условились считать те приборы, которые предают в окружающую среду больше 50% тепла лучистым путем. К таким приборам относятся разного рода инфракрасные обогреватели, «теплые полы», секционные чугунные и трубчатые радиаторы, отдельные модели панельных радиаторов и стеновые панели.

Передача тепла конвекцией. Конвективный способ теплопередачи выглядит совершенно иначе. Воздух прогревается от соприкосновения с более горячими поверхностями конвекционных отопительных приборов (конвекторов). Нагретый объем воздуха поднимается к потолку помещения за счет того что становится легче более холодных воздушных масс. Следующий объем воздуха поднимается к потолку вслед за первым и так далее. Таким образом, мы имеем постоянную круговую циркуляцию воздушных масс «от радиатора к потолку» и «от пола к радиатору». В результате возникает чувство, знакомое обитателям помещений обогреваемых конвектором - на уровне головы воздух может быть теплым, а в ногах ощущается чувство холода. Конвективными приборами принято называть отопительные приборы, осуществляющие конвекцией не менее чем 75% тепла от общего объема. К конвекторам относят трубчатые и пластинчатые конвекторы, ребристые трубы и стальные панельные обогреватели.Радиационно-конвективный способ теплопередачи.

Радиационно-конвективный или комбинированный способ теплопередачи включает в себя оба вида передачи тепла, описанных выше. Ими обладают приборы, отдающие в окружающую среду тепло конвективным способом на 50-75% от общего количества осуществляемой теплопередачи. К радиационно-конвективным отопительным приборам причисляют панельные, а также секционные радиаторы, напольные панели, гладкотрубные приборы.

Второй вид классификации - по материалу, из которого изготовлены отопительные приборы.

Здесь мы имеем дело с 3 группами материалов:

металлы,
неметаллы,
комбинированные.

К металлическим обогревателям относятся обогреватели из стали, чугуна, алюминия или меди, а также возможные комбинации двух из перечисленных металлов (биметаллические приборы отопления).

Неметаллические отопительные приборы - редкое явление на рынке бытовых отопительных товаров. При производстве таких приборов почти всегда используют стекло.

К классу комбинированных приборов отопления стандартно относят панельные радиаторы (состоят из внешнего бетонного или керамического изоляционного слоя и внутреннего металлического - стальных или чугунных нагревательных элементов) и конвекторы (трубы из металла с ребрами, находящиеся в дополнительном металлическом кожухе).

Третий способ разделения отопительных приборов - по степени тепловой инерционности.

В данном случае тепловой инерцией называется остаточная передача тепла помещению после отключения отопительного прибора. Тепловая инерция может быть малой или большой (в зависимости от диаметра труб и конкретных типов отопительных приборов).

Последний способ классификации тепловых приборов - по его линейным размерам (имеются в виду высота и глубина).

Поскольку размеры зачастую зависят от конкретной модели и местных требований по отоплению помещения, описывать данный способ классификации не имеет смысла.

Заключение

В настоящей статье были рассмотрены некоторые из понятий, описывающих как работает теплопередача. Помимо того, были приведены стандартные способы классификации основных типов отопительных приборов, присутствующих на отечественном рынке отопительного оборудования. Надеемся, Вы нашли в этой статье что-то интересное для себя. Рады быть полезными!

Если Вы хотите узнать больше о характеристиках основных видов отопительных приборов - настоятельно рекомендуем прочитать цикл статей «Главное об отопительных приборах» на нашем сайте!

Схемы отопительных приборов

Секция двухколончатого радиатора

Схема конвектора с кожухом

Показатели отопительных приборов различных видов

Конструкция отопительных приборов

Выбор и размещение отопительных приборов

Расчет площади, размера и числа отопительных приборов

Чугунные радиаторы

Биметаллические радиаторы

Алюминиевые радиаторы

Водяные конвекторы

Стальные радиаторы

Медно-алюминиевые радиаторы

Электрические конвекторы

Масляные радиаторы

Инфракрасное отопление

Газовый конвектор

Отопление водяным теплым полом

Тёплые электрические полы

Воздушное отопление

Классификация приборов

Алюминиевые секционные радиаторы

Биметаллические модели

Чугунные отопительные приборы

Стальные панельные радиаторы

Стальные трубчатые радиаторы

Отопительные приборы конвекторного типа

Полотенцесушители

Выбор радиатора

Приборы водяного отопления. Что выбрать?

Приборы и оборудование для системы водяного отопления

Виды приборов водяного отопления: теплогенератор и котлы

Комбинированные котлы для водяного отопления

Параметры оборудования водяного отопления

Элементы системы водяного отопления: арматура и расширительный бак

Краткий обзор современных систем отопления жилых домов и общественных зданий

Типы современных систем отопления

Воздушное отопление

Водяное отопление

Паровое отопление

Электрическое отопление

Инновационные системы отопления

Инфракрасные полы

Тепловые насосы

Солнечные коллекторы

Первый вид классификации - по способу передачи тепла.

Второй вид классификации - по материалу, из которого изготовлены отопительные приборы.

Третий способ разделения отопительных приборов - по степени тепловой инерционности.

Заключение

Популярное

ВЫБОР РЕДАКТОРА

ПОПУЛЯРНЫЕ ЗАПИСИ

ПОПУЛЯРНАЯ КАТЕГОРИЯ