Принцип работы батареи отопления

    0
    660

    Разбираем устройство батареи отопления — форма, типы и материалы для изготовления

    Принцип работы батареи отопления

    Современные отопительные системы отличаются друг от друга не только по виду используемого топлива, но и по типу теплоносителя, способу его циркуляции и конструкции отопительных приборов. В России чаще всего используются центральные и автономные водяные системы, в которые встроены конвекторы и радиаторы. Их конструкции могут быть разными, причем от устройства батарей отопления во многом зависит эффективность работы системы в целом.

    Из чего же изготавливают современные радиаторы, и каковы границы использования каждой модели?

    Несколько общих вопросов

    Техническое устройство радиаторов включает в себя несколько параметров. Это вариант исполнения конструкции, материал, из которого они производятся, и рабочие технические характеристики. До недавнего времени в нашей стране для организации водяной системы использовались исключительно чугунные батареи, являющиеся отечественным изобретением. Реберную конструкцию придумал инженер-литейщик Франц Сангали. Он же и назвал необычный отопительный прибор батареей.

    Сегодня на рынке отопительных агрегатов есть несколько разновидностей радиаторов с разными техническими характеристиками, поэтому необходима грамотная оценка каждого варианта. Техническое устройство отображает возможности эксплуатации той или иной модели, определяет тип и качество используемого теплоносителя, допустимое рабочее давление, выбор системы подключения и особенности монтажа. Поэтому есть смысл обо всем этом поговорить подробнее.

    Форма исполнения

    Современный радиатор отопления — это надежный прибор, способный продемонстрировать свою эффективность только при соответствии своих технических параметров той системе отопления, в связке с которой он функционирует. Например, для обогрева помещений большой площади выбирают одни варианты, малой — другие.

    Существует несколько видов конструкций:

    1. Секционные радиаторы.
    2. Трубчатые батареи.
    3. Панельные модели.
    4. Пластинчатые варианты.

    Различия их технических параметров велики. Теплоотдача зависит от объема радиатора. Чем он больше, тем выше эффективность, тем сильнее должно быть давление в системе, и тем тяжелее сам радиатор. Существуют некоторые нюансы, позволяющие сделать правильный выбор. Они касаются формы отопительных приборов. Рассмотрим каждый вариант отдельно.

    Секционные радиаторы

    Принцип работы батареи отопления

    Радиатор, конструкция которого состоит из отдельных ребер, называется секционным. Это самые популярные модели, позволяющие самостоятельно корректировать мощность прибора, увеличивая или уменьшая число секций. Имея на руках расчетную ведомость мощности отдельного ребра батареи, легко рассчитать параметры работы батареи отопления.

    Каждая секция имеет простую конструкцию, а соединяются они между собой системой ниппелей. Ниппель — это соединительный узел, имеющий с двух сторон резьбу. При помощи него секции формируют верхний и нижний коллектор, образующие горизонтальные каналы. По ним циркулирует теплоноситель, отдавая свое тепло. Нижний канал имеет конверты, где скапливается мусор, тяжелые частицы металлов и другие крупные примеси, неизменно присутствующие в бегущей по трубам горячей воде.

    Такая конструктивная особенность предотвращает засорение секционных радиаторов. В подобном варианте чаще всего изготавливаются чугунные, алюминиевые и биметаллические батареи.

    Обратите внимание! Отдавая предпочтение секционным батареям, необходимо учитывать их существенный недостаток. В местах соединения секций велика вероятность возникновения протечек. Они обязательно появятся, если монтаж отопления выполнен без учета свойств материалов, из которых изготовлены те или иные отопительные приборы.

    Трубчатые батареи

    В техническом плане трубчатые батареи отличаются от секционных тем, что в них теплоноситель циркулирует по трубкам, а не по секциям. Их центральные элементы — верхний и нижний горизонтальные коллекторы. Они методом высокотехнологичной лазерной спайки соединены между собой вертикальными трубчатыми элементами.

    Принцип работы батареи отопления

    В результате получается цельная герметичная конструкция, в которой трубки могут идти в один или два ряда. Различное сечение труб — овальное, прямоугольное или круглое —позволяет создавать оригинальные модели, менять внешний вид изделий, максимально вписывая их в концепцию интерьера.

    На теплопроводность такого отопительного прибора влияет несколько факторов:

    1. Размер трубок.
    2. Их количество.
    3. Диаметр основных элементов.
    4. Материал, из которого они изготовлены.

    На прочность радиаторов влияет толщина стенок трубок. Если она равна 2 мм, прибор способен выдержать давление в 22 атмосферы.

    Обратите внимание! Только модели отечественных производителей имеют толщину стенок трубок 22 мм. У зарубежных аналогов этот показатель составляет 1,5 мм, поэтому использование таких радиаторов невозможно там, где давление в системе превышает 15 атмосфер.

    Панельные модели

    Современный панельный радиатор похож на ребристый прямоугольник, состоящий из одной, двух или трех панелей. Они выполнены из двух пластин, соединенных между собой методом оттиска ребра. Такое устройство увеличивает теплоотдачу, улучшает теплообмен, а также обеспечивает необходимую жесткость устройства.

    Принцип работы батареи отопления

    Из ребер образуются каналы. Они соединяются между собой, и по ним циркулирует горячая вода. Чем больше панель, тем больше объем теплоносителя, и тем выше мощность радиатора. В продаже есть модели панельных батарей трех типов, и каждый имеет свою маркировку — 11, 22 или 33.

    Число 11 говорит о том, что у радиатора одна панель, 22 — две панели, 33 — три. Их крепление не вызывает особых затруднений. Минимальная длина панели — 40 см, а максимальная — 2 м. Высота может колебаться в пределах от 30 до 90 см.

    Пластинчатые варианты

    В основе конструкции пластинчатой батареи лежит трубка. На ней на одинаковом расстоянии закреплены одинаковые пластины. Горячая вода, которая движется по центральной трубе, нагревает пластины, а те отдают тепло воздуху. Эффективное отопление осуществляется конверторным способом.

    Существует два варианта исполнения пластинчатых радиаторов. В одном и трубка, и пластины выполнены из стали. В другом центральная трубка медная. Второй вариант позволяет ускорять теплообмен.

    Классификация по материалу изготовления

    При изготовлении секционных радиаторов чаще всего используются три материала — чугун, алюминий и биметалл.

    Принцип работы батареи отопления

    Старые добрые чугунки

    Чугунные батареи состоят из отдельных секций, которые соединяются между собой при помощи специальных прокладок, обеспечивающих герметичность. Внутренние ребра располагаются вертикально. Внутри них движется теплоноситель, температура которого не должна превышать +150 градусов. Рабочее давление — 12 бар. Мощность одной секции — 150 Вт. В продаже сегодня представлены три разновидности чугунных батарей — одноканальные, двухканальные и трехканальные.

    Алюминиевый радиатор изготавливается несколько иначе. В процессе производства применяется литой и экструдированный метод. В первом случае батарея под высоким давлением выливается полностью, так что конструкция получается абсолютно герметичной. Во втором случае выливаются отдельные секции, которые потом соединяются между собой при помощи ниппелей, прокладок и клея. Наивысшей прочностью на разрыв обладают изделия, изготовленные методом литья.

    Рабочее давление алюминиевого радиатора — 6–10 атмосфер, а максимально допустимая температура теплоносителя +130 градусов.

    Цельными и секционными могут быть и биметаллические радиаторы. Их изготавливают из стали и алюминия, алюминия и меди. По устройству такие модели несколько отличаются от алюминиевого радиатора. Сердечник выполняется из стали или меди, а вот ребра — из алюминия. Такое конструктивное решение помогло избавиться от недостатков, которыми обладают чугунные и алюминиевые модели.

    Теплоноситель соприкасается только со сталью, поэтому технические показатели изделия таковы:

    • Максимально допустимая температура теплоносителя +110 градусов.
    • Рабочее давление 40 бар.

    Принцип работы батареи отопления

    Стальной сердечник имеет непростую конструкцию. Две горизонтальные трубки соединены между собой вертикальной колонкой, имеющей с двух сторон резьбу. При помощи резьбы вертикальная колонка надежно крепится к горизонтальным сердечникам снизу и сверху. На нее надевается алюминиевая секция. Преимуществ у такого устройства много. Самые главные — это простой монтаж, устойчивость к ржавчине и возможность самостоятельно регулировать мощность.

    Батареи из стали изготавливают методом штамповки, гибки и сварки. Сталь — прочный металл, но он боится окисления. Поэтому использовать стальные батареи стоит только там, где можно обеспечить постоянное присутствие воды внутри замкнутой системы.

    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.

    Конструкция и устройство радиатора отопления

    Оборудование отопления в жилище во многом зависит от того, какие приборы будут эксплуатироваться для этой цели. Сегодня наибольшей популярностью обладают отопительные радиаторы. Эти механизмы компактны, устройство радиатора отопления простое, они удобны в монтаже и не отличаются особой сложностью в обслуживании.

    Принцип работы батареи отопления

    Устройство батареи отопления может быть как секционным, то есть состоять из нескольких секций, так и панельным. Основу этих изделий составляют, как правило, различные металлы, такие как чугун, сталь, а также различного рода сплавы. Установить такую батарею можно в любом помещении, не нарушив его интерьера, так как в настоящее время существует широкое разнообразие моделей, отличающихся как по своим техническим характеристикам, так и внешним видом.

    О том, как работает радиатор отопления и какие есть разновидности этого прибора, далее и пойдет речь.

    Разнообразие отопительных радиаторов

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

    В первую очередь, конструкция радиатора отопления из чугуна позволяет ему переносить серьезные перепады давления. Кроме того, такие батареи устойчивы к появлению на них коррозионного налета и стойко переносят воздействия находящихся в теплоносителе вредных примесей, что также немаловажно.

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

    Принцип работы батареи отопления

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

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

    Особенности конструкции радиатора отопления

    Обустраивая теплоснабжение в жилом помещении, очень важно учитывать технические характеристики батарей отопления и особенности их конструкций. Выбирая в качестве нагревательного оборудования секционные радиаторы, существует возможность впоследствии увеличить обогреваемую ими площадь, добавив желаемое количество секций, а при монтаже панельной батареи сделать это будет нельзя. Кроме того, секционное устройство радиатора позволит не только регулировать объем производимого тепла, но и сделает возможным быструю замену неисправной секции без остановки работы всей системы.

    Принцип работы батареи отопления также основывается на учете такого важного фактора, как межосевое расстояние, определяемого как вертикальная длина промежутка между центрами труб отвода и подвода. Крайне важно помнить об этом параметре в том случае, когда выполняется замена батареи или разводки труб.
    Не менее важно помнить и о таком критерии, как диаметр установленных труб. В том случае, если этот параметр будет недостаточно большим, есть риск засорения приборов отопления. Обусловлено это тем, что в теплоносителе зачастую встречаются разные вредные примеси наподобие песка, ржавчины и пр. Оседая на внутренней поверхности труб, эти вещества могут не только снизить производительность работы системы отопления, но и привести к ее полной поломке.

    Принцип работы батареи отопления

    Поэтому подходить к выбору отопительного прибора следует очень внимательно. При необходимости всегда можно изучить различные фото нагревательных аппаратов, которые обычно есть в наличии у поставщиков данного оборудования.

    Принцип работы и устройство радиатора отопления

    В основе работы отопительных радиаторов нет никакой сложности. Нагретая до нужной температуры вода движется в помещение по системе труб, а затем попадает в нагревательные приборы, от которых, в свою очередь, происходит нагрев воздуха в жилище.

    В том случае, если способ передачи тепла является конвекционным, то есть ускоренным, то аппарат обогрева будет именоваться конвектором. А если в основе передачи тепла лежит принцип излучения, что означает нагрев пространства за счет нагретой до определенной температуры поверхности, то такой механизм будет называться радиатором.

    Нередки случаи, когда производители изготавливают отопительные батареи комбинированного типа, которые представляют собой конвекторы-радиаторы панельного образца.
    Несмотря на показатели температуры в нагревательных приборах, эти агрегаты будут производить около 60% тепла посредством излучения энергии, а оставшиеся 40% будут производиться способом конвекции. Это позволяет максимально снизить конвекцию нагретого воздуха и делает возможным качественный обогрев находящихся в помещении объектов. Подобное устройство в некоторой степени напоминает конструкцию теплого пола.

    Варианты монтажа радиаторов

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

    Одним из популярных вариантов подключения является односторонний монтаж батарей. Это значит, что все трубы отопительной системы монтируются исключительно с одной стороны. Особое распространение такой способ установки получил в многоквартирных домах.
    Еще один тип подключения – перекрестное, или диагональное. Суть такого устройства заключается в том, что монтаж трубы подвода осуществляется с одной стороны радиатора в его верхней части, а трубы отвода – снизу прибора с обратной стороны. Наиболее подходящим такой способ установки будет для тех батарей, которые оснащены большим количеством секций и имеют внушительную длину. В такой конструкции теплоноситель сможет распространиться по всей площади помещения, максимально увеличив параметры теплоотдачи.

    Принцип работы батареи отопления

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

    Устройство радиатора отопления на видео:

    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.

    Принцип работы батареи отопления

    Особенности устройства

    Предлагаемые современными производителями модели отличаются большой надежностью и высокой производительностью. Наиболее эффективными они становятся, когда соответствуют по своим техническим параметрам отопительной системе, в связке с которой работают. Одни модели подходят для обогрева больших помещений, другие для меньших пространств.

    Принцип работы батареи отопления

    Устройство радиатора отопления охватывает такие параметры, как исполнение конструкции, материал изготовления, рабочие характеристики, и определяет следующие факторы:

    • Эксплуатационные возможности модели.
    • Тип и качество теплоносителя, который будет использоваться в системе.
    • Рабочее давление.
    • Вариант подключения.
    • Различные нюансы монтажа.

    Принцип работы отопительных радиаторов невероятно прост. Теплоносная среда (вода, масло, пар), обладающая необходимой температурой, непрерывно перемещается по трубопроводу. В итоге она оказывается в нагревательном приборе, за счет которого повышается температура воздуха в помещении.

    Выбирая батарею, импортную или отечественную, надо помнить об условиях работы в действующих теплосетях. Централизованную отопительную систему отличают колебания температуры и давления, неважное качество теплоносителя.

    В зависимости от способа передачи тепла агрегаты классифицируются следующим образом:

    • Конвекторы. Тепло от нагревательного элемента передается в комнату за счет обмена воздушных потоков с разной температурой. Этот процесс называется конвекцией. В ходе него воздух, ставший теплым после контакта с нагревательным элементом, стремится вверх и уступает свое место холодным потокам. Для отопления используются газовые и электрические конвекторы.

    Принцип работы батареи отопления

    • Радиаторы. Тепло излучается от нагретой поверхности, температура которой повышается за счет движения теплоносителя по трубам. В этом заключается принцип работы оборудования, традиционно используемого в наших жилищах.

    Принцип работы батареи отопления

    Производители также предлагают отопительные агрегаты комбинированного типа. В таких конвекторах-радиаторах большая часть тепла образуется за счет излучения энергии, а оставшаяся – под действием конвекции. Благодаря этому качество обогрева помещения значительно повышается.

    Классификация по материалу

    Чтобы понять, как устроена батарея отопления, и определиться с выбором модели, нужно изучить различные варианты таких устройств. Например, материал изготовления влияет на производительность, функциональность и долговечность работы всей системы.

    Производители предлагают радиаторы из следующих металлов:

    Принцип работы батареи отопления

    Такие радиаторы надежны в эксплуатации и устойчивы к коррозии, отличаются низкой теплопроводностью. Несмотря на большой вес, они до сих пор пользуются спросом из-за низкой цены. В системе они обычно имеют одностороннее подключение. Хотя такая схема самая простая, она требует большого объема теплоносителя для поддержания постоянной температуры и значительной циркуляции.

    Принцип работы батареи отопления

    Такие батареи чаще всего используются владельцами частных домов. Они отличаются эстетической привлекательностью, хорошо отдают тепло, мало весят, их удобно монтировать самостоятельно. В числе недостатков – боятся гидроудара, плохо реагируют на кислород в трубах.

    Алюминий и биметалл

    Это лёгкие и надежные устройства, но коррозия – ихбич. Для частных и многоквартирных домов предлагаются разные варианты в зависимости от того, какое давление способен выдержать прибор.

    Оборудование из стали и алюминия (биметалл) может подключаться разными способами. Его характеристики лучше, чем у чугунных аналогов. Биметаллические батареи могут пропускать через себя намного меньше горячей воды, при этом площадь соприкосновения с воздухом у них больше.

    Разновидности по форме

    Варианты оборудования можно разделить на секционные, трубчатые, панельные и пластинчатые. Все они с успехом применяются в жилом строительстве. Некоторые оптимальны только для частных домов, другие – исключительно для многоэтажных.

    Секционные

    Образованы отдельными ребрами, соединенными между собой ниппелями. Чаще всего изготавливаются из чугуна, алюминия и композиционных материалов. Пользуются наибольшей популярностью, так как позволяют регулировать мощность самостоятельно. Для этого достаточно нарастить или сократить количество секций.

    Принцип работы батареи отопления

    Изучая устройство чугунной батареи отопления в разрезе, можно увидеть сверху и снизу коллекторы, которые образуют горизонтальные каналы. Они служат для перемещения теплоносителя. Мусор и крупные примеси оседают в нижнем канале, что помогает избежать засорения всего агрегата.

    Основным недостатком секционных устройств является возможность протечек в точках, где соединяются секции. Чтобы избежать этой неприятности, рекомендуется выполнять монтаж с учетом свойств, которыми обладают материалы, из которых они изготовлены.

    Принцип работы батареи отопления

    В них теплоноситель движется по трубкам. Главными деталями конструкции являются коллекторы, расположенные сверху и снизу. Для их соединения между собой служат вертикальные элементы. Теплопроводность такой герметичной конструкции зависит от размера, числа, диаметра и материала трубок. В продаже можно найти модели не только с круглым, но и овальным или прямоугольным сечением. Габариты оборудования также значительно варьируются. Это позволяет удачно вписать его в интерьер.

    Принцип работы батареи отопления

    По внешнему виду схожи с ребристым прямоугольником. Принцип работы основан на конвекции. Образующие агрегат панели (обычно от одной до трех штук) выполняются из листовой стали. Теплоноситель циркулирует по внутренним каналам и углублениям. Эти привлекательные установки отличаются экономичным распределением тепла. Отрицательный момент – боязнь гидроудара.

    Еще одна разновидность отопительных приборов. Принцип работы основан на двойной теплопередаче. Конструкция включает герметичные секции, из которых был выкачан воздух. Теплоноситель циркулирует внутри запаянной трубки. Под его воздействием начинается процесс кипения внутри секций. В результате этого пространство заполняется паром, который конденсируется на стенках и оседает вниз. Затем процесс повторяется.

    За счет этого секция остается равномерно нагретой, а коэффициент отдачи тепла становится просто огромным. С таким оборудованием можно выбирать схемы с минимальным объемом теплоносной среды.

    Правила выбора

    Из какого бы материала ни была изготовлена батарея отопления, как устроена и как установлена, все варианты работают по одному и тому же принципу. Основные различия заключаются в применении. Поэтому, выбирая тот или иной тип для отопления своего жилья, старайтесь опираться на следующие факторы:

    1. С каким объемом теплоносителя будет эксплуатироваться система? Если он большой и, к тому же, предусмотрена естественная циркуляция, делайте выбор в пользу чугуна.
    2. Ваш вариант – это принудительная циркуляция и замкнутая схема, в которой давление и объем невысоки? В этой ситуации помогут алюминиевые модели.
    3. Стальные комплекты предусмотрены для схем, включающих двухконтурный котел или требующих создания высокого давления.
    4. Вакуумные устройства – это идеальное решение для ускоренного прогрева и максимально экономного использования.

    Совет! Выбирая отопительный прибор, обращайте внимание на мелочи, например, есть ли в агрегате терморегулятор. Значение имеют и ширина вашего оконного проема, и диаметр труб. Продуманный выбор станет залогом долгой и качественной службы.

    Устройство батареи отопления непосредственно связано с производительностью всей системы. Такие особенности, как материал и размер агрегата, определяют его технические параметры. Выбор прибора с учетом этих тонкостей поможет избежать неприятных неожиданностей во время отопительного сезона.

    ВИДЕО: Как правильно выбирать радиаторы отопления

    Источники: http://gidotopleniya.ru/radiatory-otopleniya/ustrojstvo-batarei-otoplenija-razbiraemsja-7432, http://teplospec.com/radiatory-batarei/konstruktsiya-i-ustroystvo-radiatora-otopleniya.html, http://www.portaltepla.ru/radiatori-otopleniya/ustrojstvo-batarei/

    ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

    Please enter your comment!
    Please enter your name here