Котлы отопления - принцип работы и классификация

Котлы отопления – принцип работы и классификация

Содержание

Принцип работы котла.
Классификация газового устройства:
По месту установки.
Материал теплообменника.
По типу горелки.
По количеству контуров.
Способ отведения продуктов сгорания.
Энергозависимость котла.

При строительства частного дома возникает вопрос: “А как обогревать дом и нагревать горячую воду?”.

Для отопления коттеджа используют различные котлы отопление, работающие как правило на природном газе. Возможно использование и другого топлива, но газ на сегодняшний день самый дешёвый вид топлива.

Также большую популярность набирают многоэтажные жилые дома с индивидуальным отоплением.

Принцип работы котла

Нагрев здания происходит за счет нагрева теплоносителя в теплообменнике котла, потом вода перетекает по трубам в радиаторы. Передав тепло воздуху, вода (или антифриз) возвращается обратно в теплообменник котла и заного подогревается до указанной температуры. Нагревание теплоносителя осуществляется пламенем в результате сгорания топлива.

Теплоноситель(вода или антифриз) может двигаться по трубам самостоятельно (естественным путем) из-за разности давления между холодной и горячей жидкостями или механическим (принудительным) методом с применением циркуляционного насоса.

Газовые котлы бывают одноконтурными и двухконтурными.

В рамках данной статьи поговорим о Одноконтурных котлах отопления.

Классификация газового устройства

Котлы подразделяют по следующим признакам:

место установки — напольные и настенныее
тип горелки — атмосферная или наддув (турбинного типа)
материал теплообменника — чугунные, стальные и др.
способ движения теплоносителя — естественное или принудительное
способ отведения продуктов сгорания — естественная тяга или принудительная
тип камеры сгорания — открытая или закрытая
наличие или отсутствие автоматических датчиков контроля и безопасности

По месту установки

Котлы отопления могут быть настенными и напольными.

Напольные котлы отопления — это более мощные устройства, чем настенные, способные обогревать большие площади. В отличие от настенных, они требуют специального помещения котельной с оборудованным дымоходом, вентиляцией и отдельным входом.

Дымоход выводится через перекрытие на кровлю здания, его высота должна быть выше уровня конька на 0,5м. В напольных котлах применяются чугунные теплообменники, что значительно увеличивает срок службы этого котла.

Материал теплообменника

Теплообменники котлов изготавливаются из разных материалов – сталь, чугун или медь. Эти материалов имеют свои достоинства и недостатки.

Стальной теплообменник

Сталь сильнее подвергается коррозии. Толщина стенок теплообменника из стали, невелика, поэтому они быстрее выходят из строя в результате прогорания.

Срок эксплуатации котла со стальным теплообменником составляет не более 20 лет, в то время как чугунный функционирует более 50 лет.

Чугунный теплообменник

В теплообменнике из чугуна некоторые детали взаимозаменяемы, что служит большим преимуществом при ремонте по отношению к стальному.

Чугун устойчив к коррозии.

В современных газовых котлах используется новая модификация — серый чугун, имеющий лучшие качествами по стойкости к коррозии.

Но несмотря на множество плюсов чугунных котлов, у них есть и минусы:

Большой вес, что усложняет монтаж.
Хрупкость — При монтаже или транспортировки от сильного удара могут появиться микротрещины, которые в дальнейшем снизят срок его службы или приведут к аварии.
Нельзя допускать резкого перепада температуры теплоносителя в чугунных теплообменниках, поскольку это приводит к растрескиванию материала.
Необходимо следить за жёсткостью воды. От этого образуется накипь на внутренних стенках теплообменника, приводящая к растрескиванию чугуна.
Преимущество, которое является и недостатком – чугунный одноконтурный газовый котел отопления имеет большую тепловую инерционность.

При отключении отопления дольше будет сохраняться тепло, потому что вода в чугунном теплообменнике будет остывает медленнее. Это немного замедляет регулирование теплового режима в помещении, когда автоматика выключает котел при достижении определенной температуры, но теплоноситель продолжает оставаться горячим еще некоторое время.

Другие материалы теплообменника

Теплообменники изготавливают также из нержавеющей стали. Коррозия будет поражать стенки теплообменника очень медленно. Но толщина стенок теплообменника небольшая, поэтому будет легко прогорать.

Срок службы такого устройства значительно меньше стальных и чугунных теплообменников.

В современных газовых устройствах теплообменники изготавливают из стали с различными добавками. Это увеличивает их стойкость и к коррозии, и к температуре.

Сейчас появились конденсационные котлы, в которых конденсат, образованный при сгорании газа, преобразуется в тепловую энергию, что оказывает положительное действие на длительность эксплуатации котла и увеличивает его КПД.

По типу горелки

Горелки котла условно подразделяют на два вида — атмосферную и наддувную горелку, иногда называемую турбинированной, навесной, или вентиляторной.

Атмосферная горелка – самая простая по конструкции и обслуживанию. Такая горелка поставляется в комплекте с котлом, и её стоимость уже включена в цену газового оборудования. Атмосферная горелка использует воздух, которое находящийся в помещении.

Недостатки: при снижении или повышении давления в газопроводах увеличивается или уменьшается высота пламени, что может привести к прогоранию теплообменника или самой горелки.

Можно отрегулировать ее под определенное давление. Но для этого потребуется вызывать специалиста, что не всегда удобно. Ведь давление в газопроводах может меняться время от времени.

В тех регионах, где давление газа в магистральном газопроводе не всегда стабильное, лучше воспользоваться котлами с наддувными горелками.

Наддувные устройства не входят в комплектацию газового оборудования и покупаются отдельно. При их применении котел может работать на различных видах топлива:

газообразном — природном газе;

жидком — мазут, солярка;

твердом — дрова, уголь, пеллеты;

Данный тип горелок работает с помощью встроенного вентилятора, поэтому присутствует некоторый шум. Преимущество заключается в том, что они справляются с перепадами давления в газопроводе. Все виды горелок могут иметь функцию модуляции пламени и быть одно- или двухступенчатыми. Модуляция пламени – горелка автоматически регулирует мощность горения газа в зависимости от температуры теплоносителя в теплообменнике.

В одноступенчатой горелке пламя автоматически не регулируется — пламя либо горит, либо не горит. Двухступенчатая горелка может регулировать мощность пламени в автоматическом режиме, что сокращает расход газа и повышает КПД котла. При этом увеличивается время между включением и отключением горелки, что положительным образом влияет на длительность её эксплуатации.

По количеству контуров

Котлы могут быть одноконтурными и двухконтурными.

Особенность конструкции котла с одним контуром предусматривает одну горелку и работу только на подогрев воды для системы отопления. Одноконтурные агрегаты могут быть на твердом топливе, газу, электричестве и на жидком топливе.

Двухконтурный газовый котел устроен так, что может работать в двух режимах: отопления и горячего водоснабжения. При отоплении нагревается теплообменник с теплоносителем. Он может прогреваться до температуры в интервале от 35 до 80° в зависимости от настроек.

У каждого производителя своя конструкция внутренней начинки описываемого оборудования. Но есть у них одинаковое решение — внутри корпуса помещаются два контура. Первый отвечает за отопление и работает по замкнутой схеме. Вода в нем циркулирует по кругу, обходя все точки обогрева, установленные в помещениях дома. Теплоноситель, который движется по замкнутой схеме, во второй контур не попадает. За это отвечает отдельный клапан.

Когда в смесителях в кухне и ванной комнате открывается кран с водой, клапан перекрывает доступ теплоносителя в систему отопления, нагревает холодную воду и подаёт горячую воду в контур ГВС. Когда краны на кухне или в ванной закрываются, происходит обратное действие.

Практически все газовые котлы имеют одинаковые технические узлы, а модели от разных производителей отличаются лишь несколькими деталями.

Способ отведения продуктов сгорания

Котлы делятся на устройства с естественной или принудительной тягой. Во-первых обязателен монтаж дымоходной трубы. Во-вторых отведение продуктов сгорания происходит принудительным способом — благодаря встроенному в дымоходную трубу вентилятору.

Газовые котлы, работающие на естественной тяге, называют еще устройствами с открытой камерой сгорания. Необходимый для горения газа кислород забирается из помещения – в этом их недостаток. Необходим доступ наружного воздуха в помещение с котлом. Из-за чего получается небольшой сковзняк. Недостаток кислорода отрицательно влияет на здоровье.

Некоторые котлы оборудованы коаксиальным дымоходм. Их называют газовыми котлами с закрытой камерой сгорания.

Продукты сгорания отводятся через коаксиальный дымоход, называемое «труба в трубе». Это две трубы разных диаметров, вставленных одна в другую. Через трубу меньшего диаметра удаляются продукты сгорания газа. А в пространство между труб поступает свежий воздух с улицы, который нагревается внутренней трубой. В итоге увеличивается КПД котла.

Преимущества такого дымохода очевидны:

Кислород забирается с улицы.
Небольшой размер дымохода, так как коаксиальный дымоход можно устраивать в наружной стене, расположенной рядом с газовым оборудованием.
Такой дымоход может устанавлен в любом месте помещения и быть горизонтальным, наклонным или вертикальным, что позволяет .
Котлы с коаксиальным дымоходом более экономичными, хотя их стоимость выше.

Энергозависимость котла

Большинство современных котлов имеют в комплектации различные датчики для безопасности работ: термостаты, поддерживающие нужную температуру в помещении и регулирующие подачу топлива в котел, циркуляционные насосы и вентиляторы. Все они работают при условии постоянного подключения к электрической сетия.

Обычно используют Источники Бесперебойного Питания (ИБП), также в качестве резервного источника электроэнергии можно использовать другие устройства, например, дизельные или бензиновые генераторы. Однако их применение в загородном доме нецелесообразно. Но иногда необходимо.

Устройство и принцип работы газовых котлов

Газовый котел – это сложная саморегулирующаяся система, которая преобразует энергию сгоревших газов в полезное тепло. Именно от его работы зависит комфортный температурный режим во всем доме.

Особенности и принципы работы газовых котлов

Котлы, работающие на газе, являются оптимальным решением для отопления практически любого помещения. Они просты в использовании, имеют небольшие размеры и солидный срок эксплуатации, поэтому одинаково подходят как для частых домов, так и для квартир.

Любой газовый котел имеет 3 основных компонента:

газовая горелка;
теплообменники;
система управления и контроля.

В зависимости от модели котел может иметь различное дополнительное оборудование, такое как насос, вентилятор, расширительный бак, предохранительный клапан, электронную систему управления, диагностики и защиты. Если у котла есть такие дополнительные элементы, то его вполне можно считать миникотельной, которая работает полностью в автоматическом режиме. Она самостоятельно поддерживает заданную программой температуру, контролирует все внутренние процессы, а в случае аварии перекрывает подачу газа и отключается.

Принцип работы котла

Чтобы понять, как работает газовый котел отопления, нужно не только знать его устройство, но и разобраться, какие программы и функции в нем заложены. В своей работе котел ориентируется на показания датчиков. Он при помощи встроенной электроники определяет потребность в горячей воде и запускает работу управляющей газовой арматуры. После этого включается газовая горелка, которая нагревает воду в теплообменнике до определенной температуры, и циркуляционный насос, который тут же разносит ее по системе отопления. После того как температура в системе достигает заданного значения, котел выключает горелку и переходит в режим ожидания. Когда температура в системе отопления снижается до определенного показателя, котел снова включает горелку и цикл повторяется.

По такой схеме работают все одноконтурные котлы в режиме отопления. Двухконтурные котлы выполняют точно такой же цикл, но его работу может прервать система горячего водоснабжения (ГВС). Двухконтурный котел имеет более сложную систему подготовки воды, так как выполняет сразу 2 функции:

отопление помещения;
горячее водоснабжение.

У него, кроме основного теплообменника, имеется второй контур (скоростной теплообменник), который и предназначен для подготовки горячей воды. Двухконтурный котел может работать в 2 режимах:

летний – только подготовка горячей воды для системы водоснабжения (ГВС);
зимний (смешанный) – нагрев воды для системы отопления и для ГВС.

Если котел работает в зимнем режиме, то вода нагревается в первичном теплообменнике и разносится циркуляционным насосом по системе отопления. При открытии крана горячей воды в котле срабатывает датчик протока. Он подает сигнал на плату управления, которая переключает трехходовой клапан из режима отопления на режим ГВС. В результате горячая вода из основного теплообменника не идет на батареи, а остается в котле.

Она начинает циркулировать по кругу, проходя через вторичный теплообменник и нагревать воду для ГВС.

Вторичный теплообменник пластинчатый, поэтому вода практически моментально нагревается, и мы мгновенно получаем в кране горячую воду. Происходит это до тех пор, пока кран горячей воды не закроется. После перекрытия воды датчик протока сообщает об этом плате, и она переключает трехходовой клапан в изначальное положение, а нагретая вода из первичного теплообменника снова поступает в систему отопления.

Из описания видно, что принцип работы газового котла не позволяет одновременно работать отоплению и подавать горячую воду. Однако уже есть специальные теплообменники, которые могут это делать (о них будет рассказано ниже).

Устройство газового котла

Котлы различных производителей могут отличаться устройством и расположением элементов, однако они все имеют типичную схему. Мы ее рассмотри на примере устройства двухконтурного котла (как самого сложного).

Он имеет такие основные элементы:

газовый клапан для подачи топлива на горелку;
газовую горелку;
блок розжига;
электрод розжига;
датчик контроля наличия пламени;
камеру сгорания газа;
первичный (основной) теплообменник;
вентилятор;
датчик тяги отработанных газов – маностат;
датчик температуры воды в первичном контуре;
аварийный датчик температуры воды первичного контура;
расширительный бачок;
циркуляционный насос первичного контура;
фильтр системы отопления;
датчик давления воды в системе отопления;
кран подпитки водой системы отопления;
предохранительный клапан системы отопления;
трехходовой клапан;
теплообменник горячего водоснабжения (ГВС);
байпас;
датчик протока ГВС;
фильтр ГВС;
кран слива воды;
электронный блок управления (плата управления);
регуляторы температуры системы отопления и ГВС;
переключатель режимов работы (лето, зима).

Как видно из большого количества разнообразных датчиков, половина устройств осуществляет мониторинг работы системы и позволяет котлу безопасно работать в автоматическом режиме. Кроме этого у котла имеются стандартные штуцеры для:

подачи топлива на газовый клапан;
подачи воды в систему отопления;
входа обратной воды из системы отопления;
входа холодной воды для ГВС;
выхода подогретой воды ГВС.

Чтобы более ясно понять работу котла нужно рассмотреть каждый узел в отдельности и определиться с его функциями и назначением. Стоит сразу запомнить что «лишних» и «маловажных» деталей в котле не бывает, и выход из строя даже одной из них приведет к поломке или неправильной работе котла. Ниже мы детально разберем самые важные блоки газового котла, и какие элементы в него входят.

Газовая горелка и система удаления дыма

Основным элементом газового котла является горелка. В современных котлах она модулируемая, то есть способна менять количество потребляемого газа. Эта функция при розжиге и в начале цикла нагрева уменьшает подачу газа (нагрев теплообменника происходит постепенно). Затем увеличивает подачу газа при приближении к заданной температуре и поддерживает ее. Когда вода нагревается и приближается время отключения, газа подается меньше. Таким образом, снижается расход газа до 15% и уменьшается количество циклов включения-выключения, что увеличивает срок службы котла.

Подготовка и подача топлива осуществляется при помощи газового клапана. Во время работы подача топлива регулируется при помощи шагового электродвигателя. Он управляются микропроцессором электронной платы по заложенной на заводе в него программе. Таким образом, при помощи штатной панели управления вы можете задавать необходимую температуру системы отопления и ГВС.

Также на горелке расположен электрод розжига и датчик контроля наличия пламени. Горелка находится в замкнутой камере сгорания, которая оканчивается выводом отработанных газов. На выводе установлен вентилятор для принудительного удаления дыма. Перед вентилятором есть датчик тяги – моностат, который сразу отключит котел, если дым не будет вытягиваться. Особенно часто маностат срабатывает в сильные морозы, когда в выхлопной трубе замерзает конденсат и перекрывается канал выхода отработанных газов.

Теплообменники

Теплообменники делятся на два вида: первичный и вторичный. Первый устанавливается над горелкой, так как в нем подогревается вода первого (отопительного) контура. Он представляет собой набор медных трубок, в которых циркулирует вода с помощью проточного насоса. Для увеличения полезной площади и быстроты нагрева воды на трубки напрессовываются медные пластины (ребра).

Вторичный теплообменник нужен для подогрева воды ГВС. Он имеет отличительные особенности, которые позволяют моментально нагревать воду. Выглядит теплообменник как набор пластин, между которыми раздельно циркулирует вода перового и второго контура. Когда открывается кран горячей воды, вода в первичном контуре идет не на систему отопления, а перенаправляется на вторичный теплообменник. Таким образом, вместо обогрева батарей происходит нагрев воды контура ГВС. Особенность двухконтурного котла в том, что отопление и подогрев воды ГВС не может производиться одновременно. В домашних условиях это практически не заметно, так как расход горячей воды незначителен по сравнению с работой системы отопления.

Когда суточный расход воды велик и составляет конкуренцию системе отопления, используются двухконтурный котел с битермическим теплообменником. Он характеризуются тем, что имеют только один теплообменник, который расположен над горелкой. Его конструкция немного сложнее и внутри трубок основного контура идут трубки контура ГВС. Получается, что горелка нагревает всего один теплообменник, в котором одновременно находится вода системы отопления и ГВС (потому и называют его битермический).

Система ГВС

Главным отличием двухконтурных котлов является система горячего водоснабжения (ГВС). Она позволяет практически мгновенно получать горячую воду. Для этого в котле имеется вторичный контур ГВС, который состоит из пластинчатого теплообменника, датчика протока воды и трехходового клапана. Главным датчиком, который управляет процессом запуска вторичного контура, является датчик протока. При открытии крана он подает команду на плату управления, а та, в свою очередь, на трехходовой клапан, который перекрывает подачу воды на систему отопления и направляет ее на пластинчатый теплообменник ГВС. В результате горячая вода, которая нагревается в основном теплообменнике, с помощью насоса начинает циркулировать по «малому» кругу внутри котла, проходя через теплообменник ГВС и нагревая в нем воду.

Байпас

Он соединяет прямой и обратный трубопровод основного контура. На байпасе установлен регулируемый перепускной клапан, который при возникновении критического давления открывается, и часть воды перетекает из прямого трубопровода в обратный. Клапан обеспечивает отсутствие гидравлических ударов, при включении насоса и ограничивает максимальную скорость циркуляции воды в системе отопления.

Расширительный бачок

При нагреве вода начинает расширяться в системе отопления и чтобы компенсировать избыток давления, устанавливают расширительные бачки. Они есть у всех без исключения котлов, но могут отличаться формой и размерами (зависит от мощности котла).

Расширительный бак состоит из 3 частей:

пространство под воду системы отопления;
мембрана;
пространство, накачанное азотом.

Бачок во время работы отопительной системы за счет мембраны нивелирует изменения давления, поэтому в процессе работы котла давление остается неизменным.

Плата управления и датчики

Какое бы ни было устройство газового котла, в нем обязательно есть плата (блок) управления. Она позволяет выставить необходимые режимы котла, контролирует и анализирует информацию от датчиков, осуществляя автоматическое управление всеми процессами в системе. На самой плате нет никаких регулировок и настроек, все установки производятся на заводе. Единственное что может изменить пользователь – это подключить наружный датчик температуры. Если датчика нет, система контроля ориентируется на температуру воды в системе и при ее остывании запускает котел.

Если подключить датчик, система управления котла начнет ориентироваться уже по нему. Чтобы подсоединить наружный термометр на плате убирается перемычка, а вместо нее подключаются провода контрольного прибора. Существуют простые мембранные датчики, на которых только выставляются максимальная и минимальная температура в помещении. Есть и более сложные электронные датчики, в которых можно указывать не только температуру, но и время включения, отключения котла. Например, котел не будет работать пока вы на работе, а включится за час до вашего возвращения.

Нормальная работа котла, его надежность зависит от множества датчиков и систем контроля таких как:

датчик давления газа в системе;
датчик контроля наличия пламени;
датчик тяги отработанных газов;
датчик температуры воды в первичном контуре;
аварийный датчик температуры воды первичного контура;
датчик давления воды в системе отопления;
предохранительный клапан системы отопления;
датчик протока ГВС.

Благодаря им котел может самостоятельно работать в течение целого сезона без остановок и поломок.

Система блокировки котла

К сожалению, в процессе работы возникают проблемы не связанные с самим котлом, а возникающие по вине внешних факторов. Например, если в доме отключат газ, то котел моментально это определит и отключится. Перезапустить его придется вручную, выполнив специальные команды.

При возникновении ошибок или аварий в работе котла он сразу прекращает работу и подает условный сигнал. В моделях с электронным монитором высвечивается код ошибки в виде набора цифр или букв. В устройствах с аналоговым (механическим) управлением ошибка обозначается морганием индикаторов.

В паспорте любого котла имеется таблица с кодами ошибок, их расшифровкой и инструкцией как сбросить (устранить) аварию. Такие таблицы легко найти в интернете, тем более коды ошибок практически у всех котлов совпадают.

Типовые схемы систем отопления и способы подключения радиаторов

Системами отопления являются искусственно созданные инженерные сети различных сооружений, основными функциями которых является обогрев зданий в зимнее и переходное время года, компенсация всех теплопотерь строительных конструкций, а также поддержание параметров воздуха на комфортном уровне.

Разновидности разводки отопления

В зависимости от способа подвода теплоносителя к радиаторам распространение получили следующие схемы систем обогрева зданий и сооружений:

Однотрубная.
Двухтрубная.

Данные способы отопления принципиально различаются друг от друга, и каждый обладает как положительными свойствами, так и отрицательными.

Однотрубная схема отопительных систем

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

Двухтрубная схема отопительных систем

В двухтрубных схемах подвод горячего теплоносителя к радиатору и отвод остывшего из радиатора осуществляются по двум разным трубопроводам отопительных систем.

Существует несколько вариантов двухтрубных схем: классическая или стандартная, попутная, веерная или лучевая.

Двухтрубная классическая разводка

Классическая двухтрубная схема разводки система отопления.

В классической схеме направление движения теплоносителя в подающем трубопроводе противоположно движению в обратном трубопроводе. Эта схема наиболее распространена в современных системах отопления как в многоэтажном строительстве, так и в частном индивидуальном. Двухтрубная схема позволяет равномерно распределять теплоноситель между радиаторами без потерь температуры и эффективно регулировать теплоотдачу в каждом помещении, в том числе автоматически путем использования термостатических клапанов с установленными термоголовками.

Такое устройство имеет двухтрубная система отопления в многоэтажном доме.

Попутная схема или «петля Тихельмана»

Попутная схема разводки отопления.

Попутная схема является вариацией классической схемы с тем отличием, что направление движения теплоносителя в подаче и обратке совпадает. Такая схема применяется в системах отопления с длинными и удаленными ветками. Использование попутной схемы позволяет уменьшить гидравлическое сопротивление ветки и равномерно распределить теплоноситель по всем радиаторам.

Веерная (лучевая)

Веерная или лучевая схема используется в многоэтажном строительстве для поквартирного отопления с возможностью установки на каждую квартиру прибора учета тепла (теплосчетчика) и в частном домостроении в системах с поэтажной разводкой трубопроводов. При веерной схеме в многоэтажном доме на каждом этаже устанавливается коллектор с выходами на все квартиры отдельного трубопровода и установленным теплосчетчиком. Это позволяет каждому владельцу квартиры учитывать и оплачивать только им потребленное тепло.

Веерная или лучевая система отопления.

В частном доме веерная схема используется для поэтажного распределения трубопроводов и для лучевого подключения каждого радиатора к общему коллектору, т. е. к каждому радиатору походит отдельная труба подачи и обратки от коллектора. Такой способ подключения позволяет максимально равномерно рассредоточить теплоноситель по радиаторам и уменьшить гидравлические потери всех элементов системы отопления.

Обратите внимание! При веерной разводке трубопроводов в пределах одного этажа монтаж осуществляется цельными (не имеющими разрывов и разветвлений) отрезками труб. При использовании полимерных многослойных или медных труб все трубопроводы могут быть залиты в бетонную стяжку, тем самым снижается вероятность разрыва или подтекания в местах состыковки элементов сети.

Разновидности подключения радиаторов

Основными способами подключения приборов отопительных систем является несколько типов:

Боковое (стандартное) подключение;
Диагональное подключение;
Нижнее (седельное) подключение.

Боковое подключение

Боковое подключение радиатора.

Подключение с торца прибора – подача и обратка находятся с одной стороны радиатора. Это наиболее распространенный и эффективный способ подключения, он позволяет снять максимальное количество тепла и использовать полностью теплоотдачу радиатора. Как правило, подача находится сверху, а обратка снизу. При использовании специальной гарнитуры возможно подключение снизу–вниз, это позволяет максимально спрятать трубопроводы, но снижает теплоотдачу радиатора на 20 – 30%.

Диагональное подключение

Диагональное подключение радиатора.

Подключение по диагонали радиатора – подача находится с одной стороны прибора сверху, обратка с другой стороны снизу. Такой тип подключения используется в тех случаях, когда длина секционного радиатора превышает 12 секций, а панельного 1200 мм. При установке длинных радиаторов с боковым подключением присутствует неравномерность прогрева поверхности радиатора в наиболее удаленной от трубопроводов части. Чтобы радиатор прогревался равномерно, применяют диагональное подключение.

Нижнее подключение

Нижнее подключение с торцов радиатора

Подключение с низа прибора – подача и обратка находятся внизу радиатора. Такое подключение используется для максимально скрытого монтажа трубопроводов. При монтаже секционного прибора отопления и подключения его нижним способом подающий трубопровод подходит с одной стороны радиатора, а обратный с другой стороны нижнего патрубка. Однако эффективность теплоотдачи радиаторов при такой схеме снижается на 15-20%.

Нижнее подключение радиатора.

В случае когда нижнее подключение используется для стального панельного радиатора, тогда все патрубки на радиаторе находятся в нижнем торце. Конструкция самого радиатора при этом выполнена таким образом, что подача поступает по коллектору сначала в верхнюю часть, а затем обратка собирается в нижнем коллекторе радиатора, тем самым теплоотдача радиатора не снижается.

Нижнее подключение в однотрубной схеме отопления.

Устройство радиаторов отопления – схемы, чертежи, фото и видео описание современных радиаторов

Особенности основных видов радиаторов. Устройство радиаторов отопления и конструкция радиаторов. Как подключить батарею правильно.

Разные виды радиаторов и их характеристики
Что делать, если в квартире холодно?
Зонирование
Принципы работы отопления
Радиаторы ДВС[ | ]
Преимущества терморегуляторов для радиаторов
Принцип работы: конвекция vs. излучение
Подключение радиаторов
Установка — это ответственное дело!
Неоклассика
Обобщение по теме
Стальные панельные радиаторы
Устройство радиатора отопления

Разные виды радиаторов и их характеристики

Самой привычной и знакомой отечественным потребителям является именно чугунная система отопления радиаторы. В былые годы такие радиаторы в массовом количестве использовались везде. Эти радиаторы – тяжелые и на вид совсем не современные, в автоматических системах отопления такие устройства непригодны для использования. Но в то же время, радиаторы из чугуна имеют множество достоинств, которые и обусловили их распространение и популярность в свое время. Прежде всего – это способность переносить перепады в давлении, стойкость к коррозионным процессам, невосприимчивость тех примесей, которые есть в носителе тепла системы отопления.

Стальные радиаторы являются более легкими, их стенки более тонкие, поэтому такие приборы менее инертны. Если стальные радиаторы сделаны в виде панелей, то они имеют высокую теплоотдачу, так как нагреваемая площадь больше.

Металлические радиаторы отопления

Радиаторная система отопления с радиаторами из такого материала, как алюминий, отвечает требованиям множеству потребителей. Такие радиаторы являются легкими, у них высокий показатель теплоотдачи, а также – современный и компактный внешний вид.

Также радиаторы могут быть сделаны из алюминия с добавлением других материалов. Если модели радиаторов достаточно дешевые, то сюда примешивается кремний, который будет влиять на сопротивление материала прибора на разрыв.

В более дорогих моделях – в составе цинк и титан, именно эти материалы придают радиаторам высокую стойкость к механическим повреждениям и коррозионным процессам.

Что делать, если в квартире холодно?

Если в начале или разгар отопительного сезона не работает одна батарея в квартире или полностью контур, необходимо обращаться за помощью в организацию, занимающейся теплоснабжением дома. Для этого достаточно внимательно ознакомиться с расчетной квитанцией. Она приходит ежемесячно. На ней в обязательном порядке указываются:

адрес теплоснабжающей организации;
телефон горячей линии или аварийной службы;
по возможности – адрес сайта организации.

Используя эти данные, несложно связаться со специалистами и попросить у них помощи, если тепло дали, а батареи холодные.

Что собой представляет обвязка электрокотла отопления. Как правильно ее сделать?

Правильная электрическая схема подключения электрокотла отопления описана тут .

Попробуйте спустить воздух, может, причина в нем.

Как скоро должен решиться вопрос с теплоснабжением дома? Согласно ныне действующему законодательству, проблема, связанная с недостаточным уровнем отопления дома должна решиться в следующие сроки:

в течение 16 часов, если температура воздуха в помещении находится в пределах +12°C;
через 4 часа, если воздух в квартире прогрелся до +10°C.

За каждый час, превышающий указанный лимит, оплата за предоставленное тепло должна уменьшаться на 10-15%, согласно действующему тарифу. Это касается тех случаев, когда полностью не греют батареи в квартире. Что делать, если радиаторы остаются холодными в отдельной комнате или отдельной разводке? Если в одной комнате не греет батарея или греет, но наполовину, то уменьшение оплаты за предоставленные услуги не будет. Но в тот же момент потребитель имеет право вызвать специалиста из обслуживающей организации, дабы тот устранил поломку.

Перед приездом специалиста необходимо установить, что только в одной из комнат холодная батарея или же проблема распространяется на всю квартиру, а может на весь стояк или подъезд. Собранная информация поможет слесарю-сантехнику быстрее сориентироваться на месте и в кратчайшие сроки устранить поломку.

Зонирование

Художники-оформители не советуют поддаваться веяниям моды и копировать дизайнерские идеи без учета габаритов, расположения и других нюансов. Перед началом планировки и расстановки мебели продумывают каждую деталь.

Есть несколько простых правил, которых советуют придерживаться мастера:

Пусть в комнате будет естественного освещения. Для этого сносят лишние стены (кроме несущих).
Если комнаты в квартире небольшие (12 кв м или 16 кв м), планировка кухни, совмещенной со столовой, станет правильным решением.
Если вентиляционная система спланирована неправильным образом, запах еды будет распространяться в квартире.

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.

Радиаторы ДВС[ | ]

В двигателе внутреннего сгорания радиатор является теплообменником, объединяющим два контура системы охлаждения. В основном применяются трубчато-пластинчатые и трубчато-ленточные решётки радиаторов. В радиаторе для прохода охлаждающей жидкости применяют шовные или цельнотянутые трубки из латунной ленты толщиной до 0,15 мм. Используются и алюминиевые радиаторы: они дешевле и легче, но теплообменные свойства, при прочих равных условиях (размеры, площадь теплообмена и т. п.), и надёжность ниже[источник не указан 129 дней

На тепловозах аналогичное устройство называется «холодильником».

Преимущества терморегуляторов для радиаторов

Среди обширного списка достоинств, которым обладает это, несомненно, необходимое оборудование, особенно важно выделить:

оформление современных термостатов является эргономичным, благодаря чему их монтаж может быть выполнен в помещении с любым интерьером;
монтаж терморегуляторов как в уже работающих, так и в новых системах теплоснабжения не несет в себе никакой сложности, поскольку такие устройства хорошо подходят для любых условий эксплуатаций и легко поддаются необходимому техническому обслуживанию;
оборудовав радиатор термостатом, необходимость регулярного проветривания с целью контроля над температурой отпадает;
показатели температур, при которых функционирует такое оборудование, варьируются в пределах от 5 до 27°C. Кроме того, заданный параметр будет строго поддерживаться, а погрешность будет составлять не более 1°C;
терморегулятор для газового котла и для любого другого нагревательного прибора позволяет равномерно распределить горячую воду по всей системе, что обеспечит нагрев даже удаленных от центра сети агрегатов отопления;
при попадании в помещение прямого солнечного света или при воздействии иных внешних факторов термостат способен самостоятельно регулировать температуру обогрева, исключая излишнее нагревание теплоносителя;
нельзя не упомянуть также об экономии, связанно с эксплуатацией термостата, поскольку применение такого прибора позволит уменьшить расходы топлива примерно на 25%, сто позволяет не только сэкономить значительную часть финансовых средств, но и уменьшает объем вредных продуктов, образуемых в процессе сгорания.

Особой эффективностью такое оборудование будет обладать в домах частного типа, где монтаж термостата является едва ли не обязательным условием для качественной и стабильной работы системы отопления.

Посмотрите видео о терморегуляторах для радиаторов отопления:

Однако актуальны такие механизмы и в централизованных системах теплоснабжения, так как с их помощью также можно обеспечить помещению в многоквартирном доме благоприятный микроклимат.

Если терморегулятор монтируется в квартире, то правильнее будет начинать его установку в тех помещениях, где наблюдаются наибольшие температурные перепады, то есть на кухне, в гостиной, а также в тех комнатах, в которые попадает большое количество солнечного света. Если говорить о частных постройках, то в них лучше начинать размещать термостаты на верхних этажах, поскольку нагретые потоки воздуха, как известно, всегда движутся вверх, и температурная разница вверху и внизу дома может оказаться очень существенной.

Упоминая фактор экономии, в загородных сооружениях специалисты советуют устанавливать радиаторы панельного типа, обладающие небольшой емкостью и оснащенные теми термостатами, которые способны быстро подстраиваться под закрытие и открытие клапанов.

Примерный эксплуатационный срок современных тепловых регуляторов составляет около 20 лет, но при правильной установке и грамотной эксплуатации эта цифра может стать значительно больше.

При возникновении сложностей в процессе самостоятельного подключения этих приборов всегда можно обратиться за помощью к профессиональным мастерам, специализирующимся на установке оборудования такого типа. Они могут не только дать нужный совет относительно особенностей монтажа, но и способны предоставить различные фото вариантов терморегуляторов для радиаторов, а также подробные видео, помогающие выполнить процесс установки быстрее.

Принцип работы: конвекция vs. излучение

Принцип работы радиатора отопления является крайне простым. Вода, которая уже нагрета до необходимой температуры, из котла идет в помещение при помощи труб. Затем она попадает в отопительные приборы, которые и нагревают воздух в помещениях вашего дома.

Конвективный радиатор отопления

Стоит отметить, что если тепло передается конвекционным способом – это ускоренный нагрев воздуха, который протекает через поверхность обогрева, то такой прибор отопления будет носить название конвектора. Если же тепло передается излучением, то есть, нагревание окружающего воздуха производится поверхностью, которая имеет повышенную температуру и теплоемкость, то это будет радиатор.

Принцип работы батареи отопления также может иметь комбинированный вид – панельные радиаторы-конвекторы.

Рассматривая то, как устроена батарея отопления, стоит отметить, что для того чтобы быстро прогреть помещение, больше подойдет конвектор. Однако такая батарея отопления в разрезе имеет один недостаток – вследствие прохождения активной конвекции в воздух идет много пыли, что не самым лучшим образом будет сказываться на здоровье присутствующих людей. Именно поэтому конвекторные батареи применяются только там, где проблемные места отопительной системы. К примеру, для создания воздушной завесы в помещении с большой площадью остекления, там, где обычные приборы не смогут поместиться по размерам.

В независимости от того, какая температура в батареях отопления, они будут отдавать примерно 60 процентов тепла излучением теплоэнергии, остальная же часть будет отдаваться конвективным способом. Так, достигается минимум конвекции горячего воздуха и хорошо греются те объекты, которые находятся в помещении. В этом плане можно отметить, что то, как работает батарея отопления, подобно системе теплый пол.

Конвекторы или «внутрипольные» радиаторы отопления

Подключение радиаторов

В любой отопительной системе важен план и проект. В этот же аспект будет входить и схема подключения радиаторов отопления. Чертеж радиатора отопления может быть в нескольких вариантах. Это может быть индивидуальная схема или схема, сделанная исходя из способа проводки труб на местах и эффективности показателя теплоотдачи.

Мощность теплоотдачи радиатора отопления в зависимости от типа подключения

Одностороннее подключение – распространенный вариант. Так, обозначение радиаторов отопления на чертежах покажет, что все трубы подключаются к батареям только с одной стороны. Такая схема самая удобная, особенно в многоэтажных высотках.

Еще один вариант – маркировка радиаторов отопления показывает, что подключение производится диагонально, то есть, перекрестно. Особенность такого принципа в том, что труба, которая подводит тепло, подключается к радиатору с верхней части с одной стороны, а отводящая – в нижней с противоположной стороны. Здесь важно, как устроен радиатор отопления: такая схема подойдет, если батареи являются длинными, имеют много секций. Носитель тепла равномерно будет распространяться по всей площади радиатора, тем самым, теплоотдача будет отличной.

Также существует нижнее подключение. Так, подводящая и отводящая трубы подсоединяются к нижним патрубкам, которые размещены на противоположных сторонах радиатора. Такого рода схема будет проигрывать двум предыдущим. Ведь она обеспечивает эффективность теплоотдачи примерно на 10-15 процентов. Однако такая схема будет идеальным решением, когда система отопления спрятана в пол.

Установка — это ответственное дело!

Качество монтажа зачастую зависит от комплектующих, которыми снабжён радиатор. Компоненты оказывают большое влияние на систему, потому важно правильно установить их. Для этого рекомендуется пригласить специалиста.

Неоклассика

Даже в популярной музыке есть отголоски старинных мотивов. То же можно сказать и о дизайне, в котором классические детали обрамляют в модное оформление.

Для этого стиля характерны симметричные линии, зеркала в рамах, арочные проемы, античные акценты. Все это дополнено модными отделочными материалами и аксессуарами. В неоклассике сочетаются изящные современные детали и традиционные сочетания.

Обобщение по теме

Как видите, устройство батарей может быть совершенно разным. Нередко именно конструкция и материал, из которого изготовлено изделие, определяют технические особенности радиатора. Поэтому так важно обращать внимание на все описанные выше нюансы, выполняя монтаж отопления частного дома или квартиры в многоэтажном массиве.

Стальные панельные радиаторы

Панель нагревания данного радиатора состоит из тонких листов стали. Между собой листы скреплены, на них выдавлены вертикальные каналы. Это даёт возможность правильной циркуляции теплоносителя. Большое распространение такие виды радиаторов заслужили в частных домах, это связано с индивидуальной отопительной системой, в этом случае его установка будет наиболее удачной и выгодной. Радиаторы предусматривают нижнее и боковое подключение, это удобно, если интерьер комнаты имеет свой изначальный стиль, а батарея куплена позже.
Достоинства стальных радиаторов:

Экономия на отоплении, стальные панельные радиаторы употребляют наименьшую цену за киловатт тепла.
Высокая теплоотдача.
Приемлемая цена.

Недостатки стальных радиаторов:

Из-за отсутствия контроля над отопительной системой, в связи с содержанием кислорода в теплоносителе, не рекомендуется использовать радиаторы в центральных системах отопления.

Устройство радиатора отопления

Учитывая климатические условия в нашей стране, жизнь без дополнительного отопления во многих регионах немыслима. Самые распространенные среди таких установок – батареи. Но не все знают, как они работают. Между тем, устройство радиатора отопления непосредственно влияет на эффективность и скорость нагрева воздуха в помещении. Чтобы не ошибиться, выбирая этот предмет, и не замерзнуть, стоит узнать, какими характеристиками обладают различные системы.

Конструкция и устройство радиатора отопления

Виды устройства биметаллических радиаторов

Все биметаллические батареи по конструкции можно разделить на две группы:

секционные — изготовлены из стального каркаса и алюминиевой оболочки;
цельные — сердечник из меди, покрытой алюминием.

Как устроены секционные батареи

Каждый сегмент батареи состоит из сердечника, по которому транспортируется теплоноситель.

Сердечник представляет собой две короткие стальные трубы, соединённые вертикальной колонкой небольшого диаметра.

На концах горизонтальных элементов имеется специальная резьба, при помощи которой секции совмещаются в единую конструкцию.

Каждый сердечник помещён в оболочку из алюминия со специально разработанной системой конвекционных лепестков для максимальной теплоотдачи.

Достоинство секционной конструкции — возможность соединять необходимое количество элементов для получения требуемой мощности.

Сталь не реагирует на перепады давления в системе отопления, не подвержена коррозии, обладает устойчивостью к воздействию химических примесей, встречающихся в теплоносителях. Алюминий прекрасно проводит тепло, поэтому секционные биметаллические радиаторы очень быстро обогревают помещение.

Цельные устройства

В данной конструкции вместо стальных деталей используются медные. В качестве оболочки применяется алюминий, который одновременно служит и теплообменником. Между собой медные элементы спаиваются, поэтому такая батарея не разбирается. Это не совсем удобно, однако, стоимость цельных биметаллических радиаторов гораздо выше, чем секционных.

Объясняется это тем, что медь обладает более высокой теплопроводностью и ещё меньше подвержена коррозии, чем сталь. Внутренняя поверхность медных труб более гладкая, поэтому не происходит накопления карбонатных отложений, следовательно, срок службы такого устройства будет ещё дольше.

Фото 2. Биметаллическая батарея отопления цельного типа. Конструкция закреплена на стене.

Обзор популярных моделей

На рынке представлено внушительное количество моделей всех видов конвекторов от различных производителей. Причем в этой сфере активно ведут свою деятельность отечественные компании. Например, в нише недорогого обогревательного оборудования они являются традиционными лидерами.

Так, если покупателю нужны надежные, доступные настенные приборы, то следует купить проверенные временем и большим количеством пользователей изделия КСК-20, которые выпускает известный Тольяттинский завод. Он уже десятилетия делает востребованные и недорогие агрегаты для отопления.

Конвектор КСК-20 является эффективным, надежным и недорогим прибором отопления

Указанные конвекторы могут покрыть потребности всех категорий пользователей, так как они бывают различной мощности, размеров, конфигурации. К примеру, длина приборов находится в пределах 60-160 см, а вес начинается от незначительных 8 кг, что позволяет размещать приборы на любых стенах, перегородках без риска их повреждений.

Мощность такого отопительного оборудования бывает в пределах 0,4-2 кВт, что позволяет обогреть как небольшую жилую комнату, так и крупное производственное, торговое помещение. Для изготовления используется качественная сталь, что обеспечивает прибору срок эксплуатации не меньше 25 лет.

Такие конвекторы можно использовать в любых системах отопления, ведь они способны выдерживать температуру воздействия до 150 °C, а рабочее давление до 10 атмосфер. Защищает прибор от мелких повреждений и придает ему современный, приятный глазу, внешний вид качественная порошковая краска, которой покрываются все изделия.

Единственным мелким недостатком КСК-20 считается отсутствие в комплекте кронштейнов, использующихся для крепления его к стене, другой вертикальной поверхности

Некоторые покупатели обращают внимание на бедность цветовой палитры — отопительное оборудование, чаще всего, можно купить только в традиционных белом или сером цвете, поэтому оно не всегда идеально вписывается в интерьер

Если нужен прибор покрасивее, то следует обратиться на линейку продуктов другого отечественного производителя — Techno. Так, на его московском заводе для декорирования применяют различные цвета и украшают изделия различными конструктивными элементами. Например, у покупателей пользуется спросом модель Vita Bench KBZ.

Ее главная особенность — исполнение. Напольный прибор представляет собой лавочку, причем деревянные элементы могут изготавливаться даже из популярных и ценных пород дерева, что делает его украшением.

При этом Vita Bench является долговечным и эффективным конвектором, который производитель оснащает термостатическим клапаном. Но недостатком представленной модели является цена — она существенно выше, аналогичных по мощности, КСК-20.

Ковекторы могут обладать декоративными качествами и служить украшением в гостиницах, офисах, жилье

В последние годы стал известен еще один российский изготовитель конвекторов — Varmann. Причина: его продукция отличается функциональностью, практичностью, высокими декоративными качествами.

Так, его линейка встроенных приборов Qterm HK оборудуется воздушными каналами и тангенциальными вентиляторами, которые позволяют отбирать воздух только с нужной стороны. Эта функция существенно повышает эффективность, экономичность.

Обороты вентилятора регулирует микропроцессор, а при необходимости конвектор можно подключить к системе «умный дом» или использовать пульт управления. Причина этому проста — тепловая мощь зависит от производительности вентилятора

Качественные материалы, использованные при изготовлении, дают возможность выдерживать внушительное давление в период опрессовки, доходящее до 16 атмосфер, и стабильно работать с теплоносителем, разогретым до 90 °C.

С ориентирами выбора обогревателя конвекторного типа ознакомит следующая статья, посвященная этому интересному вопросу.

Подключение радиаторов

Мощность теплоотдачи радиатора отопления в зависимости от типа подключения

Здесь важно, как устроен радиатор отопления: такая схема подойдет, если батареи являются длинными, имеют много секций. Носитель тепла равномерно будет распространяться по всей площади радиатора, тем самым, теплоотдача будет отличной

Монтаж радиаторов отопления своими руками: в доме или квартире, схемы обвязки

Чтобы произвести самостоятельный монтаж радиаторов отопления, предварительно нужно разобраться в особенностях установки различных видов батарей (алюминиевые, стальные, биметаллические и т.д.), определить какие инструменты и материалы нам понадобятся, изучить правила навески, схемы обвязки и другие аспекты этого на первый взгляд простого дела.

Как учесть все нюансы монтажа батарей отопления определённых моделей и не допустить ошибок – обо всём этом речь пойдёт ниже.

Монтаж батарей отопления весьма ответственная задача для застройщиков. Успешное её решение зависит от многих факторов, начиная от типа отопительной системы, теплотехнического расчёта помещений здания и заканчивая правильным выбором вида батарей и схемами их подключения.

Существует множество вариантов установки радиаторов отопления.

Это зависит от типа подводки трубопроводов с теплоносителем, обвязки приборов обогрева и даже от материала ограждающих конструкций.

Современный рынок теплотехники в России заполнен обширным ассортиментом радиаторов отопления различного класса, конструкции, размеров. В каждом конкретном случае, будь то замена старых батарей или подключение радиаторов отопления в новостройке, монтировать приборы нужно строго следуя инструкциям, разработанным на основе нормативной документации – СНиП. При определённых навыках правильно смонтировать систему отопления квартиры или частного дома вполне сможет своими руками сам владелец жилья.

Особенности установки различных видов радиаторов

Приборы для обогрева помещений по материалу изготовления подразделяются на несколько видов, каждые из которых имеют свои особенности установки. Давайте перечислим их:

алюминиевые;
стальные;
биметаллические;
чугунные;
медные;
пластиковые.

Алюминиевые

Отопительные алюминиевые батареи считаются моделями бюджетной линейки. Корпуса водяных обогревателей изготавливают методом экструзии, то есть вдавливанием расплавленной массы металла в форму под давлением. В результате получают лёгкие неразборные цельные конструкции с проточными каналами внутри. Поверхности изделия подвергаются анодному оксидированию, что создаёт на алюминии прочную защитную плёнку.

К особенностям установки батарей отопления следует отнести сложность подсоединения алюминиевых патрубков к сети теплоснабжения, состоящей из стальных труб.

Дело в том, что прямой контакт алюминия со сталью приводит к возникновению разрушительных процессов в цветном металле.

Чтобы этого не происходило, подключение приборов осуществляют посредством прикручивания специальных переходных муфт для подсоединения к трубам с теплоносителем. Также используют запорные краны с бронзовыми патрубками.

Стальные

Отопительные приборы из стали, обладая такими же качествами теплоотдачи, как у чугунных «собратьев», весят намного меньше и нагреваются в два раза быстрее. Они бывают двух видов – это монолитные панели и секционные трубчатые батареи.

Трубчатые модели по своей конструкции «копируют» чугунные изделия. Они также состоят из секций. Особенностью установки стальных радиаторов отопления является то, что всегда можно увеличить или уменьшить количество регистров в одном приборе, заменить вышедший из строя треснувший или засорившийся элемент на новый сегмент.

Биметаллические

Название изделия говорит о том, что структура корпуса представлена двумя металлами. Основой биметаллического радиатора является стальной трубчатый каркас, где две горизонтальные трубки (коллекторы) соединены между собой вертикальными каналами.

Вся конструкция завёрнута, как конфета в обёртку из алюминиевого кожуха. Такое решение строения радиатора было вызвано тем, чтобы использовать высокие теплотехнические характеристики алюминия максимально эффективно, не допуская его контакта с агрессивным теплоносителем.

Монтаж биметаллических приборов может выполнить своими руками домашний мастер, придерживающий всех пунктов инструкции. Её, как правило, поставляют практически все фирмы-изготовители вместе со своей продукцией. Из-за простоты монтажа биметаллическими радиаторами чаще всего производят замену старых батарей отопления, не меняя расположение подводящих трубопроводов с горячей водой. Сгоны или переходники позволяют соединять радиатор с трубой отопительного контура без сварки.

Чугунные

Первые батареи отопления были изготовлены из чугуна. На сегодняшний день этот металл не потерял своей актуальности в производстве отопительных приборов. Современные чугунные радиаторы выполняют в стильном дизайне, ими дополняют роскошные интерьеры особняков и зрелищных учреждений.

В России сохранилось производство чугунных батарей в их традиционном виде. Они дёшевы и неприхотливы в эксплуатации. Их устанавливают на производстве и общественных помещениях различного назначения, где внешний вид приборов не имеет значения.

Благодаря секционной конструкции, батарею можно собирать из различного количества регистров, начиная от 2 шт. В радиаторе можно изъять или добавить секцию. Таким образом, корректируют производительность обогревающих приборов или ремонтируют их.

Медные

Медь – один из дорогих металлов, который является превосходным проводником тепловой энергии. Медные теплообменники по своей эффективности не имеют себе равных среди радиаторов отопления из других материалов. Минимальный срок службы медных приборов составляет 30 лет.

Внутренняя медная поверхность коллекторов и вертикальных трубок отталкивает водные примеси теплоносителя, тем самым сохраняя чистоту просветов водоводов. Цветной металл абсолютно индифферентен к коррозии.

К особенностям монтажа медных обогревателей относится способ крепления батареи к трубам отопительной системы. Для этого применяют специальные фитинги, сгоны и переходники, чтобы избежать прямого контакта меди с железом. Для подключения к полипропиленовым трубам применяют специальный набор фитингов.

Пластиковые

Радиаторы из пластика являются новинкой на рынке теплотехники России. Это пробные модели с максимальной степенью нагрева 80 0 С. Также есть ограничение в предельном давлении теплоносителя в системе отопления.

Оно не должно быть не больше 3 атм. Приборы рассчитаны на работу с пластиковыми трубами в автономных отопительных системах частных домов, загородных коттеджей и дач. Радиаторы изготавливают в широкой цветовой гамме, что даёт возможность придать интерьеру помещения необычайно красивый колорит.

Материалы и инструменты, необходимые для монтажа

Грамотная установка радиаторов отопления самостоятельно хозяином жилья потребует наличие специального инструмента и определённых расходных материалов. Что касается первых и вторых, то их вид и размеры зависят от выбранных моделей приборов отопления, способа их подключения и пр. В любом случае для монтажа радиаторов обязательно потребуется необходимый набор инструментов и материалов.

Инструмент и приспособления

Так, как все батареи, кроме напольных приборов, крепятся к стенам, то для этого нужно будет вооружиться следующим:

перфоратор;
дрель-шуруповёрт;
сварочный аппарат для полипропиленовых труб;
молоток;
уровень;
рулетка и линейка;
маркер;
гаечный и трубный ключи;
торцевой ключ для сборки секций.
шнур или намотка для резьбовых соединений;
герметик.

Материалы

Обычно фирма-изготовитель к своим радиаторам отопления поставляют в продажу монтажные наборы, как для сборки и подключения батарей, так и для навески их на стены. В данных наборах встречается минимально необходимый для установке комплект состоящий из:

Кронштейнов.
Кран Маевского или автоматический воздухоотводчик.
Заглушек.
Запорной арматуры.

Кронштейны

Они могут присутствовать в комплекте поставки радиаторов. Если их нет, то необходимый крепёж можно приобрести в ближайшем строительном супермаркете.

Существует много разных по конструкции и форме опор для батарей, но всех их объединяет высокая несущая способность и передача нагрузки от веса радиатора на стену. Кронштейны могут быть строго фиксированными конструкциями и с регулировочными механизмами, как по длине, так и высоте.

Кран Маевского или автоматический воздухоотводчик

В процессе прохождения теплоносителя по системе отопления, захваченный им воздух попадает в радиаторы. Обычно это происходит при запуске отопительной системы по окончании тёплого времени года. Воздушные пробки, если их не удалить, сдерживают прохождение горячей воды в верхнем коллекторе батареи, и она будет оставаться холодной.

Изначально вверху радиаторов устанавливали обычные водопроводные краны. Сброс воздуха с их помощью сопровождался извержением большого количества воды. Все современные батареи отопления оснащаются кранами Маевского или в них вкручивают воздухоотводчики.

Кран Маевского — небольшое устройство, которое вкручивают с одной из сторон верхнего коллектора в свободное отверстие. Если диаметр крана отличается от размера резьбового входа в коллектор, то применяются специальные переходники. На резьбу устройства наматывают уплотнитель. Гаечным ключом осторожно закручивают кран до упора.

Сброс воздуха производят откручиванием винта или ручки. Поворотом кольца меняют направление воздушного потока. Воздух сбрасывают до появления сплошной струи воды. В многоквартирных домах важно произвести сброс воздуха в радиаторах верхних этажей.

Работа автоматического воздухоотводчика, построена по принципу действия поплавка. Поплавок под давлением воздуха давит на ниппель, который открывается до полного удаления воздушной пробки из радиатора.

Автоматы, по отзывам специалистов довольно капризные устройства и не переносят загрязнённый теплоноситель. Со временем автоматический воздухоотводчик, установленный в системе централизованного отопления, начинает протекать. Поэтому рекомендуется их использовать в автономном отоплении частных домов, где применяется чистый теплоноситель.

Заглушки

Универсальность батарей отопления с боковым подключением заключается в том, что 4 выходных отверстия – по два на нижнем и верхнем коллекторе. Два из них в зависимости о схемы подключения заняты подающим и обратным патрубками.

В третье отверстие устанавливают кран Маевского или автоматический воздухоотводчик. Остаётся четвёртое отверстие, которое «глушат» резьбовой пробкой (заглушкой). Её вкручивают в отверстие коллектора гаечным ключом с накрученной на резьбу подмоткой (паклей, уплотнительным шнуром или лентой).

Запорная арматура

Запорная арматура для радиаторов отопления — это три вида кранов.

Шаровые. Используются в двух крайних положениях: «закрыто» или «открыто». Их ставят на входе и на выходе батареи. Роль в кране запора исполняет поворотный металлический шар со сквозным отверстием. Поворачивая его наружным рычагом, добиваются полного открытия или закрытия прямотока теплоносителя.

Штоковые. Это традиционная схема перекрытия протока подвижным штоком, находящимся на одной оси с поворотной головкой. В отличие от шарового устройства штоковым краном изменяют скорость прохода горячей воды, следовательно, регулируют степень нагрева батареи.

Обратный клапан. Краном с обратным клапаном отсекают отток теплоносителя на определённом участке отопительной системы. Их редко применяют в централизованных сетях отопления. Чаще всего их используют в особо сложных автономных отопительных системах.

Как установить батарею отопления

Существует два способа установки радиаторов для обогрева помещений. В настенном варианте крепления батареи навешивают на кронштейны. Форма и конструкция опор для батарей может быть различной, главное они должны быть надёжно закреплены на стене и выдерживать вес отопительного прибора.

Крепежом для кронштейнов служат анкерные болты. Их применяют в бетонных, кирпичных стенах или кладке из другого материала (шлакоблоки, пеноблоки и др.). Есть опоры, которые одновременно являются анкерными болтами и кронштейнами.

Существуют нормативы, определяющие количество опор для секционных радиаторов. Для чугунных батарей кронштейны устанавливают между каждыми 6- и секциями. В панельных приборах заводом изготовителем предусмотрен крепёж к стене с тыльной стороны.

Правила навески отопительных приборов

Отопительные изделия устанавливают строго в определённых местах помещений – это:

подоконные ниши;
протяжённые межоконные расстояния;
глухие стены в угловых комнатах;
санузлы, кладовые и прочие подсобные помещения, смежные стены, которых являются наружными ограждениями;
межэтажные площадки лестничных клеток и фойе подъездов.

Установочные размеры отопительного прибора

Зазоры между радиатором и ограждающими конструкциями при установке прибора выполняются на основе нормативных установочных размеров.

На фото буквами обозначены установочные размеры. В таблице ниже указаны предельные величины этих параметров.

Литера	Величина	Норматив
A	50 мм	СНиП 3.05.01-85 п. 3.20
B	До 400 мм	— «- п. 3.24
C	300, 350, 400, 500, 600 и 800 мм	ГОСТ 8690-94 п. 4.1
D	От 100 мм до 150 мм	СНиП 3.05.01-85 п. 3.24
F	От 100 мм	2 СНиП 41-01-2003 п. 6.5
L	25 – 60 мм	СНиП 3.05.01-85 п. 3.20
H	От 60 мм до 100 мм	СНиП 3.05.01-85 п. 3.20
V	Не более 1500 мм	СНиП 2.04.05-91* п. 3.52

Установка напольных приборов отопления

Следует отметить, что наряду с настенными приборами, существуют напольные радиаторы. В основном это высокие чугунные батареи с декоративной отделкой и низкие приборы, устанавливаемые под панорамными окнами.

В некоторых случаях к полу крепят ножки этих изделий, чтобы предотвратить их случайный сдвиг.

Схемы обвязки радиаторов отопления

Существуют три основные схемы подключения батарей – это однотрубная, двухтрубная и коллекторная (лучевая) система.

Из чего состоит и как работает радиатор отопления

Батареи активно используются в качестве элементов отопительной системы, но не все разновидности подходят для установки в жилых помещениях. Для выбора имеет значение устройство радиатора, материал и форма. Тип определяется с учетом состояния тепловой магистрали, коммуникаций, вида энергоносителя в трубах и времени последнего ремонта системы. Учитывается влияние гидроударов, поэтому сочетание факторов делает трудным выбор радиатора для квартиры или дома.

Особенности конструкции радиатора
Радиатор в разрезе
Виды радиаторов по форме исполнения
Секционные радиаторы
Трубчатые батареи
Панельные модели
Пластинчатые
Классификация по материалу изготовления
Чугун
Алюминий
Биметалл
Конструкция и принцип работы
Подключение радиатора своими руками

Особенности конструкции радиатора

Внутренняя начинка радиатора отопления

Батарея представляет собой отдельный прибор отопления, имеющий в составе элементы с внутренними каналами для передвижения энергоносителя. Тепло отводится конвекцией, излучением и теплопередачей.

Секционные виды позволяют увеличивать отопительную площадь за счет добавления элементов. Панельные установки нельзя изменить по форме, что учитывается при расчете и монтаже системы. В сопроводительном паспорте указываются температурные критерии работы прибора, параметры рабочего давления, теплоотдача.

Радиатор в разрезе

Устройство батареи отопления в разрезе состоит из металлического трубопровода в форме совмещенных горизонтальных коллекторов, по которым проходит вода. Каналы соединяются с помощью вертикальных трубок небольшого диаметра, а вся система располагается в корпусе из чугуна, стали или алюминия. Раздельные секции скручиваются на резьбе.

Радиаторы служат для обогрева помещения, поэтому устройство приборов влияет на качество теплового обмена. Играет роль материал теплообменника и корпуса, поэтому используются биметаллические варианты, включающие 2 вида материалов.

Радиаторы должны иметь возможность периодической чистки, т.к. оседание накипи на внутренней поверхности уменьшает теплопередачу.

Виды радиаторов по форме исполнения

Мощность радиатора зависит от площади его теплоотдачи

Нагревательная способность батарей зависит от площади обмена, поэтому конструктивное исполнение имеет значение.

На выбор формы влияют факторы:

высота потолков и площадь комнаты;
максимальное давление в отопительной магистрали;
продолжительность эксплуатации (долговременная или периодическая);
мощность котла, материал труб, характеристики других приборов в системе;
химический состав и физические свойства энергоносителя.

Радиаторы выбираются в виде секций, панелей, пластинчатые и трубчатые типы. Влияет климат в регионе и требуемые условия отопления, присутствие агрессивных факторов, стоимость батарей.

Секционные радиаторы

Примерный расчет количества секций радиаторов по площади помещения и высоте потолков

В теплообменниках соединяются секции одного типа, которые внутри имеют 2 – 4 канала для движения воды. Сборные элементы выполняются из алюминия, стали, чугуна различной формы и длины. Нагрев помещения координируется количеством и размером секций.

Сборные батареи передают тепло конвекцией и излучением, работают экономично, на них устанавливаются ручные и автоматические регуляторы температуры, краны, клапаны. Изделия стоят недорого, возможность выбора межосевого расстояния делает их популярными для разных строений.

К недостаткам относится опасность появления протечек при резком скачке давления, сложности с прочисткой внутренних каналов и наружной уборкой межсекционного пространства.

Трубчатые батареи

Конструкция трубчатых батарей. Мощность зависит от диаметра труб

Конструкция радиатора в разрезе включает 1 – 6 вертикальных коллекторов, которые объединяются верхней и нижней трубой, теплоноситель циркулирует беспрепятственно. Передача тепла зависит от диаметра труб и габаритов теплообменника (0,3 – 3,0 м). Установки выдерживают давление до 20 атм.

Трубчатые батареи выдерживают перепады давления и гидравлические удары. Плавные внутренние очертания противостоят скоплению грязи и отложений. Сварные стыки не протекают. Внешний вид вписывается в различные интерьеры. Радиаторы выпускаются всевозможных габаритов, отличаются формой корпуса. Недостатком служит высокая стоимость.

Панельные модели

Панельный радиатор с рифленой поверхностью

Панельный радиатор выглядит как два сваренных между собой щита из металла. Внутри пластин есть вертикальные каналы для оборота энергоносителя, а снаружи крепятся ребра, которые увеличивают поверхность отдачи тепла. Панели располагаются в 2 или 3 ряда, материалом служит сталь.

малая инерционность делает возможным быстрое реагирование на смену внешней температуры;
из-за легкости не требуются массивные крепления;
компактные приборы размещаются в любой части комнаты;
низкая цена.

Для нагрева модели нужно вполовину меньше воды, чем для секционной батареи. Недостаток в том, что панельные установки не выдерживают высокого давления в магистрали, в систему должен заливаться очищенный энергоноситель без грязи и примесей. Некачественная прокраска стыков ведет к коррозии и протечкам.

Пластинчатые

Мощность пластинчатого радиатора зависит от количества пластин

Принцип работы радиатора заключается в конвекционном обмене. Теплообменник представляет собой сердечник с зафиксированными ребрами из тонкого металла. Внутренние трубки служат для передачи воды. Этот вид радиаторов ставится в производственных и общественных зданиях, многоквартирных строениях с централизованной магистралью.

Степень отопления регулируется увеличением числа пластин. Радиаторы эффективно отапливают комнату, но при отключении котла быстро происходит охлаждение. Теплоноситель должен нагреваться до высокой температуры и проходить под давлением.

Классификация по материалу изготовления

Радиаторы должны служить длительно и выдерживать различные агрессивные воздействия. В многоэтажном доме условия эксплуатации не совсем подходящие, т. к. теплоноситель не отличается качеством. В квартире не ставятся приборы из алюминия, т.к. радиатор работает на износ и быстро выйдет из строя.

Производители заботятся о порче внутренностей и защищают поверхность полимерами, но такие варианты стоят дорого и не всегда востребованы. Биметаллические и стальные установки меньше разрушаются от коррозии. Для централизованного отопления от городской ветки подходят чугунные батареи.

Чугун

Чугунные радиаторы долго греются, но длительно отдают тепло и удерживают его

Тяжелый радиатор состоит из секций, отличается мощной теплопередачей. Прибор переносит загрязнение энергоносителя, но на внутренностях скапливается известковый налет и накипь. Установки работают долгое время, иногда их снимают, разбирают и прочищают под давлением, чтобы вернуть изначальную теплоотдачу.

Одновременно с чисткой меняются межсекционные прокладки, которые со временем выходят из строя. Чугунные батареи имеют устаревший дизайн и не ставятся в замкнутых автоматических отопительных системах. В квартирах, которые обогреваются от центральной ветки, такие батареи выдерживают изменение давления и гидравлический удар.

Алюминий

Алюминиевый радиатор в системе отопления эффективно отдает энергию и обладает большой площадью из-за внушительного числа ребер. Выпускаются приборы, выдерживающие давление в системе около 12 атм., а напор при опрессовке – на уровне 18 атм.

Варианты устройства алюминиевого радиатора отопления в разрезе:

цельные конструкции с литыми секциями;
экструдированный тип с элементами, соединенными механически;
комбинированные варианты.

К достоинствам алюминиевых радиаторов относятся небольшие габариты, легкость, большая площадь. Недостатком считается разрушение металла в водной среде, особенно в присутствии блуждающих токов в магистрали. Оксидная пленка внутри нарушается при агрессивном энергоносителе, при реакции выделяется газ, который в закрытой схеме ведет к разрыву батареи.

Биметалл

Биметаллические и алюминиевые радиаторы не отличаются внешне, но есть разница в технических показателях

Биметаллические установки отличаются повышенным качеством. Назначение и устройство радиатора позволяет прибору работать в условиях высокого давления и при опасности гидроударов.

Батареи выпускаются секционные или литые, бывают двух видов:

из алюминия и стали;
из алюминия и меди.

В биметаллических приборах контакт воды с алюминием не предусмотрен. При такой конструкции улучшается теплопроводность, снижается вес и увеличивается прочность. Радиаторы из двух металлов выдерживают давление до 100 атм., коррозии не наблюдается.

Конструкция и принцип работы

Принцип работы радиатора заключается в том, что нагретый энергоноситель передвигается по системе труб и заходит в батареи, передает тепло, затем по обратной ветке движется к отопительному источнику. Радиатор нагревает воздух в помещении способом излучения и конвекции. У разных типов устройств соотношение теплового излучения и конвекции отличается.

Стальные и чугунные радиаторы нагревают комнату излучением, а пластинчатые и панельные нагреватели передают энергию методом конвекции за счет большой суммарной площади ребер и полос. Теплый поток стремится вверх, взамен подтягивается холодный воздух, который нагревается.

Подключение радиатора своими руками

Однотрубная и двухтрубная схема подключения радиаторов

В многоквартирном секторе батареи монтируются с одной стороны помещения. Радиатор подключается несколькими методами в зависимости от разводки труб.

Используется диагональное или перекрестное подсоединение. Подводная труба подключается с одного бока батареи на верхнем участке, а отводящая выводится с другой стороны внизу. Такая схема актуальна для установок с большим числом секций значительной протяженности.

Нижнее подсоединение предусматривает подключение входа и выхода из радиатора снизу к двум патрубкам по обеим сторонам теплообменника. Схема отличается низкой эффективностью, но такого варианта не избежать, если система снабжения теплом устроена в полу.