Какие бывают отопительные приборы – виды, различия, особенности

Газовый нагрев

Для того чтобы снизить расходы на отопление, нередко применяются отопительные приборы, работающие на газе. Одним из самых простых видов такого оборудования является газовый конвектор, присоединяемый либо к системе газоснабжения, либо к баллону с сжиженным пропаном. При этом горелка не входит в контакт с окружающей атмосферой, а кислород попадает к ней через специальную трубу (которую можно вывести на улицу для поддержания в помещении нормального качества воздуха).

Такие виды отопительных приборов имеют высокую мощность (до 8 кВт и более), относительно дешевы в эксплуатации за счет невысокой стоимости энергоносителя.

https://youtube.com/watch?v=4KcmGmlW7cw

К недостаткам же относятся: необходимость постановки на учет в контролирующих организациях, обустройство качественной вентиляции и необходимость в периодической очистке форсунок. Кроме того, в случае неисправности оборудования в помещении может возрасти количество опасного для здоровья углекислого газа. Поэтому в квартирах и других помещениях с постоянным пребыванием людей такие приборы используют редко – тогда как, например, для дачи или гаража они могут оказаться просто незаменимыми.

Классификация и принцип работы счетчиков тепла

Приоритетным принципом работы всех подобных изделий по учету тепловой энергии являются показания при определенной температуре воды.

Всякий прибор по начислению тепла состоит из трех составляющих элементов:

• Датчик;
• Узел по распределению, напору и сопротивлению жидкости;
• Устройство для учета принятой тепловой энергии.

Схема принципа работы общедомового счетчика тепла

Кроме того, счетчики подразделяются по назначению. Они бывают для индивидуального и промышленного (домового) использования.

Устройства для домов с автономным отоплением и квартир отличаются от домовых более точной регулировкой.

Приборы учета тепловой энергии домового использования подразделяются на несколько видов:

• Механические;
• Электромагнитные;
• Ультразвуковые;
• Вихревые приборы.

Чтобы лучше понять принципиальную работу у них, рассмотрим каждую разновидность подробнее.

Тахометрические приборы

Тахометрический теплосчетчик

Во вращение он приходит от напора теплоносителя, благодаря которому и происходит учет потребления воды. Обычно тахометрические счетчики снабжаются двумя расходомерами (на подводящем и отводящем патрубке), элементом сопротивления и тепловычислителем.

Иногда устройства обеспечиваются датчиками давления. У таких счетчиков обязательно должны быть установлены фильтры при входе. Если аппаратура запущена в эксплуатацию без них, то наличие механических примесей (частицы песка, гравия, ржавчины) подействует на работу прибора, и он будет производить искаженные показания.

Электромагнитные устройства

У данного устройства принцип работы базируется на проявлении электромагнитной индукции. Внутри изделия находится несколько магнитов, создающих одноименное поле.

Электромагнитный теплосчетчик

Как известно, вода является хорошим проводником и когда она проходит в магнитном поле, там образуется электрический ток. При этом величина его прямо пропорциональна скорости потока жидкости.

Выработанный электрический ток попадает в вычислительный узел. А так как разница в величинах тока маленькая, такие приборы требуют правильного монтажа и особых условий работы.

Показания данных будут искажены, если устройство подключено с нарушением требуемого уровня (вертикального вместо горизонтальной разводки отопления в многоэтажке). А также в месте соединения не должно быть более узкого пропускного канала.

И еще один фактор, влияющий на достоверность информации у теплоносителей такого типа — в воде исключается присутствие железа во всяком виде (окалины, ржавчины).

Ультразвуковой учет тепла

Счетчики с ультразвуковым излучением отличаются необычным принципом действия и высокой стоимостью. Оригинальность заключается в замере прохождения волны через жидкость, в зависимости от скорости теплоносителя.

Ультразвуковой теплосчетчик

Другими словами, расход рассчитывается по времени, за которое сигнал поступает от источника излучения к приемнику

В данных изделиях важно строгое размещение устройств на одной линии

Вихревой учет тепла

Приборы турбулентного вида выделяются особым измерением. На пути теплоносителя в трубопроводе находится призма, являющаяся преградой, при этом возникает вихревой поток.

Вихревой теплосчетчик

Число вихревых ответвлений регистрируется специальными датчиками и расходомерами, которые находятся на определенном расстоянии от призмы. И чем сильнее скорость потока, тем образуется большее число вихрей.

Характеристика чугунных радиаторов

Чугунные радиаторы отопленияТехнические характеристики чугунных радиаторов РЕТРО

Такие батареи являются самым распространенным и известным каждому вариантом, т. к. именно они устанавливаются в большей части типовых квартир. Согласитесь, старые приборы из чугуна едва ли можно считать стильными и привлекательными. Новые модели смотрятся лучше, но по эстетическим показателям все же существенно уступают приборам из других материалов.

Радиаторы ЧМ2

Как известно, чугун очень тяжелый. Батареи, выполненные из него, много весят, что не может не сказаться на сложности транспортировки и монтажа.

Рассмотрим их основные преимущества.

1. Чугунные радиаторы надежны и долговечны. Они могут прослужить до 40 лет без ремонта, чего нельзя сказать о батареях, изготовленных из других материалов.
2. Чугун медленно остывает, хотя так же медленно прогревается, а также устойчив к образованию коррозии.
3. У этого металла высокий показатель теплоемкости. Нагрев происходит посредством конвекции.
4. Подобные батареи могут эксплуатироваться даже с теплоносителем низкого качества, содержащим посторонние примеси и взвеси.

5. Чугунные батареи стоят относительно дешево (исключение составляют лишь дизайнерские модели от иностранных производителей).

Но есть у чугуна и недостатки, среди которых:

• значительный вес;
• медленный нагрев;
• неэстетичность.

Крепление чугунных радиаторов к стенам из различных материалов

Таблица 3. Сравнение чугунных батарей от наиболее известных производителей

Производитель/модель	Вес, кг	Объем, л	Площадь нагрева одной секцией, м²	Мощность, Вт	Давление, атм.	Размеры, мм
1. Konner, Модерн	До 4,75	До 0,96	–	До 150	12	80х60х565
2. ЧМ-3	До 7	1,38	0,25	156	9	120х90х570
2. ЧМ-2	До 6,3	0,8-0,95	0,2	100-142	9	100х80х570
2. ЧМ-1	До 4,8	0,9	0,1-0,16	110	9	70х80х570
5. МС-140	До 7,1	1,45	0,24	160	9	140х93х588

Плюсы и минусы навесных фасадов

Вентфасад являет собой сложную инженерную систему, которая имеет свои достоинства и недостатки. Популярность навесных фасадов обусловлена архитектурными и технологическими преимуществами перед другими конструкциями фасадов. НВФ непрерывно работает на поддержание влажностного режима. При использовании утеплителя возрастает теплоизоляция помещений, что благотворно влияет на поддержание микроклимата внутри здания при любых погодных условиях

Теплоизолированные снаружи стены способны накапливать и равномерно отдавать тепло, что важно при нестабильной работе отопления, кратковременных отключениях. Теплоизоляторы повышают энергоэффективность зданий и положительно влияют на экономичность при эксплуатации строений

Стены, обложенные утеплителем, значительно менее звукопроницаемы. Навесные фасадные системы применимы при строительстве как вновь возводимых зданий, так и при реконструкции уже введенных в эксплуатацию. При этом конструкция легко монтируется, не требуя использования сложного, высокотехнологичного оборудования. Системы вентфасадов не требуют ремонтного обслуживания. В случае повреждения единичного элемента, его не сложно заменить, не вмешиваясь в целостность фасада. При проведении ремонтных, реставрационных работ, навесной фасад легко демонтируется, и имеет возможность повторной установки. Срок эксплуатации НВФ в зависимости от материалов составляет до 50 лет. Навесная фасадная конструкция позволяет скрыть видимые дефекты поверхности, которые трудно скрыть другими отделочными материалами. Допускается использовать навесные фасады в отделке домов в сейсмически опасных зонах. Вентфасады пожаробезопасны.

К архитектурным преимуществам стоит добавить разнообразие материалов, комбинирование, гибкость архитектурно-дизайнерских решений. Созданы условия для смены облицовки по материалу, цвету, фактуре, не меняя несущий каркас.

К технологическим плюсам относят скорость монтажа фасадной конструкции; возможность установки в любое время года.

Экономические преимущества. За счет снижения сумм счетов за отопление и потребления электроэнергии на кондиционирование затраты на утепленный навесной фасад окупаются в течение 5 лет.

К недостаткам вентилируемых фасадов относят такое явление как гул во время сильного ветра. Посторонний звук возникает если расстояние между утеплителем и облицовкой необоснованно высоко. Другим тезисом является скорее не минус самой конструкции и материалов, сложность в выборе исполнителя.

Разновидности отопительных приборов

Прибор конвективно-радиаторного типа алюминиевый

Конструкция и эффективность обогревателя определяет способы передачи тепла. Это главная классификация приборов.

• Конвективные – передают не менее 75% тепла путем конвекции – струями. Пример – конвекторы, ребристые трубы. Источник – обычно ТЭН, нагревает воздух, он передается в комнату, а уже от теплых воздушных масс нагреваются поверхности, мебель и люди. Приборы могут быть весьма эффективными за счет скорости прогрева воздуха, однако потребляют много электроэнергии.
• Конвективно-радиационные – передают от 50 до 75% тепла конвективным методом. Это большинство традиционных обогревателей: радиаторы, напольные обогреватели, гладкотрубные.
• Радиационные – 50% тепла составляет излучение. Сюда относят ИК-обогреватели, потолочные и панельные приборы. Отопитель генерирует инфракрасное излучение, в этом случае сначала нагреваются поверхности, предметы и люди в комнате, а только затем – воздух. Исключение воздуха из цепочки передачи тепла сокращает расходы на обогрев.

Конвективно-радиационные отопители устанавливают чаще всего. Приборы имеют высокий КПД, дешевы и практичны.

По типу теплоносителя

В системе отопления используются разные типы теплоносителя антифриз, вода, минеральное масло

Традиционная система обогрева реализует следующую схему. Источником тепла служит котел – газовый, электрический, двердотопливный. Он нагревает некоторый объем теплоносителя, тот поступает в систему и отдает тепло через поверхность труб и отопительных приборов.

Теплоноситель должен соответствовать многим требованиям: поглощать и отдавать достаточный объем тепла, не вызывать коррозии, нагреваться до необходимой температуры.

• Вода – единственный вариант для центрального отопления. Причина – большие расстояния между источником тепла и потребителем. Замена на любой другой вариант повышает цену отопления в десятки раз.
• Пар – так называемый сухой. Используют в вакуумно-паровых системах, в системах низкого и высокого давления. Плюс – помещение прогревается в 3 раза быстрее, отсутствует риск промерзания труб. Недостаток – высокий расход топлива.
• Антифриз –«незамерзайка». Глицериновый раствор, раствор этиленгликоля, пропиленгликоля и другие. Жидкости исключают замерзание даже в трубах с самым малым диаметром. Антифриз рекомендуют заливать в водяной теплый пол. Теплоноситель при циркуляции выполняет роль смазки, что увеличивает срок эксплуатации труб и радиаторов. Недостаток – необходимость подбирать антифриз к типу котла.
• Трансформаторное или минеральное масло – теплоноситель в масляных обогревателях. Это вязкая, теплоемкая жидкость, способная долго отдавать тепло воздуху в комнате.

По техническим характеристикам

Керамические обогреватели устойчивы к коррозии, поэтому дольше работают без поломок

Чтобы оценить КПД той или иной модели, необходимо проанализировать технические показатели.

Теплоотдача – главный критерий. По этому признаку радиационный аппарат лучше конвективного

Из радиаторов чугунный отличает самая высокая тепловая инерция, а лучше всего передает тепло алюминиевый.
Рабочая поверхность – важно учитывать общую площадь батареи, а не количество секций. Расчет габаритов отопителя выполняют с учетом объема помещения.
Стойкость к коррозии – максимально устойчивы керамические обогреватели

Из металлических моделей лучшие – алюминиевые.
Стойкость к давлению – наиболее устойчивы конвекторы, поскольку такая нагрузка в них отсутствует. Из радиаторов лучшие – чугунные и биметаллические.
Простота ухода – конвекторы и алюминиевые панели нужно лишь периодически протирать. Чугунные и стальные необходимо окрашивать.
Срок службы – дольше всего служат чугунные батареи – 50 лет. Биметаллические эксплуатируются 30–40 лет. Наименее долговечны стальные – не более 10–15 лет.

Теплотехнические характеристики – не единственный параметр выбора. Радиаторы должны соответствовать требованиям выбранной системы обогрева.

По каким принципам осуществляется классификация электронагревательных приборов

Все современные электрические отопительные устройства классифицируются следующим образом.

По способу монтажа прибора:

• Переносные или мобильные, к которым можно отнести масляные радиаторы и различные конвекторы.
• Установленные на одном месте или стационарные, включающие в себя бойлеры, кондиционеры, электрические котлы и камины, инфракрасные нагреватели.

По виду теплоносителя, который нагревается в приборе:

• Воздушные – обогрев окружающего пространства осуществляется посредствам прогревания воздуха. К ним можно отнести конвекторы, радиаторы, электрокамины и многие другие устройства.
• Жидкостные – теплоносителем в них служит какая-либо жидкость, имеющая хорошую теплоемкость: вода, масло, антифриз. Наиболее известными приборами с таким принципом работы являются электрокотлы и бойлеры.
• Твердотельные или излучательные – тепло в этих устройствах передается от источника на какую-нибудь твердую поверхность, которая затем нагревает воздух в окружающем помещении. К ним относятся лучистые и инфракрасные нагреватели.

По типу нагревательного элемента (ТЭНа):

Стандартные трубчатые элементы с успехом используют во многих видах отопительных приборов, которые работают на электроэнергии. Они могут иметь очень широкий диапазон технических характеристик, как по производительности, так и по мощности. Производят их из стали и титана.

Стандартный трубчатый тип нагревательных элементов

Оребренные трубчатые – похожи на предыдущие, но имеют ребристую поверхность, повышающую теплоотдачу. Они используются только в приборах, где теплоносителем является газовая среда (тепловые завесы и конвекторы). Делают такие элементы из нержавеющей или конструкционной стали.

Так выглядят оребренные ТЭНы

Блочные электронагреватели представляют собой несколько ТЭНов, соединенных в один конструктивный узел. Такие устройства устанавливают в приборы, где существует возможность регулировки мощности. Теплоносителями в них может выступать жидкость или сыпучие твердые вещества.

Блок электронагревателей, собранный в один узел

Оборудованные терморегулятором – являются самым распространенным видом бытовых электронагревателей для отопления, имеющего жидкостный теплоноситель. Их делают из меди, стали, или никеле-хромового сплава.

Оборудованный терморегулятором ТЭН

Все рассмотренные нагревательные элементы являются только главными деталями устройств, об особенностях которых читайте далее.

Конвекторные радиаторы.

Принцип действия конвекторных отопительных приборов следующий: в конструкции присутствует медная трубка, по которой течёт теплоноситель. Трубка выступает в роли стимулятора. Во время процесса горячий воздух идёт вверх, а холодный вниз. Замена воздуха протекает в коробе из не греющегося металла. Лучшее место для конвекторных радиаторов — это место под низко расположенными окнами. В этом случае радиатор препятствует току холодного воздуха. По внешнему виду отопительные приборы данного типа могут быть в форме: плинтуса, настенного блока, скамейки, внутрипольные.

Конвективные радиаторы отопления

Достоинства:

Недостатки:

Водяная система

Чаще всего используются и оттого имеют самый широкий ассортимент отопительные приборы водяных систем отопления. Это объясняется их неплохим КПД и оптимальным уровнем затрат на приобретение, монтаж и обслуживание.

Конструктивно устройства не слишком отличаются друг от друга. Внутри каждого имеются каналы для протекания горячей воды, тепло от которой передается поверхности прибора, а затем, при помощи конвекции, воздуху комнаты. По этой причине они называются конвекционными.

В водяных системах отопления могут пользоваться следующими типами радиаторов:

• чугунными;
• стальными;
• алюминиевыми;
• биметаллическими.

Все эти отопительные приборы имеют свои особенности, благодаря которым выбираются для каждого конкретного случая в зависимости от площади комнаты, нюансов монтажа, качества и вида теплоносителя (которым иногда бывает антифриз).

Чугунные батареи

Чугун был одним из самых популярных материалов в отечественных системах отопления. Его выбор, как правило, был обусловлен сравнительно невысокой стоимостью. Позже такие приборы стали использоваться реже, так как обладают небольшим коэффициентом теплоотдачи (всего 40%), за счет чего мощность одной секции равна примерно 130 Вт. Хотя их до сих пор можно встретить в системах старого образца. В современном интерьере иногда используют дизайнерские модели чугунных радиаторов.

Преимуществами таких приборов является большая площадь поверхности, отдающей тепло помещению, и длительный эксплуатационный период (до 50 лет). Хотя недостатков все же больше – к ним относятся и сравнительно большой объем используемого теплоносителя (до 1,4 литра), и трудность ремонта, и инертность нагрева, за счет которой повышение температуры прибора осуществляется сравнительно медленно, и даже необходимость периодической (минимум раз в 3 года) прочистки. Кроме того, тяжелые секции очень трудно устанавливать.

Радиаторы из алюминия

Использование алюминиевых радиаторов позволяет обеспечить максимальный уровень теплоотдачи – мощность секции может достигать 200 Вт (чего достаточно для отопления 1,5–2 кв. м).

Их стоимость вполне доступна, а небольшой вес позволяет провести установку самостоятельно. Правда, эксплуатация прибора возможна на протяжении всего лишь 20–25 лет.

Биметаллические батареи

К их преимуществам можно отнести наличие в конструкции конвекционных панелей, улучшающих циркуляцию воздуха по поверхности, простоту установки приборов для регулирования интенсивности расхода теплоносителя, а также простоту монтажа. Секция радиатора, имеющая мощность до 180 Вт, способна отапливать около 1,5 кв. м площади.

Несмотря на достоинства, которые имеют такие отопительные приборы, существуют и проблемы их использования. Так, например, для биметаллических радиаторов не рекомендуется разбавление воды антифризами, которые, хотя и не позволяют системе замерзать, отрицательно влияют на внутренние поверхности нагревательных устройств.

О различных элементах системы отопления

Все используемые комплектующие для систем отопления могут быть разделены на несколько различных групп.

Котельное оборудование

К нему можно отнести:

• водогрейный котел;
• расширительный бак;
•  насос;
• горелку;
• автоматику управления работой и обвязку котла.

Так, котел определяется по доступному виду топлива, расширительный бак в зависимости от типа системы может быть открытым или закрытым, что опять же определяется системой отопления. Все эти вопросы – какое оборудование для отопления дома будет использоваться, должны быть решены на этапе проектирования.

Котельное оборудование

Достаточно отметить, что при выборе системы отопления, в которой используется естественная циркуляция, дополнительный насос не требуется, так что правильная постановка задачи, какой она должна быть, позволит значительно сократить затраты на ее создание. В то же время комплектующие для отопления частного дома должны подбираться под параметры конкретных условий работы на этапе проектирования.

Отопительные приборы

Они являются не менее значимой частью системы отопления, чем котел. Достаточно сказать, что именно они непосредственно обогревают помещения. На сегодняшний день применяемые нагреватели для отопления обычно делятся по виду материалов, используемых при изготовлении. Как правило, это радиаторы:

• алюминиевые;
• биметаллические;
• стальные;
• чугунные.

Алюминиевые радиаторы	Биметаллические радиаторы
Стальные радиаторы	Чугунные радиаторы

Трубы

Не менее обширен выбор подобных компонентов системы отопления. Наиболее используемыми как материалы для отопления частного дома являются:

• металлические, в том числе
• стальные;
• медные;
• оцинкованные;
• нержавеющие;
• полимерные, в том числе:
• полиэтиленовые;
• металлопластиковые;
• полипропиленовые;
• армированные.

Выбор того или иного типа труб во многом зависит от возможностей создателя системы отопления. Так, медные при всех своих достоинствах дороги, то же самое относится к нержавеющим и оцинкованным трубам. Во многих случаях определяющим становится выбор способа их соединения, металлические чаще всего требуют сварки или пайки, а также использования резьбовых соединений, что подразумевает обладание определёнными навыками. Кроме того, такие трубы тяжелы и неудобны в работе. Но зато они обладают высокой механической прочностью

Стальные трубы	Медные трубы
Полипропиленовые трубы	Металлопластиковые трубы

Поэтому, выбирая материалы для отопления, такие как трубы, необходимо учесть множество дополнительных факторов, в том числе далеко не маловажным будет их цена. Во многом она зависит от выбранного типа разводки – двухтрубная или однотрубная.

Однотрубная и двухтрубная системы отопления

Запорно-регулирующая арматура

Должна рассматриваться как неотъемлемая часть системы отопления. Ее предназначение – регулировка температуры, которая может осуществляться изменением потока теплоносителя как на выходе из котла отопления, так и на любой точке трубопровода. С этой целью используются различные комплектующие, для отопления в качестве регулирующих элементов применяются:

• вентили, шаровые краны и задвижки;
• редукторы давления;
• датчики давления и потока;
• воздухоотводчики и поворотные заслонки;
• обратные клапаны;
• предохранительные, запорные и балансировочные клапаны;
• манометры;
• термостатические устройства.

Подобная арматура устанавливается в необходимых местах, начиная от обогревательных котлов и заканчивая непосредственно радиаторами отопления.

Запорно-регулирующая арматура системы отопления

Фильтры

Рассмотренное оборудование для отопления дома будет неполным, если обойти вниманием такой его компонент, как фильтры. Они препятствуют попаданию мусора в котел и обеспечивают поступление в него чистой воды

Конструктивно они могут быть разной формы (косые, прямые) и разного диаметра, позволяющего использовать их в любых трубопроводах

Конструктивно они могут быть разной формы (косые, прямые) и разного диаметра, позволяющего использовать их в любых трубопроводах.

Водяное оборудование

Котлы, работающие на газе, являются самыми недорогими и удобными в эксплуатации.  При помощи настенного варианта котла, можно еще и сэкономить пространство в помещении. Газовые котлы могут работать как на магистральном, так и на сжиженном газе.

Напольные котлы для бытовых систем отопления обладают массивными стальными или чугунными теплообменники. Мощность таких котлов достигает 270 кВт, а вес всего оборудования превышает 100 кг. Не редко такие устройства укомплектовываются насосом и расширительным баком, представляя собой уже мини-котельную.

Настенные газовые котлы обладает меньшей производительностью. Мощность такого газового оборудования редко превышает 60 кВт (100 кВт для конденсационных моделей). Вес настенного оборудования составляет 30–50 кг. Отличительной особенностью таких устройств является практически бесшумная работа и компактность. При этом в комплекте оборудования также могут идти дополнительные элементы.

Необходимо помнить, что для установки любого газового котла понадобится получить соответствующее разрешение от контролирующих органов.