Обзор промышленных систем отопления: котлы, радиаторы, насосы, ИК обогреватели

Изготовление регистров отопления

Для производства отопительных регистров используются стальные трубы различного диаметра (25-200 мм), которые свариваются между собой на расстоянии 50 мм друг от друга (снижение расстояния между трубами может привести к снижению теплоотдачи).  Такое расстояние позволяет добиться максимальной теплоотдачи и свести к минимуму обоюдное излучение.

Регистр включает в себя подачу и обратку, а также установленный в верхней части прибора воздухоотводчик с шаровым краном. Патрубки на подаче и обратке могут быть выполнены в двух вариантах:

  • Резьбовое соединение;
  • Соединение под сварку.

При индивидуальном заказе регистров на заводе-изготовителе, регистры могут поставляться, как уже в готовом, собранном виде, так и в разобранном виде, что позволяет сэкономить средства на логистике.

Принцип работы

Обычно выпускается устройство типичных размеров с обычной домашней батареей, однако при этом эффективность у них гораздо выше относительно количества вырабатываемого тепла.

Такой тип устройства можно коротко охарактеризовать как теплоаккумулятор. Принцип его работы импульсный, однако, это не оказывает воздействия на уровень температурного режима, который был установлен, и его нужно поддерживать в помещении. Аппарат через некоторые промежутки времени переходит в режим выключения, но половина объема тепла, которая за время работы накопилась в период отключения продолжает отдаваться в окружающую среду. Некоторые модели импортных производителей могут осуществлять нагрев до порога температуры в 350 Со.

Парокапельный обогреватель относят к усовершенствованным устройствам, имеющим систему теплообмена в основе своей работы. Но конкретно этот тип обогревателя имеет существенные отличия от другого аналогичного оборудования. Общий принцип работы устройства можно разделить на несколько процессов:

  • вода нагревается за счет действия электричества;
  • характерен процесс, при котором теплоноситель меняет агрегатное состояние до уровня пара и одновременно выделяет тепловую энергию;
  • за счет процесса конденсации весь объем теплоносителя возвращается обратно в систему;
  • последовательность процессов имеет цикличные повторения.

Работа парокапельного обогревателя в основном зависит от тепловой трубки. Ее функции и характеристики можно описать следующим образом:

  • Этот элемент устройства является проводником и осуществляет передачу тепла из зоны, в которой происходит нагревание (греющая зона) к той, что находится еще не нагретой (нагревательная зона).
  • Обладает высоким уровнем теплопроводности, превышающем по такому параметру серебро и медь.
  • Передает около 90% энергии тепла к зоне конденсации благодаря предыдущей особенности.
  • Благодаря тому, что трубка обладает капиллярным эффектом, применяемым в современных элементах, передвижение конденсата жидкости происходит по капиллярной сети внутри устройства.
  • В полости трубки содержится пористые материалы, такие как фитиль или разрыхленная керамика.
  • В качестве теплоносителя современные конструкции содержат воду, этанол, метанол или аммиак.
  • Что касается эффективности работы элемента нагрева, то он зависит от размеров и формы элемента, ее свойств и значения коэффициента теплоотдачи.

Относят парокапельный тип обогревателей к беструбным отопительным системам. Помимо этого обладателю такой системы предоставляется возможность регулировать режим работы устройства и выставлять необходимый температурный режим, который можно подобрать под каждый индивидуальный случай. Также это позволяет осуществлять контроль над затратами и быть независимыми от центральной отопительной системы и их требований.

В замкнутой системе, имеющей бесконечное количество циклов электрическая энергия преобразовывается в тепловую.

Если описывать принцип работы парокапельного обогревателя более подробно, то он будет выглядеть следующим образом:

Начало/конец циклаЗа счет действия элементов питания происходит в системе нагрев воды до необходимой установленной температуры.
Второй этапВскипевшая вода образует пар, который находится в полости нагревательного элемента в полной герметизации.
Третий этапПроисходит выработка тепловой энергии, которая отдается в окружающее пространство.
Конец/начало циклаВо время отдачи тепла при конденсации пара, он начинает стекать обратно в нагревательный элемент по поверхности изнутри устройства, после сего по аналогичному циклу начинает процесс преобразования снова в пар.

Стоит учитывать тот факт, что отличительной преимущественной особенностью системы парокапельного обогревателя является то, что благодаря трубке он может осуществлять передачу гораздо большего количества тепловой энергии. В связи с этим малые размеры установки парокапельного обогревателя позволяют выдавать намного больший объем тепла для обогрева помещения, чем аналогичные устройства конверторного типа.

Естественное или принудительное движение воды?

Вариант подключения батарей зависит от того, какой тип движения воды или антифриза предполагается использовать для функционирования системы. Есть всего 2 варианта: естественная циркуляция и принудительная.

Первый вариант предполагает использование физических законов без покупки и установки дополнительных устройств. Подходит в том случае, когда теплоносителем выступает вода. Любая незамерзайка будет хуже циркулировать по системе.

Система состоит из котла, подогревающего воду, расширительного бачка, подающего и обратного трубопроводов, батарей. Вода, нагреваясь, расширяется и начинает свое движение по стояку, посетив по очереди установленные радиаторы. Охлажденная же вода из системы самотеком идет обратно в котел.

При таком варианте циркуляции горизонтальный трубопровод устанавливают с небольшим наклоном в сторону движения теплоносителя. Эта система является саморегулируемой, ведь в зависимости от температуры воды меняется и ее количество. Циркуляционный напор повышается, позволяя водице равномерно нагревать помещение.

При естественной циркуляции применяются двухтрубная и однотрубная схемы с верхней разводкой, двухтрубная с нижней. Такие способы подключения радиаторов к системе отопления выгодно использовать для небольших помещений.

Важно оборудовать батареи воздушными спускниками для удаления лишнего воздуха или установить на стояках автоматические воздухоотводчики. Котел лучше всего располагать в подвале, чтобы он находился ниже, чем отапливаемое помещение. Схема подключения радиаторов с естественной циркуляцией теплоносителя должна предусматривать незначительный уклон по направлению движения воды

Схема подключения радиаторов с естественной циркуляцией теплоносителя должна предусматривать незначительный уклон по направлению движения воды

Для домов площадь которых 100 м2 и более предстоит менять систему циркуляции теплоносителя. В таком случае понадобится специальный прибор, стимулирующий движение воды или антифриза по трубам. Речь идет об установке циркуляционного насоса. Его мощность зависит от площади отапливаемого помещения.

Устанавливается насос на подающем или обратном трубопроводе. Чтобы удалять из системы лишний воздух, предстоит в самой верхней точке трубопровода вмонтировать автоматические спускники или использовать батареи с кранами Маевского для ручного стравливания.

Применение насоса для принудительной циркуляции позволяет использовать в качестве теплоносителя антифриз. В таком случае нужно устанавливать расширительный бак закрытого типа, чтобы испарения не вредили здоровью жителей дома

Циркуляционный насос применяется в двух- и однотрубных схемах с горизонтальной и вертикальной системой подключения отопительных приборов.

Устройство ребристых труб отопления

Трубный материал в системах отопления используются не только при монтаже отопительного трубопровода, но и в качестве радиаторов. Чтобы повысить эффективность такой системы, в контур отопления врезается участок трубы большего диаметра или фигурного исполнения (змеевик), что увеличивает площадь теплоотдачи.

Позже стал применяться ещё один метод – оребрение участков трубопровода, выполняющих роль радиаторов.

Таким образом, ребристые трубы отопления представляют собой трубный фрагмент определённой длины (несущую трубу) с поперечными (реже – продольными) наружными рёбрами, расположенными с определённым шагом. Оребрённый элемент трубопровода оборудуется входным и выходным патрубками для подключения к отопительной системе. Патрубки такого радиатора могут быть с резьбой, гладкой поверхностью (под сварку) или фланцем.

Одно такое изделие, готовое к врезке в контур отопления, называется односекционным регистром. Если несколько односекционных регистров смонтировать в ряды, расположенные в одной или двух плоскостях, получится многосекционный регистр —  конструкция, ещё более увеличивающая интенсивность обогрева.

*В зависимости от материала исполнения, оребрение выполняется разными способами, но цель этой операции одна – улучшить теплообмен между трубопроводом отопления и окружающей средой за счёт увеличения площади их соприкосновения.

Основные характеристики радиаторов

Имея общее представление о нагревательных приборах можно теоретически предположить, какие отопительные радиаторы лучше подойдут к той или иной системе отопления вашей квартиры или дома.

Важнейшими характеристиками, на которые следует обратить внимание в первую очередь станут:

  1. Материал изделия;
  2. Конструктивные особенности;
  3. Тип соединения элементов.

Чугунные

Эти изделия заслуживают основного внимания как родоначальники и старожилы каждой советской квартиры.

Несмотря на то что дизайн громоздких гармошек неузнаваемо изменился, по сути они сохранили такие положительные качества своих предшественников:

  1. Химическая пассивность чугуна не позволяет откладываться накипи, а толстые стенки долго противостоят коррозии;
  2. Высокая тепловая инертность;
  3. Благодаря лучевому излучению подходят для высоких помещений;
  4. Тепло от чугуна самое «здоровое» для человека;
  5. Можно увеличить/уменьшить количество секций;
  6. Цена – модели из художественного литья стоят около 25000 рублей за 6 секций (800 за 1 секцию классического KONNER).

За шедевры заплатить не жалко

Слабые места:

  1. Хрупкость. При всей своей массивности и большом весе – секция может потянуть на 7 кг, они чутко реагируют на гидроудары;
  2. Большое сечение проходных каналов не позволяет жидкости двигаться быстро, и внутренняя поверхность батареи быстро заиливается. Требуется регулярная промывка (1 раз в 3 года);
  3. Ахиллесова пята – паронитовые прокладки между секциями.

Если выбирать, какие радиаторы лучше для центрального отопления, чугунные модели станут вполне подходящим вариантом. В данном случае ставка будет делаться на их долговечность при известном качестве нашей воды.

Алюминиевые

Список достоинств этих батарей не будет таким длинным, как у чугунных, но он достоин внимания:

  1. Отличная теплопроводность;
  2. Самым важным достоинством этих батарей является их отличная теплопроводность и, следовательно, теплоотдача;

Секции алюминиевых радиаторов можно наращивать

  1. Небольшое сечение каналов вместе с гладкой поверхностью обеспечивает высокую скорость движения теплоносителя, что, в свою очередь, препятствует отложению накипи;
  2. Выдерживают температуру в среднем 110 °C и давление до 16 атм;
  3. Возможна установка термореле.

Смущают два фактора, которые исключают использование алюминиевого радиатора в системе центральной подачи тепла:

  1. Алюминий настолько мягок, что гидроудар просто сомнет или разорвет их;
  2. Если соседская подводка будет из меди, образующей с алюминием гальваническую пару, вскоре именно вы лишитесь своего радиатора вследствие неизбежной химической реакции;
  3. Крайне чувствительны к качеству теплоносителя;
  4. Срок эксплуатации невелик и достигает около 15 лет.

Что осталось после гидроудара

Биметаллические

Самое главное достоинство биметаллических радиаторов можно назвать, перефразировав известную поговорку – что для биметалла хорошо, то для алюминия смерть. Имеется в виду рабочее давление в системе, граничный показатель которого для одних батарей является начальным для биметаллических – 24 атм. Российские батареи серии «Монолит» рассчитаны на работу при 100 атм.

Удачно сочетая механическую устойчивость, химическую пассивность металлического сердечника и теплопроводность алюминиевого оребрения, радиаторы все же постепенно ржавеют. Если вы купите изделие с сердечником из нержавейки, можете даже не думать о том, какие радиаторы лучше для центрального отопления – биметаллические станут идеальным вариантом.

Идеальное сочетание двух металлов

Конвекторы

Привлекают внимание вариантами монтажа – на стене, в полу или напольный вариант. Конвекционный принцип распространения тепла в сочетании со встроенным монтажом создает тепловую завесу

Конструкция прибора представляет собой множество алюминиевых пластин, закрепленных на медной/стальной трубке для теплоносителя.

Использование терморегулятора и вентилятора облегчает регулирование температуры. Главным достоинством нагревательного прибора заключается в цельности их конструкции – места соединения есть только на входе/выходе. К недостатку можно отнести быстрое скопление пыли между пластинами.

Водяной конвектор

Определиться с выбором помогут следующие технические характеристики изделия:

  1. Выдерживает теплоноситель до 130 °C;
  2. Допустимое рабочее давление до 16 атм;
  3. До 6 рядов в теплообменнике;
  4. Мощность от 100 до 200 кВт.

Если вы не решили, какие радиаторы лучше для автономного отопления, можно остановиться на конвекторах, которые равномерно прогревают помещение, но в центральное они тоже впишутся. В любом случае вам не придется беспокоиться о гальванической паре, если соседи предпочтут алюминиевый радиатор – от вас не убудет (шутка).

Как улучшить теплоотдачу

Эффективность работы зависит от поверхности системы. Площадь устройств невелика, поэтому их часто дополняют металлическими пластинами. Последние приваривают вертикально, делая трубы искусственно ребристыми.

Другой вариант подразумевает приварку профильных элементов к передней части устройства. Их оставляют полыми: воздух, попадая снизу, будет нагреваться и подниматься наверх.

Трубчатый электрический генератор также способствует увеличению мощности. Он работает, если основная система остановилась. Таким образом, поддерживается постоянная эксплуатация отопления.

Для чего нужен насос в системе отопления

Циркуляционные насосы для отопления частных домов, предназначены для создания принудительного движения теплоносителя в водяном контуре. После установки оборудования, естественная циркуляция жидкости в системе становится невозможной, насосы будут работать в постоянном режиме. По этой причине, к циркуляционному оборудованию предъявляют высокие требования относительно:

  1. Производительности.
  2. Шумоизоляции.
  3. Надежности.
  4. Длительного срока эксплуатации.

Циркуляционный насос нужен для «водяных полов», а также двух- и однотрубных систем отопления. В больших зданиях используется для систем ГВС.

Как показывает практика, если установить станцию в любую систему с естественной циркуляцией теплоносителя, увеличивается эффективность обогрева и равномерное прогревание по всей длине водяного контура.

Единственный минус такого решения, это зависимость работы насосного оборудования от электричества, но проблема, как правило, решается подключением источника бесперебойного питания.

Установка насоса в систему отопления частного дома оправдана как при создании новой, так и при модификации уже существующей системы отопления.

Принцип действия циркуляционного насоса

Работа циркуляционных насосов может несколько отличаться, в зависимости от типа конструкции, но принцип действия остается неизменным. Производители предлагают более сотни моделей оборудования, с различными параметрами производительности и управления. По характеристикам насосов можно разделить станции на несколько групп:

  • По типу ротора – для усиления циркуляции теплоносителя, можно применять модели с сухим и мокрым ротором. Конструкции отличаются по расположению рабочего колеса и движущихся механизмов в корпусе.Так, в моделях с сухим ротором, с жидкостью теплоносителя соприкасается исключительно маховик, создающий давление. «Сухие» модели имеют высокую производительность, но имеют несколько недостатков: создается высокий уровень шумов от работы насоса, требуется регулярное обслуживание.Для бытового применения лучше использовать модули с мокрым ротором. Все движущиеся части, включая подшипники, полностью помещены в среду теплоносителя, служащего смазкой для деталей, на которые приходится наибольшая нагрузка. Срок службы водяного насоса «мокрого» типа в системе отопления, составляет не менее 7 лет. Необходимость в обслуживании отсутствует.
  • По типу управления – традиционная модель насосного оборудования, чаще всего устанавливаемая в бытовых помещениях небольшой площади, имеет механический регулятор с тремя фиксированными скоростями. Регулировать температуру в доме с помощью циркуляционного насоса механического типа, достаточно неудобно. Модули отличает большой расход электроэнергии.Оптимальный насос имеет электронный блок управления. В корпус встроен комнатный термостат. Автоматика самостоятельно анализирует температурные показатели в помещении, автоматически изменяя выбранный режим. Расход электроэнергии при этом сокращается в 2-3 раза.

Существуют и другие параметры, отличающие циркуляционное оборудование. Но для выбора подходящей модели, достаточно будет знать о перечисленных выше нюансах.

Виды регистров

Регистры отопления делятся на три вида:

  • алюминиевые;
  • чугунные;
  • стальные.

Алюминиевые регистры пользуются большим спросом благодаря своему небольшому удельному весу, хорошему показателю теплоотдачи, прекрасной устойчивости к коррозии, длительному сроку эксплуатации, отсутствию соединений и сварных швов.

Алюминиевые трубы производят путем монолитного литья. Используются регистры из алюминия в жилых и административных помещениях. Основной недостаток приборов из алюминия — высокая цена.

Чугунные регистры отличаются простотой монтажа, потому что в них присутствует фланцевое монолитное соединение. Во время установки к отопительному трубопроводу приваривают второй фланец, а затем используя болты, делают прочное соединение.

Стальные регистры устанавливают в систему отопления с помощью сварки. Качественно проведенная сварка является гарантом длительной службы всей отопительной системы.

Стационарные и передвижные регистры

Для нагрева теплоносителя в стационарных регистрах нужны отопительные котлы. Для подогрева теплоносителя в передвижных регистрах используется электрический ТЭН, работающий от сети с напряжением в 220 В. Используют этот вид регистров для рабочих домиков строителей, помещений, где проводятся отделочные работы.

Установка регистров в помещении имеет ряд неоспоримых преимуществ перед монтажом в отопительной системе батарей:

  • длительный срок эксплуатации, трубам, изготовленным из стали, не нужен ремонт, минимум лет 25;
  • система отопления отличается высокой степенью надежности, основное требование для обеспечения такой надежности, это качественное выполнение сварочных швов;
  • открытую систему отопления можно устанавливать в помещениях большой площади, низкое сопротивление движению теплоносителя обеспечивает большой диаметр используемых для регистра труб.

В последнее время регистры устанавливают намного реже, подбирая более альтернативные современные приборы отопления. К недостаткам этого вида приборов относится:

  • не самый привлекательный внешний вид регистра, вдоль стены по всему помещению проложена толстая стальная труба;
  • небольшая площадь соприкосновения с воздухом в комнате приводит к низкому показателю теплоотдачи, нулевое использование конвекции;
  • снабжение отопительной системы регистрами отличается высокой стоимостью и сложностью монтажа, стальные трубы большого диаметра на строительном рынке стоят достаточно дорого, необходимость использовать при монтаже сварку.

Разновидности отопительных регистров

Отопительные регистры представляют собой группу трубопроводов, расположенных параллельно друг другу и сообщающихся между собой. Они могут отличаться по материалу, по форме и конструктивному исполнению.

Материалы для изготовления

Чаще всего регистры отопления изготавливаются из гладких стальных труб по ГОСТ 3262-75 или ГОСТ 10704-91. Применение электросварных труб предпочтительнее из-за способности выдерживать более высокое давление. Тем не менее, на практике довольно распространены также водогазопроводные трубы, которые эксплуатируются не менее успешно. Такие отопительные приборы спокойно выдерживают всевозможные механические повреждения и нагрузки, а также работу с любым теплоносителем.

Существуют еще модели из нержавеющей стали. Их устанавливают в помещениях с повышенными требованиями к эстетичности и долговечности. В связи с повышенной стоимостью применение регистров из нержавеющей стали наиболее оправдано в ванных комнатах. Высокая стойкость к коррозии и разнообразие конфигураций полотенцесушителей из нержавеющей стали позволяют применять их даже в самых современных интерьерах санузлов.

Более эффективными с точки зрения теплоотдачи являются алюминиевые и биметаллические регистры. Они отличаются легкостью и эстетичностью, прекрасно работают в системах индивидуального отопления с хорошо организованной водоподготовкой. В остальных случаях низкое качество теплоносителя приводит к быстрому выходу приборов из строя.

Иногда можно встретить регистры из меди. Обычно их применяют в системах, где основная разводка медная. С ними удобно работать, они весьма симпатичны и долговечны. Кроме того, теплопроводность меди примерно в 8 раз выше, чем стали, что позволяет значительно уменьшить размер нагревательной поверхности. Общий недостаток всех приборов из цветных металлов — чувствительность к условиям эксплуатации — ограничивает сферу применения медных регистров.

Конструктивное исполнение

Наиболее характерные конструкции традиционных стальных регистров можно разделить на 2 типа:

  • Секционные;
  • Змеевиковые.

Для первого свойственно горизонтальное расположение трубопроводов и применение вертикальных узких перемычек между ними. Второй предусматривает использование прямых и дугообразных элементов одного диаметра, которые соединяются змейкой с помощью сварки. При использовании нержавейки или цветных металлов трубы просто изгибаются для придания требуемой конфигурации.

Существует три варианта исполнения присоединительных патрубков:

  • Резьбовой;
  • Фланцевый;
  • Под сварку.

Они могут располагаться как с одной стороны прибора, так и с разных. Выход теплоносителя предусматривается под подачей или по диагонали от нее. Иногда встречается нижнее подключение магистралей, но в этом случае существенно снижается теплоотдача.

В секционных регистрах выделяют 2 вида соединений в зависимости от способа расстановки перемычек:

  • «Нитка»;
  • «Колонка».

Регистры из гладких труб могут использоваться как регистры основной системы отопления или как отдельные обогреватели. Для автономной работы внутрь прибора устанавливается ТЭН необходимой мощности и выполняется подключение к сети. В качестве теплоносителя для переносных электрических регистров из стали часто используют антифриз или масло, т.к. оно не замерзает при хранении либо аварийном отключении электроэнергии.

При использовании отдельно от общей системы отопления обязательно дополнительное размещение расширительного бачка в верхней части прибора. Это позволяет избежать повышения давления вследствие увеличения объема при нагреве. Размер емкости подбирается, исходя из возможности вместить около 10 % общего количества жидкости в нагревателе.

Для автономного использования регистра из стальных труб к нему привариваются ножки высотой 200-250 мм. Если же прибор является частью контура отопления, его перемещение не планируется и стены достаточно крепкие, то используется стационарное крепление с помощью кронштейнов. Иногда для очень массивных регистров применяют комбинированный вариант установки, т.е. прибор ставится на стойки и дополнительно фиксируется на стене.

Заключение

Подводя итог, хочется сказать, что  лучше и не пытаться экономить на батареях. Залитая кипятком обстановка и потоп у соседей обойдутся куда дороже, чем несколько действительно качественных радиаторов. Лучше всего для квартиры выбирать проверенные годами чугунные изделия, или современные конструкции из биметалла.

Также важно приглашать для установки хорошего сантехника, который действительно в этом разбирается. Он сможет вам сделать все аккуратно и безопасно, учитывая специфику подключения именно в вашей ситуации

Расскажите, какие батареи стоят у вас, чем был обоснован именно такой выбор? Всего доброго!

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий