Принцип работы алюминиевого радиатора отопления

Система радиаторного отопления — самый распространенный вариант устройства обогрева зданий. Принцип работы состоит в поступлении нагретой жидкости (обычно воды) от котла по трубам в радиаторы, которые передают тепло в помещение. Такое отопление бывает разных видов в зависимости от определенных параметров.

Классификация по типу радиаторов

Радиаторы, используемые в системах отопления могут отличаться друг от друга конструкцией и материалом изготовления.

Секционные

Такие батареи состоят из одинаковых секций. Радиатор собирается в соответствии с необходимыми размерами и мощностью.

Могут быть изготовлены из чугуна, алюминия или алюминия и стали (биметаллические).

Трубчатые

Разработаны для централизованной системы отопления и представляют собой цельную металлическую конструкцию, имеющую нижний и верхний коллектор, которые располагаются горизонтально.

К ним присоединены вертикальные трубки.

Панельное оборудование

Производится из бетона или стали. Бетонные панели монтируются в стены, передача тепла происходит только излучением.

Пластинчатые

Представляет собой конструкцию, состоящую из сердечника и прикрепленных на него тонких металлических ребер. Пластины несут тепло конвективным способом.

Обособленно можно выделить угловые радиаторы. Они имеют особое расположение – монтируются в углу комнаты. Могут быть выполнены в любой конструкции.

По типу разводки

В зависимости от схемы соединения труб с нагревательным оборудованием системы отопления делятся на одно- и двухтрубные.

Однотрубная система

Принцип работы — жидкий теплоноситель поднимается по одному трубопроводу ко всем нагревательным элементам. В одноэтажном доме распространение тепла происходит в горизонтальном направлении.

Температура воздуха будет одинаковой во всех комнатах без исключения. В многоэтажных строениях по одному стояку горячая вода циркулирует от нижней точки к самой верхней в системе отопления. Верхние этажи обогреваются сильнее нижних. Контраст температур будет ощущаться даже в трехэтажных домах.

Преимуществом подобной системы является простота в проведении монтажных работ. При правильной регулировке давления в трубах все отопительные элементы обеспечиваются теплом достаточно эффективно.

Недостатков однотрубной системы отопления значительно больше. Все расчеты сети должны быть тщательно продуманы. Допущенные ошибки практически невозможно устранить без кардинальной перестройки всех отопительных объектов.

Каждый элемент в системе взаимосвязан. При поломке одного встанет работа всей магистрали.

Двухтрубная система отопления

Данная система имеет особую конструкцию. Здесь применяют схему параллельного подсоединения, что позволяет монтировать одинаковые радиаторные приборы. Через одну трубу подается горячий теплоноситель к радиатору, через другую выводится охлажденный. Между нагревательным объектом и батареями происходит постоянная циркуляция жидкости.

Основным достоинством двухтрубного подключения является возможность подавать теплоноситель одной температуры ко всем радиаторам, поэтому тепло будет одинаковым в любой точке многоэтажного дома.

Недостаток заключается в том, что на проведение отопительной магистрали затрачивается больше материалов. Необходимо устанавливать подающую и отводящую трубы.

Способы монтажа отопительного оборудования

Присоединение всех элементов отопительной конструкции может осуществляться по-разному. По способу монтажа к магистрали радиаторные системы отопления могут быть:

Вертикальная система имеет подключение снизу вверх. К одному стояку проводятся элементы отопления всех этажей в здании. Такой способ эффективен, но дорог.

Горизонтальная система применяется в зданиях, имеющих один этаж. Помещение обычно имеет большую площадь, поэтому конструкция отопления должна быть сложной. Подключение радиаторов происходит по горизонтальной траектории. Разводку стояков помещают в коридоре или подъезде.

Классификация по типу циркуляции теплоносителя

По способу создания циркуляции жидкости системы частного отопления подразделяются на два типа: гравитационные (с естественной циркуляцией) и насосные (с принудительным движением).

Перед монтажом следует учесть принципы работы каждого оборудования и выбрать наиболее подходящее под условия здания.

Системы с естественной циркуляцией

Естественное движение воды обусловлено только физическими процессами. Жидкость перемещается под давлением.

При правильной планировке такой системы отопление будет зависеть лишь от естественного напора воды. Сбои при соблюдении всех условий случаются крайне редко.

С принудительной циркуляцией

Если здание построено в местности с неустойчивым уровнем воды, специалисты рекомендуют провести оборудование с принудительной циркуляцией. Встраивается специальный насос, обеспечивающий постоянное движение теплоносителя.

Для его функционирования необходимо подключение к электроэнергии. При отключении электричества может возникнуть сбой во всей системе.

Открытая и закрытая система отопления

Все системы отопления также подразделяются на два типа, которые отличаются между собой не только важным элементом в структуре — расширительным баком, но и энергоэффективностью.

Система открытого типа

Основной принцип ее работы заключается в открытом расширительном баке. Вода нагревается в котле, устанавливаемом в самой низкой точке дома. За счет возникающего давления из-за разницы диаметров труб она поднимается вверх. Насос необязателен. В радиаторах теплоноситель остывает и снова попадает в нагревательный котел. Расширительный бак устанавливается в самой верхней точке. Он имеет открытую форму. Такой бак необходим, так как при нагревании вода увеличивается в объемах.

Радиаторы в открытом типе отопления должны быть изготовлены из металлов, отличающихся высокой прочностью. Следует выбирать между батареями из стали и чугуна.

Достоинством системы являются автономность работы. Она не зависит от электричества. Работа ее не будет сорвана из-за сбоев электроэнергии.

Такая конструкция имеет и серьезные недостатки. Она сложна в установке ввиду своей громоздкости. В баке вода быстро испаряется, поэтому возможно попадание воздуха в радиаторы. Вся внутренняя поверхность оборудования подвержена коррозии. Батареи медленно прогреваются, поэтому КПД открытой системы отопления низкое.

Система закрытого типа

Ее основное отличие – наличие закрытого бака, напоминающего по форме капсулу. Она разделена на две части мембранной перегородкой: в одной половине находится вода, а в другой — азот под давлением. Принцип работы: жидкость нагревается до нужной температуры, перемещается в расширительный бак и выравнивает давление. Обратно вода движется при помощи насоса.

Такая система способна отапливать большие площади, ей по силам обеспечить теплом здание любой этажности. Поэтому она получила широкое применение в частных и промышленных масштабах.

Закрытая система имеет ряд преимуществ:

1. Благодаря баку жидкость не испаряется, следить за уровнем воды нет необходимости.
2. Оборудование не подвержено коррозийным отложениям и окислению.
3. За счет регулировки давление на выходе и входе одинаково, поэтому трубы не подвергаются гидроударам.
4. Большой срок эксплуатации.
5. Высокая эффективность благодаря быстрому нагреву и хорошей теплоотдаче.

Для обустройства централизованной системы отопления используются самые различные приборы и узлы. И радиатор — один из ключевых составляющих отопительной цепи, который выполняет первостепенную роль и является незаменимым. В зависимости от конструкционных особенностей принцип работы и устройство радиатора отопления квартиры могут существенно отличаться.

Наиболее востребованной разновидностью радиаторов считался чугунный вариант. Еще несколько десятилетий назад эти конструкции использовались повсеместно. Внешне чугунный радиатор выглядит очень громоздко, а его вес слишком внушительный. Применять такую разработку в автоматизированных системах нельзя, поэтому люди стали отдавать предпочтение более усовершенствованным разработкам, выполненным из других материалов.

Чугунные установки характеризуются целым списком преимуществ:

1. 1. Способность справляться с внушительными нагрузками при перепадах давления.
2. 2. Устойчивость к коррозийным процессам.
3. 3. Устойчивость к воздействию агрессивных примесей в теплоносителе.

Стальной радиатор отличается небольшим весом и минимальной толщиной стенок, что делает его менее инертным. Большинство изделий из стали предоставлены в виде панелей с высокой теплоотдачей.

Что касается радиаторов из алюминия, то они отвечают практически всем требованиям клиентов. Плюсы систем включают в себя:

1. 1. Минимальный вес и эргономичность.
2. 2. Высокую теплоотдачу.
3. 3. Привлекательный вид.

Некоторые радиаторы выполнены из алюминия, к которому добавляют разные дополнительные материалы. Если стоимость конструкции слишком низкая, возможно в ней имеется значительная часть кремния, снижающего устойчивость к разрывам.

Более дорогие модели имеют в своем составе цинк и титан, обеспечивающие лучшую прочность и стойкость к механическим воздействиям. Такие батареи не боятся коррозийных процессов и обладают внушительным сроком службы.

Особой популярностью пользуются вакуумные модели. Они работают по принципу двойной передачи, а их конструкция состоит из герметичных секций, где отсутствует воздушная прослойка. Циркуляция теплоносителя осуществляется по плотно запаянной трубке, а сам процесс запускает кипение жидкости внутри секций. Внутреннее пространство труб плотно заполняется паром, который начинает конденсироваться на стенках и оседать снизу.

В результате прогрев секции осуществляется равномерно, а показатели КПД достигают невероятных показателей.

Разбираясь с принципом работы радиатора отопления, важно знать о его конструкции и устройстве. Если покупается секция батарей, то при любой возможности можно будет расширить площадь нагревания или докупить дополнительные элементы. При использовании панельной конструкции или конвектор модернизировать отопительную систему уже не удастся.

На этапе проведения расчетов не совсем просто оценить все нюансы, которые имеют прямое воздействие на объемы требуемого тепла для каждой части комнаты. И если устройство батареи отопления секционное, это позволит менять интенсивность прогрева путем уменьшения или увеличения количества секций.

В конструкции отопительного радиатора предусмотрено межосевое расстояние, указывающие на величину отрезка между центрами труб. Важно обращать внимание на такую характеристику еще на этапе выбора оборудования или при замене проложенной трубной разводки. Если новый радиатор отопления обладает другим показателем межосевого расстояния, придется менять его, т. к. он не соответствует трубной разводке.

При покупке радиатора также важно обращать внимание на диаметр труб. Если он слишком маленький, отопительные приборы засорятся всевозможным мусором, который содержится в теплоносителе.

Не секрет, что даже в очищенной воде могут иметься различные примеси, включая песок, ржавчину и окалину. Со временем такие вещества начинают оседать на стенах труб, снижая эффективность работы системы или полностью выводя ее из строя.

Разбираясь в устройстве алюминиевого радиатора отопления в разрезе, важно уделять внимание всем рабочим нюансам. В противном случае устройство быстро выйдет из строя и перестанет справляться со своими задачами.

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.

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.

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.

• 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.

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:

Чугун

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.

Сталь

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.

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.

Трубчатые

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.

Панельные

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.

Вакуумные

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