Приборы электрического обогрева
Все электрические приборы, применяемые в случае невозможности установки водяной системы отопления, имеют разные особенности и характеристики – от мощности до принципов генерирования тепла. При этом главными недостатками любого такого оборудования являются высокая стоимость эксплуатации и необходимость устройства электросети, способной выдержать большие нагрузки (при суммарной мощности электронагревателей больше 9–12 кВт необходимо устройство сети с напряжением 380 В). Преимущества же у каждой разновидности свои.
Конструкция, которую имеют электрические нагревательные устройства данного типа, позволяет достаточно быстро нагреть помещение при помощи перемещающихся сквозь них воздушных потоков.
Попадание воздуха внутрь приборов происходит через отверстия в нижней части, его нагрев осуществляется при помощи ТЭНа, а выход обеспечивается наличием верхних щелей. На сегодняшний день существуют электрические конвекторы мощностью от 0,25 до 2,5 кВт.
Масляные устройства
Масляные электрические нагреватели тоже используют конвекционный метод нагрева. Внутри корпуса содержится специальное масло, которое и нагревается ТЭНом. При этом нагрев может регулироваться при помощи термостата, выключающего прибор при достижении воздухом заданной температуры.
Особенностями работы нагревателей является их высокая инерционность. За счет этого отопительные приборы очень медленно нагреваются, однако, даже после отключения подачи энергии их поверхность продолжает испускать тепло на протяжении длительного периода времени.
Кроме того, поверхность масляного оборудования нагревается до 110–150 градусов, что намного выше параметров других устройств и требует особого обращения – например, установки в отдалении от предметов, способных воспламениться.
Использование таких радиаторов дает возможность удобного регулирования интенсивности нагрева – почти все они имеют 2–4 режима работы. Кроме того, с учетом производительности одной секции в 150–250 кВт, подбирать прибор для конкретного помещения довольно легко. А ассортимент большинства производителей включает модели мощностью до 4,5 кВт.
Выбирая отопительные приборы, принцип действия которых основан на излучении тепловых волн в инфракрасном диапазоне, владелец частного дома или помещения другого назначения получает следующие преимущества:
- заметное снижение потребления электроэнергии по сравнению с традиционным электрическим оборудованием (в пределах 30%);
- отсутствие снижения содержания в воздухе кислорода, что избавляет находящихся в помещении людей от головной боли;
- очень высокую скорость нагрева (даже холодная комната прогревается в течение нескольких минут).
Виды
Классификация приборов для инфракрасного отопления производится по способу испускания волн. Бывают пленочные устройства, которые передают на окружающие предметы излучение от резисторных проводников, расположенных на поверхности специальной пленки. Мощность – в пределах 800 Вт на 1 кв. м.
Второй вид — карбоновые. В них излучение идет от спирали внутри герметичной стеклянной колбы. Бытовые приборы данного типа имеют мощность от 0,7 до 4,0 кВт.
Преимуществом первых является возможность использовать их как электрические теплые полы. В то время как карбоновые обогреватели намного мощнее, хотя и требуют при этом соблюдения повышенных мер пожарной безопасности.
Подводка коммуникаций
Необходимо учесть, что теплотрасса, должна обеспечить необходимое сечение (диаметр должен соответствовать техническим требованиям). И ещё, должен быть обеспечен необходимый проток теплоносителя, через тепловентилятор. Если диаметр труб и температура теплоносителя будет достаточными, но скорость движения (протока) очень слабой, это отрицательно скажется на тепловой мощности прибора!
Также, продумайте, как подвести электропитание, цепи управления. Просчитайте необходимые расстояния, для закупок нужного метража электропровода.
И ещё один момент. Убедитесь, что стена (или потолок), на которой будет закреплён тепловентилятор, достаточной прочности, выдержит нагрузку.
Как рассчитать нужное количество секций регистра
Поперечное сечение труб регистра – это параметр, влияющий на эффективность обогрева того или иного помещения. Чем больше, тем выше результат обогрева. Преимущественно применяют змеевиковые и секционные регистры, состоящие из 2–4 секций
Это оптимальный размер, а само изделие имеет небольшой вес, что важно в плане монтажа
Секции должны отстоять друг от друга на расстоянии 50 мм плюс диаметр трубы. Соблюдение такого правила исключает факт взаимного нагрева секций, увеличивая тем самым теплоотдачу.
Для расчета необходимого количества секций регистров достаточно обратиться к СНиП, где описаны соответствия 1 метра трубы того или иного диаметра обогреву конкретной площади:
- 25 мм – 0,15 м 2 ;
- 75 мм – 0,37 м 2 ;
- 160 мм – 0,77 м 2 .
Приведенные соотношения верны лишь для секции на входе в регистр. В связи с остыванием теплоносителя по мере продвижения по прибору расчет последующих секций предполагает увеличение значения площади на 0,9.
Для облегчения понимания необходимого количества секций можно воспользоваться онлайн-калькуляторами, которых в интернете много. Но следует иметь в виду, что не все отличаются корректностью работы, поэтому сначала необходимо их протестировать по формуле, приведенной выше.
Q=P*D*L*K*Δt
, где
Q
– удельная тепловая мощность, Вт,P
– число π = 3,14,D
– диаметр трубы, м,L
– длина одной секции, м,К
– коэффициент теплопроводности металла 11,63 Вт/м²*С,Δt
– разница температур между теплоносителем и воздухом в помещении.
Это выражение в приведенном виде также верно только для первой секции регистра или первого витка змеевика. Для последующих участков его надо умножать на коэффициент 0,9.
Перед тем, как приступить к изготовлению регистров, стоит озаботиться приобретением соответствующих материалов. Вам понадобятся трубы того или иного диаметра и какой-то длины. Здесь не приводятся точные цифры, так как прибор рассматриваемого вида можно собрать из любых труб без акцентирования внимания на их диаметре и толщине
Более важно – обеспечить оптимальный теплообмен, что подразумевает проведение вычислений относительно требуемой площади поверхности регистра
Для этого потребуется определить наружную площадь всей системы. Затем полученное значение умножается на 330 Вт. Использование этого метода основано на утверждении, что 1 м 2 отдает 330 Вт теплоты, если температура носителя составляет 60 °C, а воздуха внутри обогреваемого помещения – 18 °C.
Для людей, владеющих сварочным делом, собрать конструкцию не составит труда. Надо будет заготовить трубы и нарезать их на секции, а также позаботиться о заглушках, для изготовления которых потребуется стальной лист. Сборка регистра не предполагает наличие жестко заданного порядка действий. По окончании сварочных работ необходимо убедиться в герметичности созданной конструкции. В остальном можно дать следующие советы:
- следует подбирать трубы с оптимальной толщиной стенки, так как слишком тонкие достаточно быстро остывают, а толстые – долго прогреваются;
- верхнюю секцию надо дополнять краном Маевского, с помощью которого обеспечивается спуск воздуха;
- сборка регистра в виде змеевика предполагает использование трубогиба, если такой возможности нет, поворотные участки могут собираться из готовых колен;
- вход теплоносителя необходимо оснащать краном, а выход – вентилем;
- монтаж регистра должен производиться с небольшим уклоном в ту сторону, где находится подающий патрубок, что обеспечивает занимание краном Маевского наиболее высокой позиции.
Правила установки оборудования
Приборы отопления, которые могут быть внедрены в систему отопления дома:
- Ребристые или конвективные;
- Радиационно-конвективные;
- Радиационные.
Устанавливая отопительные приборы, необходимо соблюдать правила техники безопасности:
- Зазор между полом и прибором отопления должен составлять 60 мм. Такой просвет при уборке обеспечит легкий доступ к котлу.
- Промежуток между подоконником и обогревательным прибором должен быть не менее 50 мм. Такой интервал обеспечит свободный доступ к радиатору и в случае необходимости позволит легко его снять.
- Ребра обогревателей должны находиться перпендикулярно полу.
- Обогревательные агрегаты лучше размещать под окнами или вблизи окон.
- Обогреватель должен стоять по центру к окну.
- В помещении все тепловые приборы должны стоять на одном уровне
Конвекторы отопления или регистры
Конвектором отопления называют трубу, на которую закреплены тонкие пластины из стали. Конструкция простая и довольно примитивная. Они часто применялись в домах советской постройки. Но сейчас, пройдя некоторую эволюцию, они несколько изменили свой внешний вид и функциональность.
На рынке их очень большой выбор. Рядом с дешевыми предлагаются и довольно дорогие, элитные модели импортного производства. Большую популярность приобретают электрические конвекторы. Они применяются при монтаже теплого пола. Новинкой считаются популярные в западных странах плинтусные конвекторы.
На вид эти довольно скромные, относительно дешевые изделия, обладают многими преимуществами. Несложность конструкции обеспечивает конвекторам хорошую надежность. Небольшие габариты не мешают воплощению дизайнерских задумок.
Еще один большой плюс – доступная стоимость. Существенным недостатком является небольшая теплоотдача при конвекционного способе обогрева. Попросту говоря, воздух нагревается неравномерно за счет своеобразного теплового сквозняка.
Замечания при расчетах
- Правильнее в расчетах было бы использовать не коэффициент теплоотдачи α между наружными стенками регистра и воздухом, а коэффициент теплопередачи k, учитывающий теплообмен между теплоносителем (водой) и внутренними стенками труб регистра отопления, а так же передачу тепла через материал стенки (термическое сопротивление стенки). Рассчитывается коэффициент теплопередачи от воды к воздуху помещения по формуле:
k=1/(1/α1+sст/λст+1/α)
Но так как:
α1≈2000…3000 Вт/(м2*К) – коэффициент теплоотдачи между водой и внутренней стальной стенкой
sст≈0,002…0,005 м – толщина стенок труб
λст≈50…60 Вт/(м*К) – коэффициент теплопроводности материала стенок труб
То:
1/α1≈0
sст/λст≈0
И следовательно:
k≈α
- Теплоотдача регистров отопления зависит от способа подачи воды в них (сверху вниз, снизу вверх …), от монтажных расстояний до ограждающих конструкций (до пола, до подоконника, до стены, до экрана), от толщины лакокрасочного покрытия и прочих факторов. Фактическая теплоотдача может быть меньше расчетной на 15…20%. Это необходимо учитывать при окончательных расчетах!
- Расстояние между трубами и количество труб также оказывают влияние на теплоотдачу регистров отопления. В программе это частично учтено применением понижающего коэффициента (0,93) на каждый дополнительный ряд труб. Расстояние между трубами желательно выдерживать не менее диаметра трубы D (больше — лучше).
- Коэффициент теплопередачи k не является постоянной величиной для конкретного прибора отопления и значительно меняется при изменении температурного напора dt!
Как рассчитать теплоотдачу?
Требуемое количество материала можно рассчитать, исходя из температурных параметров, которые требуется получить в помещении. На бытовом уровне этот шаг обычно пропускают – делают регистры отопления своими руками «на глазок» по принципу «чем больше, тем лучше».
Но лучше произвести простые расчёты теплоотдачи, для чего не нужно быть математиком. Потребуется лишь:
- Вычислить площадь помещения.
- Узнать о свойствах теплопередачи стали.
- Подобрать оптимальный диаметр трубы.
Площадь помещения рассчитывают умножением размера его длины на размер ширины (S = L*W). Однако для более точных расчётов рекомендуется вычислить объёмный параметр, добавив к вычислениям значение высоты (H).
Так, окончательная расчётная формула приобретает вид:
V = L*W*H
К примеру, требуется вычислить V помещения, где длина 5 м, ширина 3 м, высота 2.15 м. Получают объём помещения: V = 5*3*2.15 = 30.25 м3. Опираясь на это базовое значение, следует вести дальнейшие расчёты, определяющие количество тепла, размеры и число регистров отопления для изготовления своими руками.
Сваренные своими руками регистры отопления – блоки, состоящие из шести стальных труб диаметром свыше 100 мм. Такие батареи, сделанные без надлежащего расчёта, способны перегреть обслуживаемое помещение
Прежде всего, рассчитывается требуемое количество тепла на вычисленный объём помещения для достижения необходимой внутренней температуры (Вт):
Qп.т = V * k (Tвн – Tнар),
где V объём помещения; k – коэффициент теплопередачи стен здания; Tвн – температура внутри; Tнар – температура снаружи.
Количество тепла выделяемого одним регистром можно рассчитать по формуле:
Qр = q * L * (1-n),
где: q – тепловой поток от каждой горизонтальной и вертикальной трубы регистра (примерно 20-30 Вт/м); L – длина вертикальных и горизонтальных труб регистра (м); n – коэффициент неучтённых тепловых потоков (для металлических труб – 0,1).
К категории неучтенных потерь тепла также относится вытяжка в гараже. Если установлен механический тип, коэффициент n требуется увеличить, как минимум до 0,2.
Число регистров, соответственно, определяется формулой:
Nр = Qп.т. / Qр
Подобная методика расчётов специалистами-проектировщиками, скорее всего, будет оцениваться как упрощённая и грубая форма. Однако такой подход всё-таки видится более рациональным действием, чем расчет и изготовление регистров своими руками на глазок, без каких-либо расчётов.
Приступаем к монтажу
Последовательность выполнения работ зависит от конструктивных особенностей теплообменника.
Установка прибора с регистром
При монтаже в старую печь придется разобрать часть кладки. Последовательность выполнения работ выглядит следующим образом:
- Готовим фундамент для змеевика прямо в полости топки.
- Устанавливаем змеевик.
- Укладываем разобранный ряд кирпичей, оставляя места для входной и выходной части труб.
- Подключаем теплообменник к системе отопления.
До начала эксплуатации резервуар стоит в обязательном порядке проверить на герметичность. Убедиться в отсутствии протечек можно путем заполнения его водой, желательно, под давлением.
Монтаж устройства с емкостью
Наилучший вариант для печи или камина. Изготавливается из металлического бака и двух медных трубок. Объем бака, как правило, составляет около 20 литров. При отсутствии готового изделия резервуар достаточного объема изготавливается своими руками путем сваривания листовой стали.
Для изготовления теплообменника следует использовать материал толще 2,5 мм. Сварку стоит производить таким образом, чтобы толщина формируемого шва была минимальной.
Резервуар необходимо установить на 1 метр выше уровня пола, но не дальше 3 метров от печи. В баке проделываются два отверстия: одно около дна, второе – в наивысшей точке с противоположной стороны. Эффективность теплоотдачи зависит от расположения магистралей.
Необходимо стремиться к тому, чтобы минимальное отклонение нижнего отвода в направлении пола составляло 2 градуса. Верхний должен быть подключен под углом 20 градусов в противоположном направлении.
Производится монтаж сливного крана в накопительный бак. Предусматривается еще один кран, предназначенный для слива всей системы, который устанавливается в самой нижней точке. После проверки герметичности система готова к эксплуатации. Эффективность такой печи с теплообменником можно будет по достоинству оценить в холодное время года.
Рекомендации по оформлению и расположению чугунных радиаторов в помещении
Кстати, существуют и рекомендации к способам и материалам, применяемым для окраски собранных в батарею чугунных радиаторов. Ведь неправильно выбранные лакокрасочные покрытия способны снизить мощность чугунного радиатора отопления до десяти процентов от заявленной производителем.
Кроме правильного выбора материала покрытия, тепловой поток от батареи можно увеличить, направив его от зарадиаторного излучения внутрь помещения при помощи теплоотражателей на стене, к которой крепится батарея.
Как известно, расчет системы отопления для дома составляет достаточно сложный учет факторов и коэффициентов здания, напора и температуры теплоносителя и т.д. Но в грубом приближении, для стандартных секций чугунных радиаторов, выстой до 0,6 м, тепловой поток заявлен около 125 Вт.
Обеспечивающая теплоотдачу площадь секции чугунного радиатора считается с учетом длины, высоты, глубины и т.д. и может составлять на одной (при указанной ранее высоте) до 0,2 квадратного метра. Соответственно, набор из пяти секций составит чуть больше одного квадратного метра, с учетом переходных элементов.
В заключение следует отметить, что и установка батареи влияет на ее эффективное использование и теплоотдачу. Существующие рекомендации оговаривают минимальное расстояние от стены (до трех см), от подоконника (до 12 см), до пола (до 15 см). В этих рекомендациях учитываются оптимальные условия работы и теплообмена.
Как установить регистр отопления
Установить регистр отопления может каждый хозяин без привлечения к работам мастера. Чтобы упростить сборочные операции, предварительно необходимо подготовить каждый из элементов отопительной системы согласно проекту.
Одно из главных предъявляемых требований – качественное соединение регистра с трубопроводами. Оно должно выдерживать максимально допустимую нагрузку – 10 МПа. Если стыковка производится посредством сварки, нужно следить за качеством швов.
Регистры рекомендуется размещать вдоль одной стены. При этом необходим минимальный уклон по направлению движения теплоносителя – до 0.05% от длины прибора.
Располагать регистры отопления необходимо поближе к половой поверхности. Чем больше диаметр основной трубы, тем меньше будет сопротивление для циркулирующего теплоносителя.
Эффективность прибора зависит от большого числа факторов, среди которых площадь нагрева, прямо пропорциональная длине и диаметру труб. Наибольшее распространение в быту получили модели со следующими характеристиками:
- Рекомендуемый диаметр труб – от 25 до 160 мм
- Соединительные перемычки у секционных моделей – от 30 мм
- Расстояние между основными трубами – от 50 мм
- Максимальное давление – 10 МПа
- Материал – высокоуглеродистая сталь
Изготавливаем регистр своими руками
Каждый, кто умеет работать со сварочным аппаратом, способен изготовить регистр отопления самостоятельно. Несложную конструкцию можно будет наполнить антифризом или маслом.
Вводное видео по изготовлению
Чтобы сделать отопительный прибор своими руками, рекомендуется следовать инструкции:
- Нужно подготовить трубы подходящих диаметров и нарезать заготовки
- Внутренняя часть трубы проверяется и при необходимости зачищается, чтоб снизить и без того высокое сопротивление для циркулирующего теплоносителя
- С торцов привариваются заглушки, в некоторых из них высверливаются отверстия
Трубками меньшего диаметра (вертикальные) соединяются более толстые (горизонтальные)
Необходимо смонтировать краны для удаления воздуха, который будет скапливаться с краев
Все швы аккуратно и качественно зачищаются, поверхность окрашивают масляными красками
В переносных конструкциях необходимо установить нагревательный тэн мощностью от 1.5 до 6 Вт, который будет работать от обычной розетки. Если система работает от отопительного котла, эффективность регистров можно увеличить за счет установки мощного циркуляционного насоса.
Основные преимущества
Среди многочисленных преимуществ регистров отопления следует отметить:
- Имеется возможность заказать изготовление отопительных приборов по индивидуальному чертежу заказчика
- Внутри них роль теплоносителя может выполнять не только жидкость, но и горячий пар
Установка не требует специального оборудования
Могут устанавливаться в помещениях с большой площадью, так как характеризуются эффективным теплообменом несмотря на компактные и скромные размеры
Приемлемая стоимость
В заключении
Безусловно, регистры отопления приходят на смену классическим радиаторам отопления. В частных домах их можно встретить в помещениях с более агрессивными условиями (туалет, ванная, периодически неотапливаемые помещения и т. д.). Для хорошего мастера не составит труда изготовить подобный прибор самостоятельно.
Отопительный прибор, состоящий из соединенных с помощью сварки между собой гладкостенных труб, называется регистром. В основном трубы, расположенные горизонтально, соединяются вертикальными короткими перемычками, через которые также проходит теплоноситель. Конструкция регистров лежит в основе создания разного вида радиаторов отопления.
Пример расчета тепловых потерь стены
Рассмотрим подробно нахождение одного из наших неизвестных – стены. Допустим, наша комната имеет размеры: длинна — шесть метров, высота — два с половиной, а ширина — три метра.
Объект расчета
Высчитываем площадь одной внешней стены, она у нас размерами три метра в длину и два с половиной в высоту.
Fстены=a∙h,
Где a – длина комнаты, в метрах;
h – высота комнаты, в метрах.
F=3∙2,5=7,5 м2
В том случае, если в стене имеется окно или дверь, то площади последних высчитываются отдельно и вынимаются из площади стены.
Следующим шагом будет нахождение теплопотерь через нашу стену. Для этого:
Q=F∙k∙(tвн-tнар),
Где F – найденная нами площадь стены, в метрах квадратных;
K – коэффициент теплопроводности, который мы нашли по СНиПу (возьмем 2,5), Вт/м2∙К;
tвн – температура внутри помещения, зависит от его типа, возьмем 18 градусов Цельсия;
tнар – температура наружного воздуха, мы её брали по климатологии ранее (возьмем -21).
Q=7,5∙2,5∙(18+(-21))=56,25
Полученные результаты теплопотерь конструкций, мы слаживаем вместе и получаем тепловые потери всей комнаты:
Qкомнаты=Qстены+Qокна+Qдвери
Вот мы и получили число, которое нам необходимо, чтобы выполнить расчет количества секций радиатора отопления на помещение.
Для того чтобы узнать количество секций радиатора мы делим тепловые потери на тепловую мощность одной секции радиатора:
Количество секций=Qкомнаты/Nсекции
Чугунные радиаторы отопления
Внешний вид такого типа радиатора знают все, его можно увидеть на фото внизу. Видео с установкой радиаторов можно легко найти в интернете.
Расчет количества секций чугунных радиаторов отопления выполняется по тому же принципу, что описан выше.
Самый обыкновенный чугунный радиатор
Такой тип радиатора является самым распространенным видом, так как при СССР такие радиаторы были приоритетными.
Они имеют следующие преимущества:
- Большой объём;
- Маленькая инерционность;
- Надежность;
- Высокий срок эксплуатации.
Что касается срока эксплуатации, то он практически не ограничен. Такие батареи стоят в домах по пятьдесят лет и все ещё отлично эксплуатируются.
Единственное, в чем может возникнуть необходимость это:
- Замена прокладок между секциями;
- Промывка внутренностей радиатора.
Единственным недостатком является их маленькая тепловая мощность, но это не становиться проблемой при добавлении дополнительных секций.
Благодаря маленькой инерционности, чугунные радиаторы остаются теплыми на протяжении длительного времени после отключения отопительного котла.
Даже в наше время, очень много людей склоняется к выбору чугунных радиаторов отопления.
Биметаллические радиаторы
Биметаллические радиаторы отопления с каждым годом набирают все большую популярность. Цена на эти радиаторы выше, чем на чугунные, но такие радиаторы имеют намного большую мощность.
Биметаллический радиатор
Инструкция такого радиатора говорит, что тепловая мощность биметаллического радиатора в три, а то и четыре раза больше чугунного.
Такие радиаторы обладают высокой инерционностью. Они способны за считанные минуты обогреть с нуля целое помещение. Но и при отключении котла, помещение быстро охладится.
По сравнению с чугунными радиаторами, эти имеют красивый внешний вид и смогут гармонично вписаться в любой интерьер.
Регулятор температуры отопления: изучаем досконально. Читайте здесь.
Виды регистров
Параллельно расположенные сообщающиеся трубы, представляющие собой отопительный регистр, различаются по материалу и конструктивному решению.
Алюминиевые
Легкие и эстетично выглядящие алюминиевые регистры для отопления являются одними из самых эффективных с позиции теплоотдачи. Благодаря малому весу и размеру, коррозийной устойчивости и длительному периоду эксплуатации их успешно применяют в частных домах и административных зданиях.
Широкое распространение такие регистры не получают из-за своей высокой стоимости и повышенных требований к качеству теплоносителя.
Чугунные
Лучшими показателями по теплоотдаче обладают отопительные системы из оребренных чугунных труб. Толстостенная труба, обладающая большим количеством ребер, эффективно отдает тепло и долго остывает.
Монтаж чугунных оребренных систем проводят с помощью болтов и паронитовых или резиновых прокладок для придания герметичности.
Минусы такой конструкции:
- громоздкий вид;
- значительный вес;
- необходимость изготовления массивных опорных стоек;
- хрупкость.
Чугунные регистры давно используют в промышленных котельных и частных домах, их популярность со временем не уменьшается.
Медные
В сетях с разводкой из медных труб эффективно изготовление медного регистра. В связи с высокой теплопроводностью меди такие отопительные элементы обладают небольшими размерами красивым внешним видом.
Трубы из меди легко изгибаются и варятся только в местах соединения.
Медные системы отопления не получили широкого распространения из-за критичности к условиям эксплуатации:
- теплоноситель должен быть химически нейтральным, чистым и не содержать твердой фракции;
- система теплоснабжения, включая арматуру, должна быть вся выполнена из меди или совместимых сплавов – бронзы, латуни, хрома и никеля;
- необходимо усиленное заземление – иначе начнется коррозия;
- медь – мягкий материал, ему требуется защитный экран или кожух.
Все это формирует высокую цену и объясняет отсутствие повышенного спроса на медные регистры.
Стальные
По большей части регистры отопления делают из гладких стальных труб. Предпочтение отдают электросварным или водогазопроводным видам. Изготовленный из них трубопровод выдерживает значительное давление, устойчив к механическим повреждениям и нетребователен качеству теплоносителя.
Для изготовления отопительной системы можно использовать круглую или профильную трубу. Обогреватель получится более компактным в размерах, но с ним ощутимо сложнее работать, гидравлическое сопротивление выше.
Регистр из стальных труб может быть изготовлен из нержавейки – такие виды обогревателей оптимальны в ванных комнатах. Полотенцесушители из нержавеющей стали могут быть разного размера и конфигурации. Единственным минусом регистров из стальных нержавеющих труб является высокая цена.
Стационарные и передвижные регистры
Если отопительная система стационарная, для ее работы необходим отопительный котел, где подогревается теплоноситель.
Крепятся такие стационарные системы при помощи кронштейнов, зафиксированных на стенах. Для массивных систем используют комбинированную форму крепления – в дополнение к фиксации на стене под нижние трубы ставят опорные стойки.
В случае мобильного исполнения в нижней части системы монтируется ТЭН, который выполняет функцию нагревателя. В верхней размещается расширительный бачок, емкостью 10% объема системы, учитывающий увеличение внутреннего давления при нагревании.
Конструкция включается в сеть 220 V и оснащается опорными ногами или колесиками для удобства установки и перемещения.
Схемы подключения радиаторов
Перед тем, как установить батарею отопления в доме, нужно выбрать оптимальную схему подключения отопительных приборов. От выбора схемы напрямую зависит теплоотдача батарей и эффективность отопительной системы в целом.
Существуют следующие схемы подключения отопительных радиаторов:
- Диагональная. Данный вариант является наиболее эффективным. Теплоноситель при диагональном подключении заходит в радиатор через верхний патрубок с одной стороны, а выходит через нижний с другой стороны. Именно этим и обусловлено название схемы подключения. За счет диагональной схемы достигается максимально равномерное распределение теплоносителя по внутренним полостям радиатора.
- Боковая. При боковом подключении задействуются оба патрубка радиатора, находящиеся с одной стороны. Подача осуществляется через верхний патрубок, а к нижнему подключается обратка. Такая схема приводит к неполноценному прогреву разных секций радиатора – находящиеся ближе к трубопроводу участки получают большую часть тепла. Впрочем, для зданий небольшой площади боковое подключение радиаторов вполне подойдет, особенно при условии оснащения отопительной системы циркуляционным насосом.
- Нижняя. Нижнее подключение обычно используется в том случае, если планируется скрытая прокладка отопительных трубопроводов. Подача и обратка подводятся только к нижним патрубкам радиатора. Данная схема подключения характеризуется наибольшими теплопотерями, но и самыми лучшими визуальными качествами.
Гидравлический расчет
В данной схеме требуется расчет мощности циркуляционного насоса в зависимости от длины магистрали
Важный компонент схемы – гидравлический насос, создающий давление на подаче и разрежение на обратном пути. Данные расчета демонстрируют, что значения обоих параметров уменьшаются по мере увеличения расстояния от насоса в направлении перемещения теплоносителя. Если замерить данные на стометровой трубе, получается, что при удалении на 10 м давление на подаче будет составлять 90% от номинала, а обратное разрежение – 5%. При дальности в 20 м эти параметры будут равны 75% и 20% соответственно, а падение на радиаторном элементе в обоих случаях составит 95%. На расстоянии 50-60 м цифры смещаются к середине (45 и 40, 40 и 45 соответственно), а спад на радиаторе равен 85%. При дальнейшем удалении от насоса пропорции продолжают меняться в сторону увеличения разрежения; снижение давления на дистанции 70 м составит 90%, а на 80 м и более – 95%. Таким образом, в средней части потери напора будут немного больше, чем в начале и конце. Пропорционально меняющиеся показатели позволяют поддерживать примерно равные перепады давлений радиаторов.
Биметаллические батареи
Данные радиаторы представляют собой конструкцию из стального сердечника внутри и алюминиевого оребрения снаружи. Высокая прочность батарей достигается наличием внутри стали. Большую часть моделей испытывают под давлением 60 и даже 150 атмосфер. Также они имеют хорошую химическую стабильность.
Высокая теплоотдача биметаллических радиаторов обусловлена алюминиевым оребрением со значительной площадью поверхности. Благодаря малому сечению каналов внутри секций обеспечивается высокая скорость движения теплоносителя и отсутствие необходимости в частой промывке. Основным недостатком биметаллических радиаторов является их высокая стоимость. Так, десятисекционная биметаллическая батарея обойдется в несколько раз дороже других вариантов.
Водяная система
Чаще всего используются и оттого имеют самый широкий ассортимент отопительные приборы водяных систем отопления. Это объясняется их неплохим КПД и оптимальным уровнем затрат на приобретение, монтаж и обслуживание.
Конструктивно устройства не слишком отличаются друг от друга. Внутри каждого имеются каналы для протекания горячей воды, тепло от которой передается поверхности прибора, а затем, при помощи конвекции, воздуху комнаты. По этой причине они называются конвекционными.
В водяных системах отопления могут пользоваться следующими типами радиаторов:
- чугунными;
- стальными;
- алюминиевыми;
- биметаллическими.
Все эти отопительные приборы имеют свои особенности, благодаря которым выбираются для каждого конкретного случая в зависимости от площади комнаты, нюансов монтажа, качества и вида теплоносителя (которым иногда бывает антифриз).
Чугун был одним из самых популярных материалов в отечественных системах отопления. Его выбор, как правило, был обусловлен сравнительно невысокой стоимостью. Позже такие приборы стали использоваться реже, так как обладают небольшим коэффициентом теплоотдачи (всего 40%), за счет чего мощность одной секции равна примерно 130 Вт. Хотя их до сих пор можно встретить в системах старого образца. В современном интерьере иногда используют дизайнерские модели чугунных радиаторов.
Преимуществами таких приборов является большая площадь поверхности, отдающей тепло помещению, и длительный эксплуатационный период (до 50 лет). Хотя недостатков все же больше – к ним относятся и сравнительно большой объем используемого теплоносителя (до 1,4 литра), и трудность ремонта, и инертность нагрева, за счет которой повышение температуры прибора осуществляется сравнительно медленно, и даже необходимость периодической (минимум раз в 3 года) прочистки. Кроме того, тяжелые секции очень трудно устанавливать.
Использование алюминиевых радиаторов позволяет обеспечить максимальный уровень теплоотдачи – мощность секции может достигать 200 Вт (чего достаточно для отопления 1,5–2 кв. м).
Их стоимость вполне доступна, а небольшой вес позволяет провести установку самостоятельно. Правда, эксплуатация прибора возможна на протяжении всего лишь 20–25 лет.
К их преимуществам можно отнести наличие в конструкции конвекционных панелей, улучшающих циркуляцию воздуха по поверхности, простоту установки приборов для регулирования интенсивности расхода теплоносителя, а также простоту монтажа. Секция радиатора, имеющая мощность до 180 Вт, способна отапливать около 1,5 кв. м площади.
Несмотря на достоинства, которые имеют такие отопительные приборы, существуют и проблемы их использования. Так, например, для биметаллических радиаторов не рекомендуется разбавление воды антифризами, которые, хотя и не позволяют системе замерзать, отрицательно влияют на внутренние поверхности нагревательных устройств.