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.

Система радиаторного отопления

Система радиаторного отопления — самый распространенный вариант устройства обогрева зданий. Принцип работы состоит в поступлении нагретой жидкости (обычно воды) от котла по трубам в радиаторы, которые передают тепло в помещение. Такое отопление бывает разных видов в зависимости от определенных параметров.

Классификация по типу радиаторов

Радиаторы, используемые в системах отопления могут отличаться друг от друга конструкцией и материалом изготовления.

Секционные

Такие батареи состоят из одинаковых секций. Радиатор собирается в соответствии с необходимыми размерами и мощностью.

Могут быть изготовлены из чугуна, алюминия или алюминия и стали (биметаллические).

Трубчатые

Разработаны для централизованной системы отопления и представляют собой цельную металлическую конструкцию, имеющую нижний и верхний коллектор, которые располагаются горизонтально.

К ним присоединены вертикальные трубки.

Панельное оборудование

Производится из бетона или стали. Бетонные панели монтируются в стены, передача тепла происходит только излучением.

Пластинчатые

Представляет собой конструкцию, состоящую из сердечника и прикрепленных на него тонких металлических ребер. Пластины несут тепло конвективным способом.

Обособленно можно выделить угловые радиаторы. Они имеют особое расположение – монтируются в углу комнаты. Могут быть выполнены в любой конструкции.

По типу разводки

В зависимости от схемы соединения труб с нагревательным оборудованием системы отопления делятся на одно- и двухтрубные.

Однотрубная система

Принцип работы — жидкий теплоноситель поднимается по одному трубопроводу ко всем нагревательным элементам. В одноэтажном доме распространение тепла происходит в горизонтальном направлении.

Температура воздуха будет одинаковой во всех комнатах без исключения. В многоэтажных строениях по одному стояку горячая вода циркулирует от нижней точки к самой верхней в системе отопления. Верхние этажи обогреваются сильнее нижних. Контраст температур будет ощущаться даже в трехэтажных домах.

Преимуществом подобной системы является простота в проведении монтажных работ. При правильной регулировке давления в трубах все отопительные элементы обеспечиваются теплом достаточно эффективно.

Недостатков однотрубной системы отопления значительно больше. Все расчеты сети должны быть тщательно продуманы. Допущенные ошибки практически невозможно устранить без кардинальной перестройки всех отопительных объектов.

Каждый элемент в системе взаимосвязан. При поломке одного встанет работа всей магистрали.

Двухтрубная система отопления

Данная система имеет особую конструкцию. Здесь применяют схему параллельного подсоединения, что позволяет монтировать одинаковые радиаторные приборы. Через одну трубу подается горячий теплоноситель к радиатору, через другую выводится охлажденный. Между нагревательным объектом и батареями происходит постоянная циркуляция жидкости.

Основным достоинством двухтрубного подключения является возможность подавать теплоноситель одной температуры ко всем радиаторам, поэтому тепло будет одинаковым в любой точке многоэтажного дома.

Недостаток заключается в том, что на проведение отопительной магистрали затрачивается больше материалов. Необходимо устанавливать подающую и отводящую трубы.

Способы монтажа отопительного оборудования

Присоединение всех элементов отопительной конструкции может осуществляться по-разному. По способу монтажа к магистрали радиаторные системы отопления могут быть:

Вертикальная система имеет подключение снизу вверх. К одному стояку проводятся элементы отопления всех этажей в здании. Такой способ эффективен, но дорог.

Горизонтальная система применяется в зданиях, имеющих один этаж. Помещение обычно имеет большую площадь, поэтому конструкция отопления должна быть сложной. Подключение радиаторов происходит по горизонтальной траектории. Разводку стояков помещают в коридоре или подъезде.

Классификация по типу циркуляции теплоносителя

По способу создания циркуляции жидкости системы частного отопления подразделяются на два типа: гравитационные (с естественной циркуляцией) и насосные (с принудительным движением).

Перед монтажом следует учесть принципы работы каждого оборудования и выбрать наиболее подходящее под условия здания.

Системы с естественной циркуляцией

Естественное движение воды обусловлено только физическими процессами. Жидкость перемещается под давлением.

При правильной планировке такой системы отопление будет зависеть лишь от естественного напора воды. Сбои при соблюдении всех условий случаются крайне редко.

С принудительной циркуляцией

Если здание построено в местности с неустойчивым уровнем воды, специалисты рекомендуют провести оборудование с принудительной циркуляцией. Встраивается специальный насос, обеспечивающий постоянное движение теплоносителя.

Для его функционирования необходимо подключение к электроэнергии. При отключении электричества может возникнуть сбой во всей системе.

Открытая и закрытая система отопления

Все системы отопления также подразделяются на два типа, которые отличаются между собой не только важным элементом в структуре — расширительным баком, но и энергоэффективностью.

Система открытого типа

Основной принцип ее работы заключается в открытом расширительном баке. Вода нагревается в котле, устанавливаемом в самой низкой точке дома. За счет возникающего давления из-за разницы диаметров труб она поднимается вверх. Насос необязателен. В радиаторах теплоноситель остывает и снова попадает в нагревательный котел. Расширительный бак устанавливается в самой верхней точке. Он имеет открытую форму. Такой бак необходим, так как при нагревании вода увеличивается в объемах.

Радиаторы в открытом типе отопления должны быть изготовлены из металлов, отличающихся высокой прочностью. Следует выбирать между батареями из стали и чугуна.

Достоинством системы являются автономность работы. Она не зависит от электричества. Работа ее не будет сорвана из-за сбоев электроэнергии.

Такая конструкция имеет и серьезные недостатки. Она сложна в установке ввиду своей громоздкости. В баке вода быстро испаряется, поэтому возможно попадание воздуха в радиаторы. Вся внутренняя поверхность оборудования подвержена коррозии. Батареи медленно прогреваются, поэтому КПД открытой системы отопления низкое.

Система закрытого типа

Ее основное отличие – наличие закрытого бака, напоминающего по форме капсулу. Она разделена на две части мембранной перегородкой: в одной половине находится вода, а в другой — азот под давлением. Принцип работы: жидкость нагревается до нужной температуры, перемещается в расширительный бак и выравнивает давление. Обратно вода движется при помощи насоса.

Такая система способна отапливать большие площади, ей по силам обеспечить теплом здание любой этажности. Поэтому она получила широкое применение в частных и промышленных масштабах.

Закрытая система имеет ряд преимуществ:

1. Благодаря баку жидкость не испаряется, следить за уровнем воды нет необходимости.
2. Оборудование не подвержено коррозийным отложениям и окислению.
3. За счет регулировки давление на выходе и входе одинаково, поэтому трубы не подвергаются гидроударам.
4. Большой срок эксплуатации.
5. Высокая эффективность благодаря быстрому нагреву и хорошей теплоотдаче.