Как устроена батарея отопления изнутри. Принципы работы отопления

Как устроена батарея отопления изнутри. Принципы работы отопления

Циркуляция воздуха – важный фактор в работе отопления

Прежде чем рассмотреть, как устроен котел отопления или конструкцию батарей – нужно разобраться в основополагающих принципах построения любой схемы. Она должна состоять из компонентов, обеспечивающих бесперебойную работу всей системы.

Независимо от того, как устроена система отопления многоэтажного дома или частного коттеджа – следует обеспечить нагрев, транспортировку и передачу тепловой энергии в помещения. Для этого необходимы такие составляющие элементы:

• Нагрев теплоносителя . В автономных системах эту функцию выполняет котел или любой другой нагревательный прибор (электрический конвектор, ИК пленка и т.д.). Для централизованного отопления обустраиваю тепловые пункты распределения, которые поставляют нагретую воду нескольким многоэтажным домам;
• Транспортные магистрали — трубопроводы . По ним осуществляется передача теплоносителя от источника его нагрева непосредственно потребителю. Как устроена система отопления многоэтажного дома и в чем ее отличие от автономной? Для первой рядовой жилец дома фактически не может влиять на степень нагрева воды в трубах. В автономной это делается с помощью регулировки мощности котла отопления;
• Батареи и радиаторы . Они предназначены для передачи тепловой энергии от горячей воды воздуху в помещении. В зависимости от того как устроена батарея отопления, она может обладать различными параметрами энергоемкости и тепловой отдачи.

Как устроить систему отопления и что в первую очередь следует выбирать для ее комплектации? Больший интерес представляет обустройство автономных схем в частных домах, так как в данном случае собственник сам выбирает источник тепловой энергии, планирует разводку трубопроводов и эксплуатационные параметры системы.

Для того, чтобы устроить систему отопления самостоятельно – нужно сначала рассчитать тепловые потери в здании. Исходя из этого можно выбрать котел определенной мощности.

Принцип работы батареи водяного отопления. Принцип работы: конвекция vs. излучение

Принцип работы радиатора отопления является крайне простым. Вода, которая уже нагрета до необходимой температуры, из котла идет в помещение при помощи труб. Затем она попадает в отопительные приборы, которые и нагревают воздух в помещениях вашего дома.

Конвективный радиатор отопления

Стоит отметить, что если тепло передается конвекционным способом – это ускоренный нагрев воздуха, который протекает через поверхность обогрева, то такой прибор отопления будет носить название конвектора. Если же тепло передается излучением, то есть, нагревание окружающего воздуха производится поверхностью, которая имеет повышенную температуру и теплоемкость, то это будет радиатор.

Принцип работы батареи отопления также может иметь комбинированный вид – панельные радиаторы-конвекторы.

Рассматривая то, как устроена батарея отопления, стоит отметить, что для того чтобы быстро прогреть помещение, больше подойдет конвектор. Однако такая батарея отопления в разрезе имеет один недостаток – вследствие прохождения активной конвекции в воздух идет много пыли, что не самым лучшим образом будет сказываться на здоровье присутствующих людей. Именно поэтому конвекторные батареи применяются только там, где проблемные места отопительной системы. К примеру, для создания воздушной завесы в помещении с большой площадью остекления, там, где обычные приборы не смогут поместиться по размерам.

В независимости от того, какая температура в батареях отопления, они будут отдавать примерно 60 процентов тепла излучением теплоэнергии, остальная же часть будет отдаваться конвективным способом. Так, достигается минимум конвекции горячего воздуха и хорошо греются те объекты, которые находятся в помещении. В этом плане можно отметить, что то, как работает батарея отопления, подобно системе теплый пол.

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/ustroystvo-radiatora-otopleniya-kvartiry-osobennosti-konstrukcii-radiatora-otopleniya

Как устроен биметаллический радиатор отопления. Обзор биметаллических радиаторов — устройство, характеристики, схема монтажа

Металлические радиаторы являются основным традиционным источником тепла для помещений любого типа. В этом элементе системы отопления должны быть наиболее эффективно выражены функциональные и декоративные возможности. И в этом отношении потенциал биметаллических радиаторов полностью не исчерпан. Эти изделия можно считать прямыми наследниками чугунных батарей, так как они в своей основе по-прежнему содержат черный металл, и расчет прочности упирается, прежде всего, на его грубую жесткость. В этой статье мастер сантехник расскажет, как устроены биметаллические радиаторы, рассмотрит их характеристики и схему монтажа.

Альтернатива морально устаревшим чугунным батареям

Именно качество радиаторных батарей стоит на первом месте. Главная задача этих изделий – выдерживать любое давление в системе отопления. И в этом отношении, если задаться вопросом о том, какие лучше биметаллические радиаторы отопления приобретать и устанавливать, ответ не будет вызывать сомнений. Это те из них, которые гарантируют высокую прочность, долговечность использования, и, конечно же, имеющие красивую отделку. Оригинальные, качественно сделанные биметаллические радиаторы способны выдерживать давление до 35 атмосфер . Даже для самых серьезных отопительных систем больше это много.

То, что биметаллические батареи качественнее чугунных , объясняется тем, что они сочетают все лучшие свойства старого типа радиаторов и объединяются по составу с наиболее универсальным материалом – алюминием. Давайте рассмотрим, что из этого получается: долговечность, прочность, высокая теплопроводность и теплоотдача, элегантность. Ни чугун, ни алюминий сами по себе не могут объединить этот комплекс качественных показателей, которые представлены одним изделием – биметаллическим радиатором из стали и алюминия.

Но однозначного ответа на вопрос, какие радиаторы отопления лучше: алюминиевые или биметаллические , очевидно нет. Выбор зависит от каждой конкретной ситуации и предпочтений заказчика.

На что обращать внимание при выборе радиатора отопления

Современный рынок таких изделий переполнен различными образцами, поэтому есть из чего выбирать. Главный критерий – это личные предпочтения, если они не идут вразрез с реальной необходимостью. Но эстетика не дает тепла. Поэтому следует рассмотреть и прагматичные аргументы. Главное, чем отличаются радиаторные отопительные батареи – это материал, который является их основой и наделяет теми или иными качествами. Первоочередные из них – это прочность, эффективность, а также износостойкость. Лучше всего обратить внимание на изделия, которые обладают универсальными качествами.

И таким устройством является биметаллические радиаторы. Из всех радиаторов, предназначенных для водяных систем отопления, эти изделия самые прочные. Современный дизайн обманчив, так как его поверхность украшает алюминий, и создается впечатление, что так оно и есть. Понять разницу можно лишь в том случае, если проверить вес. Биметаллический будет приблизительно наполовину тяжелее. Но на установку радиаторов отопления это не влияет. Главное, чтобы крепеж был надежным. Для этих батарей не существует ограничений по типу системы отопления .

Какие лучше биметаллические радиаторы отопления приобретать

Покупка биметаллического радиатора – это инвестиция в собственное благополучие. Такое изделие щедро будет отдавать тепло, и можно сказать, что оно поможет выгодно сэкономить на отоплении жилища. Этому также способствует особая ребристая конструкция радиатора. Его структура делается так, чтобы соприкасание с воздухом и циркуляция в помещении были максимально результативными. Усилить показатель теплопроводности может особый состав сплава металла. Это позволяет ограничиваться небольшими размерами радиаторов, что очень удобно и выгодно.

Установка радиаторов отопления биметаллических или алюминиевых значительно выгоднее, чем чугунных батарей. Последние уже не могут обеспечить уровень экономности обогрева, который требуется при современных ценах на теплоносители. Также современные биметаллические, как и алюминиевые, радиаторы ценятся тем, что они практически не подвержены воздействию коррозии и могут успешно противостоять агрессивной кислотной среде в . Универсальность современных биметаллических радиаторов состоит еще в том, что они могут использоваться в открытых или замкнутых отопительных циклах.

Что внутри батареи отопления. Разные виды радиаторов и их характеристики

Самой привычной и знакомой отечественным потребителям является именно чугунная система отопления радиаторы. В былые годы такие радиаторы в массовом количестве использовались везде. Эти радиаторы – тяжелые и на вид совсем не современные, в автоматических системах отопления такие устройства непригодны для использования. Но в то же время, радиаторы из чугуна имеют множество достоинств, которые и обусловили их распространение и популярность в свое время. Прежде всего – это способность переносить перепады в давлении, стойкость к коррозионным процессам, невосприимчивость тех примесей, которые есть в носителе тепла системы отопления.

Стальные радиаторы являются более легкими, их стенки более тонкие, поэтому такие приборы менее инертны. Если стальные радиаторы сделаны в виде панелей, то они имеют высокую теплоотдачу, так как нагреваемая площадь больше.

Металлические радиаторы отопления

Радиаторная система отопления с радиаторами из такого материала, как алюминий, отвечает требованиям множеству потребителей. Такие радиаторы являются легкими, у них высокий показатель теплоотдачи, а также – современный и компактный внешний вид.

Также радиаторы могут быть сделаны из алюминия с добавлением других материалов. Если модели радиаторов достаточно дешевые, то сюда примешивается кремний, который будет влиять на сопротивление материала прибора на разрыв.

В более дорогих моделях – в составе цинк и титан, именно эти материалы придают радиаторам высокую стойкость к механическим повреждениям и коррозионным процессам.

Устройство батареи отопления. Принцип и устройство масляного радиатора

Начнем обзор с масляных радиаторов, которые уже на протяжении нескольких лет находятся на пике популярности. Между тем, причин этому немало: бесшумность работы, высокая безопасность и надежность, эстетичный вид.

У масляного радиатора полностью отсутствуют нагревательные элементы открытого типа. В связи с этим вероятность возгорания таких приборов отопления при эксплуатации сведена к минимуму. В таком устройстве расположены ТЭНы. Они полностью погружены в масло. Поэтому их работа происходит в щадящем режиме, что позволяет в значительной степени продлить их срок службы. При этом важно заметить, что масляные батареи имеют достаточно большие размеры. Но благодаря этому они обеспечивают мощный поток прогретого воздуха, который плавно распределяется по всему помещению.

Радиаторы устанавливают на расстоянии 10- 12 см от пола и 3-5 см от стены. Между радиатором и подоконником должно быть 10 см.

Масляный радиатор представляет собой комбинированное устройство. В нем перенос тепла осуществляется путем конвекции теплоносителем, а теплоотдача происходит посредством конвекции имеющегося воздуха в помещении, а также последующего излучения основной поверхностью корпуса батарей.

Масляный нагреватель предлагается в виде герметичной, плотно закрытой емкости из металла. Заполняется это устройство минеральным маслом. Сами ТЭНы располагаются внутри радиатора, непосредственно в его нижней части. Они сверху донизу покрыты теплоносителем. После того как произойдет нагрев ТЭНа, он передает тепло маслу, которое впоследствии нагревает корпус. При этом температура поверхности таких батарей является сравнительно небольшой, до 100°. По этой причине во время работы масляные нагреватели практически не высушивают воздух, имеющийся в комнате, а пыль, которая оседает на их поверхности, не сжигается.

Принцип работы этих батарей не меняется с момента их создания. При этом их устройство нередко претерпевает некоторые изменения. Поэтому сейчас во многих магазинах можно встретить масляные радиаторы, которые оснащены термостатом. Он представляет собой регулятор, благодаря которому можно корректировать температуру в помещении.

Радиаторы бывают из чугуна, алюминия, стали или из нержавеющей стали.

Кроме того, термостат защищает батареи от перегрева и перепадов напряжения, ведь функционируют эти приборы от электричества.

Также нередко устройство масляных приборов отопления предусматривает наличие встроенного таймера. Он отвечает за автоматическое включение и выключение обогревателя. Благодаря ему можно составить индивидуальную программу отопления своего жилища, тем самым поддерживая в нем определенную температуру и при этом экономя электроэнергию.

Еще один элемент, который необходим для более эффективной работы масляного радиатора, — это вентилятор. Им оснащаются пока еще не все модели таких приборов отопления. Но он является весьма полезным. Ведь с его помощью увеличивается скорость обогрева помещения. Но при этом следует знать, что в течение эксплуатации таких масляных радиаторов требуется не раз производить замену вентиляторов, поскольку рано или поздно подшипники в них выходят из строя.

Радиатор отопления в разрезе. Как выглядят радиаторы отопления в разрезе

Вы когда-нибудь видели, как устроены радиаторы отопления внутри? Вот и мне стало интересно, и специально для этого я разрезал два радиатора! С объектов, бывает, остаются лишние радиаторы, и со временем у меня их насобиралось достаточно много — поэтому не жалко!

Разрезать буду два вида радиаторов: один цельнометаллический, а другой — секционный. Заодно порассуждаем, так ли сильно они отличаются друг от друга, так как в этом вопросе постоянно у всех разногласия!

Итак, произведя сложную разметку, я, вооружившись болгаркой и тонким кругом, сделал вырез в одной секции, а затем прикрутил её к основному радиатору!

Внутри мы видим очень простую конструкцию: основная труба с резьбой и приваренная к ней трубка потоньше, на которой располагаются рёбра рассеивателей тепла!

А ещё можно увидеть, как секции между собой скручиваются при помощи металлического ниппеля! В нижней части то же самое, поэтому я не стал делать там разрез. В общем, тут всё предельно понятно!

Теперь переходим к цельнометаллическому радиатору — разрезать его было гораздо проще секционного радиатора. Конструкция его ещё проще, чем у предыдущего!

Тут мы видим две цельные пластины с канавками для циркуляции воды и четыре металлических тройника, которые их соединяют между собой и служат для подключения фитингов к системе отопления!

Между пластинами располагаются рассеиватели, которые, кстати, сделаны из очень тонкого металла — в отличие от секционных радиаторов! Да и если так разобраться, диаметр канавок не очень большой: гораздо меньше, чем у первого радиатора!

А теперь давайте сделаем выводы: некоторые упорно доказывают, что цельнометаллические радиаторы намного лучше секционных, так вот хотелось бы сказать от себя несколько слов по этому поводу!

Если взглянуть в паспорт каждого из видов, то мы увидим, что примерно при одной длине мощность у них практически одинакова. Поэтому перед тем как спорить, лучше всего взять паспорта и посмотреть, а не опираться на мнение какого-то соседа!

На мой взгляд, оба вида хороши, но в жилые помещения я устанавливаю только секционные радиаторы. Во-первых, вы можете выбрать любой дизайн секций!

Во-вторых, если мастер плохо сделал тепловой расчёт, вы всегда можете добавить дополнительно рёбра: в случае с цельным это сделать не получится!

Поэтому не слушайте советы соседа, а лучше сами подробно разберитесь в вопросе! На этом всё: надеюсь, было интересно. Спасибо за внимание!

Источник: https://batarei-iz-alyuminiya.postroivsesam.info/novosti/ustroystvo-radiatora-otopleniya-kvartiry-osobennosti-konstrukcii-radiatora-otopleniya

Регулировка батарей отопления кранами. Методы регулирования отопления

Терморегулятор для батареи

Во время нагрева теплоносителя происходит его расширение и как следствие — увеличение объема. Поэтому до того как отрегулировать батареи отопления в квартире, нужно обеспечить общий контроль работы системы.

Для этого предназначены несколько типов приборов. Они условно разделяются на регулирующие и контролирующие. Первые предназначены для изменения текущих характеристик системы (давления и температуры) в сторону уменьшения или увеличения. Их устанавливают на определенном участке трубопровода либо для всей системы в целом. К контролирующим приборам относятся манометры и термометры, монтируемые вместе с регулирующими устройствами либо отдельно.

Как отрегулировать давление в системе отопления при работе твердотопливного и газового котла? Для этого нужно руководствоваться следующими принципами проектирования систем контроля:

• Установка манометров (термометров) до и после котла, в распределительных коллекторах в самой высокой и низкой части системы;
• При наличии циркуляционного насоса манометр устанавливается до него;
• Обязательный монтаж расширительного бака. В закрытых системах он может быть мембранного типа, в открытых — негерметичный;
• Предохранительный клапан и воздухоотводчик предотвратят критическое превышение давления в трубах.

Средние значения температуры воды в трубах не должны превышать 90 град. Давление же должно находиться в пределах от 1,5 до 3 атм. Возможно сделать систему с параметрами, превышающими заданные, но в этом случае потребуется выбрать специальные комплектующие.

Если не получается отрегулировать батареи отопления в квартире с помощью терморегулятора – скорее всего образовалась воздушная пробка. Для ее устранения необходим кран Маевского.

Как работают батареи с регулятором. Принцип количественной регулировки тепла

Жидкость, циркулирующая по контурам отопления, не зря называется теплоносителем – эта формулировка в полной мере описывает ее предназначение. Принимая, за счет своей выраженно высокой теплоемкости, от котельного оборудования «тепловой заряд», она переносит его по радиаторам отопления, где отдает в помещения.

Естественным было бы предположить, что чем меньше теплоносителя пройдет в единицу времени через радиатор, тем меньше будет его общая теплоотдача. Именно на этом принципе – количественного регулирования потока теплоносителя, и построена работа большинства терморегуляторов для радиаторов отопления.

Этот принцип отнюдь не нов – его применяли всегда, в том числе – и установкой перед входом в радиатор отопления регулировочных кранов. По сей день в домах старой постройки можно встретить уже практически «антикварные», но все еще функционирующие чугунные батареи, оснащённые ручными кранами для регулировки и температуры.

Пример батареи отопления очень почтенного возраста, но все же оснащенной устройством регулировки потока теплоносителя на входе

Поступают так в бытовых условиях и сейчас – устанавливают на трубе подачи тот или иной запорный элемент, которым регулируют интенсивность проходящего через радиатор теплоносителя. Кстати, многие при этом допускают ошибку, монтируя только шаровой кран. Он уже по своей конструкции рассчитан на работу только в двух позициях – полностью открытый или закрытый. Промежуточное положение приводит к быстрому износу сферической задвижки и ее седла, приводящей к выходу изделия из строя. Если шаровой кран стоит на радиаторе (а так чаще всего в наше время и бывает), то это лишь для ремонтно-профилактических работ, связанных с полным отключением и даже демонтажем батареи отопления . И использовать его для регулировки – нежелательно.

Шаровые краны перед радиатором отопления служат лишь для полного его отключения. Применять их для регулировки температуры – нельзя

Иное дело – всем известные изделия вентильного типа, которые предназначены для регулировки потока проходящей через них жидкости. Поступательное перемещение пробки-задвижки параллельно потоку, от положения плотного ее прилегания к седлу до постепенного поднятия над ним, изменяет внутреннее сечение канала прохода жидкости. Долговечность таких запорно-регулирующих устройств – значительно выше. Забегая вперед, можно сказать, что именно подобная, вентильная схема, по сути, используется и в современных терморегуляторах.

Если уж использовать ручное устройство регулировки потока теплоносителя, то не шаровой кран, а сантехнический вентиль

Ручная схема регулировки – девственно, но крайне неудобна, так как хозяевам приходится постоянно вмешиваться в работу радиатора, внося необходимые коррективы в зависимости от исходных условий – текущей погоды, температуры воздуха в комнате и теплоносителя – в трубе подачи. Конечно, было бы гораздо удобнее, если прибор был в состоянии самостоятельно отслеживать изменения и регулировать поток теплоносителя с тем расчетом, чтобы в помещении поддерживалась заданная температура.

Подобные компактные устройства были изобретены и запущены в производство еще в середине прошлого столетия специалистами датской компании DANFOSS. Кстати, она и по сей день остаются лидером в сфере промышленной и бытовой тепловой автоматики, имеет производственные мощности по всему миру, а два завода успешно работают в России.

Принципиальных различий в строении большинства терморегуляторов различных известных производителей – практически нет. Мало того, большинство из них даже адаптированы под единые стандарты, и легко взаимозаменяются.

Принцип работы батарейки. Что такое батарейка

Обыкновенная батарейка представляет собой некий источник электрического тока в котором несколько электрохимических элементов объединены между собой в пакет. Стоит обратить внимание, что батарея — это именно несколько объединенных между собой гальванических элементов. Электричество в батарейке вырабатывается вследствие протекающей химической реакции. Изобретателем батареек принято считать ученого Алессандро Вольта, который создал в 1800 г. «Вольтов столб» — первый в мире электрохимический источник тока, ставший прародителем современных батарей.

Устройство батарейки

Рассмотрим, как устроена батарейка в разрезе на примере щелочного элемента как наиболее распространенного. Работа щелочной батарейки основана на окислительно-восстановительной реакции между цинком и диоксидом марганца. Корпусом элемента и по совместительству плюсовым контактом «+» является никелированный стальной стакан . Катодная паста  представляет собой смесь диоксида марганца ( MnO₂ ) и графита.  Анодная паста – это смесь цинкового порошка ( Zn ) и густого щелочного электролита (как правило, гидроксид калия, КОН). Анодная и катодная масса разделены сепаратором . Сепаратор разделяет реагенты, исключая их перемешивание и нейтрализацию заряда. Сепаратор также пропитан электролитом. Отрицательный потенциал снимается с латунного токосъемника , который окружён анодной пастой.  Стальная тарелка  контактирует с латунным стержнем – токосъёмником и является отрицательным контактом элемента « — ». Прокладка изолирует никелированный стальной стакан от стальной тарелки, препятствуя тем самым короткому замыканию. Кроме этого прокладка сдерживает давление газа, который в незначительном количестве образуется при химической реакции. Предохранительная мембрана служит для того, чтобы при чрезмерном давлении газа предотвратить взрыв батареи выпустив газ наружу. Как правило, это приводит к разгерметизации элемента и течи электролита. Протекший электролит, по сути, обычная щелочь. При попадании на контакты вызывает их коррозию, на одежду — разъедает ее, на руки — вплоть до ожога. Именно поэтому на упаковке с батарейками можно найти предупреждение о том, что севшие элементы нужно вынимать из электроприборов, а длительное хранение электроприборов с батарейками внутри недопустимо.