Устройство и принцип работы радиатора отопления

Принцип работы

Принцип работы радиаторов для отопления довольно прост. При нагревании, как всем известно, с уроков физики 5 класса более нагретая жидкость находиться вверху, а более холодная внизу. Также точно и с ним вода, нагреваясь до определенной температуры попадает в верхнюю часть котла, далее попадает в трубу и начинает отдавать тепло вашей квартире. После этого она по тому же закону физики, остывая, опускается в трубу отвода, откуда возвращается в котел отопления. Так и происходит циркуляция в радиаторах.

Конвекционный способ ускорено согревает пространство комнаты, при нем тепло передается через поверхность батареи. А излучение отличается тем, что тепло исходит от нагретого источника с повышенной теплоемкостью и высокой температурой нагрева. Устройство системы отопления может быть и смежным в этом случае, она будет называться радиаторной-конвекционной.

1173.jpg

Движение воздуха при конвекционном отоплении

При осмотре устройства радиатора отопления стоит отметить, что для ускоренного прогрева квартиры подходит конвекционная система, но она имеет один недостаток. При прохождении конвекций в воздух попадает много пыли что естественно сказывается на здоровье окружающих не с лучшей стороны.

Несмотря на теплоту батареи, она будет отдавать излучением только 60 % тепла, остаточное тепло будет передаваться конвективным способом.

Из-за этого хорошо прогреваются объекты, находящиеся в помещении. Сам принцип обогрева близок к процессу работы системы «теплый пол».

Способы монтажа отопительного оборудования

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

  • горизонтальными;
  • вертикальными.

1as_otopl_sist_odnld.png

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

gorizon.jpg

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.

Однотрубная схема отопительных систем

Odnotrubnaya-razvodka-e1459369510899.jpg

Однотрубная система отопления: вертикальная и горизонтальная разводка.

В однотрубной схеме систем отопления подвод горячего теплоносителя (подача) к радиатору и отвод остывшего (обратка) осуществляется по одной трубе. Все приборы относительно направления движения теплоносителя соединены между собой последовательно. Поэтому температура теплоносителя на входе в каждый последующий радиатор по стояку значительно снижается после снятия тепла с предыдущего радиатора. Соответственно теплоотдача радиаторов с удалением от первого прибора снижается.

Такие схемы используются, в основном, в старых системах центрального теплоснабжения многоэтажных зданий и в автономных системах гравитационного типа (естественная циркуляция теплоносителя) в частных жилых домах. Главным определяющим недостатком однотрубной системы является невозможность независимой регулировки теплоотдачи каждого радиатора в отдельности.

Для устранения этого недостатка возможно использование однотрубной схемы с байпасом (перемычкой между подачей и обраткой), но и в этой схеме первый радиатор будет на ветке всегда самый горячий, а последний самым холодным.

Vertikalnaya-odnotrubnaya-sistema-otopleniya-e1459370336834.jpg

В многоэтажных домах используется вертикальная однотрубная система отопления.

В многоэтажных домах использование такой схемы позволяет экономить на длине и стоимости подводящих сетей. Как правило, отопительная система выполнена в виде вертикальных стояков, проходящих через все этажи здания. Теплоотдача радиаторов рассчитывается при проектировании системы и не может быть отрегулирована с помощью радиаторных вентилей или другой регулирующей арматуры. При современных требованиях к комфортным условиям в помещениях, эта схема подключения приборов водяного обогрева не удовлетворяет требованиям жителей квартир, находящихся на разных этажах, но присоединенных к одному стояку системы отопления. Потребители тепла вынуждены «терпеть» перегрев или недогрев температуры воздуха в переходный осенний и весенний период.

Отопление по однотрубной схеме в частном доме.

В частных домах однотрубная схема используется в гравитационных отопительных сетях, в которых циркуляция горячей воды осуществляется благодаря дифференциалу плотностей нагретого и остывшего теплоносителей. Поэтому такие системы получили название естественных. Главным плюсом этой системы является энергонезависимость. Когда, например, при отсутствии в системе циркуляционного насоса, подключаемого к сетям электроснабжения и, в случае перебоев с энергопитанием, система отопления продолжает функционировать.

Главным недостатком гравитационной однотрубной схемы подключения является неравномерное распределение температуры теплоносителя по радиаторам. Первые радиаторы на ветке будут самые горячие, а по мере удаления от источника тепла температура будет падать. Металлоемкость гравитационных систем всегда выше, чем у принудительных за счет большего диаметра трубопроводов.

Видео о устройстве однотрубной схемы отопления в многоквартирном доме:

4 Подсоединение радиаторов</span></h2>

Разобравшись с принципом работы батареи отопления, можно переходить к составлению схемы и плана подключения узлов. Чертеж подобного соединения бывает различным, но в большинстве случаев используется индивидуальный план или заранее подготовленная схема, в которой учитывалась разводка труб.

Наиболее распространенным вариантом подключения является одностороннее. Оно подразумевает присоединение труб к радиаторам только с одной стороны. Схема особенно актуальна для малогабаритных квартир в многоэтажных постройках.

Также инженеры рассматривают вариант перекрестного или диагонального подключения. В этом случае теплопроводящая труба подводится к верхней части батареи, а отводящая — к противоположной. Выбирая такой вариант, необходимо учитывать устройство системы, т. к. он подходит только для длинных батарей с несколькими секциями. Правильно составленный проект подключения гарантирует равномерное распределение теплового потенциала по конструкции и лучший обогрев помещения.

Вариант нижнего подключения подразумевает подключение труб к нижним патрубкам, которые находятся на противоположных сторонах батареи. В плане эффективности схема уступает двум предыдущим, т. к. коэффициент полезного действия не превышает отметку 15%, тем не менее подобную схему разводки можно использовать для обустройства теплых полов.

Схемы подключения радиаторов к контуру отопления

Существует несколько схем, как подключить радиаторы отопления в частном доме. При однотрубной системе, используемой в многоэтажных домах, каждый радиатор вставляется в единую трубу, по которой движется теплоноситель и отводится обратно. Вода проходит последовательно через все батареи, постепенно остывает.

При двухтрубной системе каждый из радиаторов опирается на две трубы – для подачи и возвращения в обратный контур. Стояки являются коллекторами, к ним параллельно подключены радиаторы. При этом зависимость температуры нагрева от места расположения батареи сведена к минимуму.

Диагональное подключение

2-21-1110x832.jpg

Под диагональным подключением радиаторов отопления понимается два варианта:

  1. При двухстороннем подключении с подачей сверху происходит более эффективная отдача тепла. Вода не встречает на своем пути сопротивления, проходит через верхний коллектор, вертикальные каналы, прогревает радиатор равномерно по всей площади.
  2. При двухстороннем подключении с подачей снизу потери эффективности составляют до 20%. Теплоноситель не способен свободно проникать в дальние участки нижнего подающего коллектора, поэтому за счет разницы плотностей он выбирает близкие к входу вертикальные каналы. При прогретом верхе внизу часто образуется застой.

Вторая схема применяется очень редко, первая является более удачной.

Одностороннее с верхней и нижней подачей

Такой монтаж батарей отопления организовывается по принципу верхней и нижней подачи:

  • При первом теплоноситель передается к верхней точке стояка, последовательно проходит все радиаторы на этажах. Поток идет сверху вниз.
  • Для упрощения системы и экономии материалов используется схема с нижней подачей. При этом на восходящей трубе устанавливаются радиаторы, поток идет снизу вверх. При таком положении разница температур более ощутимая.

На заметку! Для однотрубного стояка обязателен байпас – перемычка для соединения трубы подключения радиатора к стояку. Такая схема характеризуется простотой устройства, но сложностью обеспечения нагрева на разных батареях.

Двухстороннее с верхней и нижней подачей

3-21-1110x728.jpg

Рекомендуем к прочтению:Подключение биметаллических отопительных радиаторов и стоимость установки

Подключение радиаторов отопления в двухтрубной схеме очень популярно в автономных системах отопления частных домов. Оно позволяет скрыть трубы под полом, сделать их максимально незаметными. Но при таком подходе теплоотдача теряется, эффективность снижается на 10-15%.

При нижней подаче тепло отдается лучше, распространение воды по вертикальным каналам идет за счет разницы в плотности. При верхней подаче есть риск меньшего прогрева верхней части батареи.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий