Какие сегодня есть приборы отопления, и чем они отличаются? Отопительные приборы: виды, классификация, электрические агрегаты, требования, предъявляемые к ним
Отопительный прибор - это элемент системы отопления, служащий для передачи тепла от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения.
1. Регистры из гладких труб представляют собой пучок труб, расположенный в два ряда и объединенный с двух сторон двумя трубами - коллекторами, снабженных штуцерами для подачи и отвода теплоносителя.
Применяют регистры из гладких труб в помещениях, где предъявляются повышенные санитарно-технические и гигиенические требования, а также в производственных зданиях, повышенной степенью пожароопасности, где недопустимо большое скопление пыли. Приборы гигиеничны, легко очищаются от пыли и грязи. Но не экономичны, металлоемки. Расчетная поверхность нагрева 1м гладкой трубы.
2. Чугунные радиаторы . Блок чугунных радиаторов состоит из секций отлитых из чугуна соединенных между собой ниппелями. Они бывают 1-2 и много канальными. В России в основном 2-х канальные радиаторы. По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие 1000 мм, средние - 500 мм и низкие 300 мм.
У радиаторов М-140-АО имеется межколонное оребрение, что увеличивает их теплоотдачу, но снижает эстетические и гигиенические требования.
Чугунные радиаторы имеют ряд преимуществ. Это:
1. Коррозионностойкость.
2. Отлаженность технологии изготовления.
3. Простота изменения мощности прибора путем изменения количества секций.
Недостатками этих типов отопительных приборов являются:
1. Большой расход металла.
2. Трудоемкость изготовления и монтажа.
3. Их производство приводит к загрязнению окружающей среды.
3. Ребристые трубы . Представляют собой отлитую из чугуна трубу с круглыми ребрами. Ребра увеличивают поверхность прибора и снижают температуру поверхности.
Ребристые трубы применяют, в основном, на промышленных предприятиях.
Достоинства:
1. Дешевые нагревательные приборы.
2. Большая поверхность нагрева.
Недостатки:
Не удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям (трудно очищаются от пыли).
4. Стальные штампованные радиаторы . Представляют собой два шпатлеванных стальных места, соединенных между собой контактной сваркой.
Различают: колончатые радиаторы РСВ 1 и змеевиковые радиаторы РСГ 2.
Колончатые радиаторы : образуют ряд параллельных каналов, объединенных между собой сверху и снизу горизонтальными коллекторами.
Змеевиковые радиаторы образуют ряд горизонтальных каналов для прохода теплоносителя.
Стальные пластиничные радиаторы изготавливаются однорядными и двухрядными. Двухрядные изготавливаются тех же типоразмеров, что и однорядные, но состоят из двух пластин.
Достоинства:
1. Маленькая масса прибора.
2. Дешевле чугунных на 20-30%.
3. Меньше затраты на транспортирование и монтаж.
4. Удобны в монтаже и отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.
Недостатки:
1. Небольшая теплоотдача.
2. Требуется специальная обработка теплофикационной воды, так как обычная вода корродирует с металлом. Нашли широкое применение в жилье в общественных зданиях. В связи с удорожанием металла выпуск ограничен. Высокая стоимость.
5. Конвекторы. Представляют собой ряд стальных труб, по которым перемещается теплоноситель и насаженных на них стальных пластин оребрения.
Конвекторы бывают с кожухом или без кожуха. Их изготавливают различных типов: Например: Конвекторы «Комфорт». Их подразделяют на 3 типа: настенные (навешиваются на стену h=210 м), островные (устанавливаются на полу) и лестничные (встраиваются в строительные конструкцию).
Конвекторы изготавливают концевые и проходные. Конвекторы применяют для отопления зданий различного назначения. Используют в основном в средней полосе России.
Неметаллические отопительные приборы
6. Керамические и фарфоровые радиаторы . Представляют собой панель, вылитую из фарфора или керамики с вертикальными или горизонтальными каналами.
Применяют такие радиаторы в помещениях, предъявляющих повышенные санитарно-гигиенические требования к отопительным приборам. Применяются такие приборы очень редко. Они очень дороги, процесс изготовления трудоемок, недолговечны, подвержены механическому воздействию. Очень сложно осуществить подключение этих радиаторов к металлическим трубопроводам.
7. Бетонные отопительные панели . Представляют собой бетонные плиты с заделанными в них змеевиками из труб. Толщина 40-50 мм. Они бывают: подоконные и перегородочные.
Отопительные панели могут быть приставными и встроенными в конструкцию стен и перегородок. Бетонные панели отвечают самым строгим санитарно-гигиеническим требованиям, архитектурно-строительным требованиям.
Недостатки: трудность ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи, увеличение теплопотерь через дополнительно обогреваемые наружные конструкции зданий. Применяют преимущественно в лечебных учреждениях в операционных и в родильных домах в детских комнатах.
Сантехнические отопительные приборы должны удовлетворят теплотехническим, санитарно-гигиеническим и эстетическим требованиям.
Теплотехническая оценка отопительных приборов определяется его коэффициентом теплоотдаче.
Санитарно-гигиеническая оценка - характеризуется конструктивным решением прибора, облегчающим содержание его в чистоте.
Температура внешней поверхности отопительного прибора должна удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям. Во избежание интенсивного пригорания пыли эта температура не должна превышать для помещений жилых и общественных зданий 95 о С, для лечебных и детских учреждений 85 о С.
Эстетическая оценка - отопительный прибор не должен портить внутреннего вида помещения, не должен занимать много места.
Отопительный прибор, работающий по радиационно-конвективному принципу, – называют радиатором. Пустотелая конструкция корпуса позволяет, пропуская любой теплоноситель, нагреть внешнюю поверхность металлического прибора. А после от секций нагретого радиатора тепловая энергия излучается в помещение.
Предназначенные для подогрева воздуха в помещении теплообменники изготавливаются из различных сплавов. Такой подход обеспечивает максимальные показатели теплоотдачи в каждом конкретном случае:
Алюминиевые приборы и их модификации благодаря высокой теплоотдаче востребованы в индивидуальном строительстве, со щадящими режимами работы и тщательной подготовкой теплоносителя.
Привычные большинству россиян чугунные радиаторы представляют собой экономичный вариант для отопительных систем, у которых невозможно отследить качество воды.
Медные трубки с алюминиевыми ребрами являются нагревательным элементом всех конвекторных водяных систем.
Стальные радиаторы из-за широкого видового ассортимента — наиболее популярный вариант среди потребителей, следующих модным заграничным тенденциям дизайна помещений.
Алюминиевые секционные радиаторы
Радиаторы из алюминиевых сплавов выгодно отличаются малым весом и высоким КПД. Этими факторами обусловлены: несложный монтаж и эффективная работа отопительного элемента.
Заявленные производителями как приборы, предназначенные для работы в системах центрального отопления, они не всегда годны к эксплуатации в отопительных контурах старого образца, потому что соли тяжелых металлов способны разрушить полимерную пленку, закрывающую алюминиевую поверхность. Этот процесс, продолжающийся длительное время, в результате приводит к разрыву литой конструкции.
При условии обеспечении контроля за теплоносителем (используя автономную отопительную систему) и недопущении прямого контакта разнородных металлов (меди или стали с алюминием) алюминиевый радиатор гарантированно прослужит до 25 лет.
Рабочее давление в 6 — 16 бар позволяет подключать батарею к центральному отоплению, но ежегодное тестирование центральной системы, нагрузкой в 10 бар, предполагает внимательное изучение заявленных параметров.
Радиаторы, отлитые под давлением, выдерживают более значительные нагрузки, чем спрессованные экструзионные (выдавленные) элементы.
Биметаллические модели
Биметаллические батареи имеют сложную конструкцию, выполненную из стали или меди и алюминия. Во избежание внутренней коррозии, сталь, придающая конструкции прочность, покрывается тонким полимерным слоем. Алюминий, обладающий высокой теплопроводностью, используется для отливки внешней поверхности испарителя (широкие ребра радиатора). Благодаря именно тонкостенному стальному прокату, внутри прибора и большим алюминиевым секциям, вес радиатора остается незначительным, в то время как стальная составляющая позволяет выдерживать давление до 25 бар.
Для исключения непосредственного контакта гальванируюших металлов между ними присутствует изоляционный слой паронита. Поэтому срок службы биметаллического прибора продолжительнее, чем у какого-либо другого отопительного элемента.
Высокий КПД и возможность оперативного монтажа позволяют эффективно использовать биметаллический радиатор для обогрева очень больших площадей (выставочные залы, торговые павильоны). Переносные биметаллические масляные приборы, благодаря высокой плотности теплового носителя, обеспечат локальную тепловую завесу в любом закрытом помещении.
Чугунные отопительные приборы
Радиаторы, составленные из чугунных секций, не подвержены коррозии. Свойства чугунного сплава обеспечивают хорошую теплоотдачу, а возможность изготовления декоративно оформленных секций свидетельствует о конкурентоспособности.
Среди недостатков чугунных батарей отопления – значительный вес и свойственная тонкому чугуну хрупкость. Усредненный показатель веса, для одной секции, равен 5 кг. Зато приборы из чугуна держат высокое давление, могут быть доукомплектованы дополнительными секциями, совершенно нетребовательны к качеству теплового носителя, причем рабочая температура воды может достигать 130°С. Отопительные приборы из чугуна имеют значительный срок службы (около 40 лет). Даже, если секции изнутри покрыты минеральными отложениями (из-за длительной эксплуатации в системах с «жесткой» водой), это никак не повлияет на теплопроводность чугуна и общие показатели теплоотдачи.
Разнообразие видов секций современных чугунных радиаторов (1- , 2х и 3х канальные, классические и с тиснением, стандартные и увеличенные) позволяет подобрать тот вариант, который необходим в каждом конкретном случае, с учетом всех значимых факторов.
Панельная конструкция стальной батареи имеет ряд собственных преимуществ, основным из которых можно считать повышенную теплоотдачу. Ведь в корпусе радиатора расположены каналы для теплоносителя, полезный объем которых больше, чем у чугунных аналогов. В то же время сталь нагревается быстрее. Следовательно, при одинаковых затратах современный стальной радиатор нагревается сильнее, чем устаревший чугунный. Эта особенность делает стальные панели востребованными в индивидуальном строительстве, особенно в условиях жесткой экономии ресурсов.
Модельный ряд стальных отопительных приборов панельного типа включает батареи с нижней боковой подачей. Встроенные теплорегуляторы обеспечивают постоянный контроль за температурой, причем тонкостенная (не более 2 мм) конструкция моментально реагирует на изменение положения терморегулятора. Максимально продумана даже система крепления – практически незаметные кронштейны надежно зафиксируют радиатор на стене или на полу.
Низкое давление (9 бар), заявленное для стальных панелей, не позволяет их массово подключать к центральной отопительной системе с ее значительными перегрузками.
Трубчатая конструкция стального радиатора существенных недостатков, кроме высокой стоимости, не имеет. Цена прибора обусловлена сочетанием дорогостоящего материала и его низкой теплоотдачей (из-за специфической трубчатой формы).
В силу конструктивных особенностей отопительный прибор, собранный из стальных секций, приносит не только практическую пользу, обогревая помещение. Внешний вид классической модели трубчатого радиатора способен украсить комнату, смоделированные фигурные конструкции могут стать отправной точкой в разработке дизайнерской концепции.
Сталь подвержена коррозии, а антикоррозийная обработка готового изделия только увеличит его стоимость — поэтому радиаторы из обычной стали уже не производят. Технологически возможно собрать трубчатую конструкцию из оцинкованного сталепроката. Отдельные сегменты соединяются точечной сваркой в области коллектора. Причем готовое изделие полностью симметрично, что позволяет осуществить монтаж без предварительной разводки труб. Такой радиатор не коррозирует, выдерживает давление системы в 12 бар, поэтому его можно приобрести для установки в многоэтажных зданиях.
Отопительные приборы конвекторного типа
Принцип работы конвекторов основан на естественном свойстве холодного воздуха опускаться вниз и горячего – подниматься вверх. В качестве стимулятора этого круговорота используется медная трубка, по которой проходит теплоноситель. Для эффективной теплоотдачи трубка снабжена алюминиевыми пластинами. Именно они нагревают опустившийся холодный воздух, образуя тепловой поток. Весь процесс происходит внутри металлического короба, максимально открытого снизу и частично – сверху. Причем сам короб не нагревается. Иногда для увеличения подачи воздуха применяют приточные вентиляторы.
Такие элементы отопительной системы, позволяющие быстро обогреть помещение, могут быть выполнены в виде отдельного настенного блока, скамейки, плинтуса. Выпускаются внутрипольные конвекторы.
Это единственно верное решение при оборудовании системы отопления в помещении с низкими подоконниками или окнами во всю стену, потому что от установленного возле окна конвектора поднимается теплый воздух, преграждая путь холодному, исходящему от окна
Классические модели рассчитаны на давление в 10 бар, поэтому их можно подключить к централизованной системе.
В качестве материала для производства водяного полотенцесушителя применяют латунь, медь и сталь. Модели из латуни предназначены для работы с теплоносителем нейтральной кислотности, медные и стальные – способны бесперебойно работать в любых системах. Высокие показатели опрессовочного давления (16 бар) позволяют смонтировать полотенцесушители и в отопительный контур, и в систему горячего водоснабжения. В любом случае, под давлением от 6 до 10 бар, прибор функционирует безаварийно.
Недостаток водяного прибора – сезонные перебои в горячем водоснабжении влекут за собой вынужденные простои в работе полотенцесушителя. В остальном, благодаря широкому ассортименту, даже требовательный потребитель сможет сделать выбор.
Электрические полотенцесушители, выполняя те же функции, что и водяные, не такие экономичные. Но возможность не зависеть от водоснабжения заставляет граждан приобретать электроприбор.
Комбинированные модели подразумевают наличие электрических тэнов в водяном полотенцесушителе. Низкая популярность водно-электрических приборов обусловлена тем, что при отсутствии воды в системе ими запрещено пользоваться.
Радиатор как элемент дизайна
Самыми распространенными дизайн-радиаторами можно считать современные водяные полотенцесушители. Видовое разнообразие моделей подталкивает на эксперимент в дизайне ванной комнаты. Однако и в жилой комнате, и в прихожей можно установить отопительный прибор, искусно замаскированный под зеркало, либо выполненный в виде абстрактного барельефа. Последнее время становятся популярны модели с подсветкой. Причем о том, что это функционирующий радиатор, знает только хозяин дома.
Комнатные дизайн-радиаторы – приборы не из дешевых, поэтому о безопасной эксплуатации думают непосредственно на фабрике. Тем более, что товар штучный, изготавливается после тщательного анализа отопительной системы и условий эксплуатации.
Невозможно найти отрицательные стороны в приборах, идеально сочетающих практический функционал и эстетический внешний вид. Единственное, о чем стоит помнить, самостоятельно приобретая готовый отопительный прибор за границей, – возможное несоответствие красивого радиатора, рассчитанного на двухтрубную систему, нашей, однотрубной. Ведь, если подозрения подтвердятся, то чудо дизайнерской мысли будет пылиться в кладовке.
На что необходимо обратить внимание при выборе радиатора
Подбор необходимого радиатора нужно осуществлять, в первую очередь, с практической точки зрения. То есть, технические характеристики:
Мощность – из расчета 1 кВт на10 кв. м.
Рабочее давление – для центральных систем от 10 бар, для замкнутых – от 6 бар.
Габариты – для того, чтобы впоследствии не переделывать проем.
Стоит помнить, что кислотные характеристики теплового носителя (воды) – один из самых весомых факторов, при подборе элементов отопительной системы. Например, показатель кислотности воды, имеющий индекс 8 и выше, не подходит для алюминиевых радиаторов.
После того как определены основные параметры, можно из подходящих вариантов выбирать модели, соответствующие собственным эстетическим представлениям.
Не стоит забывать о возможных поломках (даже если продавец утверждает о полувековом гарантийном сроке эксплуатации) и реальной возможности ремонта (модернизации). Ведь имея в 20-и метровой комнате трехсекционный чугунный радиатор, теоретически, можно рассчитывать на подключение дополнительных секций, чего не скажешь о неправильно подобранном биметаллическом приборе, который, в аналогичном случае, придется заменить полностью.
Как выбрать оптимальные радиаторы
Россия находится в такой климатической зоне, где отопительные системы используются продолжительное время. Иногда жилье обогревается даже в течение полугода. Поэтому специалисты рекомендуют более тщательно подходить к выбору приборов отопления.
Современный рынок предлагает огромное количество моделей, рассчитанных на разные условия эксплуатации. Часто именно технические особенности становятся основополагающими критериями, на которые следует ориентироваться при покупке. Но есть еще масса дополнительных нюансов, о которых мы и поговорим.
Существующие требования
Все системы отопления имеют одно назначение - они призваны создавать комфортные условия для проживания в зимнее время года. Температура в помещении должна быть не менее 18–20 градусов, но это не единственное условие, которому должен соответствовать прибор для отопления. Обозначим другие критерии и требования, на основании которых можно судить об эффективности устройства для обогрева и степени его совершенства.
Классификация критериев
Все критерии условно делятся на несколько групп:
- Санитарно-гигиенические. Существуют стандарты, ограничивающие максимальную температуру поверхности. Приборы должны иметь наименьшую горизонтальную площадь, что не позволяет скапливаться большому количеству пыли. Форма установки должна позволять беспрепятственно выполнять уборку, удалять пыль и другие загрязнения, а также очищать поверхности, которые находятся рядом.
- Экономические. Любая установка должна гарантировать оптимальное соотношение цены и эффективности, минимизировать затраты на изготовление, использование металла и обслуживание при эксплуатации.
- Архитектурно-строительные. В последнее время большое внимание уделяется эргономичности и универсальности приборов. Они должны хорошо вписываться в существующие стилистические концепции и занимать небольшой объем пространства.
- Монтажно-производственные. Любой агрегат обязан обладать достаточной прочностью и надежностью. А его монтаж не должен требовать привлечения суперпрофессиональной рабочей силы.
- Эксплуатационные. Современные отопительные установки должны позволять регулировать теплоотдачу, обеспечивать достаточную тепло- и водоустойчивость при работе в максимально допустимых технических параметрах.
- Теплотехнические. Важна максимизация теплового потока, который отдает теплоноситель из расчета на единицу площади помещения.
Найти отопительный прибор, который бы отвечал всем этим требованиям, практически невозможно, поскольку идеальных конструкций нет. Поэтому производители до сих пор экспериментируют в этом направлении, предлагая потенциальным покупателем модифицированные установки. Этим и объясняется большой ассортимент подобных изделий. Каждый вид соответствует каким-то из перечисленных требований. Поэтому при выборе агрегата необходимо ориентироваться на приоритетные критерии.
Например, для медицинских учреждений важна санитарно-гигиеническая составляющая, для дизайнерских интерьеров - архитектурно-строительная. А в бытовой сфере чаще всего обращают внимание на монтажно-производственные и эксплуатационные требования, поэтому другие показатели могут быть немного хуже. Чтобы более детально разобраться в приоритетах, необходимо изучить классификацию современных отопительных приборов.
Виды теплопередачи
Все отопительные приборы с учетом способа передачи теплового потока можно разделить на две большие группы:
- Конвективные системы.
- Лучистые режимы.
Конвективные приборы передают тепло путем перемещения воздушных масс. Из школьного курса физики известно, что воздух, нагреваясь, поднимается вверх, там он остывает и о опускается вниз. Конвективные системы состоят из установок, которые нагревают воздух в помещении и создают естественные процессы конвекции в нем.
Лучистые системы передают тепло при помощи излучения инфракрасного спектра. Они действуют аналогично естественному источнику тепла - солнцу, которое нагревает не воздух, а предметы. Накапливая тепло, они затем отдают его окружающему пространству.
Технические особенности конвективной системы
Типы электрических конвекторов
Самый яркий пример конвективного способа отопления - автономные и центральные системы обогрева. В них в качестве приборов отопления используются различные радиаторы.
По материалу изготовления и форме конструкции они делятся:
- На секционные батареи.
- Трубчатые.
- Панельные.
- Пластинчатые модели.
В чем преимущества и недостатки каждого вида?
Секционные
Секционные батареи - это отдельные нагревательные узлы, состоящие из разного количества секций, что определяет мощность отопительного прибора. Секционные радиаторы могут быть изготовлены из разных материалов. Самые распространенные - это чугунные модели, но относительно недавно появились аналоговые изделия из стали, алюминия или биметалла. Для более высокой эффективности они выполняются в форме ребер и каналов, имеют разную высоту и ширину ребер, а также конструкцию изготовления.
Практически все они требуют большого количества теплоносителя. У некоторых есть существенные ограничения для использования, но всех их объединяет одно - конвекционный способ функционирования. Чтобы понять, где и как можно применять конкретный прибор, стоит обратить внимание на технические особенности каждого.
Секции из чугуна
Чугунный прибор отопления
Чугунные радиаторы - самый древний отопительный прибор, который сегодня проживает вторую жизнь. Привычный с детства дизайн устарел, поэтому чугунные радиаторы стали плохо вписываться в современные интерьеры. Производители пока не смогли найти лучшую альтернативу, поэтому пошли на определенные уступки. О ни изменили форму лицевой панели, закруглили углы, уменьшили размеры секций, добавили автоматику и сделали выпуклый объемный орнамент на каждую секцию. В итоге приборы внешне преобразились, поэтому покупатели снова обратили на них свое внимание.
Чугун - единственный металл, который сегодня идеально подходит к условиям и особенностям эксплуатации . Он устойчив к коррозии и неприхотлив к качеству теплоносителя. Чугун, хоть и медленно нагревается, зато отдает большую часть тепла методом излучения, более равномерно прогревая помещение по всей его высоте.
Практически все изделия рассчитаны на внутреннее давление системы в 9 атмосфер. Но запас прочности у них большой, а многолетнее использование приборов показало, что они способны эффективно функционировать и при рабочем давлении в 15 атмосфер. Гидравлическое сопротивление у чугуна минимально, поэтому батареи из него можно использовать там, где предусмотрена естественная циркуляция.
Несмотря на объемную модернизацию, устранить еще один недостаток производителям пока не удалось. Чугунные изделия по-прежнему имеют большой вес, и каждая секция весит в среднем 8 кг. Поэтому сложно и транспортировать чугунные радиаторы, и устанавливать их в одиночку. По-прежнему трудно чистить чугунные приборы, и многим не нравится их шероховатая поверхность.
Секции из алюминия
Самым первым приемником чугунных изделий стали алюминиевые секционные радиаторы. Новые приборы лишены недостатков чугунных изделий, но у них совсем другие минусы, которые также стоит упомянуть. Но сначала о хорошем.
Алюминиевый радиатор
Алюминиевые установки имеют улучшенные технические показатели:
- Высокий уровень теплоотдачи и идеальную плоскость поверхности.
- Усовершенствованный способ конвекционной передачи.
- Небольшой вес каждой секции - до полутора килограммов против восьми.
- Уменьшенный объем используемого теплоносителя - для заполнения одной секции расходуется 0,25 литров воды.
- Быстрый нагрев помещения.
- Возможность установки автоматических узлов, регулирующих режим работы каждой секции.
- Широкий диапазон рабочих давлений.
Учитывая такие технические особенности, можно было бы назвать алюминиевые батареи идеальными отопительными приборами, если бы не одно НО. Хрупкий металл очень чувствителен к показателю рН теплоносителя. Если он хоть на чуть-чуть превышает допустимые нормы, алюминий начинает разрушаться изнутри и становится пористым, как губка. Поэтому любой гидроудар спровоцирует течь.
При использовании деталей, выполненных их других металлов, возникает электрохимическая коррозия, которая тоже способна привести к коммунальным авариям. Поэтому использовать описываемую продукцию допустимо только в автономных системах, где есть возможность контролировать качество подаваемой воды и использовать очистительные фильтры.
Биметаллические секции
Радиаторы отопления биметаллические
Сплав двух металлов должен был стать компромиссом между надежностью, простотой эксплуатации и эффективностью. Производителям удалось создать неплохую альтернативу чугунным изделиям. Внешне биметаллические секции похожи на алюминиевые радиаторы. Они обладают всеми их достоинствами и при этом лишены многих недостатков.
Технологи придумали, как исключить контакт теплоносителя с хрупким и капризным алюминием. В биметаллических радиаторах вода движется по стальным трубам, которые установлены внутри алюминиевого кожуха. Сталь - прочный материал, способный выдержать рабочее давление до 30–45 атмосфер. При этом целиком изделие весит не намного больше алюминиевых моделей.
Никаких ограничений по использованию биметаллических изделий сегодня не существует. Изнутри стальные детали покрываются специальными полимерными составами, которые предотвращают развитие коррозийных явлений. Единственный недостаток таких радиаторов - высокая цена по сравнению с другими изделиями. И именно это обстоятельство пока тормозит рост популярности биметалла.
Трубчатые приборы
Радиаторы в интерьере
Трубчатые батареи отличаются от секционных конструкцией. Они изготавливаются в виде вертикальных изогнутых трубок, соединенных между собой снизу и сверху при помощи коллекторов. На эффективность теплоотдачи влияют разные факторы - размеры модели, ее высота, ширина и диаметр трубок.
В продаже можно найти три разновидности трубчатых батарей:
- Стальные изделия.
- Трубчатые конвекторы.
- Полотенцесушители.
Все они отличаются друг от друга массой конструктивных особенностей, которые тоже стоит обозначить.
Стальные трубчатые радиаторы
Технические особенности стальных трубчатых приборов хорошо известны. Высота изделий может быть и 0,3, и 3 метра. Толщина стенок труб тоже бывает разной. Например, у российских производителей она равна 2мм. Прибор рассчитан на давление в 10–12 атмосфер, но отечественные производители выпускают модели, способные выдержать рабочее давление в 15–22 атмосферы. В способе отдачи тепла преобладает радиационный, а не конвертерный механизм.
Плавность изгибов и отсутствие углов позволяет легко мыть прибор, поэтому трубчатый стальной радиатор - самая гигиеничная модель из всех существующих. Недостаток у нее один - низкая коррозийная стойкость. Дело в том, что сталь подвержена кислородному окислению, поэтому нужно, чтобы радиатор все время был заполнен водой. Обеспечить это условие там, где функционирует центральная система отопления, крайне сложно. Ведь на лето коммунальщики сливают воду из общей системы. Поэтому использовать трубчатые модели в многоквартирных домах нельзя.
Обратите внимание! Абсолютно устойчивых к коррозии трубчатых стальных батарей нет. Но российские изделия изготавливаются с учетом отечественных условий эксплуатации, а европейские модели не отличаются большой толщиной стенок труб. Также европейские производители ничем не обрабатывают внутренние части деталей, в то время как российские трубчатые приборы изнутри покрыты специальными полимерными составами, которые увеличивают срок их службы.
Трубчатые конвекторы
Стальные трубчатые конвекторы
Конвекторы-радиаторы - это новое поколение отопительных приборов. В поперечном сечении у таких моделей трубки похожи на бублик. Труба имеет двойные стенки, между которыми и течет теплоноситель. Такая конструкция позволила удвоить теплоотдачу приборов. При этом эффективность процесса увеличивается за счет отдачи тепла стенками прибора, а также за счет создания конвертерного потока, который формируется между внутренними стенками труб.
Простота ухода, прекрасный внешний вид, совершенно новая конструкция - вот главные преимущества описываемого прибора.
Полотенцесушители
Стоит отдельно упомянуть еще одну разновидность трубчатых обогревателей - полотенцесушители. Они выполняют сразу две функции - отапливают ванную комнату и сушат полотенца.
Подключить полотенцесушители можно к центральному отоплению, смонтировав их в отопительный цикл. У нас в стране этот элемент подключается к системе ГВС, поэтому прибор часто выходит из строя. А все потому, что сталь, из которой изготавливаются эти устройства, боится процессов окисления. При подключении к ГВС в радиатор попадает вода, обогащенная кальцием, железом и другими примесями, которые постепенно привозят к «зарастанию» труб. В результате полотенцесушители быстро приходят в негодность.
Обратите внимание! При подключении к циклу отопления такого не происходит. Поэтому при выборе модели стоит обращать внимание на особенности ее подключения. В продаже есть модели, изготовленные из разных материалов. Больше других распространены полотенцесушители из черной или нержавеющей стали, мели, алюминия или латуни. Специалисты рекомендуют приобретать модели из нержавейки.
Часто цветные металлы требуют совместимости с материалами, из которых изготовлены другие элементы системы. Например, чтобы хорошо и долго функционировали медные полотенцесушители, необходимо подключать к ним медные трубы и фитинги, а это очень дорогое удовольствие. Если не соблюдать это правило, предотвратить абразивный износ не удастся.
Если модель подключается к системе ГВС, стоит выбирать двухконтурные изделия. Срок службы у них дольше. Горячая вода течет по одному контуру и нагревает другой. Трубки сушителя в этом случае не соприкасаются с агрессивной средой теплоносителя, не перегреваются и не испытывают на себе давление системы.
Панельные батареи
Само название говорит о конструкции подобных приборов. Прямоугольная форма выступает в качестве источника обогрева. В этом случае циркуляция теплоносителя происходит между стальными листами, имеющими вертикальные каналы, что увеличивает полезную площадь установки.
В готовом виде такой агрегат может содержать несколько панелей, сваренных между собой. Они размещаются параллельно друг другу и покрываются специальной порошковой эмалью, а верхние и боковые части закрываются при помощи декоративных вставок.
Технические особенности этой модели таковы:
- Установка имеет небольшой вес.
- В продаже представлены изделия, имеющие разные размеры и отличающиеся друг от друга по ширине и высоте.
- Прибор обладает незначительной инертностью.
- 75% тепла передается при помощи конвертерного способа.
- Рабочее давление у каждой модели разное, поэтому выбирать прибор необходимо, принимая во внимание именно это значение.
Все перечисленные показатели можно отнести к положительным моментам. Но есть у подобного выбора и недостатки. Первый - небольшое давление воды. Максимальный показатель - 10 атмосфер, так что панельные радиаторы очень чувствительны к гидроударам. Но не это главное.
Внутренняя поверхность панелей ничем не защищена, поэтому при взаимодействии с кислородом сталь быстро покрывается ржавчиной и «худеет». А значит, использовать панельные приборы для обогрева можно только в автономных системах, постоянно заполненных водой.
Пластинчатые батареи
Стальной радиатор
Пластинчатые радиаторы - это конвекторы в чистом виде, главным преимуществом которых является надежность. Конструкция всегда закрыта сверху алюминиевым корпусом, поэтому обжечься о такие батареи нельзя. Теплоотдача их равна 95%. Теплоинертность незначительна.
Но недостатков у пластинчатого прибора больше, чем достоинств. Это и непрезентабельный внешний вид, и низкая теплоотдача, и необходимость поддерживать высокую температуру теплоносителя. Кроме того, из-за низкой интенсивности теплоконвекции помещение прогревается неэффективно.
Но современные производители стараются усовершенствовать такие модели, борясь с их отрицательными моментами. Специалистам удалось добиться хороших успехов в этом направлении. Во-первых, сейчас для изготовления основания используются медные трубки, на которые насаживаются пластины из меди и алюминия. Во-вторых, современные модели имеют оригинальный дизайн, который прекрасно вписывается в популярные стилистические концепции. И это обстоятельство очень нравится тем, кто мечтает об эксклюзивных интерьерах.
Такой недостаток, как неравномерный прогрев помещения, легко превращается в достоинство там, где высота потолков превышает стандартные размеры. Большие парадные холлы, вестибюли, выставочные витражи, крытые бассейны, лоджии и зимние сады - здесь сегодня используют настенные модели, линейные разновидности, а также приборы, встраиваемые в пол.
Рабочее давление в пластинчатых батареях равно 16 атмосферам. Есть эксклюзивные экземпляры, в которых рабочее давление доходит до 37 атмосфер.
Пока производителям не удалось устранить еще один недостаток описываемого варианта - плохая совместимость с действующей системой, а также трудности в уходе за прибором.
Технические особенности лучистой системы
Движение тепла при лучистой системе
Лучистая система от конвективной отличается кардинально. Описывать технические особенности нет смысла, поскольку их изучение - это удел специалистов. Но давайте подробнее остановимся на преимуществах такого способа обогрева и обозначим основные разновидности приборов.
Положительные моменты
- Лучистые отопительные приборы имеют КПД 95%, что объясняется прямым преобразованием электроэнергии в тепловую. Для сравнения - у конвертерных систем этот показатель равен 50%. Нельзя верить утверждениям производителей, что они смогли достигнуть в этом плане 100% показателей. Это противоречит законам физики. Эффективность любого прибора, закрепленного на стене, падет на 30%. К тому же он «съедает» полезное пространство и прогревает воздух, который находится под потолком. А человек «пользуется» уже остывшим воздухом, который стремится к батарее.
- Лучистый прибор гораздо быстрее прогревает комнату. Даже при его отключении помещение долго остывает. И все это происходит за счет того, что нагревается не воздух, а предметы, которые потом сами отдают тепло.
- Отсутствие конвекции исключает перемещение воздушных масс, а также перепад температур. В результате не
- Режимами обогрева в лучистых отопительных приборах можно управлять, регулируя температуру и создавая более комфортные условия.
- Работают описываемые установки всегда бесшумно. Кроме того, любой агрегат легко монтировать, переносить в удобное для себя место, а также демонтировать.
- Современные модели потребляют на 30% меньше электроэнергии.
Виды приборов
Существует два вида лучистых приборов:
- Длинноволновые модели.
- Инфракрасные обогреватели.
Отличаются они друг от друга разной интенсивностью прогрева нагревательного элемента. У инфракрасных обогревателей тэн разогревается до 800 градусов, а у длинноволновых - лишь до 250 градусов. Зато вторая разновидность пожаробезопасна, не сжигает кислород, прогревает помещение равномерно и создает очень мягкое комфортное тепло.
Другие разновидности
Какой теплый пол лучше
Существует еще несколько видов отопительных приборов, которые нельзя отнести ни к конвертерным моделям, ни к лучистым устройствам. Это система «теплый пол» и излучающие пленки.
Теплые полы
По эффективности теплые полы занимают промежуточную ступень между конвекторами и лучистыми системами. Пока это самый дорогой вариант обогрева, к тому же сложный и трудоемкий. Для установки теплых полов необходимо вскрывать пол, делать стяжку, укладывать электронагревательные маты или трубопровод для горячей воды.
Поэтому, кроме стоимости самих элементов, в конечную цену придется включить сложные и трудоемкие отделочные работы. А еще описываемая система не мобильна, демонтаж и перенос основных элементов невозможен без дальнейшего капитального ремонта.
Излучающие пленки
Излучающие пленки - последнее ноу-хау, которое еще только начинает появляться в России. Они способны стать достойной альтернативой теплым полам, но пока мощности изделий крайне ограничены.
К тому же и эффективность приборов значительно ниже, чем у длинноволновых обогревателей. Поэтому пока излучающие пленки не имеют большой популярности. Но за ними будущее, и в этом уверены специалисты.
Обобщение по теме
Мы привели подробную классификацию существующих отопительных приборов, обозначили их технические преимущества, а также особенности эксплуатации каждого. Из этой информации видно, что пока нет совершенных конструкций, которые можно было бы назвать универсальными и эффективными.
Но современное производство способно предоставить потребителям огромный ассортимент изделий, дав возможность выбора установки с учетом индивидуальных требований. До недавнего времени было сложно найти пару–тройку альтернативных вариантов. А сегодня только перечисление существующих моделей может продемонстрировать огромные возможности современных отопительных систем.
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:
- воздушные;
- водяные;
- паровые;
- электрические;
- комбинированные (смешанные).
Нагревательные приборы системы отопления бывают:
- конвективные;
- лучистые;
- комбинированные (конвективно-лучистые).
Схема двухтрубной отопительной системы с принудительной циркуляцией
В качестве источника тепла могут использоваться:
- уголь;
- дрова;
- электричество;
- брикеты – торфяные или дровяные;
- энергия солнца или других альтернативных источников.
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.
Схема устройства воздушного отопления в частном доме
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.
Воздушное отопление с дополнительными приборами
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:
- однотрубные,
- двухтрубные,
- бифилярные (двухтопочные).
По способу разводки различают:
- верхнюю;
- нижнюю;
- вертикальную;
- горизонтальную системы отопления.
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.
Схема двухтрубного водяного отопления загородного дома
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.
Закрытая система отопления дома
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.
Котел для парового отопления
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.
Схема традиционного и электрического отопления зданий
Инновационные системы отопления
Отдельно следует упомянуть об инновационных системах отопления, приобретающих все большую популярность. Наиболее распространены:
- инфракрасные полы;
- тепловые насосы;
- солнечные коллекторы.
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%.
Инфракрасные карбоновые маты удобны, надежны, экономичны, просты в монтаже
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.
Принцип работы теплового насоса
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.
Тепловой насос предназначен для использования тепла окружающей среды в системах обогрева
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.
Солнечный коллектор в системе горячего водоснабжения и отопления дома Сравнение систем отопления показывает, что не существует идеального способа обогрева
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.
Видео: виды систем отопления
Чтобы в жилище пришло долгожданное тепло, недостаточно просто сжечь топливо в топке и загрузить теплоноситель полученными калориями. Необходимо без неоправданных потерь передать драгоценный груз нуждающимся в нем помещениям. Именно такой работой заняты отопительные приборы.
Важнейшее место среди них занимают приборы водяного отопления . Вода в качестве теплоносителя имеет немало достоинств: обладает высокой текучестью, экологически безупречна, доступна.
Нагревательные приборы гидравлических систем отопления – это радиаторы, конвекторы и водяные (не путать с электрическими!) теплые полы. Есть еще гладкие и чугунные ребристые трубы, но они используются преимущественно для обогрева производственных зданий.
Радиатор в переводе с латинского – «излучающий», до 30% теплового потока он отдает в виде излучения, остальное – в виде конвекции. У конвектора на давшее ему имя явление конвекции (от латинского convectio – принесение, доставка) приходится свыше 90% теплового потока. В городских квартирах и современном загородном жилье отопительные приборы – главные «действующие герои» систем отопления. В городских квартирах и современном загородном жилье отопительные приборы – главные элементы систем отопления. Отопительные приборы за редким исключением всегда на виду, и дизайн для них немаловажен. Ему, по мнению маркетологов, отдают приоритет до 50% покупателей. Впрочем, плохо поддающаяся нормированию красота – важная, но не единственная характеристика, на которую обращает внимание покупатель.
Выбор отопительного оборудования
В первую очередь, покупатель обращает внимание на тепловую мощность прибора. . В последние годы заметно улучшилась теплоизоляция помещений . Результат – на их обогрев тратится значительно меньше тепловой энергии, чем десятилетие назад. Но за это же время в наших квартирах зримо умножилось количество бытовых приборов (компьютеры, микроволновые печи, аудиосистемы и т. д.), чье суммарное влияние на температуру воздуха в помещении невозможно игнорировать.
nota bene ОДНОТРУБНЫЕ И ДВУХТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ
В однотрубной системе отопительные приборы подключаются последовательно. Как следствие, к каждому последующему теплоноситель приходит более холодным, чем к предыдущему. То есть температура зависит от удаленности радиатора от источника тепла. Регулированию такая система поддается с трудом, а используемые в ней отопительные приборы должны обладать малым гидравлическим сопротивлением.
При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится по одной трубе, а отводится по другой, что позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов. Еще одно преимущество «двухтрубки» в том, что она позволяет поддерживать в системе малые рабочие давления, увеличивая тем самым срок службы коммуникаций и делая возможным использование более дешевых тонкостенных радиаторов. Такие схемы наиболее распространены в странах Западной Европы. В России же, особенно в домах, возведенных в 1950–80-е годы, преобладают однотрубные системы.
Поэтому и сегодня проблема поддержания оптимальной температуры, возможность ее корректирования актуальна. Потребителю нужно регулируемое тепло. Тепло, способное привести к разумному компромиссу два стоящих в оппозиции желания – не ощущать дискомфорта и поменьше платить за дорожающую с каждым годом тепловую энергию. Такое тепло приносят в дом легко управляемые, адекватно реагирующие на изменения температуры воздуха отопительные приборы (совсем хорошо, если они работают в автоматическом режиме).
Аксиомой является и то, что потребитель должен получать абсолютно безопасное тепло. То есть полностью исключающее даже минимальную возможность механических и термических травм. Современный отопительный прибор должен быть приятен не только внешне, но и на ощупь. Несмотря на то что температура циркулирующей в нем воды может приближаться к 90–95 °C , температура кожуха не должна превышать абсолютно безопасных 40–45 °C . Это важно и для мебели, и для электрических приборов, которые нежелательно размещать рядом с отопительными. Современные радиаторы и конвекторы свели прежде довольно обширную «зону отчуждения» к нулю. И теперь в непосредственной близости от них можно безо всякой боязни размещать телевизоры, холодильники и даже дорогостоящую кожаную мебель.
Для современного горожанина, проводящего в четырех стенах почти двадцать четыре часа в сутки, очень важно, чтобы его согревало еще и здоровое тепло. Более низкая, чем у старых привычных батарей, температура наружной поверхности и увеличение доли конвекции – вот два основных фактора, обеспечивающих более равномерное распределение температуры воздуха в помещении, ликвидирующих причины появления сквозняков, а также способствующих естественной нормализации влажности, предотвращению образования в помещении плесени и грибков и, как результат, улучшению самочувствия людей, которые в этих помещениях живут.
Системы водяного отопления имеют тенденцию к уменьшению своих размеров, что в принципе не сказывается на подаче тепла.
Дизайн отопительных приборов – это не только выразительные формы или радующая глаз окраска, но и небольшие размеры. Эволюция отопительных приборов по пути уменьшения их массы и объемов происходит не из одних эстетических соображений. Маленький размер – это еще и экономично. Меньше отопительный прибор (то есть его собственная масса и количество единовременно содержащегося в нем теплоносителя), значит, меньше его тепловая инерция, он быстрее реагирует на изменение температуры, перестраиваясь в нужный режим. Например, система отопления с медно-алюминиевыми радиаторами JAGA выходит на полную мощность всего лишь за 10 минут.
Доведенное до абсолюта желание минимизировать занимаемый отопительным прибором объем выражается в производстве серий mini, представленных в ассортименте многих производителей. Эти приборы столь малы (их высота всего 8–10 см), что их можно попросту спрятать под полом, что, впрочем, совсем необязательно – радиатор или конвектор могут служить украшением интерьера ничуть в не меньшей степени, чем стильная межкомнатная дверь, оригинальный светильник или панно на стене. А вот скрыть под кожухом коммуникации (вентили и подводку) вполне разумно при любых размерах.
Из чего же их делают?
Радиаторы и конвекторы изготавливают из различных материалов – стали, чугуна, алюминия, сочетания нескольких металлов (биметаллические радиаторы).
Выбирая радиатор для своего дома, необходимо обратить внимание на следующие характеристики:
- рабочее и испытательное (или опрессовочное) давление; обычно их соотношение находится в промежутке 1,3–1,5;
- номинальный тепловой поток (поток, определяемый при нормированных условиях: температурный напор – 70 °C , расход теплоносителя – 0,1 кг/с при его движении в приборе по схеме «сверху вниз», атмосферное давление – 1013,3 ГПа);
- размеры (длина, высота, глубина, межцентровое расстояние);
- массу и производную от нее величину – удельную материалоемкость (измеряется в кг/кВт);
- стоимость.
Радиаторы
Чугунные радиаторы. Чугун обладает высокой теплопроводностью. В силу этих причин изготовленные из него отопительные приборы можно использовать в системах с большими перепадами давления и плохой подготовкой воды (повышенная агрессивность, загрязненность, кусочки окалины). Как раз всеми этими качествами обладают преобладающие в многоэтажном строительстве однотрубные системы.
Чугунные радиаторы выпускаются уже более 100 лет. Это своего рода классика, на которой «воспитывалось» не одно поколение наших сограждан, обычно называвших этот отопительный прибор батареей. До 1960-х из батарей формировался почти весь ассортимент отопительных приборов в нашей стране. И сегодня этот, многими преждевременно списанный со счетов отопительный прибор все еще удерживает за собой до 70% российского рынка.
Современные радиаторы отопления обладают хорошим дизайном и большой теплоотдачей.
В нашей стране чаще всего используют чугунные радиаторы, состоящие из двухканальных, соединяемых друг с другом секций. Количество секций определяется расчетной поверхностью нагрева. Применяют также одноканальные, а за рубежом многоканальные (до 9 каналов в одной секции) чугунные радиаторы.
К их недостаткам относят большой вес, значительный процент заводского брака – трещины и каверны, образующиеся в результате некачественного литья и сокращающие потенциально очень продолжительный срок эксплуатации. Согласно нормативам, гарантийный срок эксплуатации радиаторов – 2,5 года со дня сдачи объекта в эксплуатацию или продажи в пределах гарантийного срока хранения, а производители и продавцы обещают по меньшей мере несколько десятилетий безупречной службы этих приборов. Иногда чугунные радиаторы упрекают в отсутствии привлекательного внешнего вида (вспомните: «батарея-гармошка»). Однако использование современного дизайна и порошковых красок способно придать шарм и этим ветеранам.
Системы, в которых задействованы чугунные радиаторы, из-за большой тепловой инерционности поддаются регулированию не без труда. Хотя и из этой ситуации есть выход, и в некоторых моделях за счет уменьшения емкости секций удается эффективно использовать терморегулирующие элементы (таковы, например, термостаты RTD-G, RTD-N фирмы Danfoss).
В данном классе отопительных приборов преобладает отечественная продукция. Среди зарубежной можно выделить чугунные секционные радиаторы фирм Roca (Испания), Viadrus (Чехия), Biasi (Италия), «Сантехлит» (Белоруссия), турецкие радиаторы Ridem .
Стальные панельные радиаторы формируются из двух отштампованных листов. В нашей стране их производство началось в 1960-е годы. От секционных чугунных их отличают меньшие вес (удельная масса на 1 кВт примерно втрое ниже) и тепловая инерция. Считаются «неженками», поскольку более чувствительны к возникающим при остановке или запуске системы гидравлическим ударам и побаиваются коррозии, провоцируемой частыми сливами или высоким содержанием кислорода в теплоносителе. В системах, где имеют место многократные скачки давления «выше ординара», рассчитывать на долгий срок службы стальных панельных радиаторов не приходится. Обычно рабочее давление приборов этого типа не превышает 9 атм.
мнение эксперта
В.В. Котков
коммерческий директор Группы компаний «ХитЛайн»
Можно утверждать, что доля прогрессивных (по отношению к преобладающим пока классическим чугунным) конструкций радиаторов возрастает. Сегодня в Европе ежегодно производится до 5 млн секций алюминиевых радиаторов. В значительной степени развитие этого производства стимулируется российским рынком, где спрос на них ежегодно увеличивается на 5–10%. Поэтому ведущие западные компании стараются максимально адаптировать свою продукцию к российским условиям (существующим в нашей стране проблемам с водоподготовкой, высокому нестабильному давлению в системах центрального отопления и т. д.).
Хотя, по традиции, многие российские строительные компании отдают приоритет чугунным радиаторам, неуклонно увеличивается число фирм, работающих с алюминиевыми. Ведь алюминиевый радиатор – это не просто частное техническое решение, но решение целого комплекса проблем, связанных с экономичностью, безопасностью и дизайном. Он способен вписаться в современный интерьер, его не нужно маскировать, тратя на это немалые средства.
Широкое применение стальные панельные радиаторы находят в малоэтажном строительстве. Особенно уместны они при двухтрубной системе отопления, которой отдают предпочтение в коттеджном строительстве. В многоэтажных домах их резонно устанавливать при наличии индивидуального теплового пункта, т. е. котельной. Три четверти продаж стальных панельных радиаторов приходится на частного застройщика, элитное жилье и гражданские здания. Наиболее известны в нашей стране модели фирм: VSZ (Словакия), Dia Norm, Preussag, Kermi (Германия), Korado (Чехия), DeLonghi (Италия), Stelrad (Голландия), Purmo (Польша), Roca (Испания), DemirDokum (Турция), Impulse West (Англия, но сборка в Италии), Dunaferr (Венгрия).
Трубчатые и секционные радиаторы внешне похожи, хотя конструктивно различаются – в трубчатых секции как таковые отсутствуют, а трубки соединены двумя монолитными коллекторами. Те и другие имеют привлекательный вид и органично вписываются практически в любой интерьер. Обтекаемые формы радиатора исключают возможность получения травм человеком. Малая емкость секций способствует эффективной терморегуляции. А если некоторые из его элементов изготовлены из оребренной трубы, то удается, не меняя линейных размеров, существенно увеличить мощность радиатора.
Рабочее давление трубчатых стальных радиаторов выше, чем у панельных, – 10 и более атм.
На нашем рынке этот вид радиаторов представлен преимущественно немецкими торговыми марками Bemm, Arbonia, Kermi .
Алюминиевыми называют радиаторы, изготавливаемые из сплава алюминия с кремнием (содержание самого алюминия от 80 до 98%). Алюминий – материал, обладающий высокой теплопроводностью, но предъявляющий повышенные требования к химическому составу теплоносителя. Недостатком радиаторов из алюминиево-кремниевого сплава с повышенным содержанием кремния является генерация водорода при контакте с водой. Прекрасное дизайнерское исполнение большинства радиаторов несколько портит устанавливаемый на каждом приборе автоматический клапан для спуска воздуха, т. к. в процессе эксплуатации происходит активное выделение водорода.
Значительную часть российского рынка алюминиевых радиаторов занимает продукция итальянских фирм: Rovall, Industrie Pasotti, Global, Alugas, Aural, Fondital, Giacomini, Nova Florida . Также представлены испанские радиаторы Roca, чешские Radus, английские Wester и др.
Биметаллические радиаторы. Внешне похожи на алюминиевые. Секции состоят из двух тонкостенных стальных труб (каналов для прохода теплоносителя), спрессованных под давлением с высококачественным алюминиевым сплавом. Логика этого симбиоза основывается на том, что алюминий обладает высокой теплопроводностью, а сталь прочностью, гарантирующей работу прибора при сверхнормативном давлении. Фактическими монополистами в производстве биметаллических радиаторов являются итальянские фирмы. Наиболее известная торговая марка – Sira.
Биметаллические радиаторы одновременно прочны и эффективны.
Конвекторы. Основа конструкции конвектора – заключенный в кожух нагревательный элемент. Подтекая к нему снизу, охлажденный комнатный воздух нагревается и поднимается вверх. Благодаря этому более 90% тепла передается конвекцией.
Наибольшее распространение конвекторы получили в автономных системах. Они особенно эффективны при невысоких температурах теплоносителя. Так, им по силам прогреть помещение при температуре воды всего лишь в 40 °C . Для удобства пользователя конвектор оснащается воздушным клапаном и сливной трубкой. Встроенный термостат и регулятор напора воды делают его эксплуатацию экономичной.
Конвектор особенно гармонично вписался в современную архитектурную среду, активно использующую большие окна, эркеры, зимние сады и т. д.
Конструктивно он может иметь четыре решения. Радиаторные конвекторы – комбинация двух приборов, отраженная в самом названии. Их устанавливают около окон, на полу или на небольших подставках. Плинтусные конвекторы располагаются в полу под большими окнами. Малая высота (90–100 мм) не требует ниш, а слабый конвективный поток можно усилить медленно вращающимся вентилятором. Конвекторы, заглубленные в пол, – оптимальный вариант для жилых помещений на первых этажах. Прибор помещается в подобие шахты, проходящий вдоль окна холодный воздух беспрепятственно попадает в конвектор, а поток теплого воздуха обеспечивает естественную циркуляцию в помещении. И наконец, конвекторы, закрытые декоративным экраном. В отличие от радиаторов, закрытый конвектор ничуть не теряет в теплоотдаче, напротив, экран способствует увеличению тяги.
Трубы для водяного отопления
Функционирование отопительных приборов гидравлических систем невозможно без труб. Первые полимерные (поливинилхлоридные) трубы были изготовлены в 1936 году в Германии. Первый трубопровод из них был построен там же в 1939-м. Но активное внедрение полимерных труб в системы водоснабжения и отопления началось с середины 1950-х годов, а в нашей стране с начала 1970-х годов.
Как для систем с использованием классических радиаторов, так и для теплых полов наилучшим образом подходят трубы из сшитого полиэтилена. Они не боятся кратковременного повышения температуры до +110 °C (нормальная температура их эксплуатации составляет обычно +95 °C ). При всех достоинствах у них один минус – высокая цена.
Используют в системах отопления и пропиленовые трубы . Но при этом следует учитывать высокий коэффициент теплового расширения материала. Срок службы полимерных труб может достигать 30 и более лет. Прокладка должна быть скрытой: их прячут в плинтусах, шахтах, каналах или в конструкции полов. Если в системах отопления используются полимерные трубы, то для того чтобы защитить их от превышения параметров теплоносителя, следует предусмотреть установку приборов автоматического регулирования.
Достоинства пластмассовых и металлических сочетают в себе металлопластиковые трубы. Они сочетаются с другими материалами, не пропускают кислород, а за счет гладкой внутренней поверхности сопротивление протеканию у них меньше, чем у стальных, что в условиях массового применения позволяет сэкономить немало энергии. Гарантийный срок службы – не менее 20 лет, но, как правило, в реальности он достигает 30–50 лет. Для сравнения, по данным Госстроя РФ, оцинкованные стальные трубы во внутренних системах служат в среднем 12–16 лет, а «черные» – вдвое меньше.
Kонкурирующие приборы систем водяного отопления
|
Tеплые полы
От труб логично совершить плавный переход к водяным теплым полам. Эта система отопления обладает многими достоинствами. Во-первых, низкая (40–55 °C ) температура теплоносителя способствует экономии энергии. Во-вторых, благодаря участию в эмиссии тепла всей поверхности пола обеспечивается почти идеальное горизонтальное и близкое к идеальному вертикальное распределение температур. Так, если температура поверхности пола составит 22–25 °C , то температура воздуха на уровне головы – 19-22 °C . Люди, согласно исследованиям гигиенистов, чувствуют себя наиболее комфортно, если голове немного холоднее, чем ногам. В жаркое время года, пуская по трубопроводам воду с температурой 10–12 °C , можно эффективно охлаждать помещение. В-третьих, водяные теплые полы дают возможность рационального использования площади жилого помещения.
В новых зданиях с наливными бетонными полами система напольного отопления состоит из нескольких слоев: бетонная плита, гидро-, звуко- и теплоизоляция, пленка, трубы, бетонная стяжка (используется самый обычный бетон марки не ниже М-300), цементный слой для выравнивания пола и покрытие. В старых зданиях используют метод сухой прокладки, когда отопительные трубы устанавливают в изоляции несущего слоя в специальных металлических пластинах, обеспечивающих равномерное распределение тепла.
Водяной теплый пол можно установить и под деревянным, смонтированным по балкам перекрытия. Для этого из доски, ДСП, влагостойкой фанеры или ЦСП (цементно-стружечной плиты толщиной не менее 20 мм) делается черновой пол.
Крепление труб в контурах осуществляется с помощью арматурной сетки и проволоки, крепежной ленты и монтажных скоб.
В соответствии с российскими нормами, средняя температура обогреваемого пола не должна превышать 26 °C . Поэтому, прежде чем поручать водяному теплому полу роль основной системы отопления, необходимо тщательно рассчитать, хватит ли для помещения «снимаемого» с него тепла или все же необходима дублирующая система.
