Общая характеристика радиаторов водяного отопления

Радиаторы относят к конвективно-радиационным отопительным приборам. Это значит, что тепло в помещение отдается одновременно двумя способами: конвекцией (75% общего теплового потока) и радиацией (25% теплового потока). По своей конструкции водяные радиаторы отопления подразделяют на секционные и панельные. Секционные радиаторы отопления представлены на рынке чугунными радиаторами, стальными радиаторами или алюминиевыми радиаторами, выделяют также биметаллические радиаторы отопления (из стали и алюминия); панельные радиаторы, как правило, изготовлены из стали.

Секционные радиаторы отопления

Чугунные радиаторы отопления

Секционные чугунные радиаторы производят с начала прошлого столетия. В настоящий момент это самый распространенный вид отопительных приборов в России, несмотря на обилие отечественных и импортных радиаторов отопления из более легких металлов — стали и алюминия.

Конструктивной единицей чугунных радиаторов является одно- или многоколончатая секция с каналами круглого или эллипсовидного сечения. Большинство чугунных радиаторов рассчитано на рабочее давление 6-9 атм, опрессовочное (испытательное) давление -15-18 атм и максимальную температуру теплоносителя — 130°С. Чугунные радиаторы обладают следующими свойствами, обуславливающими их популярность у российского потребителя:

• большой тепловой мощностью
• механической прочностью
• стойкостью к коррозии
• невосприимчивостью к плохому качеству теплоносителя

Существенными недостатками чугунных радиаторов являются:

• большая металлоемкость: масса составляет порядка 45 кг на 1 кВт тепла
• высокая тепловая инерция, из-за чего они совершенно не годятся для быстро регулируемых автоматических систем отопления
• уязвимость для гидравлических ударов в отопительной системе
• несоответствие санитарно-гигиеническим требованиям: пыль, осевшую между секциями очень сложно удалить
• трудоемкость транспортировки и монтажа из-за большого веса отопительного прибора
• неэстетичный внешний вид радиатора

Импортные чугунные радиаторы отличают высокое качество литья и современный дизайн. Особое место занимают чугунные радиаторы Guratec.

Алюминиевые радиаторы отопления

Секционные алюминиевые радиаторы занимают второе место на российском рынке отопительных приборов после чугунных радиаторов. Алюминиевые радиаторы представляют собой прессованные секции и коллекторы, изготовленные из алюминиевого сплава с добавлением кремния, придающего металлу необходимую прочность на разрыв. Существуют 2 варианта алюминиевых радиаторов:

1. литые радиаторы, где каждую секцию отливают как цельную деталь
2. экструзионные радиаторы, где каждая секция состоит из трех элементов, соединенных между собой при помощи специальных болтов. Герметизация соединений достигается либо посредством уплотнительных элементов, либо через клеевое соединение.

В отличие от чугунных, алюминиевые радиаторы обладают:

• повышенной теплоотдачей за счет оребрения секций
• большой скоростью нагрева (алюминиевые радиаторы нагревают воздух в помещении в несколько раз быстрее, чем чугунные)
• экономичностью потребления энергии из-за того, что алюминиевые радиаторы быстро нагреваются и столь же быстро остывают
• возможностью регулирования температуры воздуха в помещении
• небольшой массой (со всеми вытекающими последствиями легкостью транспортировки, монтажа и демонтажа)
• современным дизайном и весомыми эстетичными достоинствами

Металлоемкость алюминиевых радиаторов зависит от конструкции секций и расстояния между коллекторами и варьируется в пределах 11-21 кг на 1 кВт. Большинство радиаторов рассчитано на рабочее давление 6-25 атм, опрессовочное давление — 9-37 атм и максимальную температуру теплоносителя — 130°С. Чем выше рабочее давление, тем дороже стоит алюминиевый радиатор. В целом для обогрева загородного дома достаточно радиаторов, рассчитанных на рабочее давление 6 атм. Не лишены алюминиевые радиаторы и уязвимых мест, таких как:

• слабая конвекция
• повышенное газообразование, приводящее к завоздушиванию системы отопления
• большая вероятность возникновения протечек между cекциями
• концентрация тепла на оребрении

Более того, секционные алюминиевые радиаторы не рекомендуют использовать в системе отопления с резкими перепадами давления и температуры, а также при кислотности теплоносителя, не превышающей 7-8 ph. Дабы алюминиевые радиаторы долго и эффективно функционировали необходимо поддерживать узкий диапазон ph теплоносителя. Особую проблему составляет наличие металлов-антагонистов (меди, стали) в отопительной системе. Не стоит приобретать алюминиевые радиаторы, если трубопровод выполнен из меди, так как, контактируя через горячий теплоноситель, медь и алюминий вступают в негативную химическую реакцию. В местах соединения алюминиевых секций со стальными трубами необходимо использовать специальные оцинкованные переходники, дабы не допустить электрохимической коррозии.

Биметаллические радиаторы отопления

Биметаллические радиаторы изготавливают из двух металлов — стали и алюминия, благодаря чему они лишены недостатков, свойственных отдельно алюминиевым и стальным радиаторам при сохранении их главного достоинства — высокой теплоотдачи. Секция биметаллических радиаторов состоит из двух вертикальных стальных труб, облитых под давлением алюминиевым сплавом. Секции собирают с помощью стальных ниппелей. Высокую герметичность соединений биметаллическим радиаторам обеспечивают прокладками из термостойкой каучуковой резины, выдерживающей температуру до 200°С.

Алюминиевый корпус обеспечивает высокую теплоотдачу радиатора. Кроме того, алюминий быстро нагревается, что дает возможность регулировать расход тепла. Контакт теплоносителя с алюминием в биметаллическом радиаторе сведен к нулю. Запас прочности биметаллических радиаторов многократно превышает возможное давление в отопительной системе: прибор рассчитан на рабочее давление в 25 атм и опрессовочное давление в 37 атм. Поэтому биметаллические радиаторы охотно используют в отопительных системах с повышенным давлением. Недостатком биметаллических радиаторов является небольшой диаметр внутренних каналов.

Панельные радиаторы отопления

Стальные панельные радиаторы отопления

Панельные стальные радиаторы производят с 50-х годов прошлого века, поэтому они не являются диковинкой на российском рынке. Конструктивно панельные стальные радиаторы представляют собой два штампованных стальных листа толщиной 1,4-1,5 мм, состыкованных между собой двумя способами:

1. горизонтальными коллекторами, соединенными вертикальными колонками (колончатая форма)
2. горизонтальными параллельно и последовательно соединенными каналами, приваренными к одной панели (змеевиковая форма)

Стальные панели выпускают в однорядном или двухрядном исполнении, часто с декоративным покрытием из термостойкой эмали. Поверхность панельных стальных радиаторов может быть ребристой или гладкой. В массе своей стальные радиаторы рассчитаны на рабочее давление 6-10 атм и максимальную температуру теплоносителя от 110 до 150°С.

К достоинствам панельных стальных радиаторов можно отнести:

• высокую теплоотдачу
• соответствие санитарно-гигиеническим требованиям
• малую тепловую инерцию
• небольшую массу (по сравнению с чугунными радиаторами)
• достаточно эстетичный внешний вид

Так как резьбовых соединений в панельных стальных радиаторах всего два, вероятность возникновения протечек ниже, чем у секционных радиаторов. Главные недостатки стальных панельных радиаторов – незначительная площадь нагревательной поверхности и уязвимость к коррозии. Из-за незначительной коррозийной стойкости стальные панельные радиаторы лучше устанавливать в закрытые системы отопления. Одним из лидеров в производстве стальных панельных радиаторов является немецкая компания Kermi. Отличительная особенность радиаторов Kermi — вертикальное конвективное оребрение, которое у однопанельных приборов приваривают к тыльной стороне панели, а у многопанельных располагают между панелями. Благодаря оребрению тепловая отдача отопительного прибора существенно возрастает. Последние модели радиаторов Kermi обеспечивают высокую теплоотдачу при небольшом количестве теплоносителя. Небольшое содержание воды в радиаторах Kermi позволяет быстро и точно регулировать температуру воздуха в помещении, что ведет к экономии энергии.

» data-info_stock_main=»Ворошилова 2|Энгельса 28|5Предпортовый 22″ data-info_stock_time=»1|3|5|7|14|30|60″ data-info_stock_timetext=»день|дня|дней|дней|дней|дней|дней» data-cart_n=»0″ data-cart_summa=»0″ data-cart_class=»null»/>

Как сделать водяное радиаторное отопление в доме

О сновная задача системы отопления – восполнять тепловые потери дома, поддерживать комфортную температуру в отапливаемых помещениях. Наиболее привычным при этом является водяное радиаторное отопление. Источником тепла выступает водогрейный котел. Теплоносителем является вода или антифриз, который по трубам распределяется по радиаторам, установленным в помещениях, и передает им часть тепла. В конечном счете тепло передается от поверхности радиатора воздуху в помещении и окружающим поверхностям в виде лучевой энергии.

Содержание.
1. Как работает система отопления.
1.1 Радиаторное отопление с естественной циркуляцией.
1.2 Радиаторное отопление с принудительной циркуляцией.
2. Особенности конструкции системы отопления.
3. Выбор котла отопления.
4. Выбор радиаторов.
5. Выбор труб для отопления.
6. Порядок выполнения работ своими руками

Как работает система отопления

Радиаторная система отопления бывает нескольких модификаций. В зависимости от типа котла, варианта подключения радиаторов, способа циркуляции теплоносителя в системе разделяется:

• отопление с естественной циркуляцией,
• с принудительной циркуляцией.

По способу подключения:

• двухтрубная параллельная,
• однотрубная последовательная,
• комбинированная.

Радиаторное отопление с естественной циркуляцией

Распространенной является комбинированная система отопления с естественной циркуляцией. Вода циркулирует под действием сил гравитации. Теплая вода легче холодной, а потому всегда стремится вверх, холодная опускается.

От котла прокладываются трубы к радиаторам и от них обратно к котлу, образуя отопительный контур. Труба, отходящая от котла, вначале поднимается как можно выше на чердак или под потолок. Это наивысшая точка системы отопления куда стремится подняться теплая вода. Дальше идет горизонтальный участок трубы большего диаметра, верхняя разводка, по периметру всего здания. От нее вертикально вниз отходят трубы меньшего диаметра к радиаторам, установленным под каждым оконным проемом.

Горячая вода, поступающая из котла, вытесняет из верхней трубы холодную и в итоге попадает в радиаторы. По всему своему маршруту вода начинает понемногу остывать, существенно теряя свою температуру в радиаторах, которые обладают большей площадью стенок и теплопроводностью. Вода, нагретая изначально до 85-90 о С, остывает в радиаторах примерно на 20 о С, становится тяжелее и тянет за собой весь остальной объем теплоносителя в системе.

Ко второму отводу радиатора подключается труба, которая опускается вниз к полу или в подвальное помещение, но не ниже, чем расположена нижняя граница бака в водогрейном котле. На этом уровне проложена труба большего диаметра, к которой подсоединяются отводы всех радиаторов. Остывшая вода опускается в нижнюю трубу (обратку) и поступает в котел, где снова нагревается, и процесс повторяется вновь.

Преимущества отопления с естественной циркуляцией в простоте самой конструкции. Нет нужды использовать насосы для перекачки воды. Однако требуется скрупулезный расчет всех элементов отопления, чтобы поддерживать естественный ток воды.

Эффективность системы отопления, скорость течения воды, зависят от:

• разницы уровней верхней разводки, горизонтального участка трубы на чердаке и нижней обратки;
• перепада температур, то есть эффективности теплообмена между водой и стенками радиатора и между радиатором и окружающим его воздухом в помещении;
• строго подобранного размера сечения труб с минимальным сопротивлением току воды.

Если монтаж можно провести и самостоятельно, то проектирование лучше доверить профессионалам. Все характеристики и параметры системы взаимосвязаны. Для естественной циркуляции проектирование особенно сложное и ответственное, а ошибки чреваты плохим обогревом или резким повышением расходов на топливо. Учитывается планировка здания, данные о фактических потерях тепла в каждом помещении, выбранный тип котла и радиаторов. В результате проектирования получается полный объем данных, необходимый, чтобы собрать радиаторное отопление.

Радиаторное отопление с принудительной циркуляцией

Альтернативой является система с принудительной циркуляцией. Наличие циркуляционного насоса решает часть проблем, связанных с естественной циркуляции. Например, в загородном доме, коттедже будет весьма уместным насос, способный быстро прокачать теплоноситель и ускорить прогрев помещения. Уже нет нужды подбирать строгий диаметр труб и думать над их распределением, но добавляется один существенный нюанс: система отопления становится полностью зависимой от электричества. Если не будет электричества для питания насоса, не будет и обогрева.

Особенности конструкции системы отопления

С нагревом вода расширяется, и, если бы контур отопления был герметичным, то неизбежно росло бы давление в трубах и радиаторах, что могло привести к аварии и прорывам. Но в верхней точке системы к трубе непосредственно над котлом подключается расширительный бачок. В него поступает излишек воды из системы. Минимальный объем резервуара выбирается равным 10% от объема всей системы отопления.

В расширительный бачок выходят пузырьки воздуха и пара, неизбежно образующиеся в воде во время работы отопления. Если они останутся в трубах или радиаторах, то образуют газовый карман, который ухудшит или вовсе остановит циркуляцию. В негерметичном расширительном баке воздух беспрепятственно выходит наружу. Для аварийного сброса воды при переполнении в верхней части расширительного бака закрепляется патрубок, от которого ведется шланг в канализацию или дренажную яму.

В нижней точке системы, а именно на обратке, недалеко от котла, устанавливается тройник с патрубком и шаровым краном на конце. Этот отвод нужен для полного сброса воды из системы отопления при выполнении профилактических, ремонтных работ, а также осушении системы в теплое время года, когда она не используется.

Все горизонтальные участки не должны быть уложены строго по уровню. Чтобы способствовать естественной циркуляции, необходимо трубы разводки устанавливать с небольшим уклоном. Высшая точка устанавливается непосредственно над котлом, до самого дальнего стояка разводка монтируется с уклоном примерно 1-2 градуса (не менее 0,5 градуса), опускается на 5 мм. каждый метр длины.

Аналогично труба обратного тока от радиаторов к котлу устанавливается с уклоном в сторону котла. В дальней от него точке труба располагается выше, чем ввод в котел, со снижением на 5 мм. каждый метр длины. Котел располагается ниже уровня установки радиаторов, в отдельном оборудованном полуподвальном/подвальном помещении.

Спуски от распределительного канала к радиаторам лучше всего делать как можно ровнее, не отходя от вертикали. В месте подключения радиатора желательно, чтобы длина горизонтального участка была не более 1 метра.

Все радиаторы подключаются одинаково одним из следующих способов:

• односторонний;
• двухсторонний по диагонали;
• двухсторонний по нижней границе радиатора (седельное подключение).

В одностороннем подключении каждый радиатор снабжается байпасом, перемычкой из трубы между подводящей и обратной трубой. При установке на входе в радиатор, на выходе и на байпасе запорной арматуры можно включать или отключать отдельные радиаторы так, чтобы сопротивление системы не менялось.

Выбор котла отопления

Газовый котел – оптимальный вариант для частного дома. Высокий КПД, низкая стоимость газа и малые эксплуатационные затраты определяют его преимущества. Автоматика обеспечивает беспрерывный равномерный нагрев, адекватную и быструю реакцию системы на изменение настоек. Лучший выбор при условии газификации дома.

Твердотопливные котлы, рассчитанные на использование дров, брикетов или угля, составляют альтернативу газу. В простом варианте исполнения котла придется вручную заправлять топливо в топочную камеру по мере обогрева. Котлы с автоматизацией процесса подачи топлива стоят дороже и все рано уступают в скорости реакции на изменение настроек. И все же в отсутствии газа в загородном доме, коттедже это фактически единственный вариант.

Электрические водогрейные котлы хороши только в случае, когда нет газа, или он, как и твердые виды топлива, чересчур дорогой, а радиаторное отопление уже смонтировано. Нередко электрические водогрейные котлы устанавливаются как запасной вариант в поддержку основному.

Выбор радиаторов

Это отдельная обширная тема. Радиаторы для отопления бывают:

Определить лучший вариант, в особенности для частного дома, может оказаться весьма проблематично, требуется объективно взвесить все преимущества и особенности каждого типа батарей и остановиться на одном конкретном варианте. Совмещать несколько вариантов в одной системе категорически не рекомендуется.

При условии жесткого контроля качества теплоносителя фактически любые радиаторы будут эффективными. Чугунные радиаторы обладают большей тепловой инертностью, то есть даже при выключении котла еще долго будут оставаться горячими, но выглядят не эстетично. Стальные радиаторы создают мощный конвекционный поток и быстро прогреваются.

Алюминиевые и биметаллические радиаторы в данном случае стоят в одном ряду. Они обладают показателями теплоотдачи выше, чем чугунные и стальные и выглядят эстетично. Качественное заземление и эффективный отвод газов из системы устраняет опасность в использовании алюминия в системе отопления.

Медные радиаторы обладают лучшими показателями во всех отношениях, однако их стоимость может составить подавляющую часть всего бюджета, выделенного на оборудование отопления.

Выбор труб для отопления

Основное требование к трубам – максимальная пропускная способность и минимальное сопротивление току теплоносителя. Выбирать предстоит из следующих вариантов:

• стальные трубы;
• полипропиленовые;
• из сшитого полиэтилена;
• металлопластиковые;
• медные.

Выбор меди аргументирован только при использовании медных же радиаторов. Преимущества сшитого полиэтилена, как, впрочем, и металлопластика, не играют фактически никакой роли в системе отопления с естественной циркуляцией в частном доме. Температура теплоносителя достаточно высокая, достигает 85-90 о С, фактически на пределе допустимого уровня для полимеров. Способ прокладки не требует использования протяженных участков сложной формы, так что и вариант прокладки протяженных участков трубы без соединений, в этом случае не актуален. Зато наличие фитингов при подключении радиаторов, в которых сечение канала идет на сужение, отрицательно сказывается на сопротивлении каждой ветки, что недопустимо для естественной циркуляции.

Верным вариантом будет выбор стали или полипропилена. Все соединения выполняются с сохранением внутреннего диаметра, обеспечивая равномерный ток жидкости. Сталь требует сварных работ, а после этого постоянного окрашивания для защиты от коррозии. Выбор полипропилена такие недостатки устраняет.

Выбор диаметра выполняется одновременно для центральных труб и стояков. Учитываются следующие факторы:

• скорость течения теплоносителя;
• объем теплоносителя в системе;
• сопротивления всего контура и каждого участка в отдельности;
• равенство сопротивления параллельных контуров.

Порядок выполнения работ своими руками

1. Устанавливается котельное оборудование. Желательно все этапы выполнить в соответствии с требованием производителя котла, включая допустимые расстояния до ограждающих конструкций, доступа к основным узлам оборудования, мер безопасности.
2. Устанавливается расширительный бак на чердаке. Нужна прочная опора и каркас, способный выдержать вес бака при наполнении его водой.
3. Устанавливаются радиаторы под каждым оконным проемом в отапливаемых помещениях.
4. Опускаются и фиксируются трубы к каждому радиатору от уровня, где будет проходить верхняя разводка согласно проекту.
5. Формируется развязка для подключения радиатора, байпаса и трубы на обратку, которая ведется параллельно полу или выводится в подпольное пространство, подвал.
6. Прокладывается верхняя разводка, труба в чердачном помещении с учетом необходимого наклона, над каждой точкой включения очередного стояка устанавливается тройник и подключается труба, идущая к радиатору.
7. Прокладывается труба обратного хода с соединением к каждому стояку и с обязательной установкой сливного крана.

Допускается подключение двух радиаторов к одному стояку, если они расположены рядом друг с другом. После того как радиаторное отопление собрано своими руками, его необходимо проверить. Для этого система наполняется водой и запускается котел на максимальных установках. Если все отлично работает, то монтаж системы отопления в частном доме можно считать завершенными.

Оставляйте ваши советы и комментарии ниже. Подписывайтесь на новостную рассылку. Успехов вам, и добра вашей семье!