Разнообразные современные системы отопления — их устройство и управление. Cистемы отопительных приборов: устройство, подключение, виды Новейшие отопительные приборы

Обогрев помещения невозможно представить без отопительных приборов, представленных на рынке в достаточно широком видовом разнообразии. Для того, чтобы выбрать для себя наиболее подходящий вариант, приходится взять в учет целый ряд факторов.

Какие бывают

Классификация отопительных приборов осуществляется по следующим критериям:

• Тип теплоносителя. Может быть жидким или газообразным.
• Материал изготовления.
• Технические характеристики. Имеются в виду размеры, мощность, особенности установки и наличие регулируемого нагрева.

При выборе оптимального варианта необходимо отталкиваться от особенностей отопительной системы дома и эксплуатационных условий. При этом должен соблюдаться весь перечень требований и норм, касающихся приборов обогрева. Наряду с мощностью изделий большое значение имеет специфика их монтажа. При отсутствии подачи газа и возможности обустройства водяного отопления остается еще вариант с электрическими обогревателями.

Устройство водяной системы отопления

Водяное отопление является наиболее распространенным способом обогрева зданий. Это объясняет наличие в продаже значительного разнообразия разновидностей приборов отопления для водяных контуров. Причины кроются в хорошем уровне КПД этих изделий, а также разумными расходами на покупку, установку и эксплуатацию обслуживания. Конструкции этих обогревающих приборов очень схожи между собой. Сердцевиной каждого из них является полость: по ней циркулирует горячая вода, нагревающая поверхность батареи. Далее в действие вступает процесс конвекции, транслирующий тепло на всю комнату.

Радиаторы для водяных систем отопления могут изготовляться из следующих материалов:

1. Чугуна.
2. Стали.
3. Алюминия.
4. Комбинации материалов (т.н. «биметаллические батареи»).

Любой из этих видов отопительных приборов обладает своей спецификой. В каждом конкретном случае нужно учитывать площадь обогреваемого помещения, особенности установки, качество и тип используемого теплоносителя (к примеру, в некоторых случаях используют антифриз). Для регуляции мощности батарей предусмотрена возможность наращивания или отсоединения секций. Желательно, чтобы длина одного радиатора не превышала 1,5-2 метра.

Батареи из чугуна

Чугунный тип отопительных приборов относится к наиболее распространенным вариантам комплектации отечественных централизованных систем. Его предпочитали другим разновидностям в основном из-за дешевизны. В дальнейшем приборы данного типа стали постепенно вытесняться устройствами с более высоким коэффициентом теплоотдачи (у чугунных батарей он всего 40%). В настоящее время радиаторами из чугуна в основном оснащаются системы старого образца. Что касается современных интерьеров, то в них можно встретить дизайнерские чугунные модели.

К сильным сторонам устройства отопительных приборов можно отнести значительную площадь поверхности, через которую происходит передача энергии от теплоносителя в окружающее пространство. Еще одно заметное преимущество – долговечность чугунных батарей: они способны прослужить без проблем 50 и более лет. Недостатки также имеются, и их немало. Во-первых, теплоноситель используется в очень больших объемах (до 1,5 л на каждую секцию). Разогревается чугун не спеша, поэтому приходится ожидать, пока после включения котла тепло начнет поступать в комнаты. Ремонтировать такие батареи непросто, и чтобы максимально снизить вероятность поломок, их приходится чистить каждые 2-3 года. Монтажные работы утруднены большим весом радиаторов.

Батареи из алюминия

Алюминиевые устройства отличаются очень высокой теплоотдачей, что позволяет доводить мощность одной секции до 200 Вт. Этого вполне достаточно для полноценного обогрева 1,5–2 м 2 жилой площади. К достоинствам батарей из алюминия можно отнести также их дешевизну и небольшую массу, что заметно упрощает монтажные работы. По длительности эксплуатации алюминиевые приборы почти в два раза уступают своим чугунным аналогам (могут прослужить не более 25 лет).

Биметаллические батареи

Сильной стороной биметаллических конструкций являются специальные конвекционные панели, способствующие увеличению качества циркуляции воздушных потоков. Кроме того, приборы данного типа могут оснащаться специальными регуляторами, с помощью которых можно увеличивать или уменьшать расход теплоносителя. Установочные работы по своей простоте напоминают монтаж алюминиевых радиаторов. Каждая из секций обладает мощностью на уровне 180 Вт, обеспечивая отопление 1,5 м 2 площади.

В некоторых случаях использование приборов водяного типа отопления встречается с серьезными трудностями. К примеру, биметаллические радиаторы нельзя устанавливать в системах, где в качестве теплоносителя применяют антифриз. Эти незамерзающие жидкости, оберегающие трубы от размерзания, способны оказывать разрушающее воздействие на внутренность батарей. Также следует брать во внимание дороговизну этого варианта отопления.

Электрические виды обогревателей

В тех случаях, когда с организацией водяного отопления возникают проблемы, принято использовать электрические обогреватели. Они также представлены несколькими разновидностями, отличаясь друг от друга мощностью и способом отдачи тепла. Наиболее весомым недостатком бытовых отопительных приборов такого рода являются большие затраты потребляемого электричества. При этом нередко требуется прокладка новой проводки, рассчитанной на возросшие нагрузки. Если общая мощность всех электронагревателей превосходит 12 кВт, технические нормы предусматривают организацию сети с напряжением 380 В.

Конвекционный тип отопительных приборов

Для электрических обогревателей конвекционного типа характерна способность обогревать помещения с большой скоростью, чему содействуют циркулирующие потоки теплого воздуха. Нижняя часть приборов оснащается специальными отверстиями для засасывания воздушных потоков, для нагревания которых используются ТЭНы (теплый воздух выходит через верхнюю насечку). Мощность современных отопительных приборов данного типа колеблется в пределах 0,25-2,5 кВт.

Масляные радиаторы

В работе масляных электронагревателей также применяется принцип конвекции. Внутрь аппарата заливают специальное масло для нагрева ТЭНом. Для регулировки нагревания зачастую применяется термостат, выключающий питание по достижению нужной температурной отметки. Приборы на масле отличаются высокой инерционностью. Это проявляется в медленном разогреве прибора и в таком же медленном остывании после прекращения подачи электричества.

Температура поверхности обычно нагревается до 110–150 градусов, что предусматривает соблюдение правил безопасности. Такой прибор запрещается устанавливать впритык к возгораемым поверхностям. Масляные радиаторы оснащены удобной регулировкой интенсивности нагрева, рассчитанной на 2–4 режима работы. Держа в памяти мощность одной секции (150–250 кВт), выбрать оптимальную модель для обогрева конкретной комнаты совсем не сложно. Максимальная мощность такого прибора ограничена 4,5 кВт.

Инфракрасный обогрев

Выбор отопительных приборов инфракрасного типа приносит следующие дивиденды:

• Экономия электроэнергии до 30%, если сравнивать с обычными электрическими приборами.
• Кислород в воздухе не сгорает.
• Помещение нагревается за считанные минуты.

Классифицируют инфракрасные приборы по способу трансляции волн. В новых отопительных приборах передача излучения в окружающее пространство осуществляется благодаря резисторным проводникам, установленным на специальной пленке. Мощность теплых матов может достигать 800 Вт/м 2 . Пленочные обогреватели удобны тем, что с их помощью можно организовывать теплые полы.

Что касается карбоновых излучателей, то в них волны испускаются спиралями из герметичной прозрачной колбы. Мощность таких приборов находится в пределах 0,7-4,0 кВт. Мощность карбоновых обогревателей на порядок выше, что предусматривает более жесткие меры пожарной безопасности.

Обогрев газом

В целях экономии финансов можно использовать газовые обогреватели. Простейшая их разновидность - газовый конвектор, который коммутируется к магистральному газопроводу или баллону со сжиженным пропаном. Горелка прибора полностью защищена от контакта с окружающей атмосферой: для подачи кислорода в этом случае используют специальную трубку, которую выводят на улицу через отверстие в стене. Для данных приборов характерна большая мощность (не менее 8 кВт) и дешевизна эксплуатации. Среди слабых сторон газовых обогревателей можно выделить обязательность постановки на учет в контролирующих ведомствах, необходимость эффективного вентилирования и потребность в регулярной чистки форсунок.

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:

1. 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.
2. Экономические. Любая установка должна гарантировать оптимальное соотношение цены и эффективности, минимизировать затраты на изготовление, использование металла и обслуживание при эксплуатации.
3. 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.
4. Монтажно-производственные. Любой агрегат обязан обладать достаточной прочностью и надежностью. А его монтаж не должен требовать привлечения суперпрофессиональной рабочей силы.
5. Эксплуатационные. Современные отопительные установки должны позволять регулировать теплоотдачу, обеспечивать достаточную тепло- и водоустойчивость при работе в максимально допустимых технических параметрах.
6. 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:

1. Конвективные системы.
2. 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:

1. На секционные батареи.
2. Трубчатые.
3. Панельные.
4. 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 центральной системы отопления. 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:

1. Высокий уровень теплоотдачи и идеальную плоскость поверхности.
2. Усовершенствованный способ конвекционной передачи.
3. Небольшой вес каждой секции - до полутора килограммов против восьми.
4. Уменьшенный объем используемого теплоносителя - для заполнения одной секции расходуется 0,25 литров воды.
5. Быстрый нагрев помещения.
6. Возможность установки автоматических узлов, регулирующих режим работы каждой секции.
7. 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:

1. Стальные изделия.
2. Трубчатые конвекторы.
3. 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

1. 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.
2. 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.
3. Отсутствие конвекции исключает перемещение воздушных масс, а также перепад температур. В результате не
4. Режимами обогрева в лучистых отопительных приборах можно управлять, регулируя температуру и создавая более комфортные условия.
5. Работают описываемые установки всегда бесшумно. Кроме того, любой агрегат легко монтировать, переносить в удобное для себя место, а также демонтировать.
6. Современные модели потребляют на 30% меньше электроэнергии.

Виды приборов

Существует два вида лучистых приборов:

1. Длинноволновые модели.
2. 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.

Виды отопительных приборов определяются их конструкцией, обусловливающей способ передачи тепла (преобладать может конвективный или радиационный теплообмен) от внешней поверхности приборов в помещение. Существует шесть основных видов отопительных приборов, радиаторы, панели, конвекторы, ребристые трубы, гладкотрубные приборы и калориферы.

По характеру внешней поверхности отопительные приборы могут быть с гладкой (радиаторы, панели, гладкотрубные приборы - Приложение 9, А) и ребристой поверхностью (конвекторы, ребристые трубы, калориферы - Приложение 9, Б).

По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы.

Металлические приборы выполняют чугунными (из серого литейного чугуна) и стальными (из листовой стали и стальных труб).

В комбинированных приборах используют бетонный или керамический массив, в котором заделаны стальные или чугунные греющие элементы (отопительные панели), или оребренные стальные трубы, помещенные в неметаллический (асбестоцементный) кожух (конвекторы).

Неметаллические приборы представляют собой бетонные панели с заделанными стеклянными или пластмассовыми трубами или с пустотами вообще без труб, а также фарфоровые и керамические радиаторы.

По высоте все отопительные приборы можно подразделить на высокие (высотой более 600 мм), средние (400-600 мм) и низкие (<400 мм). Низкие приборы высотой менее 200 мм называются плинтусными.

В основном, выбор типа отопительного прибора зависит от финансовых возможностей, от необходимых технических качеств отопительного прибора, от качественности товара. Немалую роль при выборе отопительного оборудования является его тип, способ установки и условия в котором ему необходимо будет функционировать, а также и его внешний вид (Приложение 9, В).

Радиаторы чугунные секционные - широко применяемые отопительные приборы - отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы различной площади путем соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Основные достоинства чугунных секционных радиаторов - хорошо отдают тепло и выдерживают относительно высокое давление. Большой диаметр проходного отверстия и малое гидравлическое сопротивление большинства чугунных радиаторов позволяют успешно использовать их в системах с естественной циркуляцией. Минусы чугунных радиаторов - трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция.

Радиатор отдает в помещение радиацией около 25% всего количества тепла, передаваемого от теплоносителя, и именуется радиатором лишь по традиции. Панель - прибор конвективно-радиационного типа относительно малой глубины, не имеющий просветов по фронту. Панель передает радиацией несколько большую, чем радиатор, часть теплового потока, однако только потолочная панель может быть отнесена к приборам радиационного типа (отдающим радиацией более 50% всего количества тепла). Отопительная панель может иметь гладкую, слегка оребренную или волнистою поверхность, колончатые или змеевиковые каналы для теплоносителя.

Алюминиевые секционные радиаторы, имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн. К недостаткам можно отнести то, что они подвержены коррозии, которая усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.

Биметаллические секционные радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу, по которой движется теплоноситель), сочетают в себе плюсы алюминиевых радиаторов - высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Их основной минус - высокая цена. Благодаря тому, что эти радиаторы способны выдержать большое давление, они могут использоваться в городских квартирах.

Колончатые радиаторы, представляют собой два отдельно изготовленных коллектора (верхний и нижний), связанных между собой вертикальными "колонками".

Конвекторы представляют собой кожух с конструкцией из металлических трубок, на которых имеется оребрение в виде напрессованных или наваренных пластин. Колончатые и панельные приборы, а также конвекторы производятся в видетипоразмерного ряда, что позволяет выбрать модель с оптимальными (для конкретного помещения) мощностными характеристиками.

Стальные панельные радиаторы, наиболее часто используются при индивидуальном отоплении. Стальные панельные радиаторы обладают небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении. Такое широкое распространение они получили благодаря сравнительно невысокой стоимости и множеству вариантов по высоте, длине, глубине и тепловой мощности. В соответствии с российскими СНиП давление при испытании приборов отопления должно превышать рабочее в 1,5 раза, что и происходит перед началом каждого отопительного сезона во время опрессовки систем отопления.

Современные отопительные приборы, предназначенные для установки в ванных комнатах и прихожих, являются самыми многочисленными по количеству предлагаемых моделей, размеров, цветов и их сочетаний.

Для помещений с особыми требованиями к чистоте воздуха, например, больничных палат, предлагаются радиаторы с возможностью их легкой очистки от пыли, представляющие собой параллельные панели сосвободным пространством между ними. Существуют также приборы, крепления и подключение к системе отопления которых позволяют откинуть от стены действующий радиатор для очистки от пыли его задней стенки.

Один из основных элемоптов систем водяного отопления - отопительный прибор -предназначен для теплопередачи от теплоносители в обогреваемое помещение.

Для поддержания необходимой температуры помещения требуется, чтобы в каждый момент времени теплопотери помещения Qп покрывались теплоотдачей отопительного прибора Qпp и труб Qтp.

Схема теплоотдачи отопительного прибора Qпp и труб для возмещения теплопотерь помещения Qп и Qдоп при теплопередаче Qт со стороны теплоносителя воды приведена на рис. 24.

Рис. 24. Схема теплопередачи отопительного прибора, расположенного у внешнего ограждения здания

Теплота Qт, подводимая теплоносителем для отопления данного помещения, должна быть больше теплопотерь Qп на величину дополнительных теплопотерь Qдоп вызываемых усиленным прогреванием строительных конструкций здания.

Qт=Qп + Qдоп

Отопительный прибор характеризуется площадью нагревательной поверхности Fпp, м2, рассчитываемой для обеспечения требуемой теплоотдачи прибора.

Отопительные приборы по преобладающему способу теплоотдачи подразделяются на радиационные (потолочные излучатели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью).

При обогреве помещений потолочными излучателями {рис. 25) нагрев осуществляется главным образом за счет лучистого теплообмена между отопительными радиаторами (отопительными панелями) и поверхностью строительных конструкций помещения.

Рис. 25. Подвесная металлическая отопительная панель: а - с плоским экраном; б - с экраном волнообразной формы; 1 - греющие трубы; 2 - козырек; 3 - плоский экран; 4 - тепловая изоляция; 5 - волнообразный экран

Излучение от нагретой панели, попадая на поверхность ограждений и предметов, частично поглощается, частично отражается. При этом возникает так называемое вторичное излучение, также в конце концов поглощаемое предметами и ограждениями помещения.

Благодаря лучистому теплообмену повышается температура внутренней поверхности ограждений по сравнению с температурой при конвективном отоплении, а температура поверхности внутренних ограждений в большинстве случаев превышает температуру воздуха помещения.

При панельно-лучистом отоплении благодаря повышению температуры поверхностей в помещении создается обстановка, благоприятная для человека. Известно, что самочувствие человека значительно улучшается при повышении доли конвективного теплопереноса в общей теплоотдачи его тела и уменьшении излучения на холодные поверхности (радиационного охлаждения). Это как раз и обеспечивается при лучистом отоплении, когда теплоотдача человека путем излучения уменьшается вследствие повышения температуры поверхности ограждений.

При панельно-лучистом отоплении возможно понижение против обычной (нормативной для конвективного отопления) температуры воздуха в помещении (в среднем на 1-3° С), в связи с чем ещё более возрастает конвективная теплоотдача человека. Это также способствует улучшению самочувствия человека. Установлено, что в обычных условиях хорошее самочувствие людей обеспечивается при температуре воздуха в помещении 17,4° С при стеновых отопительных панелях и при 19,3° С при конвективном отоплении. Отсюда возможно сокращение расхода тепловой энергии на отопление помещений.

Среди недостатков системы панельно-лучистого отопления следует отметить:

Некоторые дополнительные увеличения теплопотерь через наружные ограждения в тех местах, где в них заделаны греющие элементы;-

Необходимость специальной арматуры для индивидуального регулирования теплоотдачи бетонных панелей;

Значительную тепловую инерцию этих панелей.

Приборы с гладкой внешней поверхностью являются радиаторы секционные, радиаторы панельные, гладкотрубные приборы.

Приборы с ребристой нагревательной поверхностью - конвекторы, ребристые трубы (рис. 26).

Рис. 26. Схемы отопительных приборов различных видов (поперечный разрез): а - радиатор секционный; б - радиатор стальной панельный; в - гладкотрубный прибор из трех труб; г - конвектор с кожухом; Д - прибор из двух ребристых труб: 1 - канал для теплоносителя; 2 - пластина; 3 - ребро

По материалу, из которого изготовляются отопительные приборы, различают металлические, комбинированные и неметаллические приборы. Металлические приборы выполняют в основном из серого чугуна и стали (листовой стали и стальных труб). Применяют также медные трубы, листовой и литой алюминий и другие металлы.

В комбинированных приборах используют теплопроводный материал (бетон, керамику и т. п.), в который заделывают стальные или чугунные греющие элементы (панельные радиаторы) либо оребренные металлические трубы, помещенные и неметаллический (например асбестоцомептпий) кожух (конвекторы).

К неметаллическим приборам относятся бетонные панельные радиаторы с заделанными пластмассовыми или стеклянными трубами, либо с пустотами, а также керамические, пластмассовые и другие радиаторы.

По высоте все отопительные приборы подразделяются на высокие (высотой более 650 мм), средние (более 400 до 650 мм), низкие (более 200 до 400 мм) и плинтусные (до 200 мм).

По величине тепловой инерции можно выделить приборы малой и большой инерции. Малоинерционные приборы имеют небольшую массу и вмещают небольшое количество воды. Такие приборы, выполненные на основе металлических труб малого сечения (например конвекторы) быстро изменяют теплоотдачу в помещение при регулировании количества впускаемого в прибор теплоносителя. Приборы имеющие большую тепловую инерцию - массивные, вмещающие значительное количество воды (например бетонные или секционные радиаторы), теплоотдачу изменяют медленно.

Для отопительных приборов помимо экономических, архитектурно-строительных, санитарно-гигиенических и производственно-монтажных требований добавляются еще теплотехнические требования. От прибора требуется передача от теплоносителя через единицу площади в помещение наибольшего теплового потока. Для выполнения этого требования прибор должен обладать повышенным значением коэффициента теплоотдачи Kпр, по сравнению со значением одного из типов секционных радиаторов, который принят за эталон (радиатор чугунный типа Н-136).

В табл. 20 приведены теплотехнические показатели и условными знаками отмечены другие показатели приборов. Знаком «плюс» отмечены положительные показатели приборов, знаком «минус» - отрицательные. Два плюса указывают на показатели, определяющие основное преимущество какого-либо вида приборов.

Таблица 20

Конструкция отопительных приборов

Секции радиатора отливают из серого чугуна, их можно компоновать в приборы различной площади. Секции соединяют на ниппелях с прокладками из картона, резины или паронита.

Известны разнообразные конструкции одно-, двух-, и многоколонных секций различной высоты, но наиболее распространены двухколончатые секции (рис. 27) средних (монтажная высота hм = 500 мм) радиаторов.

Рис. 27. Двухколончатая секция радиатора: hп - полная высота; hм - монтажная высота (строительная); b - строительная глубина

Производство чугунных радиаторов трудоемко, монтаж затруднен из-за громоздкости и значительной массы собранных приборов. Радиаторы не могут считаться удовлетворяющими санитарно-гигиеническим требованиям, так как очистка от пыли межсекционного пространства сложна. Эти приборы обладают значительной тепловой инерцией. Наконец, следует отметить несоответствие их внешнего вида интерьеру помещений в зданиях современной архитектуры. Указанные недостатки радиаторов вызывают необходимость их замены более легкими и менее металлоемкими приборами. Не смотря на это чугунные радиаторы - это наиболее распространенный в настоящее время отопительный прибор.

В настоящее время промышленностью выпускается чугунные секционные радиаторы со строительной глубиной 90мм и 140 мм (типа «Москва» - сокращенно М, типа IСтандартI - МС и другие). На рис. 28 приведены конструкции выпускаемых чугунных радиаторов.

Рис. 28. Чугунные радиаторы: а - М-140-АО (М-140-АО-300); б - М-140; в - РД-90

Все чугунные радиаторы рассчитаны на рабочее давление до 6 кгс/см2. Измерителями поверхности нагрева нагревательных приборов служат физический показатель - квадратный метр поверхности нагрева и теплотехнический показатель - эквивалентный квадратный метр (экм2). Эквивалентным квадратным метром называется площадь нагревательного прибора, отдающая в 1 час 435 ккал тепла при разности средней температуры теплоносителя и воздуха 64,5° С и расходе воды в этом приборе 17,4 кг/час по схеме движения теплоносителя сверху вниз.

Технические характеристики радиаторов приведены в табл. 21.
Поверхность нагрева чугунных радиаторов и ребристых труб
Таблица 21

Продолжение табл. 21

Стальные панельные радиаторы состоят из двух отштампованных листов, образующих горизонтальные коллекторы, соединенные вертикальными колоннами (колончатая форма), или горизонтальные параллельно и последователвно соединенные каналы (змеевиковая форма). Змеевик можно выполнить из стальной трубы и приварить к одному профилированному стальному листу; такой прибор называется листотрубным.

Рис. 29. Чугунные радиаторы

Рис. 30. Чугунные радиаторы

Рис. 31. Чугунные радиаторы

Рис. 32. Чугунные радиаторы

Рис. 33. Чугунные радиаторы

Рис. 34. Схемы каналов для теплоносителя в панельных радиаторах: а - колончатой формы; б - змеевиковый двухходовой, в - змеевиковый четырехходовой

Стальные панельные радиаторы отличаются от чугунных меньшей массой и тепловой инерцией. При уменьшении массы примерно в 2,5 раза показатель теплопередачи не хуже чем у чугунных радиаторов. Их внешний вид удовлетворяет архитектурно-строительным требованиям, стальные панели легко очищаются от пыли.

Стальные панельные радиаторы имеют относительно небольшую площадь нагревательной поверхности, из-за чего иногда приходится прибегать к установке панельных радиаторов попарно (в два ряда на расстоянии 40 мм).

В табл. 22 приведены характеристики выпускаемых стальных штампованных радиаторных панелей.

Таблица 22

Продолжение табл. 22

Продолжение табл. 22

Бетонные панельные радиаторы (отопительные панели) (рис. 35) могут иметь бетонированные нагревательные элементы змеевиковой или регистровой формы из стальных труб диаметром 15-20 мм, а также бетонные, стеклянные или пластмассовые каналы различной конфигурации.

Рис. 35. Бетонная нагревательная панель

Бетонные панели обладают коэффициентом теплопередачи, близким к показателям других приборов с гладкой поверхностью, а также высоким тепловым напряжением металла. Приборы, особенно совмещенного типа, отвечают строгим санитарно-гигиеническим, архитектурно-строительным и другим требованиям. К недостаткам совмещенных бетонных панелей относятся трудности ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование тепло-подачи в помещения. Недостатками приборов приставного типа являются повышенные затраты ручного труда при их изготовлении и монтаже, сокращение полезной площади пола помещения. Увеличиваются также теплопотери через дополнительно прогреваемые наружные ограждения зданий.

Гладкотрубным называют прибор из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы для теплоносителя змеевиковой или регистровой формы (рис. 36).

Рис. 36. Формы соединения стальных труб в гладкотрубные отопительные приборы: а - змеевиковая форма; б - регистровая форма: 1 - нитка; 2 - колонка

В змеевике трубы соединены последовательно по направлению движения теплоносителя, что увеличивает скорость его движения и гидравлическое сопротивление прибора. При параллельном соединении труб в регистре поток теплоносителя делится, скорость его движения и гидравлическое сопротивление прибора уменьшается.

Приборы сваривают из труб Ду = 32-100мм, расположенных друг от друга на расстоянии на 50 мм превышающем их диаметр, что уменьшает взаимное облучение и соответственно увеличивает теплоотдачу в помещение. Гладкотрубные приборы обладают самым высоким коэффициентом теплопередачи, их пылесобирающая поверхность невелика и они легко очищаются.

Вместе с тем гладкотрубные приборы тяжелы и громоздки, занимают немало места, увеличивают расход стали в системах отопления, имеют непривлекательный внешний вид. Их применяют в редких случаях, когда не могут быть использованы приборы других видов (например, для отопления теплиц).

Характеристики гладкотрубных регистров приведены в табл. 23.

Таблица 23

Конвектор - это прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов - ребристого нагревателя и кожуха (рис. 37).

Рис. 37. Схемы конвекторов: а - с кожухом; б - без кожуха: 1 - нагревательный элемент; 2 - кожух; 3 - воздушный клапан; 4 - оребрение труб

Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению теплопередачи благодаря увеличению подвижности воздуха у поверхности нагревателя. Конвектор с кожухом передает в помещение конвекцией до 90-95% всего теплового потока (табл. 24).

Таблица 24

Прибор, в котором функции кожуха выполняет оребрение нагревателя, называют конвектором без кожуха. Нагреватель выполняют из стали, чугуна, алюминия и других металлов, кожух - из листовых материалов (стали, асбестоцемента и др.)

Конвекторы обладают сравнительно низким коэффициентом теплопередачи. Тем не менее они находят широкое применение. Это объясняется простотой изготовления, монтажа и эксплуатации, а также малой металлоемкостью.

Основные технические характеристики конвекторов приведены в табл. 25.

Таблица 25

Продолжение табл. 25

Продолжение табл. 25

Примечание: 1. При многорядной установке плинтусных конвекторов КП вводится поправка на поверхность нагрева в зависимости от числа рядов по вертикали и горизонтали: при двухрядной установке по вертикали 0,97, трехрядной - 0,94, четырехрядной - 0,91; для двух рядов по горизонтали поправка 0,97. 2. Показатели концевых и проходных моделей конвекторов одинаковы. Проходные конвекторы имеют индекс А (например Нн-5А, Н-7А).

Ребристой трубой называют прибор конвективного типа, представляющий собой фланцевую чугунную трубу, наружная поверхность которой покрыта совместно отлитыми тонкими ребрами (рис 33).

Площадь внешней поверхности ребристой трубы во много раз больше, чем площадь поверхности гладкой трубы того же диаметра и длины. Это придает отопительному прибору особую компактность. Кроме того, пониженная температура поверхности ребер при использовании высокотемпературного теплоносителя, сравнительная простота изготовления и невысокая стоимость обуславливают применение этого малоэффективного в теплотехническом отношении, тяжелого прибора. К недостаткам ребристых труб относятся также несовременный внешний вид, малая механическая прочность ребер и трудность очистки от пыли. Ребристые трубы применяют как правило во вспомогательных помещениях (котельных, складских помещениях, гаражах и т. д.). Промышленность выпускает круглые ребристые чугунные трубы длиной 1-2м. Их устанавливают горизонтально в несколько ярусов и соединяют по змеевиковой схеме на болтах с помощью «калачей» - фланцевых чугунных двойных отводов и контрфланцев.

Для сравнительной теплотехнической характеристики основных отопительных приборов в табл. 25 приведена относительная теплоотдача приборов длиной 1,0 м в равных тепло-гидравлических условиях при использовании в качестве теплоносителя -воды (теплоотдача чугунного секционного радиатора глубиной 140мм принята за 100%).

Как видно, высокой теплоотдачей на 1.0 м длины отличаются секционные радиаторы и конвекторы с кожухом; наименьшую теплоотдачу имеют конвекторы без кожуха и особенно одиночные гладкие трубы.

Относительная теплоотдача отопительных приборов длиной 1,0 м Таблица 26

Выбор и размещение отопительных приборов

Рис. 38. Чугунная ребристая труба с круглыми ребрами: 1 - канал для теплоносителя; 2 - ребра; 3 - фланец

Для создания благоприятного теплового режима выбирают приборы, обеспечивающие равномерное обогревание помещений.

Металлические отопительные приборы устанавливают преимущественно под световыми проемами, причем под окнами длина прибора желательна не менее 50-75% длины проема, под витринами и витражами приборы располагают по всей их длине. При размещении приборов под окнами {рис. 39а) вертикальные оси прибора и оконного проема должны совпадать (допускается отклонение не более 50мм).

Приборы, расположенные у наружных ограждений, способствуют повышению температуры внутренней поверхности в нижней части наружной стены и окна, что уменьшает радиационное охлаждение людей. Восходящие потоки теплого воздуха, создаваемые приборами, препятствуют (если нет подоконников, перекрывающих приборы), попаданию охлажденного воздуха в рабочую зону {рис. 40а). В южных районах с короткой теплой зимой, а также при кратковременном пребывании людей отопительные приборы допустимо устанавливать у внутренних стен помещений {рис. 39б). При этом сокращается число стояков и протяженность теплопроводов и повышается теплопередача приборов (примерно на 7-9%), но возникает неблагоприятное для здоровья людей движение воздуха с пониженной температурой у пола помещения (рис. 40в).

Рис. 39. Размещение отопительных приборов в помещениях (планы): а - под окнами; б - у внутренних стен; п - отопительный прибор

Рис. 40. Схемы циркуляции воздуха в помещениях (разрезы) при разном расположении отопительных приборов: а-под окнами без подоконника; б - под окнами с подоконником в - у внутренней стены; п - отопительный прибор

Рис. 41. Расположение под окном помещения отопительного прибора: а - длинного и низкого (желательно); б - высокого и короткого (нежелательно)

Вертикальные отопительные приборы устанавливают возможно ближе к полу помещений. При значительном подъеме прибора над уровнем пола воздух у поверхности пола может переохлаждаться, так как циркуляционные потоки нагреваемого воздуха, замыкаясь на уровне размещения прибора, не захватывают и не прогревают в этом случае нижнюю часть помещения.

Чем ниже и длиннее отопительный прибор (рис. 41а) тем ровнее температура помещения и лучше прогревается весь объем воздуха. Высокий и короткий прибор (рис. 41б) вызывает активный подъем струи теплого воздуха, что приводит к перегреванию верхней зоны помещения и опусканию охлажденного воздуха по обеим сторонам такого прибора в рабочую зону.

Способность высокого отопительного прибора вызывать активный восходящий поток теплого воздуха можно использовать для отопления помещений увеличенной высоты.

Вертикальные металлические приборы, как правило, размещают открыто у стены. Однако возможна установка их под подоконниками, в стенных нишах, со специальным ограждением и декорированием. На рис. 42 показано несколько приемов установки отопительных приборов в помещениях.

Рис. 42. Размещение отопительных приборов-а - в декоративном шкафу; б - в глубокой нише; в - в специальном укрытии; г - за щитом; д - в два яруса

Укрытие прибора декоративным шкафом, имеющим две щели высотой до 100 мм (рис. 42а), уменьшает теплопередачу прибора на 12% по сравнению с открытой его установкой у глухой стены. Для передачи в помещение заданного теплового потока, площадь нагревательной поверхности такого прибора должна быть увеличена на 12%. Размещение прибора в глубокой открытой нише (рис. 42б) или одного над другим в два яруса (рис. 42д) уменьшает теплопередачу на 5%. Возможна однако, скрытая установка приборов, при которой теплопередача не изменяется (рис. 42в) или даже увеличивается на 10% (рис. 42г). В этих случаях не требуется увеличивать площадь нагревательной поверхности прибора или даже можно её уменьшить.

Расчет площади, размера и числа отопительных приборов

Задача расчета заключается прежде всего в определении площади внешней нагревательной поверхности прибора, обеспечивающей в расчетных условиях необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Затем по каталогу приборов, исходя из расчетной площади, подбирается ближайший торговый размер прибора (число секций или марка радиатора (длина конвектора или ребристой трубы). Число секций чугунных радиаторов определяют по формуле: N=Fpb4/f1b3;

где f1- площадь одной секции, м2; типа радиатора, принятого к установке в помещении; Ь4 - поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении; Ь3 - поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе и вычисляется по формуле: b3=0,97+0,06/Fp;

где Fp - расчетная площадь отопительного прибора, м2.

В состав системы отопления входит несколько ключевых компонентов: котлы, радиаторы, трубы, устройства контроля и безопасности. В совокупности они должны составить эффективную систему передачи тепла от нагретого теплоносителя воздуху в помещении. Эту функцию выполняют отопительные приборы систем отопления: газовые, электрические. В чем их особенность и как правильно выбрать оптимальную модель для конкретного теплоснабжения?

Назначение приборов отопления

В подавляющем большинстве случаев нагрев воздуха в помещениях дома происходит за счет передачи тепла от поверхности нагревательных элементов – радиаторов, батарей. Они могут отличаться конструктивно, иметь различный дизайн и способ поднятия температуры на поверхности. Так, стальные приборы отопления Kermi предназначены для комплектации водяной системы.

Однако несмотря на все многообразие типов можно выделить несколько ключевых особенностей этих элементов теплоснабжения. Все виды нагревательных приборов системы отопления можно классифицировать по следующим признакам:

• Используемый теплоноситель – горячая вода, электрический или газовый нагревательный элемент;
• Материал изготовления : сталь, чугун, алюминий или биметаллическая конструкция;
• Эксплуатационные качества : номинальная мощность, размеры, способ монтажа и возможность регулировки интенсивности нагрева.

Выбор определенного типа напрямую зависит от конкретной схемы теплоснабжения. Биметаллические приборы отопления устанавливаются для водяной системы. В редких случаях – при использовании в качестве теплоносителя горячего пара. Неправильный выбор может заметно снизить эффективность работы отопления. Поэтому нужно рассмотреть особенности конструкции и технические качества, которыми обладают приборы для отопления помещений.

Независимо от вида радиатора или любого другого нагревательного отопительного прибора он должен гармонично сочетаться с общим интерьером помещения. Важно обращать внимание на дизайн конструкции.

Виды устройств для водяного отопления

Наибольший ассортимент имеют отопительные приборы систем водяного отопления. Это объясняется высокой эффективностью работы подобных схем теплоснабжения, а также оптимальными затратами на обслуживание.

Все приборы отопления для дома этого типа имеют схожую конструкцию. Внутри располагаются каналы, по которым протекает теплоноситель. Тепло от него передается на поверхность радиатора (батареи) и затем с помощью естественной конвекции воздуху в помещении.

Главным отличием, которым характеризуются конвекторные приборы отопления, является материал изготовления. Именно он во многом определяет конструкцию нагревательного элемента. В настоящее время есть 4 вида радиаторов:

• Чугунные;
• Алюминиевые и биметаллические;
• Стальные.

Каждый из них имеет ряд функциональных и эксплуатационных особенностей. Они выбираются в зависимости от расчетных показателей – каждый тип отопительного прибора систем водяного отопления должен соответствовать характеристикам теплоснабжения.

Немаловажным фактором является вид используемого теплоносителя. Для многих биметаллических приборов отопления запрещено применение антифризов.

Чугунные батареи

Это одни из первых нагревательных компонентов, которые использовались в системах отопления. Выбор материала изготовления обусловлен относительной дешевизной, а главное – большой теплоемкостью чугуна.

Данный вид нагревательного прибора для системы отопления в настоящее время не особо популярен. Причиной этому является самый низкий коэффициент теплопроводности. Однако для создания классического интерьера в комнате нередко используются дизайнерские чугунные радиаторы.

Также следует учитывать, что рассматривать их в качестве конвекторных приборов отопления будет нецелесообразно. В конструкции не предусмотрены дополнительные пластины, способствующие лучшей циркуляции воздушных масс. Помимо это важно знать такие особенности эксплуатации чугунных радиаторов:

• Большой объем теплоносителя. В среднем этот показатель составляет 1,4 л. Это способствует быстрому остыванию горячей воды, но эффективно для небольшой отопительной системы;
• Чугунные приборы для отопления комнат трудно ремонтировать и разбирать в домашних условиях;
• Большая инертность нагрева. Повышение температуры на поверхности происходит намного медленнее, чем у электрических приборов отопления.

Несмотря на это во многих домах старого типа этот вид радиаторов до сих пор установлен. Замена выполняется только самими жильцами за свой счет.

Чугунные радиаторы необходимо прочищать от скопившейся грязи и известкового налета минимум 1 раз в 3 года.

Стальные и биметаллические отопительные приборы

На смену чугунным конструкциям пришли современные стальные и биметаллические отопительные приборы. Их основным отличием от вышерассмотренных моделей является относительно небольшой канал для теплоносителя.

Однако это никак не сказывается на уменьшении теплоотдачи. Благодаря применяемым современным материалам с высоким коэффициентом теплопередачи, при установке отопительных приборов Kermi значительно снижается инертность всей системы. Кроме этого фактора следует учитывать и другие особенности эксплуатации стальных и биметаллических радиаторов для водяного теплоснабжения:

• Наличие конвекционных панелей для улучшения циркуляции воздуха по поверхности радиатора;
• Возможность установки приборов регулировки и учета тепла;
• Доступная стоимость и простой монтаж, который можно сделать самостоятельно.

Однако при этих положительных качествах нужно знать специфику эксплуатации конкретной модели стального или биметаллического радиатора. Прежде всего – это требования к составу теплоносителя.

При выборе батареи следует уточнить – является она разборной или нет. Это поможет самостоятельно регулировать количество секций в конкретном приборе отопления.

Приборы электрического отопления

Если установка полноценного водяного теплоснабжения нецелесообразна или невозможна – монтируют электронагревательные приборы для отопления. Они отличаются от традиционных автономностью работы и компактностью. Кроме этого есть несколько типов электроприборов, у которых различный принцип генерирования тепла. Главным недостатком электрического отопления являются высокие расходы на энергоноситель. Для минимизации этого необходимы современные приборы учета на отопление – многотарифные электросчетчики. Вечером и ночью действуют льготные тарифы на потребление электроэнергии.

Электропроводка в доме должна быть адаптирована к максимальным нагрузкам от электронагревательных приборов для отопления.

Нагревательные конвекторы

Если в доме или квартире нет автономного (централизованного) отопления чаще всего устанавливают электрические нагревательные приборы. Внешне они схожи со стандартными радиаторами, но имеют существенные различия в конструкции.

Практически все электрические приборы отопления используются в качестве нагревательного элемента ТЭНы. Внутри располагается элемент с высоким показателем электрического сопротивления. При прохождении через него тока происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Для большей эффективности ТЭНы соединяются с теплообменными пластинами из стали или алюминиевого сплава.

Существует несколько типов электрических приборов отопления для дома:

• Конвекционные . Конструкция рассчитана на относительно быстрый нагрев воздуха в комнате за счет движения потоков через специальные щели, расположенные вверху и внизу конструкции;
• Масляные . Для увеличения площади горячей поверхности вовнутрь радиатора заполняется жидкостью с высоким показателем энергоемкости. Повышение температуры происходит намного медленнее, чем у вышеописанных. Однако даже после выключения электронагревательного отопительного прибора его поверхность некоторое время остается горячей.

Практически во всех моделях установлены современные системы управления. Обязательным элементом является электронный термостат, который имеет датчик температуры для автоматической регулировки нагрева конвектора. Так же не осталась без внимания безопасность эксплуатации. При опрокидывании прибора активируется автоматический выключатель. Есть специальные модели нагревательных радиаторов, предназначенные для работы во влажных помещениях – ванных комнатах, кухнях. Они имеют влагостойкий корпус.

Однако для теплоснабжения большого дома электрические конвекторные радиаторы отопления устанавливать нецелесообразно из-за больших расходов электроэнергии. В этом случае лучше всего монтировать более экономное отопление ПЛЭН или ИК обогреватели.

Если суммарная мощность электрических конвекторов будет превышать 9 кВт – потребуется подключение трехфазной электросети с напряжением 380 В.

Инфракрасное отопление дома

Для повышения эффективности поддержания комфортной температуры в помещении устанавливают электрические отопительные приборы, излучающие тепловые волны в ИК диапазоне. Их принцип работы заключается не в нагреве воздуха, а поверхности предметов, попавших в зону действия.

Несомненным плюсом такой методики является уменьшение затрат на электроснабжение. Это объясняется тем, что потребление ИК обогревателей на 20-30% меньше, чем у аналогичных моделей с ТЭНами.

В настоящее время существует 2 типа нагревательных приборов отопительной системы, работающие в ИК диапазоне:

• Пленочные обогреватели . На поверхности полимерной пленки нанесены резисторные проводники, которые излучают инфракрасные волны при прохождении по ним электрического тока. Могут монтироваться как в качестве теплого пола, так и на потолок комнаты – ПЛЭН;
• Карбоновые обогреватели . В специальной герметичной стеклянной колбе помещена карбоновая спираль. При включении устройства она генерирует ИК волны, которые нагревают предметы. Для эффективности подобные устройства снабжены отражателем из нержавеющего металла или алюминия.

Примечательно, что последний вид приборов для отопления комнат может быть установлен в любом месте помещения. Нередко их используют для поддержания нормальной температуры вне дома в определенной зоне.

Однако для данных ИК приборов отопления частного дома есть ряд ограничений по применению. Прежде всего – нельзя закрывать поверхность пленки. Это может привести к перегреву и выходу из строя.

Газовый нагрев воздуха в комнате

Анализируя эффективность работы вышеописанных приборов остается актуальным вопрос о снижении затрат на теплоснабжение. Поэтому в качестве их альтернативы рекомендуется рассмотреть газовые приборы отопления. К ним относят не только традиционные котлы, но и другие, не менее продуктивные конструкции.

Самым простым типов этого вида нагревателей считается газовый конвектор. Он может быть подсоединен как к магистральному газу, так и к баллону со сжиженным. Горелка располагается в корпусе, который не контактирует с воздухом в комнате. Подача кислорода для поддержания процесса горения происходит через двухканальную трубу. Через нее же удаляется угарный газ.

Если же необходима мобильная модель радиатора – особый интерес представляют католические газовые приборы отопления. У них несколько иной принцип работы. Газ поступает из матрицы небольших форсунок на керамическую поверхность где и воспламеняется. В результате происходит каталитическая реакция, которая и является главным источником тепла.

Что нужно учитывать при выборе газового нагревателя?

• Обязательно соблюдение правил безопасности. Прежде чем выполнить подключение устройства к газовой магистрали необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации;
• Организация отвода угарных газов. Самое распространенное следствие неисправной работы обогревателя – превышение уровня СО2 в помещении;
• Периодическая очистка форсунок от скопившейся сажи.

Нужно помнить, что все приборы отопления должны быть адаптированы к конкретным условиям эксплуатации. В первую очередь это относится к правилам техники безопасности и соблюдению режима работы.

В видеоматериале можно посмотреть пример изготовления ИК обогревателя своими руками: