Как работает батарея отопления и как её установить

Отопительный прибор есть в каждом доме, однако не все осведомлены о том, как устроены такие системы. Сегодняшний рынок предлагает много разновидностей радиаторов, которые имеют, как разные конструкции, так и разные материалы. Чтобы выбрать наиболее подходящий вариант для своего дома, важно разобраться не только в том, как работает батарея отопления, но и сравнить технические характеристики каждого вида.

Конечно подходы работы в системах различаются, но принцип работы один и тот же у всех радиаторов. Выглядит он так:

1. Теплоноситель, которым чаще всего является горячая вода, через трубы направляется в отопительный прибор
2. Затем горячая вода нагревает радиатор
   
3. Батарея распространяет тепло на всё помещение
   
4. Когда вода остывает, она переправляется обратно в общую систему где проходит через процесс нагрева заново
   

Для того, чтобы разобраться как устроен радиатор отопления придется разобрать конструкцию на её составляющие.

Компоненты конструкции: 

1. Термостатический клапан позволяет регулировать количество теплоносителя, который протекает через устройство радиатора отопления
   
2. Пружинный клапан перенаправляет поток теплоносителя
   
3. Патрубки предназначены для подсоединения труб по которым перетекает горячая вода
   
4. Панель содержит в себе Соединённые каналы протекая через которые теплоноситель отдаёт тепло в окружающее пространство. 
   

Несмотря на то что принцип работы радиаторов для отопления у всех систем одинаковый, но всё же функционал и эффективность у них разные. Поэтому важно разобраться как работает радиатор отопления того или иного вида. При выборе батареи необходимо учитывать множество аспектов, так как хорошие радиаторы должны служить долгие годы и быть устойчивыми к агрессивным воздействиям. Выбрать подходящий вариант среди столь большого ассортимента не просто и поэтому стоит разобраться с каждым видом по отдельности.

Название каждого радиатора определяется по его материалу: стальные, чугунные, медные, алюминиевые и биметаллические. Также есть электрические системы.

Данная батарея бывает двух видов: панельная и трубчатая. 

Панельные системы ещё называются конвекторами. Конвекторное отопление — это система в которой теплоноситель передаёт тепло путём конвекции. Это означает что передача тепла достигается благодаря непрерывно движущимся потокам воздуха. 

В нижней части радиатора находится теплообменник, в котором на постоянной основе циркулирует разогретая до высокой температуры вода. Для достижения большей контактной площади между нагревателем и холодным воздухом, его снабжают направляющими металлическими рёбрами. За счёт этого помещение прогревается равномерно. Также у такой системы внушительный показатель КПД, который достигает 75%. Так выглядит устройство стального радиатора отопления панельного типа.

Плюсы: 

1. Благодаря стали достигается высокий уровень теплоотдачи
   
2. Радиаторы экологичны и требуют немного теплоносителя 
   
3. Небольшое потребление энергии 
   
4. Аккуратный и минималистичный внешний вид, который легко вписывается в любой интерьер 
   
5. Очень низкая цена. 
   

Минусы: 

1. Установка в многоэтажных зданиях исключена, так как стальные радиаторы не выдерживают гидроударов 
   
2. При слитии воды из системы начинает образовываться коррозия на стенках батареи из-за соприкосновения с кислородом 
   
3. Скопившаяся в конвекционных элементах пыль начинает циркулировать в помещении, что негативно сказывается на здоровье человека. 
   

Данная батарея, как следует из названия, состоит из трубок. Она относится к радиационному типу, поскольку основная часть обогрева заключается в тепловом излучении. То есть в устройстве радиатора отопления трубчатого типа принцип работы состоит в конвекции, так же как и в панельной системе.

Производятся данные системы по технологии лазерной сварки. Благодаря этому корпус получается очень прочным, а профиль ровным, без каких-либо деформаций. Таким образом трубчатые радиаторы получаются идеальными. 

Плюсы: 

1. За счёт своеобразной трубчатой формы батарея способна выдерживать перепады давления
   
2. Очень надёжная конструкция, которая полностью защищена от протекания 
   
3. Пыль не скапливается на всей площади, а просто опускается вниз, где её легко протереть 
   
4. Долгий срок эксплуатации 
   
5. Отличный внешний вид легко вписывающийся в любой интерьер. 
   

Минусы: 

1. Возможность возникновения коррозии радиатора 
   
2. Цена относительно высокая, однако учитывая качество абсолютно окупающаяся. 
   

Самой первой изобретённой батареей является чугунная, которая появилась ещё в XIX веке. Чугунные батареи до сих пор пользуются большим спросом. Это и неудивительно, ведь они доказали свою надёжность и эффективность временем.

Чугун является достаточно хрупким сплавом, однако конструкции радиаторов из него получаются очень надёжными и долговечными. Также такие батареи отличаются особенно большой массой и водовместилищем. Это обеспечивает высокую теплоёмкость и инерционность, что позволяет сглаживать перепады температур. Ещё одним из главных преимуществ является возможность устанавливать любое количество секций батареи. Благодаря этому на малую площадь помещения можно установить небольшой радиатор, а для большей наоборот. 

Принцип работы устройства чугунной батареи отопления очень простой, как и у большинства батарей. Через систему прогоняется теплоноситель, затем путём конвекции отводится тепло.

Плюсы: 

1. Прочность и надёжность гарантируют долгий срок службы не меньше 50 лет
   
2. Даже после отключения отопления батарея долго будет оставаться тёплой 
   
3. Отличное прогревание помещения за счёт излучения 
   
4. Химическая пассивность чугуна позволяет ему оставаться невосприимчивым к коррозии 
   
5. Низкая стоимость. 
   

Минусы: 

1. Монтаж и перевозка затруднительны из-за большого веса и габаритов.
2. Требуется большой объём теплоносителя 
   
3. Необходимо очень прочное крепление 
   
4. Долго разогревается 
   

Медные батареи являются самыми дорогими, но и одними из самых лучших. Медь является одним из лучших металлов для проводки тепла. Например по сравнению с чугунными и стальными радиаторами медь проводит тепло лучше в 6 раз. В процессе нагрева медь поглощает минимум тепла, соответственно отопительный прибор может нагреться вплоть до 100° и даже выше. При этом батарея практически не изнашивается, а значит и прослужить способна долгие годы. Также медь очень устойчива к коррозийным процессам. За некоторое время эксплуатации на внутренних поверхностях радиатора естественным образом появляется своеобразный слой, который защищает металл от повреждений. На показатели теплопроводности это не оказывает негативного влияния. 

Обогрев устройства батарей отопления из меди происходит по принципу конвекции и теплового излучения.

Плюсы: 

1. Медная трубка, что служит сердечником батареи, способна выдержать температуру до 150° 
   
2. Агрессивный теплоноситель с примесями или даже в замёрзшем состоянии не сможет навредить ни трубам, ни радиатору 
   
3. Очень высокий уровень теплоотдачи, превышающий показатели чугуна и стали во много раз 
   
4. Медь не становится тоньше и не разрушается со временем, так как не вступает с активными веществами в химические реакции 
   
5. Сердечник и труба способны выдержать гидроудар в 50 атм., поэтому и не деформируются 
   
6. Срок эксплуатации медной батареи в не конкуренции, способна прослужить вплоть до 100 лет. 
   

Минусы: 

1. В городских многоэтажных домах устанавливают стальные трубы, что вызывает некоторые сложности при установке медных изделий 
   
2. Самая высокая стоимость, которая может доходить до 25000 рублей. 
   

Несмотря на свою высокую стоимость медные радиаторы отопления полностью окупаются своей эффективностью во всех отношениях и отлично подходят для установки как в квартире, так и в загородном доме. 

Есть два вида алюминиевых батарей: экструзионные и литьевые. Оба варианта не подходят к централизованной системе из-за коррозии и давления, поэтому лучше их использовать для автономного отопления.

Это более дешёвый способ производства при котором вертикальные элементы батареи выдавливаются на экструдере из алюминиевого сплава. Из сплава силумина отливается коллектор. Готовое изделие уже никак нельзя изменить, ни добавить секций, ни убрать их. 

Плюсы: 

Одни из самых высоких показателей теплоотдачи 

Очень быстрый нагрев помещения

В силу своей лёгкости радиаторы очень просто монтируются, поскольку они не требуют особенно прочных кронштейнов 

Привлекательный современный дизайн 

Не менее привлекательная цена. 

Минусы: 

Между секциями допускаются протечки 

В процессе вытеснения воздуха образуется водород 

Крайне низкая сопротивляемость гидроударам 

Алюминий вступает в химические реакции и поэтому возможны коррозии 

Не очень долгий срок службы, примерно 15 лет.

Устройство радиатора отопления литьевого типа представляет собой цельную конструкцию без каких-либо стыков и поэтому является более устойчивой. Такие конструкции изготавливаются путём литья под давлением и имеют более прочные толстые стенки, а также широкие каналы для теплоносителя.

Плюсы: 

1. Водно и воздушно непроницаем 
   
2. Возможна трансформация за счёт изменения количества секций 
   
3. Небольшой вес позволяет проще производить установку радиатора
   
4. Алюминий один из лучших металлов для теплоотдачи 
   
5. Прибор может выдерживать температуру в 110°. 
   

Минусы: 

1. Требует хорошего теплоносителя из-за сильной чувствительности к воде 
   
2. В местах соединения батареи алюминий подвержен коррозии 
   
3. Неустойчивость к гидроударам 
   
4. Возможность утечки воды 
   
5. Не исключено, что может потребоваться дополнительное оборудование при установке. 
   
6. Устройство алюминиевого радиатора отопления подойдёт для установки в частных домах.
   

Биметалл — это материал состоящий из нескольких слоёв металла или сплавов. В случае отопительных систем, зачастую применяются сталь и алюминий. Это делается для того чтобы на внутренней стороне батареи с теплоносителем контактировал тот металл, что более устойчив к коррозии, а с наружней распространял тепло металл имеющий большую теплоотдачу. Стыки слоёв металла герметизированные и поэтому вероятность протечки минимальна.

Принципом работы радиатора отопления из биметалла является протекание теплоносителя через стальной сердечник и передача тепла алюминиевой поверхности.

Такие батареи бывают полнобиметаллическими и неполнобиметаллическими.

Конструкция выглядит как каркас с вертикально расположенными стальными трубками и горизонтальными стальными коллекторами. Стальные трубки и коллекторы соединяются и заливаются алюминием. Этот процесс называется литьём под давлением. Главное преимущество такой технологии заключается в исключении возможности соприкосновения алюминия с теплоносителем. 

Плюсы: 

1. Надёжная конструкция позволяет прослужить около 30 лет 
   
2. Очень высокие показатели теплоотдачи 
   
3. Отличная устойчивость к высокому давлению 
   
4. Так как внутренние трубы состоят из стали коррозия не страшна 
   
5. Быстро нагревается и охлаждается 
   
6. Благодаря небольшому весу установка производится намного проще. 
   

Минусы: 

1. Не подходит для автономной системы с использованием антифриза 
   
2. Относительно высокая цена, но она окупается.
   

Данное устройство радиатора отопления отличается лишь тем, что из стали выполняется только один водопроводящий канал, который расположен вертикально. За счёт этого решается проблема избыточного давления, но в то же время могут возникнуть проблемы коррозии алюминия. Стоит отметить, что такая проблема может возникнуть только в случае использования агрессивного теплоносителя, то есть с примесями. 

Плюсы: 

1. Благодаря алюминиевой части достигаются высокие показатели теплоотдачи
   
2. Длительный срок эксплуатации
   
3. Небольшой вес — простой монтаж 
   
4. Возможна установка специальных вентилей для регуляции температуры в помещении 
   
5. Отлично справляется с гидроударами. 
   

Минусы: 

1. Необходим хороший теплоноситель для избежания проблем с коррозией алюминия 
   
2. Достаточно высокая стоимость.
   

Биметаллические радиаторы изготавливаются не только из стали и алюминия, но и из стали и меди. Такое решение намного эффективней, так как показатели теплоотдачи улучшаются и проблемы с коррозией разрешаются, однако это и стоит дороже. 

Биметаллические батареи подходят для установки как в квартире, так и в частном доме.

Уникальная особенность электрической батареи состоит в том, что она работает от сети, потребляя около 220 вольт. Состоит она из монолитных секций, каждая из которых является нагревательным элементом. Корпус радиатора изготавливается из алюминия, а также из биметалла. Бывают как настенными, так и передвижными, на колёсиках. Ещё такие радиаторы имеют термостат, что очень удобно для регулировки температуры. 

Электрические батареи подразделяются на два типа, однако оба работают по принципу конвекции.

В жидкостных конструкциях предусмотрены каналы для заполнения водой или маслом. Обогрев происходит путём обмена тепла жидкости и корпуса батареи. 

В нежидкостных радиаторах каналов для жидкостного теплоносителя нет, вместо этого обогрев происходит от трубчатого электронагревателя. Сокращённо называется — ТЭН. 

Это устройство устанавливается в каждый отдел радиатора и соединяется в общую систему. ТЭН представляет собой нихромовую нить заключённую в стальную трубку. Нагреваясь, стержни нагревают и корпус прибора, за счёт чего и происходит излучение тепла на всё помещение. 

Плюсы: 

1. Высокий уровень безопасности, который обеспечивается тем, что нагревательные элементы находятся в закрытой форме и корпус нагревается всего до 60° 
   
2. Влажность воздуха всегда в пределах нормы, так как радиатор его не пересушивает 
   
3. Обогревательные системы не занимают много места и работают бесшумно 
   
4. Батарея способна работать несколько суток подряд и элементы не перегорают от беспрерывной работы, что гарантирует долгий срок службы 
   
5. Демократичная ценовая политика. 
   

Минусы: 

1. Долгий процесс обогрева помещения 
   
2. Возможны затруднения при монтаже из-за большого веса.
   

Электрические радиаторы универсальны и отлично подходят для любых помещений.

Для самостоятельной установки отопительного прибора необходимо тщательно подготовиться. Незнание и нарушение процесса установки может привести к аварийным последствиям. Однако самостоятельная установка батареи вполне осуществима и без помощи квалифицированных специалистов. Но для этого надо изучить определённый перечень информации, а именно: изучить правила подключения, приобрести необходимый инструмент, произвести замеры отопительного устройства и сделать расчёты.

Для начала надо выяснить с каким типом разводки приходится иметь дело. Затем следует выбрать схему подключения определяющей количество соединительных элементов, которые необходимы для правильной установки. От этого будет зависеть выбор переходников, ниппелей, муфтов и запорных вентилей. Также для возможности выпускать воздух из батареи, важно приобрести кран Маевского. В большинстве случаев он заранее входит в заводскую комплектацию, но при его отсутствии придётся докупить. 

Заранее должны предшествовать некоторые работы в качестве подготовки: 

1. Слив воды отопительной системы
   
2. Очищение воды сжатым воздухом 
   
3. Перекрытие воды.
   

Установка радиатора должна проходить по центру окна при условии пропорциональности с шириной подоконника. Расстояние между батареей и полом не должно превышать 12 см., а между стеной и радиатором 5 см.

Следующим этапом надо определиться с тем по какой схеме подключать радиатор. Это зависит от того, как в нём расположены входные и выходные отверстия, через которые будет поступать в батарею теплоноситель.  

Всего есть несколько схем подключения: однотрубная, нижняя и перекрёстная. Самый лучший показатель теплопотери у перекрёстного варианта, составляющий всего 2%. Дом могут обеспечивать теплом два типа отопительной сети, однотрубная или же двухтрубная. Принцип работы первого варианта состоит в движении поступающего и уже остывшего теплоносителя по одному контуру. В случае с двумя трубами, вода перемещается по отдельной трубе для повторного нагрева. 

Для частных домов, у которых двухтрубная система отопления, лучше всего подходит схема нижнего подключения, ведь она особенно проста в установке и имеет невысокий процент потери тепла. 

Чтобы установить батарею, для начала требуется просверлить в стене отверстие, после чего установить в него пластиковый дюбель и затем прикрутить элемент для крепежа. Данное устройство поможет легко отрегулировать расстояние между стеной и радиатором. Нижний крепёж должен располагаться на расстоянии 1,5 см. от нижнего уровня выхода, так как он предназначен лишь для фиксации батареи в правильном положении. Основной вес отопительного прибора приходится на верхний крепёж. 

Установка с поддержкой в качестве кронштейна выглядит по другому. Прежде чем установить батарею, её нужно приложить к стене и сделать отметки в местах установки кронштейнов. Далее прикладывается и сам кронштейн к стене, на которой отмечаются его точки крепления. Затем делаются отверстия в ранее отмеченных местах. В эти отверстия вставляются дюбеля и при помощи винтов фиксируется кронштейн. Только после этого устанавливается и сам отопительных прибор.  

Так проходит процесс установки радиатора отопления.

В независимости от типа радиатора, его установка своими руками должна проходить в соответствии с прилагающимися инструкциями. Разобравшись с каждым видом батареи отопления по отдельности можно справедливо оценить их, сравнить и сделать правильный выбор.