Радиатор отопления. Виды и устройство. Работа и как выбрать

Радиатор отопления – это одно из самых распространенных устройств, которое используется для обогрева помещений. Оно обладает простым принципом функционирования: по ним постоянно или с некоторой периодичностью перемещается вода или иной тепловой носитель, которая отдает свое тепло воздушным массам, окружающим радиатор. Они имеют модификации и производятся из стали, чугуна, алюминия и других материалов. В результате их характеристики могут отличаться, что обязывает хозяев помещений правильно выбирать их. Для верного подбора радиаторов важно знать и учитывать характеристики и условия эксплуатации.

Виды

Радиатор отопления можно классифицировать по ряду показателей. В первую очередь он может быть разделен на панельный и секционный тип. По внешнему виду и эстетическим показателям они могут быть многогранными, здесь все зависит от видения дизайнера производителя. В то же время радиаторы могут быть изготовлены из стали, чугуна, алюминия и других материалов.

• Радиаторы из чугуна. Многие их знают еще по советским временам, когда они ставились в каждом доме. В некоторых домах эти батареи используются до сих пор. Причиной тому является то, что чугун почти не подвергается коррозии и отлично взаимодействует с водой. Благодаря этому чугунные батареи имеют длительный срок службы и непритязательность к качеству используемой воды. Но у данного материала есть и минусы – это низкие показатели теплопроводности и достаточно большой вес батарей. К тому же чугунные батареи по современным меркам непрезентабельны, вследствие чего сегодня их редко применяют.

• Радиаторы из алюминия. Данный вид батарей смотрится на порядок привлекательней. К тому же их модельный ряд периодически обновляется. Главное достоинство алюминиевых радиаторов – высокие показатели по теплопроводности. Однако необходимо учитывать, что эти батареи чувствительны к качеству теплоносителя. Если вода будет грязной, то радиаторы могут прийти в негодность. Чтобы избежать этого, потребуется установка фильтров. К тому же алюминий не годится для предприятий и домов, где подается повышенное давление воды. Излишнее давление теплоносителя способно разорвать радиатор отопления.

Радиатор отопления из стали. Такие батареи имеют панельное или трубчатое исполнение. Панельный тип радиаторов обладает высокими показателями тепловой отдачи, однако он считаются бюджетным вариантом. Такие батареи отличаются неприхотливостью, их часто можно увидеть в домах, офисных помещениях, в том числе производственных. В отличие от панельных трубчатые батареи относятся к вариантам премиального характера. Их выделяют высокие показатели тепловой отдачи, а также длительный срок службы, составляющий порядка 25 лет. К тому же они обладают весьма презентабельным внешним видом.

• Биметаллические радиаторы. Сегодня данный тип батарей пользуется большой популярностью. Благодаря присутствию в конструкции алюминия радиатор отопления выделяется высокими показателями тепловой отдачи. А благодаря присутствию стали (меди) такие радиаторы имеют длительный срок эксплуатации и выделяются прочностными характеристиками. В то же время цена таких батарей остается достаточно высокой.

• Радиаторы из меди. Данный вид батарей выделяется стойкостью к агрессивным средам и совершенно малым износом. Они надежны, легко выдерживают гидроудары и не подвергаются коррозии. Но их стоимость очень высока. В качестве теплового носителя для них можно использовать воду или антифриз.

По конструктивному признаку радиатор отопления может быть следующих видов:

• Секционные. Данный вид батарей выполнен из нескольких секций. Это позволяет собирать радиатор требуемого размера и мощности.
• Трубчатые. Представляют цельную металлическую конструкцию, выполненную из верхнего и нижнего коллектора. Эти коллекторы соединяются сваркой с помощью вертикальных трубок. Подобные батареи преимущественно применяются в централизованном отоплении.
• Панельные. Они бывают из стали или бетона. Бетонные – теплоносители располагаются внутри стен, здесь передача тепла осуществляется при помощи излучения.
• Пластинчатые. В данном случае осуществляется конвективный теплообмен. Они выполняются из сердечника и ребер из металла в виде пластин.
• Угловые радиаторы. Их размещают в углах комнат.
• Плинтусные. Эти агрегаты функционируют от низкотемпературных источников.

Также можно выделить электрические виды радиаторов:

• Масляные. Они являются идеальным оборудованием при необходимости обогрева комнаты до 30 квадратных метров.
• Кварцевые батареи. Они выполнены в виде монолитной плиты, изготовленной из кварцевого раствора. В качестве нагревательного элемента применяется сплав из хрома и никеля
• Плинтусные электрические.
• Конвекторы.
• Инфракрасные приборы.

Устройство

Для примера можно рассмотреть радиатор отопления из стали. Конструктивно он выполнен из 2-х стальных пластин, которые соединяются вертикальными и горизонтальными трубами в виде реберных каналов (2). По ним перемещается вода, которая отдает в комнату тепло. Пластины с ребрами закрываются решеткой, которая обеспечивает циркуляцию воздушных масс (3). К внешней пластине крепятся гофрированные листы из металла (6). Благодаря их большой площади существенно увеличивается тепловая отдача.

В ряде случаев батареи могут быть без ребер. В данном случае листы соединяются, образуя панель. Нагревательные пластины имеют гладкое или рифленое исполнение (5). Внешняя поверхность радиаторов окрашивается белой эмалью, которая отличается антикоррозионной стойкостью. В ряде случаев предусматривается наличие регулирующего клапана. К нему ставится термостатическая головка (1). Для подключения к отопительной системе радиатор имеет 4-е присоединительных патрубка (8). Чтобы имелась возможность перекрытия поступления теплового носителя, устанавливается вентиль (7).

Принцип работы

Радиатор отопления имеет довольно простой принцип работы. Тепловой носитель нагревается до необходимой температуры и перемещается по трубам. В момент, когда он доходит до радиатора, он начинает усиленно отдавать тепло воздушным массам, которые окружают батарею. Объясняется это тем, что радиатор имеет большую площадь поверхности. Степень отдачи тепла определяется конструкцией, а также материалом радиатора.

Температура батарей обеспечивается не только температурой теплового носителя, но также скоростью его перемещения через радиатор. Именно поэтому радиатор часто имеет регулировочные вентили или термические головки, чтобы можно было регулировать температуру и создавать в помещении требуемый уровень комфорта.

Применение

Радиаторы в нашей стране можно встретить повсеместно: и в доме и в квартире. Это неизменный атрибут, ведь условия нашего климата не позволяют обходиться без них. В одних домах они являются частью центрального отопления, а в других – элементом автономной системы отопления. В ряде случаев радиаторы служат не только источником тепла, но и выступают в качестве элемента интерьера. Поэтому к их выбору необходимо подходить со всей ответственностью.

Ошибки при подборе батарей могут доставить массу неприятностей — от протекания отопительного прибора вплоть до его разрушения. К тому же радиаторы из одного материала обеспечивают неодинаковую тепловую отдачу. Это значит, что зимой в доме можно будет мерзнуть или наоборот изнывать от жары. К тому же выбранные радиаторы могут совершенно не вписываться в дизайн помещения и постоянно портить настроение.

Устройство и принцип работы радиатора отопления

Для обустройства централизованной системы отопления используются самые различные приборы и узлы. И радиатор — один из ключевых составляющих отопительной цепи, который выполняет первостепенную роль и является незаменимым. В зависимости от конструкционных особенностей принцип работы и устройство радиатора отопления квартиры могут существенно отличаться.

Наиболее востребованной разновидностью радиаторов считался чугунный вариант. Еще несколько десятилетий назад эти конструкции использовались повсеместно. Внешне чугунный радиатор выглядит очень громоздко, а его вес слишком внушительный. Применять такую разработку в автоматизированных системах нельзя, поэтому люди стали отдавать предпочтение более усовершенствованным разработкам, выполненным из других материалов.

Чугунные установки характеризуются целым списком преимуществ:

1. 1. Способность справляться с внушительными нагрузками при перепадах давления.
2. 2. Устойчивость к коррозийным процессам.
3. 3. Устойчивость к воздействию агрессивных примесей в теплоносителе.

Стальной радиатор отличается небольшим весом и минимальной толщиной стенок, что делает его менее инертным. Большинство изделий из стали предоставлены в виде панелей с высокой теплоотдачей.

Что касается радиаторов из алюминия, то они отвечают практически всем требованиям клиентов. Плюсы систем включают в себя:

1. 1. Минимальный вес и эргономичность.
2. 2. Высокую теплоотдачу.
3. 3. Привлекательный вид.

Некоторые радиаторы выполнены из алюминия, к которому добавляют разные дополнительные материалы. Если стоимость конструкции слишком низкая, возможно в ней имеется значительная часть кремния, снижающего устойчивость к разрывам.

Более дорогие модели имеют в своем составе цинк и титан, обеспечивающие лучшую прочность и стойкость к механическим воздействиям. Такие батареи не боятся коррозийных процессов и обладают внушительным сроком службы.

Особой популярностью пользуются вакуумные модели. Они работают по принципу двойной передачи, а их конструкция состоит из герметичных секций, где отсутствует воздушная прослойка. Циркуляция теплоносителя осуществляется по плотно запаянной трубке, а сам процесс запускает кипение жидкости внутри секций. Внутреннее пространство труб плотно заполняется паром, который начинает конденсироваться на стенках и оседать снизу.

В результате прогрев секции осуществляется равномерно, а показатели КПД достигают невероятных показателей.

Разбираясь с принципом работы радиатора отопления, важно знать о его конструкции и устройстве. Если покупается секция батарей, то при любой возможности можно будет расширить площадь нагревания или докупить дополнительные элементы. При использовании панельной конструкции или конвектор модернизировать отопительную систему уже не удастся.

На этапе проведения расчетов не совсем просто оценить все нюансы, которые имеют прямое воздействие на объемы требуемого тепла для каждой части комнаты. И если устройство батареи отопления секционное, это позволит менять интенсивность прогрева путем уменьшения или увеличения количества секций.

В конструкции отопительного радиатора предусмотрено межосевое расстояние, указывающие на величину отрезка между центрами труб. Важно обращать внимание на такую характеристику еще на этапе выбора оборудования или при замене проложенной трубной разводки. Если новый радиатор отопления обладает другим показателем межосевого расстояния, придется менять его, т. к. он не соответствует трубной разводке.

При покупке радиатора также важно обращать внимание на диаметр труб. Если он слишком маленький, отопительные приборы засорятся всевозможным мусором, который содержится в теплоносителе.

Не секрет, что даже в очищенной воде могут иметься различные примеси, включая песок, ржавчину и окалину. Со временем такие вещества начинают оседать на стенах труб, снижая эффективность работы системы или полностью выводя ее из строя.

Разбираясь в устройстве алюминиевого радиатора отопления в разрезе, важно уделять внимание всем рабочим нюансам. В противном случае устройство быстро выйдет из строя и перестанет справляться со своими задачами.

Радиаторы отопления работают по простому принципу: прогретый теплоноситель перемещается из котла к трубам, а затем к отопительным приборам, вызывая прогрев окружающего воздуха. Если для передачи теплового потенциала используется конвекционный путь, повышение температуры в доме будет происходить гораздо быстрее, при этом сам радиатор будет называться конвектором. При передаче тепла посредством излучения, когда тепло переносит нагретая поверхность, устройство получит статус радиатора. В последнее время особым спросом пользуются комбинированные отопительные приборы, совмещающие в себе оба типа.

Если приоритет ставится на быстрый обогрев внутреннего пространства помещения, есть смысл отдать предпочтение конвекторным моделям. Но из-за слишком быстрой циркуляции воздуха, подобная установка быстро распространяет пыль, что негативно сказывается на общем состоянии присутствующих в доме людей. В связи с этим конвекторные радиаторы становятся востребованными только для самых проблемных ситуаций, например, для обеспечения воздушной завесы в здании с множеством стекол, где нет возможности установить традиционные батареи.

Независимо от температуры нагретой поверхности, радиатор отдает не больше 60% тепла посредством излучения. Оставшиеся 40% передаются путем конвекции. Это приводит к минимальной конвекции воздуха и хорошему прогреванию тех объектов, которые расположены в здании. Из-за такой особенности батареи отопления работают наподобие теплых напольных конструкций.

Разобравшись с принципом работы батареи отопления, можно переходить к составлению схемы и плана подключения узлов. Чертеж подобного соединения бывает различным, но в большинстве случаев используется индивидуальный план или заранее подготовленная схема, в которой учитывалась разводка труб.

Наиболее распространенным вариантом подключения является одностороннее. Оно подразумевает присоединение труб к радиаторам только с одной стороны. Схема особенно актуальна для малогабаритных квартир в многоэтажных постройках.

Также инженеры рассматривают вариант перекрестного или диагонального подключения. В этом случае теплопроводящая труба подводится к верхней части батареи, а отводящая — к противоположной. Выбирая такой вариант, необходимо учитывать устройство системы, т. к. он подходит только для длинных батарей с несколькими секциями. Правильно составленный проект подключения гарантирует равномерное распределение теплового потенциала по конструкции и лучший обогрев помещения.

Вариант нижнего подключения подразумевает подключение труб к нижним патрубкам, которые находятся на противоположных сторонах батареи. В плане эффективности схема уступает двум предыдущим, т. к. коэффициент полезного действия не превышает отметку 15%, тем не менее подобную схему разводки можно использовать для обустройства теплых полов.

Независимо от материала изготовления, принцип и устройство батареи выглядят практически одинаково. Единственные отличия касаются сфер применения, поэтому, чтобы выбор конструкции оправдал себя и был успешным, необходимо учесть такие факторы:

1. 1. Какой объем жидкости будет передаваться по трубам. Если он слишком большой, а циркуляция осуществляется естественным образом, желательно отдать предпочтение чугунным разработкам.
2. 2. Какой способ циркуляции и какая схема используется. Если речь идет о принудительном передвижении теплоносителя и замкнутом подключении с невысоким давлением, лучше использовать доступные изделия из алюминия.
3. 3. Стальные трубы актуальны для схем с двухконтурным котлом или с высоким рабочим давлением.
4. 4. Модели вакуумного типа являются лучшим решением для быстрого нагрева поверхности радиаторов и достижения лучшей экономичности.

Также при выборе будущей обогревательной системы необходимо обращать внимание на все мелочи, даже самые незначительные. Очень хорошо, если в агрегате имеется терморегулятор, который будет реагировать на изменение температурного режима и запускать работу котла после снижения температуры.

На этапе выбора нужно учитывать ширину оконного проема и диаметр труб, что позволит обустроить действительно эффективную систему отопления. Правильный подход к подготовке схемы и монтажу оборудования — залог долгой службы радиаторов, а также гарантия бесперебойного обогрева помещения.

Выбрать качественную отопительную систему для частного дома довольно сложно. Из-за высокого разнообразия моделей, форм исполнения и обширного ценового сегмента, неопытному покупателю бывает проблематично определиться с выбором. Если знать об основных критериях и руководствоваться рекомендациями, будущая покупка будет успешной и оправдает себя.

В техническом плане радиаторы имеют несколько рабочих свойств. В их числе:

• материал изготовления;
• форма исполнения;
• рабочие свойства.

Еще несколько лет назад единственным вариантом радиаторов являлись чугунные устройства, работающие на водяном теплоносителе. Такая продукция изготовлялась на отечественных предприятиях. Вариант реберной конструкции был придуман инженером Францом Сангали. Именно он запатентовал название «батарея»

В настоящее время на рынке предлагается масса разновидностей агрегатов, которые отличаются не только рабочими свойствами, но и преимуществами и минусами. Для успешного выбора подходящего решения необходимо правильно оценить эти моменты и учесть сферы применения устройства.

Современные модели радиаторов представляют собой высокоэффективные разработки, которые демонстрируют лучшие показатели КПД и при этом работают в любых условиях. Широкие возможности выбора позволяют найти идеальное решение и для больших территорий, и для маленьких. Среди ключевых разновидностей конструкций следует выделить:

1. 1. Секционные радиаторы.
2. 2. Батареи трубчатого типа.
3. 3. Панельные устройства.
4. 4. Пластинчатые модели.

Показатели теплоотдачи напрямую зависят от величины радиатора, ведь чем она больше, тем эффективнее будет работать установка, соответственно ей требуется больше давления. Также размер и вес такой конструкции будут внушительными.

Секционные модели пользуются самым большим спросом, т. к. они позволяют самостоятельно регулировать интенсивность прогрева, отталкиваясь от количества секций. Если владеть расчетной ведомостью мощности каждой секции, можно с легкостью рассчитать оптимальный рабочий режим.

По конструкционным особенностям у секционных батарей нет каких-либо замысловатых узлов. Для их соединения используется ниппельная система. С помощью этих соединительных узлов формируются горизонтальные каналы, по которым циркулирует жидкость. По мере прохождения по трубам теплоноситель отдает часть теплового потенциала окружающему пространству, вызывая прогрев воздуха. Нижние каналы оснащены специальными конвертами, где собирается весь мусор и тяжелые металлические частицы. Из-за специфической конструкции вероятность засорения секционных радиаторов практически исключается.