Отопительные приборы систем водяного отопления

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.

Выбор отопительного оборудования

В первую очередь, покупатель обращает внимание на тепловую мощность прибора. . В последние годы заметно улучшилась теплоизоляция помещений. Результат – на их обогрев тратится значительно меньше тепловой энергии, чем десятилетие назад. Но за это же время в наших квартирах зримо умножилось количество бытовых приборов (компьютеры, микроволновые печи, аудиосистемы и т. д.), чье суммарное влияние на температуру воздуха в помещении невозможно игнорировать.

nota bene

ОДНОТРУБНЫЕ И ДВУХТРУБНЫЕ СИСТЕМЫ

1. В однотрубной системе отопительные приборы подключаются последовательно. Как следствие, к каждому последующему теплоноситель приходит более холодным, чем к предыдущему. То есть температура зависит от удаленности радиатора от источника тепла. Регулированию такая система поддается с трудом, а используемые в ней отопительные приборы должны обладать малым гидравлическим сопротивлением.
2. При двухтрубной системе отопления теплоноситель подводится по одной трубе, а отводится по другой, что позволяет осуществлять параллельное, независимое подсоединение нагревательных приборов. Еще одно преимущество «двухтрубки» в том, что она позволяет поддерживать в системе малые рабочие давления, увеличивая тем самым срок службы коммуникаций и делая возможным использование более дешевых тонкостенных радиаторов. Такие схемы наиболее распространены в странах Западной Европы. В России же, особенно в домах, возведенных в 1950–80-е годы, преобладают однотрубные системы.

Поэтому и сегодня проблема поддержания оптимальной температуры, возможность ее корректирования актуальна. Потребителю нужно регулируемое тепло. Тепло, способное привести к разумному компромиссу два стоящих в оппозиции желания – не ощущать дискомфорта и поменьше платить за дорожающую с каждым годом тепловую энергию. Такое тепло приносят в дом легко управляемые, адекватно реагирующие на изменения температуры воздуха отопительные приборы (совсем хорошо, если они работают в автоматическом режиме).

Аксиомой является и то, что потребитель должен получать абсолютно безопасное тепло. То есть полностью исключающее даже минимальную возможность механических и термических травм. Современный отопительный прибор должен быть приятен не только внешне, но и на ощупь. Несмотря на то что температура циркулирующей в нем воды может приближаться к 90–95 °C, температура кожуха не должна превышать абсолютно безопасных 40–45 °C. Это важно и для мебели, и для электрических приборов, которые нежелательно размещать рядом с отопительными. Современные радиаторы и конвекторы свели прежде довольно обширную «зону отчуждения» к нулю. И теперь в непосредственной близости от них можно безо всякой боязни размещать телевизоры, холодильники и даже дорогостоящую кожаную мебель.

Для современного горожанина, проводящего в четырех стенах почти двадцать четыре часа в сутки, очень важно, чтобы его согревало еще и здоровое тепло. Более низкая, чем у старых привычных батарей, температура наружной поверхности и увеличение доли конвекции – вот два основных фактора, обеспечивающих более равномерное распределение температуры воздуха в помещении, ликвидирующих причины появления сквозняков, а также способствующих естественной нормализации влажности, предотвращению образования в помещении плесени и грибков и, как результат, улучшению самочувствия людей, которые в этих помещениях живут.

Системы водяного отопления имеют тенденцию к уменьшению своих размеров, что в принципе не сказывается на подаче тепла.

Дизайн отопительных приборов – это не только выразительные формы или радующая глаз окраска, но и небольшие размеры. Эволюция отопительных приборов по пути уменьшения их массы и объемов происходит не из одних эстетических соображений. Маленький размер – это еще и экономично. Меньше отопительный прибор (то есть его собственная масса и количество единовременно содержащегося в нем теплоносителя), значит, меньше его тепловая инерция, он быстрее реагирует на изменение температуры, перестраиваясь в нужный режим. Например, система отопления с медно-алюминиевыми радиаторами JAGA выходит на полную мощность всего лишь за 10 минут.

Доведенное до абсолюта желание минимизировать занимаемый отопительным прибором объем выражается в производстве серий mini, представленных в ассортименте многих производителей. Эти приборы столь малы (их высота всего 8–10 см), что их можно попросту спрятать под полом, что, впрочем, совсем необязательно – радиатор или конвектор могут служить украшением интерьера ничуть в не меньшей степени, чем стильная межкомнатная дверь, оригинальный светильник или панно на стене. А вот скрыть под кожухом коммуникации (вентили и подводку) вполне разумно при любых размерах

Из чего же их делают?

Радиаторы и конвекторы изготавливают из различных материалов – стали, чугуна, алюминия, сочетания нескольких металлов (биметаллические радиаторы).

Выбирая радиатор для своего дома, необходимо обратить внимание на следующие характеристики:

• рабочее и испытательное (или опрессовочное) давление; обычно их соотношение находится в промежутке 1,3–1,5;

номинальный тепловой поток (поток, определяемый при нормированных условиях: температурный напор – 70 °C, расход теплоносителя – 0,1 кг/с при его движении в приборе по схеме «сверху вниз», атмосферное давление – 1013,3 ГПа);

• размеры (длина, высота, глубина, межцентровое расстояние);
• массу и производную от нее величину – удельную материалоемкость (измеряется в кг/кВт);
• стоимость.

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.

Какие бывают отопительные приборы систем водяного отопления

При монтаже отопительной системы для частного дома многие пользователи задумываются над подбором отопительных приборов. Такое оборудование отличается наибольшим ассортиментом, имеет похожую конструкцию. Внутренняя часть радиаторов состоит из специальных каналов, по которым перемещается нагретая жидкость. Выделяемое водой тепло перемещается на поверхность радиатора, затем попадает в жилую комнату.

Для максимальной эффективности работы нужно научиться правильно заполнять систему отопления закрытого типа теплоносителем. Во время проведения такой работы излишки воздуха спускают с контура при помощи кранов маевского. Эти элементы устанавливаются в верхней части батарей. На данный момент на строительном рынке можно найти следующие виды радиаторов:

• изделия из стали;
• чугунные батареи;
• биметаллические радиаторы.

У каждого из названных отопительных приборов есть свои особенности, поэтому выбор батарей должен происходить по предварительным расчётам, а также особенностям эксплуатации конкретной инженерной системы.

Совет! Обратите внимание на вид используемого теплоносителя, биметаллические радиаторы в одноконтурной или двухконтурной системе отопления нельзя заливать антифризом.

Батареи отопления из чугуна

При монтаже котла отопления в загородном доме 20-30 лет назад большинство застройщиков использовали батареи из чугуна. Эти приборы отличаются относительной дешевизной и теплоёмкостью материала. Сейчас такие компоненты отопления не пользуются популярностью потребителей через невысокий коэффициент теплопроводности и значительную массу. Для создания уникального интерьера внутри помещений чугунные батареи покрывают жаростойкой краской. В качестве конвектора такие приборы использовать не рекомендуется, поскольку между секциями радиаторов не устанавливаются дополнительные пластины.

Эксплуатационными особенностями чугунных радиаторов считаются:

• Большой объём жидкости в каждой секции радиатора до 1,4 литра. В данном случае теплоноситель будет быстро остывать и направляться в мини котельную, но такой отопительный прибор эффективен при использовании в небольшом по площади загородном доме.
• Чугунные радиаторы сложно ремонтировать в домашних условиях, для проведения таких работ нужно заказать услуги мастера.
• Инертность нагрева чугуна, температура на поверхности батарей повышается гораздо медленнее, чем в электрических отопительных приборах..

Совет! Многие пользователи считают, что достаточно установить насос в систему отопления, поставить перед ним фильтр для скопления мусора и это позволит повысить эффективность работы системы. На самом деле водяной контур и радиаторы нужно очищать от грязи с периодичностью в три года.

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 м2 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.

Бытовые электронагревательные приборы

Учитель подводит учащихся к определению темы урока:

1. Большинство бытовых электроприборов позволяет хранить и приготавливать пищу.(холодильники, электроплиты, СВЧ-печи).

Обра­батывать белье
(стиральные машины, утюги),
убирать помещения
(пы­лесосы).
Создавать микроклимат (вентиляторы, кондиционеры),производить личную гигиену (электробритвы, фены) и многое другое.

Давайте рассмотрим устройство и работу наиболее распро­страненных электроприборов, которыми мы пользуемся у себя дома.

Большинство бытовых приборов используют тепловое дейст­вие электротока. Широко используются в этих приборах сплавы, обла­дающие большим удельным сопротивлением:

—

нихром (сплав никеля, хрома и железа);

—

константан;

—

фехраль.

Нагревательные элементы делаются из проволоки или ленты, которая быстро нагревается, когда по ним проходит электроток.

2.Теперь давайте рассмотрим наиболее часто используемые в бытовых приборах нагревательные элементы.

В современных бытовых приборах, как правило, применяются герметизированные нагревательные элементы. Трубка в таких элемен­тах изготавливается из латуни или нержавеющей стали. Для защиты спирали от воздействия воздуха концы трубки герметизируют.

Наиболее простыми бытовыми приборами с такими элемента­ми являются электроплитка и электрочайник.

Более сложными по устройству является электроутюг с термо­регулятором. Контроль температуры подошвы утюга осуществляется с помощью датчика, действие которого основано на использовании би­металлической пластинки:

— алюминий;

2- железо.

Так как железо и алюминий имеют разное удельное сопротив­ление, то при определенной температуре пластинка будет изгибаться в ту или иную сторону и соответственно замыкать или размыкать кон­такты подачи электроэнергии к нагревательному элементу.

3.Использование утюгов с терморегулятором позволяет эконо­мить электроэнергию на 10-15% и обеспечивать обработку тканей взаданном тепловом режиме.

4. Следующим примером использования теплового действия электротока являются электролампы. Различают два вида электриче­ских источников света:лампа накаливания, люминесцентная лампа. Давайте рассмотрим принцип работы так хорошо знакомых нам этих приборов. В лампах накаливания в качестве основного элемента исполь­зуется нить накаливания, изготовленная из тугоплавкого материала (вольфрам, молибден, тантал).

Более современным использованием электроэнергии в быту является бытовая печь СВЧ. Рассмотрим принцип действия на карте ( работа с картой, схемой).

5. Для более доступности материала используем компьютерную программу-«Начало электроники», где можно выполняя лабораторную работу можно определить зависимость удельного сопротивления проводника от его геометрических значений.

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.

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.

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.

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/м2. 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.