Устройство батарей отопления и принцип работы
Понимание особенностей и устройства радиатора отопления пригодится как при выборе отопительных приборов для дома или квартиры, так и при дальнейшей их эксплуатации. Промышленность выпускает батареи из стали, чугуна и алюминия различных моделей. Разберемся, как устроены радиаторы отопления разных типов, какие модели активнее отдают тепло, каковы их преимущества и недостатки.
Общий принцип работы радиаторов
Вне зависимости от строения и материала, батареи отопления работают примерно одинаково. Внутрь корпуса по трубам поступает горячий теплоноситель, металл нагревается и отдает тепло в окружающее пространство.
Происходит это за счет двух физических процессов:
- Тепловое излучение – металлическая батарея, согретая горячей водой, передает энергию в виде лучей более холодному окружающему воздуху.
- Конвекция – движение воздушных потоков. Воздух вокруг отопительного прибора нагревается и поднимается вверх, его место занимает новый, более холодный, который после прогрева тоже устремляется наверх. Температура в комнате повышается.
Одни модели активнее используют конвекцию, а другие – тепловое излучение. Современные биметаллические и алюминиевые радиаторы, корпуса которых сконструированы для максимального увеличения теплопередачи и создания конвекционных потоков, используют оба варианта.
Влияние материала на скорость нагрева радиаторов
Батареи отопления из разных материалов нагреваются и отдают тепло по-разному:
- Медленнее всех это делают изделия из чугуна. Материал обладает низкой теплопроводностью 35–46 Вт/(м К), поэтому прогреть его непросто.
- Быстрее нагреют комнаты радиаторы из стали, поскольку теплопроводность этого металла выше чугуна 50–90Вт/(м К). Активнее работают стальные панельные модели. Внутри таких устройств находится стальное оребрение, создающее эффект конвекции и разгоняющее горячий воздух.
- Биметаллические радиаторы из стали и алюминия нагреют комнаты еще быстрее. Мощность и эффективность им обеспечивают высокая теплопроводность алюминия – 203,5 Вт/(м·К) и конструкция корпуса, создающая эффект конвекции.
- Алюминиевые модели тоже быстро справятся с задачей. В них нет стальных частей, а есть только элементы из алюминия, активно отдающего тепло. Такие устройства включают в систему «Умный дом» с внешним управлением теплосистемой. Стоит запустить отопление, и воздух в комнатах прогреется.
Смотреть видео
а на биметаллические – 15 лет.
с массой одной секции от 1,06 до 1,94 кг. Их размер колеблется от 400х80х90 до 567х80х90 мм.
а 350-миллиметровых – 134-138 Вт. По этому показателю они не уступают мировым брендам.
Как устроены радиаторы отопления из чугуна
Устройство современных чугунных батарей такое же, как у отопительных приборов в старых домах. Радиатор состоит из секций, между которыми расположены ниппеля – цилиндрические устройства с нарезанной резьбой. Теплоноситель, поступающий внутрь корпуса, нагревает его, и батарея отдает тепло. Правда, происходит это медленно из-за высокой инерционности чугуна. Но зато отопители, в каждой секции которых содержится до 1,5 л воды, долго остаются горячими после отключения тепла.
Большой размер тепловых каналов позволяет устанавливать батареи из чугуна в любые теплокоммуникации. Они подходят для гравитационной схемы отопления, где теплоноситель движется по трубам без насоса, только под действием силы тяжести. Однако тяжелый чугунный корпус и большой объем теплоносителя делают такие тепловые устройства громоздкими и значительно уменьшают сферу и применения.
Как устроены и работают стальные батареи
Самые дешевые и распространенные радиаторы из стали – панельные. Они состоят из панелей, в которых проложены каналы для прохождения теплоносителя, и внутренних рядов оребрения, увеличивающих теплоотдачу за счет конвекции. Количество панелей и ребер может быть от 1 до 7. Чем их больше, тем шире и дороже радиатор. В углах корпуса находятся отверстия для подключения труб и установки воздухоотводчика.
Стальные батареи слабо выдерживают повышенные давление, поэтому их не устанавливают в высотные дома. Второй недостаток – склонность к появлению коррозии на радиаторном корпусе и внутренних элементах.
Трубчатые радиаторы состоят из диагональных и вертикальных труб, по которым течет теплоноситель. Они прочные, долговечные, хорошо выдерживают скачки давления. Применение ограничивает высокая стоимость и невозможность ремонта – трубы крепко сварены между собой, поэтому разобрать или нарастить такой отопитель не удастся.
Устройство алюминиевого радиатора отопления
Изделия из алюминия состоят из секций, соединенных ниппелями с термостойкими прокладками. Такое устройство алюминиевых батарей отопления позволяет их разбирать, собирать, уменьшать и наращивать.
Если рассмотреть алюминиевый радиатор отопления в разрезе, можно увидеть внутри два крупных горизонтальных коллектора, между которыми расположены более тонкие вертикальные тепловые каналы. Горячий теплоноситель курсирует по водопроводящим частям, отдает тепло и нагревает воздух в комнате.
Наличие четырех боковых патрубков позволяет включать изделия из алюминия в теплосистемы разной конструкции. Удобны варианты с нижним подключением, имеющие дополнительные патрубки внизу корпуса. При их установке трубы, идущие от батареи, можно убрать под пол.
Радиаторы из алюминия подходят для частных домов, широкий диаметр водопроводящих частей позволяет их устанавливать в системы отопления гравитационного типа, работающие без насоса. Не подходят они только для квартир в многоэтажках. Алюминий плохо выдерживает повышенные показатели давления и чувствителен к качеству воды в трубах.
Биметаллические радиаторы
Отопительные приборы такого типа взяли все лучшее от алюминиевых и стальных. Устройство биметаллической батареи отопления представляет собой горизонтальные коллекторы и вертикальные тепловые каналы из стали, заключенные в алюминиевый корпус. Изделия имеют секционную конструкцию, потому их можно разбирать и наращивать.
Это очень практичные изделия – корпус из алюминия не ржавеет, а сталь выдерживает перепады давления и малочувствительна к качеству воды. Соединение металлов под давлением 300–400 атмосфер придает конструкции прочность.
Такое устройство батарей из биметалла позволяет монтировать их в торговых, офисных, производственных зданиях любой этажности.
Биметаллические изделия бывают двух типов:
- Частичный биметалл – дешевый вариант, где из стали сделаны только самые крупные верхние и нижние коллекторы, а соединяющие их тепловые каналы изготовлены из алюминия. При эксплуатации два металла, соединенные между собой, вступают в реакцию, и на месте их стыка образуется коррозия. Несмотря на низкую цену, покупать такие модели не рекомендуется
- Полный биметалл – в таких отопительных устройствах все водопроводящие части сделаны из стали, алюминиевый только корпус. Это надежные и долговечные тепловые приборы. Циркулирующая вода или другой теплоноситель практически не контактируют с алюминием, поэтому металл не разрушается.
Биметаллические изделия долговечны – прослужат более 25 лет, а при грамотном обслуживании – дольше.
Какой вариант радиаторов лучше
Выбор зависит от количества этажей в здании, типа теплосистемы и условий эксплуатации теплового прибора:
- Для частных домов, дач и малоэтажных зданий с автономным отоплением подойдут алюминиевые модели. Хорошее качество теплоносителя, заливаемого в такие теплокоммуникации, и небольшое давление позволят им показать свои положительные качества. Биметаллические, стальные панельные и чугунные модели тоже будут прекрасно работать в частном секторе.
- Для многоэтажных домов лучше покупать изделия из биметалла, выдерживающие повышенное давление и малочувствительные к составу воды в трубах. Можно установить стальные радиаторы, но на них придется потратиться.
- Для дома, квартиры и дачи подойдут изделия из чугуна. Из минусов нужно заметить, что дизайнерские модели дороги, а устаревшие, советского образца, не вписываются в современный интерьер.
Батареи каждого типа имеют свои сферы применения. Единственный вариант, от которого нужно отказаться – старые чугунные радиаторы, проработавшие 35 лет и более. Они давно выработали свой ресурс, плохо отдают тепло и могут стать причиной коммунальной аварии. Поэтому их нужно заменить современными моделями.
Видео о радиаторах отопления
Вам будет интересно
Добавить комментарий