Можно приобрести сколь угодно мощный котел отопления, но не добиться при этом ожидаемого тепла и комфорта в доме. Причиной этому вполне могут стать неправильно подобранные приборы конечного теплообмена в помещениях, в роли которых традиционно чаще всего выступают радиаторы. Но даже и вроде бы вполне подходящие по всем критериям оценки батареи иногда не оправдывают надежд своих хозяев. Почему?
А причина может крыться в том, что подключение радиаторов произведено по схеме, весьма далекой от оптимальной. И это обстоятельство просто не позволяет им показать те выходные параметры теплоотдачи, что анонсируются производителями. Поэтому давайте подробнее разберемся с вопросом: какие возможны схемы подключения радиаторов отопления в частном доме. Посмотрим, в чем преимущества и недостатки тех или иных вариантов. Увидим, какие технологические приёмы используются для оптимизации некоторых схем.
Необходимая информация для правильного выбора схемы подключения радиатора
Для того чтобы дальнейшие пояснения стали неопытному читателю более понятными, имеет смысл для начала рассмотреть, что же собой в принципе представляет стандартный радиатор отопления. Термин «стандартный» применён оттого, что существуют и совершенно «экзотические» батареи, но в планы этой публикации их рассмотрение не входит.
Принципиальное устройство радиатора отопления
Итак, если изобразить обычный радиатор отопления схематично, может получиться примерно такая картина:
С точки зрения компоновки – это обычно совокупность теплообменных секций (поз.1). Количество этих секций может различаться в довольно широком диапазоне. Многие модели батарей позволяют варьировать это количество, добавляя и уменьшая, в зависимости от необходимой тепловой суммарной мощности или исходя из предельно допустимых размеров сборки. Для этого между секциями предусматривается резьбовое соединение с помощью специальных муфт (ниппелей) с необходимым уплотнением. Другие радиаторы такой возможности не предполагают секции их соединены «намертво» или вовсе представляют собой единую металлическую конструкцию. Но в свете нашей темы это отличие принципиального значения не имеет.
А вот что важно – это, так сказать гидравлическая часть батареи. Все секции объединены общими коллекторами, расположенными горизонтально сверху (поз. 2) и снизу (поз. 3). И вместе с тем, в каждой из секций предусмотрено соединение этих коллекторов вертикальным каналом (поз. 4) для движения теплоносителя.
Каждый из коллекторов имеет соответственно по два входа. На схеме они обозначены G1 и G2 для верхнего коллектора, G3 и G4 – для нижнего.
В подавляющем большинстве схем подключения, используемых в отопительных системах частных домов, всегда задействованы только два этих входа. Один подключен к трубе подачи (то есть идущей от котла). Второй – к «обратке», то есть к трубе, по которой теплоноситель возвращается от радиатора в котельную. Остальные два входа перекрываются заглушками или иными запорными устройствами.
И вот что важно – от того, как взаимно будут расположены эти два входа, подачи и «обратки», как раз во многом и зависит эффективность ожидаемой теплоотдачи радиатора отопления.
Примечание: Безусловно, схема дана со значительным упрощением, и во многих типах радиаторов может иметь свои особенности. Так, например, в знакомых всем чугунных батареях типа МС—140 каждая секция имеет по два вертикальных канала, соединяющих коллекторы. А в панельных стальных радиаторах и вовсе нет секций – но система внутренних каналов в принципе повторяет показанную гидравлическую схему. Так что все, что будет говориться далее, в равной мере относится и к ним.
Где труба подачи, а где «обратки»?
Вполне понятно, что для того чтобы правильно оптимально расположить вход и выход в радиатор, необходимо по меньшей мере знать, в каком направлении осуществляется движение теплоносителя. Иными словами, где же подача, а где «обратка». А принципиальное отличие может скрываться уже в самом типе отопительной системы – она бывает однотрубной или двухтрубной.
Особенности однотрубной системы
Эта система отопления особенно распространена в многоэтажках, пользуется довольно широкой популярностью и в одноэтажном индивидуальном строительстве. Ее широкая востребованность прежде всего зиждется на том, что при создании требуется значительно меньше труб, сокращаются объемы монтажных работ.
Если объяснить максимально просто, то эта система представляет собой одну трубу, проходящую от патрубка подачи до входного патрубка котла (как вариант – от подающего до обратного коллектора), на которую словно «нанизаны» последовательно подключенные радиаторы отопления.
В масштабах одного уровня (этажа) это может выглядеть примерно так:
Совершенно очевидно, что «обратка» первого в «цепи» радиатора становится подачей очередного – и так дальше, до конца этого замкнутого контура. Понятно, что от начала к концу однотрубного контура температура теплоносителя неуклонно снижается, и это является одним из наиболее значимых недостатков подобной системы.
Возможно и вертикальное расположение однотрубного контура, которое характерно для зданий в несколько этажей. Такой подход обычно практиковался при строительстве городских многоквартирных домов. Однако, можно его встретить и в частных домах в несколько этажей. Об этом тоже не следует забывать, если, скажем, дом достался хозяевам от старых владельцев, то есть с уже смонтированной разводкой контуров отопления.
Здесь возможны два варианта, показанные ниже на схеме соответственно под буквами «а» и «б».
- Вариант «а» называется стояком с верхней подачей теплоносителя. То есть от подающего коллектора (котла) труба поднимается свободно к самой высокой точке стояка, а затем последовательно проходит вниз через все радиаторы. То есть подача горячего теплоносителя непосредственно на батареях осуществляется по направлению сверху вниз.
- Вариант «б» — однотрубная разводка с нижней подачей. Уже на пути вверх, по восходящей трубе, теплоноситель минует череду радиаторов. Затем направление потока меняется на противоположное, теплоноситель проходит ещё через вереницу батарей, пока не попадает в коллектор «обратки».
Второй вариант применяется из соображений экономии труб, но очевидно, что недостаток однотрубной системы, то есть падение температуры от радиатора к радиатору по ходу теплоносителя, выражено в еще большей степени.
Таким образом, если у вас в доме или квартире смонтирована однотрубная система, то для выбора оптимальной схемы подключения радиаторов в обязательном порядке следует уточнить, в каком направлении осуществляется подача теплоносителя.
Секреты популярности системы отопления «ленинградка»
Несмотря на довольно значимые недостатки однотрубные системы все же остаются довольно популярными. Пример тому – система отопления «ленинградка» о которой подробно рассказывается в отдельной статье нашего портала. А еще одна публикация посвящена байпасу в системе отопления – тому элементу, без которого однотрубные системы нормально работать не в состоянии.
А если система двухтрубная?
Двухтрубная система отопления считается более совершенной. Она проще в управлении, лучше поддается тонким регулировкам. Но это на фоне того, что для ее создания потребуется больше материала, и монтажные работы становятся более масштабными.
Как видно по иллюстрации, и труба подачи, и обратная по сути представляют собой коллекторы, к которым подключены соответствующие патрубки каждого из радиаторов. Очевидное достоинство – температура в подающей трубе-коллекторе выдерживается практически единой для всех точек теплообмена, то есть почти не зависит от расположения конкретной батареи по отношению к источнику тепла (котлу).
Применяется такая схема и в системах для домов в несколько этажей. Пример показан на схеме ниже:
В этом случае стояк подачи сверху заглушен, как и труба «обратки», то есть они превращены в два параллельных вертикальных коллектора.
Здесь важно правильно понять один нюанс. Наличие двух труб около радиатора еще вовсе не означает, что и система уже сама по себе является двухтрубной. Например, при вертикальной разводке может быть вот такая картина:
Такое расположение может ввести неопытного в этих вопросах хозяина в заблуждение. Несмотря на наличие двух стояков, система все равно однотрубная, так как радиатор отопления подключён только к одной из них. А вторая – это стояк, обеспечивающий верхнюю подачу теплоносителя.
Иное дело, если подключение выглядит следующим образом:
Разница очевидна: батарея врезана в две разных трубы – подачи и «обратки». Именно поэтому между входами и не наблюдается перемычки-байпаса – он при такой схеме совершенно не нужен.
Существуют и иные схемы двухтрубного подключения. Например, так называемое коллекторное (его еще именуют «лучевым» или «звездой»). К такому принципу нередко прибегают, когда стараются все трубы разводки контура разместить скрытно, например, под покрытием пола.
В таких случаях в определенном месте размещают коллекторный узел, а от него уже проводятся отдельные трубы подачи и «обратки» на каждый из радиаторов. Но по своей сути, это все равно двухтрубная система.
К чему все это рассказывается? А к тому, что если система двухтрубная, то для выбора схемы подключения радиаторов важно четко знать – какой из труб являете коллектором подачи, а какая подсоединена к «обратке».
А вот направление потока по самим трубам, что было определяющим при однотрубной системе, здесь уже роли не играет. Движение теплоносителя непосредственно через радиатор будет зависеть исключительно от взаимного расположения патрубков врезки в подачу и в «обратку».
Кстати, даже в условиях не самого большого дома вполне может применяться и сочетание обеих схем. Например, применена двухтрубная, однако, на отдельном участке, скажем, в одном из просторных помещений или в пристройке размещены несколько радиаторов, связанных по однотрубному принципу. А это значит, что для выбора схемы подключения важно не запутаться, и индивидуально оценить каждую точку теплообмена: что для нее будет определяющим — направление потока в трубе или взаимное расположение труб-коллекторов полдачи и «обратки».
Если такая ясность достигнута, можно подбирать оптимальную схему подключения радиаторов к контурам.
Схемы подключения радиаторов к контуру и оценка их эффективности
Все сказанное выше было своеобразной «прелюдией» к этому разделу. Сейчас мы будем знакомиться с тем, как можно подключить радиаторы к трубам контура, и какой из способов дает максимальную эффективность теплообмена.
Как мы уже видели, задействуются два входа радиатора, и еще два — глушатся. Какое же направление движения теплоносителя через батарею станет оптимальным?
Еще несколько предваряющих слов. Каковы «побудительные причины» перемещения теплоносителя по каналам радиатора.
- Это, во-первых, динамический напор жидкости, создаваемый в контуре отопления. Жидкость стремится заполнить весь объем, если для того созданы условия (отсутствуют воздушные пробки). Но вполне понятно, что, как и любой поток, будет стремиться протекать по пути наименьшего сопротивления.
- Во-вторых, «движущей силой» становится и разница температур (и, соответственно – плотности) теплоносителя в самой полости радиатора. Более горячие потоки стремятся вверх, стараясь вытеснить остывшие.
Совокупность этих сил и обеспечивает протекание теплоносителя через каналы радиатора. Но в зависимости от схемы подключения общая картина может довольно сильно различаться.
Диагональное подключение, подача сверху
Такую схему принято считать наиболее эффективной. Радиаторы при подобном подключении показывают свои возможности в полной мере. Обычно при расчетах системы отопления именно она берется за «единицу», а на все остальные будет вводиться тот или иной поправочный понижающий коэффициент.
Совершенно очевидно, что никаких препятствий при таком подключении теплоноситель встретить не может априори. Жидкость полностью заполняет объем трубу верхнего коллектора, равномерно протекает по вертикальным каналам от верхнего коллектора к нижнему. В итоге вся теплообменная площадь радиатора прогревается равномерно, достигается максимальная теплоотдача батареи.
Одностороннее подключение, подача сверху
Очень распространенная схема – именно так обычно монтируются радиаторы в однотрубной системе в стояках многоэтажек при верхней подаче, или на нисходящих ветках – при нижней подаче.
В принципе, схема довольно эффективная, особенно если сам радиатор имеет не слишком большую длину. Но если секций в батарею собрано много, то не исключается появление негативных моментов.
Вполне вероятна ситуация, что кинетической энергии теплоносителя будет недоставать для того, чтобы потоку пройти полноценно по верхнему коллектору до самого конца. Жидкость ищет «лёгких путей», и основная масса потока начинает проходить по вертикальным внутренним каналам секций, которые расположены ближе к патрубку входа. Таким образом, нельзя полностью исключить образования в «периферийной зоне» участка застоя, температура которого будет ниже, чем в близлежащей от стороны врезки области.
Даже при нормальных размерах радиаторов по длине обычно приходится мириться с потерей тепловой мощности примерно на 3÷5 %. Ну а если батареи длинные, то эффективность может быть и еще ниже. При этом лучше применить или первую схему, или использовать специальные приемы оптимизации подключения – этому будет посвящён отдельный раздел публикации.
Одностороннее подключение, подача снизу
Схему никак нельзя назвать эффективной, хотя, кстати, используется она довольно часто при монтаже однотрубных систем отопления во многоэтажных домах, если подача осуществляется снизу. На восходящей ветке все батареи в стояке чаще всего строители врежут именно так. и, наверное, это и есть единственно хоть сколько-то оправданный случай ее использования.
При всей, вроде бы, схожести с предыдущей, недостатки здесь лишь усугубляются. В частности, возникновение застойной зоны в удаленной от входа стороне радиатора становится еще более вероятным. Это легко объяснимо. Мало того что теплоноситель будет искать наиболее короткий и свободный путь, его стремлению вверх будет способствовать и разница в плотности. И периферия может или «замереть» или циркуляция в ней будет недостаточна. То есть дальний край радиатора станет ощутимее холодней.
Потери эффективности теплоотдачи при таком подключении могут достигать 20÷22 %. То есть без крайней необходимости прибегать к ней не рекомендуется. И если обстоятельства не оставляют другого выбора, то рекомендуется прибегнуть к одному из способов оптимизации.
Двустороннее нижнее подключение
Такая схема применяется довольно часто, обычно из соображений максимально скрыть из видимости трубы подводки. Правда, эффективность ее все же далека от оптимальной.
Совершенно очевидно, что самый простой путь для теплоносителя – это нижний коллектор. Распространение его по вертикальным каналам вверх происходит исключительно из-за разности в плотности. Но этому течению становятся «тормозом» встречные потоки остывшей жидкости. Как результат – верхняя часть радиатора может прогреваться гораздо медленнее и не столь интенсивно, как хотелось бы.
Потери в общей эффективности теплообмена при таком подключении могут доходить до 10÷15%. Правда, подобная схема также легко поддается оптимизации.
Диагональное подключение с подачей снизу
Сложно придумать ситуацию, при которой пришлось бы вынуждено прибегнуть к подобному подключению. Тем не менее, рассмотрим и эту схему.
Входящий в радиатор прямой поток постепенно растрачивает свою кинетическую энергию, и может просто «не добивать» по всей длине нижнего коллектора. Этому способствует и то, что потоки на начальном участке устремляются вверх, и как по кратчайшему пути, и за счёт разницы температуры. В итоге на батарее с большим комическом секций вполне вероятно появление застойной области с пониженной температурой под патрубком врезки в обратку.
Примерные потери эффективности, несмотря на кажущуюся схожесть с самым оптимальным вариантом, при таком подключении оцениваются в 20%.
Двустороннее подключение сверху
Скажем честно – это больше для примера, так как применить на практике подобную схему – будет верх неграмотности.
Посудите сами – для жидкости открыт прямой проход через верхний коллектор. И вообще никаких других побудительных мотивов для распространения по остальному объёму радиатора. То есть реально будет греться только область вдоль верхнего коллектора – остальная часть оказывается «вне игры». Оценивать потери эффективности в данном случае вряд ли стоит – радиатор сам по себе превращается в однозначно неэффективный.
К верхнему двустороннему подключению прибегают нечасто. Тем не менее, существуют и такие радиаторы – выраженно высокие, нередко одновременно выполняющие роль сушилок. И если приходится подводить трубы именно так, то в обязательном порядке применяют различные способы превращения подобного подключения в оптимальную схему. Очень часто это уже заложено в конструкции самих радиаторов, то есть верхнее одностороннее подключение остается таковым только визуально.
Как можно оптимизировать схему подключения радиатора?
Вполне понятно, что любым хозяевам хочется, чтобы их система отопления показывала максимальную эффективность при минимальных энергозатратах. А для этого надо стараться применять наиболее оптимальные схемы врезки. Но часто подводка труб уже имеется и не хочется ее переделывать. Или изначально владельцы планируют проложить трубы так, чтобы они стали практически незаметны. Как быть в таких случаях?
В интернете можно встретить немало фотографий, когда оптимизировать врезку стараются изменением конфигурации труб, подходящих к батарее. Эффект повышения теплоотдачи при этом, должно быть, и достигается, но вот внешне некоторые произведения такого «искусства» выглядят, скажем прямо, «не очень».
Существуют и иные методы решения этой проблемы.
- Можно приобрести батареи, которые, внешне ничем не отличаясь от обычных, все же имеют в своей конструкции особенность, превращающий тот или иной способ возможного подключения в максимально близкий к оптимальному. В нужном месте между секциями в них установлена перегородка, кардинально изменяющая направление движения теплоносителя.
В частности, радиатор может быть предназначен для нижнего двустороннего подключения:
Вся «премудрость» — в наличии перегородки (пробки) в нижнем коллекторе между первой и второй секциями батареи. Теплоносителю деваться некуда, и он поднимается по вертикальному каналу первой секции вверх. А затем, из этой верхней точки, дальнейшее распределение, совершенно очевидно, уже идет, как в самой оптимальной схеме с диагональным подключением с подачей сверху.
Или, например, упомянутый выше случай, когда требуется обе трубы подвести сверху:
В этом примере перегородка установлена на верхнем коллекторе, между предпоследней и последней секцией радиатора. Получается, что всему объему теплоносителя остается только один путь – через нижний вход последней секции, вертикально по ней – и далее в трубу обратки. В итоге «маршрут движения» жидкости по каналам батареи опять-таки становится диагональным сверху вниз.
Многие производители радиаторов этот вопрос продумывают заранее – в продажу поступают целые серии, в которых одна и та же модель может быть рассчитана на различные схемы врезки, но в итоге получается оптимальная «диагональ». Это указывается в паспортах изделия. При этом важно еще учитывать и направление врезки – если изменить вектор потока, то весь эффект теряется.
- Существует и иная возможность повысить эффективность радиатора по этому принципу. Для этого в специализированных магазинах следует отыскать специальные клапаны.
Они должны соответствовать своими размерами выбранной модели батарей. При вкручивании такого клапана он перекрывает переходной ниппель между секциями, а же затем в его внутреннюю резьбу запаковывается труба подачи или «обратки», в зависимости от схемы.
- Показанные выше внутренние перегородки предназначены по больше мере для улучшения теплоотдачи при двухстороннем подключении батарей. Но существуют способы и для односторонней врезки — речь идет о так называемых удлинителях потока.
Такой удлинитель – это труба, обычно с диаметром условного прохода в 16 мм, которая соединена с проходной пробкой радиатора и при сборке оказывающаяся в полости коллектора, по его оси. В продаже можно отыскать такие удлинители под требуемый тип резьбы и необходимой длины. Или же просто приобретается специальная муфта, а трубку к ней нужной длины подбирают отдельно.
.
Что этим достигается? Давайте посмотрим на схему:
Теплоноситель, поступающий в полость радиатора, по удлинителю потока попадает в дальний верхний угол, то есть на противоположный край верхнего коллектора. И вот отсюда его движение к выходному патрубку уже будет осуществляться опять же по оптимальной схеме «диагональ сверху вниз».
Многие мастера практикуют и самостоятельное изготовление подобных удлинителей. Если разобраться, то ничего невозможного в этом нет.
В качестве самого удлинителя вполне можно использовать металлопластиковую трубу для горячей воды, диаметром 15 мм. Останется лишь с внутренней стороны в проходную пробку батареи запаковать фитинг для металлопласта. После сборки батареи удлинитель нужной длины становится на место.
Как видно из изложенного, практически всегда можно отыскать решение, как превратить малоэффективную схему врезки батарей в оптимальную.
А что можно сказать про одностороннее нижнее подключение?
Могут недоуменно спросить – а почему в статье пока еще никак не упомянута схема нижнего подключения радиатора с одной стороны? Ведь она пользуется довольно широкой популярностью, так как в максимальной степени позволяет осуществить скрытую подводку труб.
А дело в том, что выше рассматривались возможные схемы, так сказать, с гидравлической точки зрения. И в их череде одностороннему нижнему подключению просто нет места – если в одной точке и подавать, и отбирать теплоноситель, то никакого потока через радиатор и вовсе не случится.
То, что принято понимать под нижним односторонним подключением на деле предполагает только подвод труб к одному краю радиатора. А вот дальнейшее движение теплоносителя по внутренним каналам, как правило, организуется по одной из оптимальных схем, рассмотренных выше. Это достигается или особенностями устройства самой батареи, или специальными адаптерами.
Вот лишь один из примеров радиаторов, специально предназначенных для подводки труб с одной стороны снизу:
Если разобраться в схеме то сразу становится понятно, что система внутренних каналов, перегородок и клапанов организует движение теплоносителя по уже известному нам принципу «одностороннее с подачей сверху», который может считаться одним их оптимальных вариантов. Есть похожие схемы, которые дополнены еще и удлинителем потока, и тогда вообще достигается самая эффективная картина «диагональ сверху вниз».
Даже обычный радиатор вполне можно преобразовать в модель с нижним подключением. Для этого приобретается специальный комплект – выносной адаптер, который, как правило, сразу оснащается и термоклапанами для термостатической регулировки радиатора.
Верхний и нижний патрубки такого устройства запаковываются в гнезда обычного радиатора безо всяких доработок. В итоге – готовая батарея с нижним односторонним подключением, да еще и с устройством терморегулирования и балансировки.
Итак, со схемами подключения разобрались. Но что еще может оказывать влияние на эффективность теплоотдачи радиатора отопления?
Как сказывается на эффективности работы радиатора его расположение на стене?
Можно приобрести очень качественный радиатор, применить оптимальную схему его подключения, но в итоге не добиться ожидаемой теплоотдачи, если не принимать во внимание еще ряд важных нюансов его установки.
Существует несколько общепринятых правил расположения батарей в комнате относительно стены, пола, подоконников, других предметов интерьера.
- Чаще всего радиаторы располагают под оконными проемами. Это место все равно невостребованное для других объектов, а помимо этого – потоки нагретого воздуха становятся подобием тепловой завесы, которая во многом ограничивает свободное распространение холода от поверхности окна.
Безусловно, это лишь один из вариантов установки, и радиаторы могут монтироваться и на стенах, вне зависимости от наличия на тех оконных проемов – все зависит от потребного количества таких приборов теплообмена.
- Если радиатор устанавливается под окном, то стараются придерживаться правила, что его длина должна составлять около ¾ ширина окна. Так будут получены оптимальные показатели теплоотдачи и защиты от проникновения холодного воздуха от окна. Батарею устанавливают по центру, с возможным допуском в ту или иную сторону до 20 мм.
- Не следует устанавливать батарею слишком высоко – нависающий над ней подоконник способен превратиться в труднопреодолимую преграду для восходящих конвекционных потоков воздуха, что приводит к снижению общей эффективности теплообмена. Стараются выдерживать просвет порядка 100 мм (от верхнего края батареи до нижней поверхности «козырька»). Если не получается задать все 100 мм, то хотя бы не менее ¾ от толщины радиатора.
- Существует определенная регламентация и просвета снизу, между радиатором и поверхностью пола. Слишком высокое расположение (более 150 мм) может привести к образованию вдоль покрытия пола слоя воздуха, незадействованного в конвекции, то есть ощутимо холодной прослойки. Слишком маленькая высота, менее 100 мм, привнесет ненужные трудности при проведении уборок, пространство под батареей может превратиться в скопление пыли, что, кстати, тоже негативно скажется на эффективности тепловой отдачи. Оптимальная высота – в пределах 100÷120 мм.
- Следует выдерживать и оптимальное расположение от несущей стены. Еще при установке кронштейнов для навеса батареи учитывают, что между стеной и секциями должен оставаться свободный просвет как минимум в 20 мм. В противном случае и там могут скопиться залежи пыли, нарушится нормальная конвекция.
Эти правила можно считать ориентировочными. Если других рекомендаций производитель радиаторов не дает, то следует руководствоваться ими. Но весьма часто в паспортах конкретных моделей батарей имеются схемы, в которых уточняются рекомендуемые параметры установки. Безусловно, тогда за основу при проведении монтажных работ берутся именно они.
Следующий нюанс – насколько открытой оказывается установленная батарея для полноценного теплообмена. Безусловно, максимальные показатели будут при совершенно открытой установке на ровной вертикальной поверхности стены. Но, вполне понятно, к такому способу прибегают не столь часто.
Если батарея стоит под окном, то конвекционному потоку воздуха может мешать подоконник. То же самое, даже в большей мере, касается и ниш в стене. Кроме того, радиаторы нередко стараются прикрыть декоративными экранами, а то и вовсе полностью закрытыми (за исключением фронтальной решетки) кожухами. Если эти нюансы не учесть при выборе требуемой мощности обогрева, то есть тепловой отдачи батареи, то вполне можно столкнуться с печальным фактом, что достичь ожидаемой комфортной температуры – не получается.
Ниже в таблице приведены основные возможные варианты установки радиаторов на стене по их «степени свободы». Каждый из случаев характеризуется своим показателем потери эффективности общего теплообмена.
| Иллюстрация | Эксплуатационные особенности варианта установки |
|---|---|
 |
Радиатор установлен так, что сверху не перекрывается ничем, или же подоконник (полка) выступают не более, чем на ¾ толщины батареи. В принципе, преград для нормальной конвекции воздуха не наблюдается. Если батарея не закрыта плотными шторами, то нет помех и для прямого теплового излучения. При расчетах такая схема установки принимается за единицу. |
 |
Горизонтальный «козырек» подоконника или полки полностью перекрывает радиатор сверху. То есть появляется довольно значимое препятствие для восходящего конвекционного потока. При нормальном просвете (о котором уже говорилось выше – около 100 мм) преграда не становится «фатальной», но определенные потери эффективности все же наблюдаются. Инфракрасное излучение от батареи остается в полном объеме. Итоговую потерю эффективности можно оценить примерно в 3÷5%. |
|
Схожая ситуация, но только сверху расположился не козырёк, а горизонтальная стенка ниши. Здесь потери уже несколько больше – помимо просто наличия препятствия для воздушного потока, некоторая часть тепла будет расходоваться на непродуктивный прогрев стены, которая обычно обладает весьма внушительной теплоемкостью. Поэтому вполне можно ожидеть тепловых потерь применрно 7 — 8%. |
|
Радиатор установлен как в первом варианте, то есть препятствий для конвекционных потоков не наблюдается. Но с лицевой стороны по всей свой площади прикрыт декоративной решёткой или экраном. Значительно снижается интенсивность инфракрасного теплового потока, что, кстати является определяющим принципом теплопередачи для чугунных или биметаллических батарей. Общие потери эффективности нагрева могут достигать 10÷12%. |
|
Декоративный кожух закрывает радиатор со всех сторон. Несмотря на наличие щелей или решеток для обеспечения теплообмена с воздухом в помещении, показатели и теплового излучения, и конвекции резко уменьшаются. Стало быть, приходится говорить о потере эффективности, доходящей до 20÷25%. |
* * * * * * *
Итак, нами были рассмотрены основные схемы подключения радиаторов к контуру отопления, проанализированы достоинства и недостатки каждой из них. Получена информация по применяемым способам оптимизации схем, если по каким-либо причинам другими путями изменить их невозможно. Наконец, приведены рекомендации по размещению батарей непосредственно на стене – указаны те риски потери эффективности, которые сопровождают избранные варианты установки.
Надо полагать, эти теоретические познания помогут читателю выбрать правильную схему исходя из конкретных условий создания системы отопления. Но логичным, наверное, было бы завершить статью предоставлением нашему посетителю возможности самостоятельно оценить необходимую батарею отопления, так сказать, в числовом выражении, с привязкой к конкретному помещению и с учетом всех рассмотренных выше нюансов.
Пугаться не надо – все это будет несложно, если воспользоваться предлагаемым онлайн-калькулятором. А ниже будут приведены необходимые краткие пояснения по работе с программой.
Как рассчитать, какой радиатор нужен для конкретного помещения?
Все достаточно просто.
- Поначалу рассчитывается то количество тепловой энергии, которое необходимо для прогрева помещения в зависимости от его объема, и для компенсации возможных тепловых потерь. Причем, учитывается довольно внушительный список разносторонних критериев.
- Затем производится корректировка полученного значения в зависимости от планируемой схемы врезки радиатора и особенностей его расположения на стене.
- Итоговое значение покажет, какой мощности необходим радиатор для полноценного обогрева конкретной комнаты. Если приобретается разборная модель, то можно заодно просчитать и количество необходимых секций.
stroyday.ru
Схемы разводки труб
Вначале следует разобраться со схемой разводки труб. Это актуально потому, что жильцы частных домов в стадии его постройки или во время осуществления капитального ремонта не могут правильно рассчитать расходы, понесенные на сооружение отопительной системы. Поэтому часто экономить приходиться непосредственно на материалах.
Для частных домов характерна однотрубная и двухтрубная разводка. В чем их отличие?
Однотрубная разводка
Является самым экономным вариантом. Благодаря схеме должно получиться следующее:
- По низу пола от котла отопления проводится труба, проходящая через все помещение и возвращающаяся обратно к котлу.
- Поверх трубы устанавливают радиаторы, а соединение осуществляется по нижним патрубкам. Одновременно с этим из трубы внутрь отопительного прибора происходит поступление горячей воды, которая полностью его заполняет. Отдавшая тепло часть теплоносителя начинает опускаться вниз и выходит через второй патрубок, опять поступая в трубу.
В результате происходит поэтапное соединение радиаторов с нижним подключением батарей. В этом случае стоит обратить внимание на один негативный момент, влияющий на эффективность отдачи тепла. В результате такого последовательного соединения однотрубной разводки происходит постепенное уменьшение температуры теплоносителя в каждом последующем элементе отопления. Из-за этого последняя комната будет самой холодной.
Решается эта проблема двумя способами:
- в систему подключают циркуляционный насос, который равномерно распределяет горячую воду по всем приборам отопления;
- в последней комнате можно нарастить радиаторы, в результате увеличится площадь тепловой отдачи.
Эта схема имеет такие преимущества, как:
- простота подключения;
- высокая гидродинамическая устойчивость;
- небольшие расходы на оборудование и материалы;
- можно использовать различные виды теплоносителя.
Двухтрубная разводка
Для частного дома такая схема отопления считается самой эффективной. Однако стоит учесть тот факт, что затраты поначалу будут немалыми, ведь потребуется провести разводку двух труб, для осуществления подачи и отвода горячей воды. Но все равно такая схема имеет определенные преимущества перед однотрубной:
- теплоноситель равномерно распределяется по всему помещению;
- можно контролировать и регулировать определенный режим температуры в каждой комнате;
- осуществление ремонта любого элемента системы отопления возможно без ее отключения;
- топлива расходуется очень мало.
Схемы подключения радиаторов отопления
После того как с разводкой труб разобрались, следует перейти к главному моменту – схеме подключения радиаторов отопления.
Боковое подключение радиаторов является самым распространенным касаемо системы отопления в городской квартире. Для правильного подключения батарей по этой схеме в частном доме трубы выводят сбоку по стене и присоединяют к двум патрубкам батареи сверху и снизу. К верхнему патрубку обычно подсоединяют трубу, которая осуществляет подачу теплоносителя, а к нижнему – обратный контур. Часто делают и наоборот, однако при этом эффективность отдачи тепла устройства уменьшается на 7%.
Диагональное подключение батарей считается самым эффективным. Чтобы осуществить подключение батарей по этой схеме, выполняют следующие действия: сначала к верхнему патрубку подсоединяют подачу теплоносителя, а к нижнему, который находится на другой стороне прибора, – обратку. Таким образом, теплоноситель внутри батареи начинает перемещаться по диагонали, отсюда и такое название схемы. Эффективность ее зависит от того, насколько равномерно распределилась вода внутри радиатора. Очень редко несколько секций батарей могут оставаться холодными. Это случается, если напор или пропускная способность слишком слабые.
Нижнее подключение радиатора может встречаться не только в однотрубных схемах. В двухтрубных такое тоже используется, но только в частных строениях, имеющих один или два этажа. Такая схема подключения радиаторов отопления считается недостаточно эффективной. По утверждениям специалистов, такая разводка способствует уменьшению теплоотдачи радиаторов отопления на 20-30%. В этом случае потребуется установка циркуляционного насоса, что приводит к увеличению стоимости всех процессов, а также потребуются дополнительные расходы на электроэнергию, потраченную во время работы такого насоса. Чтобы рассчитать необходимую мощность радиаторов, потребуется большое количество самых разнообразных коэффициентов.
Ошибки, возникающие при монтаже радиаторов
Часто при подключении радиаторов отопления возникают следующие ошибки:
-
Монтаж обратной схемы, т. е. подача воды заменяется обраткой. Эту проблему выявляют и устраняют во время тестирования. - При установке декоративных экранов закрывается доступ к термостату. Батареи начинают прогреваться очень плохо, в результате чего клапан отключает отопление. Происходит общее снижение эффективности работы узла до 20%. В этом случае глухую панель заменяют решетчатой конструкцией.
- При отсутствии воздушных клапанов происходит затруднение равномерного прогрева, в результате чего начинают развиваться коррозионные процессы.
- Если головку термостата установить вертикально, это приведет к нестабильной работе прибора. Необходимо термоэлемент установить правильно.
kotel.guru