Как работает батарея отопления в квартире

Автономная система отопления

Схема автономного отопления

Какими параметрами следует руководствоваться при выборе котла, и как устроен радиатор отопления? Это лишь немногая часть вопросов, которые приходится решать собственнику частного дома при планировании системы обогрева. Сначала разрабатывается схема отопления, определяются ее основные параметры – температурный режим работы, количество и месторасположение радиаторов, устройств управления.

Следующий этап — узнать, как устроен котел для отопления, и выбрать оптимальную модель

Это очень важно, так как он будет напрямую влиять на КПД и характеристики всего контура обогрева дома

Устройство котла отопления

Устройство газового котла

Принцип работы любого котла – получение тепловой энергии от энергоносителя (уголь, дрова, газ, дизельное топливо) и передача ее теплоносителю. Устройство котла отопления напрямую зависит от типа используемого топлива. Рассмотрим это на примере самых распространенных моделей — газовых.

Основным компонентом в данном случае является горелка. В ней энергия от горячего газа с помощью теплообменника передается воде. В твердотопливных моделях эту функцию выполняет камера сгорания. Помимо этого в котлах зачастую присутствуют следующие компоненты:

  • Система подачи воды в теплообменник;
  • Патрубок дымохода для отвода угарных газов;
  • Элементы управления – контроль интенсивности пламени, содержания СО2, тяги, температуры воды и т.д.;
  • Циркуляционный насос – предназначен для повышения скорости движения теплоносителя. В комплектацию большинства твердотопливных и некоторых газовых котлов не входит;
  • Расширительный бак и система безопасности.

При выборе газовых моделей нужно обращать особое внимание на наличие второго контура, предназначенного для ГВС. Не рекомендуется приобретать котел, мощность которого выше требуемой

Это приведет к росту расхода энергоносителя и как следствие – повышению финансовых затрат на обслуживание

Не рекомендуется приобретать котел, мощность которого выше требуемой. Это приведет к росту расхода энергоносителя и как следствие – повышению финансовых затрат на обслуживание.

Устройство радиаторов отопления

Батарея отопления в разрезе

Устройство радиатора отопления не меняется уже многие годы. Несмотря на применение новых материалов изготовления, улучшения внешнего вида батареи — при ее создании всегда руководствуются проверенной схемой.

На каких принципах основано устройство стандартной батареи отопления? Она должна состоять из двух компонентов – трубопроводов, по которым течет теплоноситель и теплообменной поверхности. При проектировании стараются увеличить тепловую отдачу и при этом уменьшить полезный объем транспортной магистрали. Для этого в устройстве радиатора отопления применяют материалы с увеличенным показателем теплопередачи – алюминий, медь и т.д

Для пользователя важно обращать внимание на такие параметры устройства стандартной батареи для отопления:

Номинальная мощность, Вт. Производители указывают значение этой характеристики при определенном температурном режиме работы системы. Например — 70/55 или 90/70;

Секционная или панельная модель. Для первых существует возможность увеличения полезной площади путем добавления секций;

Способ подключения

Это важно знать при анализе устройства системы отопления в многоквартирном доме. Если присутствует верхняя разводка труб – следует приобретать модели с боковым подключением.

Помимо установки радиаторов обязательно предусматривается их правильная обвязка. Ее компонентами являются запорная арматура, кран Маевского. Для большей экономичности рекомендуется монтаж терморегулируемого клапана.

Одним из главных факторов нормальной работы радиатора является его правильная установка и подключение. При несоблюдении норм его КПД может снизиться на 10-15%.

Принципы работы отопления

Циркуляция воздуха – важный фактор в работе отопления

Прежде чем рассмотреть, как устроен котел отопления или конструкцию батарей – нужно разобраться в основополагающих принципах построения любой схемы. Она должна состоять из компонентов, обеспечивающих бесперебойную работу всей системы.

Независимо от того, как устроена система отопления многоэтажного дома или частного коттеджа – следует обеспечить нагрев, транспортировку и передачу тепловой энергии в помещения. Для этого необходимы такие составляющие элементы:

  • Нагрев теплоносителя. В автономных системах эту функцию выполняет котел или любой другой нагревательный прибор (электрический конвектор, ИК пленка и т.д.). Для централизованного отопления обустраиваю тепловые пункты распределения, которые поставляют нагретую воду нескольким многоэтажным домам;
  • Транспортные магистрали — трубопроводы. По ним осуществляется передача теплоносителя от источника его нагрева непосредственно потребителю. Как устроена система отопления многоэтажного дома и в чем ее отличие от автономной? Для первой рядовой жилец дома фактически не может влиять на степень нагрева воды в трубах. В автономной это делается с помощью регулировки мощности котла отопления;
  • Батареи и радиаторы. Они предназначены для передачи тепловой энергии от горячей воды воздуху в помещении. В зависимости от того как устроена батарея отопления, она может обладать различными параметрами энергоемкости и тепловой отдачи.

Как устроить систему отопления и что в первую очередь следует выбирать для ее комплектации? Больший интерес представляет обустройство автономных схем в частных домах, так как в данном случае собственник сам выбирает источник тепловой энергии, планирует разводку трубопроводов и эксплуатационные параметры системы.

Для того, чтобы устроить систему отопления самостоятельно – нужно сначала рассчитать тепловые потери в здании. Исходя из этого можно выбрать котел определенной мощности.

6 Общие вопросы

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»

Лучшие производители вакуумных радиаторов

Широким ассортиментом на рынке отопительных приборов вакуумные пока не отличаются. Среди потребителей особым авторитетом пользуются изделия компании EnergyEco. Этот российский производитель использует для изготовления батарей 1,5 мм сталь. Пользователи отмечают высококачественное исполнение, хорошую теплоотдачу — около 170 кВт на один элемент.

Рабочим для радиатора является давление от 0,6 до 1,3 МПа. Даже при 2 МПа прибор может работать, но 5 МПа для него очень много — он начинает разрушаться. Стоимость радиатора от ЕнерджиЕко немалая, но спрос на него не падает.

Производитель Форвакуум выпускает вакуумные приборы настенного и плинтусного типа. Теплоотдача регистра длиной 1 м при температуре теплоносителя 50 °C составляет 239 Вт.

Термосифонный регистр отличается небольшой металлоемкостью, т. к. его тонкостенный корпус не рассчитан на большое внутреннее давление. При 50 °C и использовании этанола оно составляет всего 0,027 МПа

Можно встретить на рынке и радиаторы китайского производства. Они будут иметь меньшую цену, но иногда и сомнительное качество. При покупке их следует тщательно осматривать, проверять документацию.

Разнообразие отопительных радиаторов

Наиболее традиционными являются чугунные модели радиаторов отопления, которые знакомы всем. Сегодня эти агрегаты эксплуатируются крайне редко ввиду их большого веса и невозможности установки в системах отопления, функционирующих автоматически. Однако есть у этих приборов и свои достоинства, которые выгодно отличают их от батарей из других материалов.

В первую очередь, конструкция радиатора отопления из чугуна позволяет ему переносить серьезные перепады давления

Кроме того, такие батареи устойчивы к появлению на них коррозионного налета и стойко переносят воздействия находящихся в теплоносителе вредных примесей, что также немаловажно

Устройство радиатора отопления панельного типа является несколько иным. В первую очередь, эти аппараты существенно легче чугунных батарей. К тому же их стенки менее толстые, что снижает показатели их инерционности. Принцип работы радиатора отопления из стали, оборудованного по панельному типу, основан на большей теплоотдаче по сравнению с другими моделями. Кроме того, внешний вид этих устройств является гораздо более современным. Многие потребители по достоинству оценивают алюминиевые отопительные батареи. Эти радиаторы также имеют весьма небольшой вес, их теплоотдача является вполне приемлемой, а дизайн может быть самым разным.

Иногда можно встретить такие отопительные приборы, где алюминий является не единственным материалом, входящим в состав изделия. В недорогих аппаратах дополнением выступает кремний, препятствующим разрыву конструкции в случае серьезных перепадов давления и температуры.

А в тех приборах, которые стоят дороже, может содержаться цинк и титан, поскольку именно эти вещества призваны обеспечить конструкцию повышенной стойкостью к различного рода повреждениям механического характера и защитой от появления коррозии.

Варианты монтажа радиаторов

Как известно, устройство любой коммуникации в доме обязательно требует наличия проектного плана, а также нужной схемы установки того или иного прибора. Подключения радиаторов отопления может быть выполнено несколькими способами в зависимости от того, какой тип имеет система труб.

Еще один тип подключения – перекрестное, или диагональное. Суть такого устройства заключается в том, что монтаж трубы подвода осуществляется с одной стороны радиатора в его верхней части, а трубы отвода – снизу прибора с обратной стороны. Наиболее подходящим такой способ установки будет для тех батарей, которые оснащены большим количеством секций и имеют внушительную длину. В такой конструкции теплоноситель сможет распространиться по всей площади помещения, максимально увеличив параметры теплоотдачи.


Существует также вариант нижнего подключения. Монтаж труб подвода и отвода выполняется к расположенным внизу патрубкам на разных сторонах батареи. Эффективность такого способы подключения существенно ниже по сравнению с двумя вышеописанными типами монтажа, но этот вариант будет актуальным в том случае, если система теплоснабжения оборудована в полу.Устройство радиатора отопления на видео:

Обзор разных видов

Перед тем как приобрести столь ценное для комфортной жизни оборудование, следует разобрать все свойства радиаторов из разных материалов и понять, какие лучше выбрать для отопления вашего частного дома.

Настоящие «ветераны» рынка. Характеризуются высокими эксплуатационными показателями, впечатляющей долговечностью и стойкостью к разного рода нагрузкам. Хорошо зарекомендовали себя при использовании в системах с высокими показателями рабочего давления – в среднем до 10 бар .

Секции таких батарей имеют довольно большой объем и толстые стенки, что гарантирует достаточно высокоэффективный обогрев. Срок службы чугунных приборов в большинстве случаев заметно превышает 50-летний показатель .

Показатели теплоотдачи 1 секции прибора могут колебаться в среднем от 100 до 200 Вт. Конкретное значение определяется типоразмером отделения. Сравнительные характеристики чугунных и биметаллических радиаторов вы сможете посмотреть в этой статье .

В целом же чугунные батареи, известные своей практически абсолютной устойчивостью к контактам с низкокачественными теплоносителями, пользуются большой популярностью среди отечественных потребителей – сказываются особенности эксплуатации.

Радиаторы из этого материала прекрасно зарекомендовали себя в частном домостроительстве. Особенности конструкции и исходного сырья таковы, что готовое изделие весит гораздо меньше по сравнению с ранее рассмотренным чугунным аналогом и имеет менее толстые стенки, что обеспечивает более быстрый нагрев агрегата.

Современные стальные батареи могут использоваться в системах с рабочим давлением до 10 атм и температурой не более +150 градусов. В продаже доступны модели с горизонтальными и вертикальными каналами.

К числу дополнительных преимуществ подобных устройств можно отнести широкий ассортимент дизайнерских решений – батареи с завода могут иметь разнообразную расцветку, что позволяет органично вписать их в любой интерьер.

Алюминиевые

Изделия из алюминия выгодно отличаются от «собратьев» малым весом, элегантностью и высокими показателями теплоотдачи. Подобные изделия совмещают в себе 2 механизма передачи тепла: посредством конвекции и излучения, что делает их наиболее эффективными приборами для обогрева жилых помещений. При этом допустимое рабочее давление в системе также впечатляет – до 18 атм .

Алюминий характеризуется высокой теплоотдачей, что позволяет обеспечивать максимально эффективный обогрев. В целом при использовании алюминиевых батарей отмечается примерно 20-30%-я экономия расхода теплового ресурса по сравнению с приборами из других материалов.

Биметаллические

Изделия изготавливаются с одновременным использованием высокопрочной стали (внутренний коллектор) и алюминия (внешняя часть изделия). В отношении показателей рабочего давления биметаллические батареи существенно превосходят ранее рассмотренные варианты – до 35 атм .

Совместное использование алюминия и стали в конструкции устройств позволило существенно повысить их устойчивость к контакту с теплоносителем, а также прочность, устойчивость к коррозионным повреждениям и показатели теплоотдачи. При этом агрегаты имеют сравнительно компактные габариты и в целом аккуратный внешний вид.

Биметаллические отопительные радиаторы характеризуются относительной легкостью монтажа и одинаково хорошо сочетаются с системами централизованного и автономного обогрева. Как рассчитать какое количество секций радиатора вам необходимо смотрите тут .

Конструкция прибора представлена цельнотянутой медной трубой. Другие металлы при изготовлении подобных агрегатов не применяются. Диаметр трубы составляет порядка 2,8 см. Дополнительно присутствуют медные ребра и декоративный кожух, как правило, изготавливаемый из деревянного массива.

По показателям теплопроводности медь превосходит алюминий примерно в 2 раза, а чугун и сталь в среднем в 5-6 раз. В комплексе с низкой инерционностью, радиатор обеспечивает быстрый и эффективный прогрев обслуживаемого помещения.

Объем батареи вмещает немного воды, благодаря чему агрегат разогревается на протяжении 3-5 минут. Упомянутое свойство в особенности актуально для автономных отопительных систем – это исключает необходимость постоянного подогрева и «прогона» больших объемов теплоносителя по трубопроводу, как, к примеру, в случае с батареями из чугуна.

Медь устойчива к коррозии. хорошо показывает себя при работе в комплексе с теплоносителем с низкой температурой, отличается высокой пластичностью и устойчивостью к воздействию агрессивных сред.

Предметы мебели

Несколько примеров меблировки кухни, объединенной с гостиной:

  1. 1. Диван. Он становится предметом, который зонирует пространство. Диван ставят спинкой к тому месту, где готовят еду. В небольшие комнаты (менее 20 кв м) ставят уголок, который располагают у стены, установленной перпендикулярно или параллельно от кухни.
  2. 2. Гарнитур. По мнению дизайнеров, минималистичные модели без вычурных деталей смотрятся современно. Сервиз, вазы или бокалы ставят на открытой полке. Для них можно купить модную витрину. Мебель ставят возле стены. Если пространство большое (20 кв м, 25 кв м или 30 кв м), то в центральной части можно установить остров, в котором есть и отделы для кухонных приборов.
  3. 3. Комплект мебели. Стиль должен сочетаться с оформлением обеих комнат. В малогабаритных помещениях хорошо смотрится компактный столик и стулья, сделанные в из прозрачного материала или окрашенные в светлые цвета. В интерьер гостиной можно поставить стол с круглой столешницей. В просторных помещениях комплект устанавливают возле стенки или в центральной части. Здесь будет хорошо смотреться вытянутый обеденный стол прямоугольной формы.

Особенности монтажа терморегулятора

Прежде чем установить аппарат, надо определиться с его месторасположением. Зависит функционирование терморегулятора от ряда факторов. Например, температурного режима вне помещения, циркуляции воздуха в здании

Наличие прямых лучей солнца также имеют немаловажное значение. Учитываются и посторонние источники тепла (холода) в квартире. Связано это с тем, что нагретый воздух скапливается вверху: температурная разница на нижнем и верхнем уровне помещения будет существенной

Монтируют аппараты по горизонтали труб около места ввода в отопительное оборудование. В городских квартирах терморегулятор на радиатор отопления сначала лучше установить там, где температурные колебания ощутимы больше всего. Это могут быть: комната, подверженная воздействию прямых лучей солнца, кухня

Связано это с тем, что нагретый воздух скапливается вверху: температурная разница на нижнем и верхнем уровне помещения будет существенной. Монтируют аппараты по горизонтали труб около места ввода в отопительное оборудование. В городских квартирах терморегулятор на радиатор отопления сначала лучше установить там, где температурные колебания ощутимы больше всего. Это могут быть: комната, подверженная воздействию прямых лучей солнца, кухня.

Естественно, перед установкой регулятора, его надо приобрести. Можно его купить либо в магазине, либо заказать через сеть Интернет. На терморегулятор для радиатора отопления цена зависит от типа его подключения и фирмы-производителя. В среднем стоимость прибора начинается от 1000 рублей. Надо сказать, что диапазон цен достаточно широкий. Когда агрегат куплен, и место его расположения выбрано, можно приступать к монтажу.

Проводится установка терморегулятора на радиатор отопления по определенному алгоритму:

  • отключается подающий стояк, из системы сливается весь теплоноситель;
  • отрезаются горизонтальные подводки, при этом желательно соблюдать определенное расстояние от батареи;
  • отрезанная труба, краник снимаются с отопительного прибора;
  • от запорного крана и клапана термостата отсоединяются хвостовики и гайки, и заворачиваются в пробки радиатора;
  • выполняется сборка трубной обвязки;
  • все ставится на заранее выбранное место;
  • обвязка соединяется с расположенными горизонтально трубами подводки, присоединенными к стояку.

Как видно, установить регулятор на радиатор отопления несложно. Но если система однотрубная, то при подключении термостатического устройства потребуется заменить схему подключения обогревателя. С этой целью для стыковки прямой и обратной подводки конструкции необходимо установить перемычку — байпас. Этот элемент дает возможность теплоносителю циркулировать, если нужно будет перекрыть отопление регулятором температуры.

Для выполнения схемы потребуется снять прибор. Предварительно надо перекрыть вентили. Если система двухтрубная, то контролировать поступление воды в радиатор возможно. Но в этом случае надо термостат радиатора ставить на верхнюю подводку.

Таким образом, можно сделать вывод, что для регулировки температуры в помещении сегодня используются специальные электротены и терморегуляторы. Первые применяются в случае, если надо повысить теплоотдачу обогревателей, а вторые – чтобы снизить температуру и сделать обогрев более равномерным. Регуляторы температуры можно приобрести в любом магазине за вполне приемлемую цену. Устанавливать их несложно и вполне реально провести монтаж своими силами.

https://youtube.com/watch?v=83LWCYqAFEk

Трехходовой клапан

Нетрадиционным устройством для регулирования температуры отопительных приборов является трехходовой клапан. Он ставится на соединении байпаса и подающей трубы, которая идет к батарее. Чтобы клапан мог выполнять функцию стабилизации уровня нагрева радиатора, он должен иметь терморегулирующую головку. В случае подъема температуры возле головки выше требуемой подача теплоносителя в батарею прекращается, поток жидкости движется через байпас. Когда происходит остывание, клапан снова открывается, и происходит нагрев радиатора. Такой способ регулировки подходит для однотрубных систем, имеющих вертикальную разводку.

Важно! В домах с централизованной системой отопления теплоноситель обычно содержит посторонние частицы, которые засоряют термостаты. Поэтому в квартире без опаски можно ставить ручные краны или вентили, а также трехходовые клапаны. Если вы хотите установить автоматические регуляторы тепла, перед ними нужно обязательно ставить фильтры, которые придется регулярно чистить

Если вы хотите установить автоматические регуляторы тепла, перед ними нужно обязательно ставить фильтры, которые придется регулярно чистить.

Особенности напольных радиаторов отопления

Напольные радиаторы отопления не новинка – они выпускаются довольно давно, но не пользуются особым спросом на рынке отопительных приборов. Все дело в том, что применяют их только в некоторых случаях, например, в помещениях с панорамными окнами. Классические батареи устанавливают под подоконниками, создавая защиту от проникновения холодного воздуха из окон и обеспечивая качественный прогрев помещений.

Что касается напольных радиаторов, то они применяются там, где монтаж обычных батарей невозможен. Например, фасады многих зданий сегодня выполняются из стекла – так отделывают магазины, кинотеатры, здания выставочных комплексов и другие виды построек. Отапливаются они с помощью тепловых завес или напольных радиаторов. Почему нельзя использовать обычные батареи? Этому есть несколько причин:

Такие устройства чаще всего применяются в помещениях с панорамным остеклением, дабы не загромождать пространство.

  • они частично закроют фасад – даже если использовать радиаторы с межосевым расстоянием 350 мм, они будут слишком высокими;
  • обычные батареи портят вид панорамных фасадов – красивый стеклянный фасад, испорченный виднеющимися за окнами батареями, выглядит ужасно;
  • трудности в монтаже – для установки обычных батарей используется настенный крепеж, их монтаж на стекла просто невозможен.

Поэтому обогрев помещений с панорамными окнами производится с помощью низких напольных радиаторов отопления.

В крайнем случае для обогрева помещений применяются обычные радиаторы, дополненные специальными напольными подставками. Но такая конструкция может оказаться слишком высокой.

Низкие напольные радиаторы отопления отличаются миниатюрностью – их высота редко превышает 15-20 см, причем вместе с ножками. Способ подключения – нижний или боковой, в зависимости от выбранной модели. Трубы отопления, к которым подключаются радиаторы, выходят из боковых стен (при их наличии) или из пола. Многие модели оснащаются термостатическими клапанами и кранами для ограничения нагрева.

Напольные радиаторы, обладая минимальной высотой и габаритами, не загораживают панорамных окон, не препятствуют обзору и не загромождают обогреваемых помещений. Они практически незаметны, а их приятный и предельно аккуратный внешний вид совершенно не портит интерьеров, даже самых изысканных. Теплоотдача низких напольных радиаторов отопления, в зависимости от вида и количества секций, может достигать нескольких киловатт. Минимальная высота – от 140 мм.

Чем обеспечивается отличная эффективность напольных устройств, ведь их габариты предельно малы? На самом деле все очень просто – они могут быть низкими, но широкими. В этом случае теплоотдача будет достаточно высокой. У некоторых моделей она соответствует показателям стандартных настенных батарей с межосевым расстоянием 350 мм.

Выводы и полезное видео по теме

Знакомство с конструкцией вакуумного прибора и принципом его работы:

Некоторые умельцы создают вакуумные батареи своими руками:

По поводу целесообразности использования вакуумных радиаторов существуют противоречивые мнения. Но в некоторых случаях этот способ отопления может оказаться весьма эффективным. Главное, убедиться при покупке в их отменном качестве и полной безопасности.

Остались вопросы, нашли недочеты или хотели бы дополнить этот материал собственным мнением по поводу вакуумных отопительных радиаторов? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии в блоке для связи расположенном под статьей.