Обогрев комнаты радиатором центрального отопления вид теплопередачи. Радиаторы отопления

Вопрос выбора подходящего радиатора для отопления дома или квартиры играет немаловажную роль. Ведь от этого зависит безопасность, возможность экономии на энергоресурсах, соответствие дизайну интерьера, тепло, а значит, и ощущение комфорта в жилье. Для ответа на вопрос, для центрального отопления, сперва необходимо установить технические характеристики и особенности работы каждого вида современных батарей.

Выбирать радиатор отопления необходимо учитывая множество факторов.

При приобретении радиатора немаловажное значение имеют следующие аспекты:

  • Эффективность функционирования, то есть, способность обогреть помещение.
  • Безопасность и длительность эксплуатации.
  • Доступность в ценовом плане.

Также выбор отопительных радиаторов во многом определяется тем, в какую систему они будут вмонтированы, - центральную или автономную.

Централизованная система, используемая в многоквартирных домах, обладает следующими особенностями:

  1. Обычно рабочее давление в данной системе при подаче в районе 4-5 кгс/см 2 и чуть меньше на выходе. В частных домах максимальное давление составляет всего 2 кгс/см 2.
  2. В центральных системах гораздо выше вероятность непредвиденных обстоятельств, связанных с гидроударами, применением теплоносителей с температурой больше допустимой и др.

Непосредственное влияние на выбор радиатора оказывают и технические характеристики системы отопления, которые определяются:

  • Величиной рабочего давления.
    Основное правило: давление у отопительных батарей больше, чем в помещении, в котором они устанавливаются. Иначе - в скором времени появится течь.Непосредственное влияние на выбор радиатора оказывают и технические характеристики системы отопления, которые определяются:
  • Типом системы отопления - одно- либо двухтрубная.
  • Мощностью радиатора. Важнейшая величина, которая обозначает эффективность отдачи тепла от источника к потребителю, то есть, насколько качественно радиатор обогревает дом. На показатель мощности оказывает влияние наличие окон и материал, из которого они изготовлены (древесина или пластик), тип дома (панельный или кирпичный), количество внешних стен, площадь помещения. Величина требуемой определяется умножением площади комнаты на 100 Вт и увеличивается на определенный процент в зависимости от различных факторов:
    • при наличии 2 наружных стен и 2 окон - на 30%;
    • при выходе окон на северную сторону - на 10%.
  • Размерами радиаторов. Устройство должно по габаритам соответствовать месту, предназначенному для монтажа. Оптимальное расстояние между окном и радиатором - от 10 см и больше, полом и радиатором - от 6 см. Ширина радиатора должна превышать 50% ширины окна, под которое он устанавливается.

Основные виды радиаторов обладают следующими характеристиками:

Также не стоит забывать про такие нюансы как наличие терморегулятора, диаметр труб, ширина окна.

Основные виды радиаторов для центрального отопления, их недостатки и преимущества

Чугунные радиаторы. Лидирующий по распространенности вид радиаторов на протяжении нескольких десятилетий. Существенно изменился только внешний вид - есть модели, являющиеся настоящими дизайнерскими образцами (стоимость их соответствующая). Хороши в использовании в жилых и производственных многоэтажных зданиях.

Преимущества:

  • высокая теплопередача;
  • прочность и долговечность;
  • неприхотливость и выносливость;
  • большое проходное сечение, позволяющее сохранять пропускную способность даже при накоплении отложений.

Недостатки:

  • необходимость промыва 2-3 раза в год;
  • уязвимость к сильным механическим воздействиям (батарея может треснуть);
  • высокая цена.

Алюминиевые радиаторы. В настоящее время пользуется огромной популярностью у россиян. Состоят из секций, количество которых зависит от площади обогреваемого помещения. Именно данный вид характеризуется наибольшей степенью обогрева, достигаемой за счет высокой теплопроводности самого металла и увеличения площади теплопроводности, благодаря развитой системе оребрения. По конструкции выделяют модели секционные и цельные.

Для централизованных систем отопления радиаторы из алюминия не рекомендуются к эксплуатации. Поскольку при наличии кислорода в теплоносителе этот металл окисляется, и происходит «завоздушивание» секций из-за выделения водорода. Для избежания этого устройству требуется регулярный уход и откачка воздуха.

Преимущества:

  • легкость;
  • внешняя привлекательность;
  • прочность и надежность;
  • отличная теплоотдача.

Недостатки:

  • подверженность коррозии;
  • необходимость регулярного спускания воздуха из радиатора через воздухоотводный клапан;
  • деформация алюминия при гидроударе;
  • твердые частицы, присутствующие в теплоносителях, способствуют разрушению стенок устройства изнутри, что снижает срок эксплуатации устройства (эта проблема решается путем оснащения радиатора грязевиками и дополнительными фильтрами, требующими регулярной чистки);
  • при соединении алюминиевых труб с медными, быстрое разрушение алюминия.


Стальные радиаторы.
Распространенный вид в условиях малоэтажного частного строительства. Для централизованного отопления не лучший вариант, поскольку:

  • обычно рабочее давление в отопительной системе превышает допустимое;
  • при гидравлическом ударе эксплуатационный срок значительно сокращается и составляет всего нескольких месяцев.

Преимущества:

Недостатки:

  • подверженность коррозии;
  • средний срок службы при соблюдении эксплуатационных правил - не больше 7 лет.

Биметаллические радиаторы. Сочетают преимущества двух предыдущих видов радиаторов, за счет особой конструкции - алюминиевой оболочки и стального сердечника. Используются при любом виде отопления, но особенно с хорошей стороны зарекомендовали себя в высотных зданиях с центральным отоплением.

Преимущества:

  • способность выдерживать значительные нагрузки и гидравлические удары, прочность;
  • высокая теплоотдача;
  • небольшой вес и продуманная форма, способствующая эффективному обогреву помещения.

Недостатки:

  • высокая цена, обусловленная сложностью конструкции.

Выводы

Итак, дать однозначный ответ на вопрос, какие радиаторы отопления лучше для центрального отопления, не представляется возможным, поскольку каждая конкретная ситуация индивидуальна и выбор зависит от особенностей жилищных условий и ценового диапазона. Но в общем случае мнения экспертов сводятся к следующему:

  1. В силу непредсказуемости центрального отопления лучшими на сегодняшний момент считаются , сочетающие в себе механическую прочность, высокую теплоотдачу и эстетичный вид. Основной минус - высокая стоимость.
  2. Чугунные радиаторы также заслуживают внимания, но требуют большего ухода.
  3. От стальных и алюминиевых радиаторов в домах с центральным отоплением лучше отказаться, в силу особенностей данных металлов - подверженность коррозии, взаимодействие с другими металлами и др.

В многоквартирных жилых домах поддержание нормативной температуры воздуха в помещениях обеспечивается системой центрального отопления. Основным видом отопительных приборов центральной сети являются радиаторы, выполненные из различных материалов. Ответу на вопрос – как обогревается комната радиатором центрального отопления – посвящена данная публикация.

По материалам изготовления радиаторы водяного отопления делят на 4 основных группы:

  1. Алюминиевые;
  2. Биметаллические;
  3. Чугунные;
  4. Стальные (панельные и трубчатые).

У каждого из материалов изготовления радиаторов имеются свои, особые теплофизические характеристики. Для систем отопления главными являются показатели теплопроводности и прочности. Величина теплопроводности оказывает прямое влияние на теплоотдачу прибор – чем она больше, тем качественней передается тепло от горячей воды воздуху отапливаемого помещения. Прочность изделия необходима для обеспечения работы батареи под высоким давлением и температурой теплоносителя.

Наилучшими показателями по эффективности передачи тепла обладают алюминиевые и биметаллические батареи, чугунные и стальные изделия уступают им по этому показателю почти в 2 раза.

Каждый из материалов батарей имеет свои требования к составу теплоносителя. Устройства из стали и со стальными каркасами (биметаллические) подвержены коррозии при большом содержании кислорода, алюминий чувствителен к величине водородного показателя. Только чугун отличается малым коррозионным износом и нейтрален к химическому составу воды.

Принцип работы радиатора заключается в использовании конвективного движения воздуха. По законам физики теплый воздух всегда поднимается вверх из-за меньшей плотности (и соответственно веса). Теплоноситель с высокой температурой движется во внутреннем полом пространстве батареи и нагревает стенку устройства из металла. Металл передает тепло воздуху помещения.

Холодный воздух сосредоточен в нижней части помещения, он поступает в наружную конструкцию радиатора, нагревается и поднимается вверх. Его место занимает новая порция холодного воздуха. Такое движение реализуется на постоянной основе (при условии нагрева радиатора теплоносителем).

Для оптимизации движения воздуха через конструкцию батареи поверхности изделий оснащаются пластинами оребрения. Они увеличивают площадь теплообмена и корректируют направление движения воздуха. Кроме того, для реализации конвективного движения воздуха необходимо, чтобы между радиатором и ограждающими конструкциями имелись зазоры. Нормативная величина их имеет следующие значения:

  1. Расстояние от пола – от 60 до 100 мм;
  2. Расстояние от стены до задней плоскости устройства – не менее 20 мм;
  3. Зазор от верхнего среза батареи до подоконника – не менее 50 мм.

Кроме конвективной теплоотдачи радиаторы передают тепло с помощью лучистого теплообмена (теплового излучения). Тепло при этом передается непосредственно окружающим предметам.

Тепловая мощность радиаторов корректируется с помощью различных видов арматуры – шаровых кранов, ручных и терморегулирующих вентилей. Кроме того, теплоноситель поступает в сеть с определенной температурой, которая меняется теплоснабжающими организациями в зависимости от температуры окружающего воздуха.

Радиаторы являются основным видом отопительных приборов в центральных системах отопления многоэтажных домов. Они отличаются простотой устройства и эксплуатации, обладают высокой прочностью и эффективностью. Еще один важный фактор – батареи всегда дешевле вторых по популярности водяных приборов отопления – конвекторов.

После того, как мы уже построили или сделали ремонт в квартире или доме, задаемся вопросом сохранения тепла в нашем жилище. Как бы мы не изолировали и утепляли помещение, оно все равно будет терять драгоценное тепло. Самым распространенным отоплением является радиаторное отопление. Но не все обращают внимание на правильный монтаж самих радиаторов, а смотрят больше всего на красоту в доме, пренебрегая функциональностью отопления .

Отопление помещения радиаторной системой

Существует несколько видов радиаторов по материалу изготовления - чугунные и металлические, по способу крепления - настенные и внутристенные, по способу подключения - с боковым подключением и с нижним подключением.

Принцип работы батареи в отоплении комнаты очень прост и понятен: радиатор отдает тепло от теплоносителя (обычно это вода) через воздух в комнату. Не сложно понять и то, что чем больше площадь радиаторной батареи, тем больше тепла отдается в помещение. Для увеличения площади радиатора отопления и придумали змеевидную форму радиатора, таким образом теплоноситель проходит более длинное расстояние и происходит больший обмен теплом с комнатой.

Если же для помещения не требуется большого отопления, тогда батареи можно сделать в виде одной пластины или трубы.

Эффективность отопления через радиатор зависит не только от площади самого радиатора, но и от естественной циркуляции воздуха вокруг самого радиатора. Как известно теплый воздух всегда поднимается вверх, а холодный вниз. Нагретый воздух от радиатора поднимается к потолку комнаты и затем охлажденный опускается по стенам к полу и снова подходит к батареи и цикл повторяется снова.

Из вышесказанного становится понятно, что качество отопления будет зависить от доступности радиатора, т.е. от его открытости. Сейчас многие люди любят прятать радиаторы в ниши и закрывать их фальшпанелями. Таким образом уменьшается конверсия воздуха в помещении. Поэтому, когда задумаетесь над устройством радиаторов и расстановкой мебели, задумайтесь и над эффективностью отопления.

Самым лучшим расположением радиатора считается его монтаж на самой холодной стене или под окном, если оно есть. Таким образом весь холодный воздух, поподающий в комнату сразу нагревается.

Самая оптимальная температура радиатора - это 60 градусов и не более, так как при более высокой температуре происходит сгорание частиц пыли и чрезмерное нагревание воздуха, а когда воздух слишком сухой в комнате, то и находится в ней не очень комфортно. Маленький совет: вовремя убирайте пыль с радиаторов, это избавит вас от неприятного запаха в комнате и улучшит конверсию воздуха в помещении.

Но если вы все таки хотите устанавливать декоративные панели на радиатор, тогда для лучшего эффекта отопления необходимо, чтобы в панеле были большие отверстия и она не доходила до пола для конверсии воздуха.

Для комфортной темперуры в помещении необходимо подобрать радиатор или расчитать его размер. Для этого имеются нормы, по которым специалисты производят расчет радиаторов.

Также комнату можно и отапливать с помощью открытых обогревателей - печи и камины, но не всегда уместно расположение таких приборов в комнате. А при выборе электрообогревателей избегайте открытых спиралей, так как они очень сушат воздух и душать таким воздухом очень неприятно и не полезно.

Используйте правильный монтаж и правильную эксплуатацию радиаторов для отопления помещения.


Обычно, передача тепла производится тремя основными способами, это перенос тепла от тела к телу, проводимость тепла при переносе в газах, а также в сыпучих или жидких средах, или конвенция и за счёт электромагнитного излучения тел, находящихся в состоянии термодинамического равновесия.

Отопительные системы основываются на одном из таких принципов. В домах, возведённых давно, тепло поступает в квартиру через естественную конвенцию. Нагревшаяся вода поступает из отопительной системы в батареи , холодная вода снова поступает в котёл. Подобную схему «круговорота воды», не назвать эффективной, однако она применяется и сегодня. В повседневном употреблении «батареей» как раз называют радиатор отопления. Таким способом отапливаются практически все квартиры, особенно «хрущёвки», «брежневки». Передача тепла осуществляется путём конвенции. Радиатор формируется из нескольких секций, внутри этих секций располагаются каналы, в которых циркулирует теплоноситель. От батареи тепло передаётся энергией и конвенцией.


Чаще всего, в зданиях отопление производится радиаторами из чугуна, алюминия, биметаллическими и стальными . По названию легко понять, что между радиаторами отличие, в основном в материале их которого они выполнены. Само устройство радиаторов, в целом сходно. Конструкция уже «устоялась» и менять её более хлопотно, вот и эксплуатируется привычная модель.


При выборе радиатора для дома, о каждом типе радиатора потребуется получить более подробную информацию. Особенно относительно материала. Именно от свойств материала, во многом зависит, как долго проработает та, или иная система отопления. В этом отношении наиболее прочным материалом будет чугун и биметалл , сталь и алюминий, обычно менее надёжны в плане коррозии.

", где вкратце коснулись темы организации отопления в доме. Сегодня, в статье "Отопление дома — для жильцов! " расширим и углубим тему.

Отопление дома — для жильцов! Что имеется в виду? А то, что когда вы планируете устроить у себя новую систему отопления (или заменить старую), то лучше всего ориентироваться на то, что нужно именно вам. Для того, чтобы не оказаться гордым владельцем неэффективной системы отопления, нужно учитывать, что при подборе для себя необходимо учесть ряд её характеристик:

  1. Отопление дома должно быть более надёжным в смысле эксплуатации и, как следствие этого, более долговечным - в смысле срока службы. Долговечность весьма актуальна, поскольку система отопления являет собой сложную разветвлённую сеть труб, интегрированных в тело здания, является его составной и неотъемлемой частью. Применительно к системе отопления надёжность заключается в её безаварийности в смысле уменьшения вероятности поломок и протечек, и высокой ремонтопригодности . Ремонт системы отопления весьма болезненная процедура, а полная замена труб по степени бедствия равнозначна пожару.
  2. Система отопления должна обладать стабильными гидравлическими характеристиками и тепловой устойчивостью (возможностью управления и предсказуемостью потоков теплоносителя в трубах). То есть, чтобы тёплая вода не стала вдруг "застаиваться" где не надо, и не доходить туда, куда нужно.
  3. Она должна быть более теплоёмкой и, как следствие этого, более теплоинерционной. То есть нужно располагать возможно большим запасом горячего теплоносителя (энергии) для того, чтобы в случае аварии или сбоя в системе отопления дом как можно дольше оставался тёплым. Это актуально в первую очередь для дома из кирпича .
  4. Система должна иметь низкое гидросопротивление . Чем оно ниже, тем система лучше. Для этого путь теплоносителя должен быть по возможности свободен от препятствий, таких как изгибы, сужения, углы, изменения направления потока. На пути должно быть поменьше разного рода приборов, создающих препятствия - вентилей, регуляторов и так далее. В идеальном случае гидросопротивление может быть настолько низким, что теплоноситель (вода) циркулирует в системе отопления сам под действием законов физики, согласно которым более тёплые массы поднимаются наверх, а холодные опускаются вниз, замещая их. Именно так действуют системы отопления с естественной циркуляцией.
  5. Лучше всего системе быть электронезависимой - с целью обеспечения жизнестойкости дома. Это актуально, когда люди не проявляют беспечности и, кроме газового или солярного котла, устанавливают котёл на твёрдом топливе и имеют запас дров на зиму. Кстати, русское слово беспечный, как раз и говорит о людях беззаботных настолько, что они даже не имеют печи.
  6. Система должна по возможности продуцировать тепло более высокого качества .

Что такое "тепло более высокого качества"? Как вообще у тепла может быть качество? Ну, дело вот в чём. Тепло — это не что иное, как скорость движений молекул . Чем быстрее двигаются молекулы, тем более нагрето тело. Чем холоднее тело, тем медленнее двигаются молекулы. Соответственно, абсолютный ноль — это когда ни одна молекула не двигается.

Соответственно, существует несколько способов передачи тепла, то есть, ускорения движения молекул.

  1. Первый способ — это теплопроводность . Характерна в первую очередь для твёрдых тел. В источнике тепла молекулы двигаются быстро, они соприкасаются с менее быстро двигающимся слоем и начинают его "колбасить" — то есть, разогревать. Соответственно, нагретый следующий слой непосредственно контактирует с третьим слоем, ускоряет движения молекул уже в нём — и так далее.
  2. Второй способ — это конвекция . Характерна для жидкостей и газов. Принцип: источник тепла нагревает (то есть, ускоряет движение молекул) порцию жидкости (газа), она меняет свои свойства, становится легче и "всплывает" вверх. На её место приходит не-нагретый холодный воздух (или вода), где молекулы двигаются медленнее, и так далее, получается круговорот тёплых и холодных масс.
  3. Третий способ передачи тепла — это тепловое излучение . В данном случае нагретое тело излучает электромагнитные волны в инфракрасном диапазоне. Эти электромагнитные волны "летят" до окружающих предметов, и дистанционно, без непосредственного контакта с источником тепла, заставляют молекулы этих предметов двигаться быстрее. Соответственно, предметы, окружающие источник, нагреваются. Примеры: костёр, печка.

Предполагается, что обычное, наиболее часто встречающееся в случае с системой отопления тепло — конвекционное — имеет низкое качество. То есть, батарея (или тепловой вентилятор) греет воздух, а воздух уже греет человека. Чем плох нагрев воздуха? Дело в том, что когда нагрет воздух, а окружающие предметы — стены, потолок, пол, мебель и т.д. холодные, то в таком помещении некомфортно находиться . Возникает ощущение "нежилого помещения", временного жилья и отсутствует .

Естественно, со временем температура воздуха поднимается настолько, что стены, потолок, пол и мебель нагреваются, то они начинают излучать тепло самостоятельно. И если вдруг охладится воздух, то в комнате некоторое время будет нормальная температура за счёт того, что остывают стены и делятся своим теплом. В данном случае тепло передаётся в первую очередь не конвекционно, через нагретый воздух, а путём теплового излучения.

Почему лучевая передача тепла — более хороший вариант, чем конвекция?

Потому что тёплый человек, находящийся в помещении с прогретым воздухом, но холодными стенами, играет роль энергетического донора - он постоянно обогревает их своим инфракрасным (лучистым) теплом, так же как костер обогревает сидящих вокруг него людей. Ведь человек имеет температуру тела 36 градусов Цельсия, а каменные стены, например, обычного панельного дома нагреваются в лучшем случае до температуры 20 градусов, при температуре воздуха в помещении 24 градусов Цельсия.

Соответственно, интересной становится закономерность: чтобы компенсировать постоянные потери инфракрасного (лучевого) тепла человек вынужден больше питаться, есть более калорийную (жирную) пищу, пить более крепкие спиртные напитки, иметь больший жировой слой.

Таким образом, если обобщить, то можно сказать, что

  • более высокое качество у тепла тогда, когда оно передаётся лучистым путём, путём излучения инфракрасных волн,
  • тогда как передача тепла с помощью диффузии тёплого воздуха, конвекционно — менее качественный тип.

Естественно, на вкус и цвет товарища нет — однако личные наблюдения в данной области позволят вам вынести своё собственное суждение на высокое или низкое качество тепла. Мы же идём дальше.

Сравним с точки зрения конвекции и инфракрасного излучения современные пластинчатые радиаторы и древние чугунные радиаторы. Какие из них какой способ передачи тепла преимущественно используют?

Современные пластинчатые радиаторы — это по своей сути конвекторы. Они отдают более 70% своего тепла уже конвективным путём, имеют минимальный объём теплоносителя, легки и элегантны. Мы поставим вам тонкие трубы, небольшие, компактные, но тёплые (раскалённые докрасна) элегантные конвекторы. Чтобы всё это заработало, мы установим мощный насос (насосы) и прокачаем эти несколько канистр теплоносителя - рано, или поздно, или никогда… Сэкономив на материалах - радиаторах и сечении труб однажды, хозяин такого «богатства» обрекает себя на постоянные мучения.

С другой стороны, чугунные радиаторы передают тепло преимущественно в виде излучения. Чугунный радиатор надёжен, долговечен и неприхотлив, имеет низкое гидросопротивление и поэтому прекрасно ведет себя в любых системах отопления, в том числе с естественной циркуляцией теплоносителя. К тому же чугунный радиатор теплоинерционен — имеет большой объём теплоносителя, а толстые стенки делают его больше излучающим прибором, чем конвекционным.

То есть, передача тепла при отоплении дома в виде теплового излучения реальна.

Учтём ещё несколько нюансов. Так, по законам физики правильно красить радиаторы не в белый, а в чёрный цвет . Чем чернее прибор - тем больше он излучает (и поглощает) тепла. Художники не зря разделяют краски на тёплые и холодные, такое свойство цвета люди чувствуют интуитивно. В жарких странах носят белые одежды, предпочитают белые автомобили и белят дома - чтобы поменьше нагревались. Лучевая теплоотдача белого радиатора при перекрашивании его в чёрный матовый цвет увеличивается примерно на 20%. Вот пример чёрной батареи в интерьере:

Ещё одна интересная деталь. Радиаторы (и конвекционные, и чугунные) делают ребристыми, чтобы увеличить площадь отдачи тепла. То есть, если брать в теории, то чем больше рёбер, тем лучше, тем больше теплового излучения передаётся от радиатора. На практике этого не происходит потому, что рёбра "смотрят" друг на друга и облучают тепловым излучением не жильцов, а друг друга. Повысить лучевое излучение от радиаторов можно, если устанавливать не 10 секций подряд, а то же количество — но на некотором расстоянии друг от друга. А ещё лучше — отделить их друг от друга и от стенки фольгой. Фольга отражает тепловое излучение и в большей степени передаёт его не радиатору, а обитателям дома.

Также интересный способ повысить лучистое КПД от радиаторов — утеплить их "сзади", и обложить кирпичом спереди. Радиаторы будут греть кирпич, не будут отдавать тепло наружу из-за утепления, а уже нагретый кирпич будет отдавать лучистое тепло людям в комнате. На самом деле такое решение довольно давно известно, и применялось в первую очередь в детских садах — это одновременно защищало детей от горячих батарей.

Важно учитывать, что отопление дома за счёт теплового излучения действительно актуально только тогда, когда дом действительно ХОРОШО утеплён, иначе теплопотери будут намного большими, чем если для отопления используется конвекционный способ. Также важно, что источниками лучистого тепла должны быть в первую очередь пол и потолок, тогда как стены (для уменьшения теплопотерь) должны нагреваться минимально, только чтобы не вызывать дискомфорт (примерно до 22-24 градусов Цельсия).

Вывод: отопление дома должно создаваться для жильцов, и лучше использовать для отопления в первую очередь тепловое излучение.

По материалам http://жива-хата.рф/info/page/239

Отопление дома — для жильцов!