Обзор современных отопительных приборов для теплоснабжения дома: электрические, газовые и для водяной системы

Масляные радиаторы

В работе масляных электронагревателей также применяется принцип конвекции. Внутрь аппарата заливают специальное масло для нагрева ТЭНом. Для регулировки нагревания зачастую применяется термостат, выключающий питание по достижению нужной температурной отметки. Приборы на масле отличаются высокой инерционностью. Это проявляется в медленном разогреве прибора и в таком же медленном остывании после прекращения подачи электричества.

Температура поверхности обычно нагревается до 110–150 градусов, что предусматривает соблюдение правил безопасности. Такой прибор запрещается устанавливать впритык к возгораемым поверхностям. Масляные радиаторы оснащены удобной регулировкой интенсивности нагрева, рассчитанной на 2–4 режима работы. Держа в памяти мощность одной секции (150–250 кВт), выбрать оптимальную модель для обогрева конкретной комнаты совсем не сложно. Максимальная мощность такого прибора ограничена 4,5 кВт.

Где используют электрорадиаторы отопления?

В настоящее время все больше обладателей загородных построек обращают свой взор на настенные электрические радиаторы отопления. Такому высокому спросу способствуют несколько причин:

• Отсутствие газоснабжения
• Дорогостоящая проводка газа на участок
• Высокая стоимость подключения электрокотла
• Сложность установки водяных систем отопления

Общим преимуществом всех электрических батарей является их простота:

• Легко монтировать самому
• Простое подключение к электросети, нет дорогостоящих работ
• Не требуется отдельных помещений (котельных)
• Нет проблем с заморозкой системы
• Нет сложного и дорого ремонта, сломанный прибор легко заменить на новый

Ниже мы постараемся показать вам преимущества каждого варианта отопительных приборов.

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.

Инфракрасное отопление

Этот вид отопления сравнительно новый вариант обогрева дома. Инфракрасное отопление может пользоваться потолочной, настенной и напольной системах. Потолочная система встраивается непременно в потолок, чтобы поток тепла был направлен на пол. Следовательно, пол будет теплее температуры воздуха, а это очень хорошо решает проблему холодных полов. Основан он на принципе перевода электромагнитных волн в тепловую энергию. Такие системы достаточно недороги в плане экономии электроэнергии и просты в монтаже, но приборы для таких систем стоят очень дорого и инфракрасное излучение может навредить здоровью человека. А вот настенное инфракрасное отопление можно сделать даже своими руками. Достаточно купить инфракрасную пленку, цена которой около 1500 рублей за квадратный метр. Сразу не порекомендуем такое отопление для мест с суровыми зимами, эти системы не выдадут вам достаточной мощности. Напольная система практически не отличается от настенной, лишь в тонкостях установки.

Приоритеты современных разработок

В современных разработках отопительных систем инженеры делают упор на такие факторы:

• лёгкость монтажных работ;
• компактность системы;
• высокая эффективность (КПД);
• невысокая стоимость;
• обеспечение хороших показателей влажности внутри помещения;
• низкая стоимость 1 калории тепла;
• использование безвредных материалов;
• высокая безопасность при работе оборудования при максимальных нагрузках.

Именно в этих направлениях продвигаются все новые разработки, которые появляются на энергетическом рынке. У каждой системы существуют свои преимущества и недостатки, поэтому конкретный тип отопления подбирается исходя из площади дома, утепления пола, стен и потолка, сезонности отопления, назначения помещения (жилое, рабочее, дача и т.д.).

Конвекторы

Внешним видом конвекторы очень похожи на панельные керамические обогреватели, но внутри металлического корпуса находится «открытый» ТЭН, заключенный внутри пластинчатого радиатора. Принципиальное отличие в способе обогрева – холодный воздух заходит в корпус через нижний ряд отверстий, соприкасаясь с радиатором, нагревается и выходит через верхний ряд отверстий.

Стильная панель конвектора отлично смотрится в современном интерьереИсточник teplo-vsem.ru

Как и у панельных керамических обогревателей, есть два вида термостатов – механические и электронные. И именно электронное управление работой обеспечивает точность регулировки и возможность работать в нескольких режимах:

• индивидуальный, с ручным управлением, применяют для обогрева отдельного помещения;
• групповой, работа нескольких приборов под управлением одного (общего) термостата, что обеспечивает равномерный обогрев большой площади или одинаковый режим отопления нескольких комнат;
• интеллектуальный, управление с помощью дистанционного пульта, подключение к GSM модулю и управление с помощью стандартных команд с удаленного терминала (мобильная связь, интернет), подключение к роутеру и управление через локальную сеть и/или интернет.

Выбор между электрическим и водяным теплым полом

В процессе функционирования водяной и электрический теплый пол работает практически с одинаковой теплоотдачей, если при их монтаже не допущено грубых нарушений. Однако существенные различия между двумя этими системами заключаются в стоимости их монтажа и дальнейшей эксплуатации.

Во время монтажа на водяной теплый пол придется потратить намного больше средств, чем на укладку электрического контура. Однако цена электричества такова, что за его использование придется платить много и постоянно в течение отопительного сезона.

В связи с этим выбор в пользу водяного пола делают многие потребители. Лучше всего остановиться на монтаже водяного теплого пола и радиаторов от одного котла конденсационного типа.

Если речь идет о квартире многоэтажного дома, то с подключением радиаторов и теплого пола в один коллектор могут быть проблемы. А вот общая стоимость монтажа водяного контура и его дальнейшей эксплуатации будет зависеть от сложности системы.

Что касается электрического пола, то в условиях квартиры на этаже можно уложить инфракрасную пленку, карбоновые нагревательные маты или же двужильные кабели. Выбор в данном случае всецело зависит от желания и финансовых возможностей владельца квартиры. Преимущество электрических полов в простоте их укладки.

Газовый нагрев воздуха в комнате

Переносной газовый обогреватель

Анализируя эффективность работы вышеописанных приборов остается актуальным вопрос о снижении затрат на теплоснабжение. Поэтому в качестве их альтернативы рекомендуется рассмотреть газовые приборы отопления. К ним относят не только традиционные котлы, но и другие, не менее продуктивные конструкции.

Самым простым типов этого вида нагревателей считается газовый конвектор. Он может быть подсоединен как к магистральному газу, так и к баллону со сжиженным. Горелка располагается в корпусе, который не контактирует с воздухом в комнате. Подача кислорода для поддержания процесса горения происходит через двухканальную трубу. Через нее же удаляется угарный газ.

Если же необходима мобильная модель радиатора — особый интерес представляют католические газовые приборы отопления. У них несколько иной принцип работы. Газ поступает из матрицы небольших форсунок на керамическую поверхность где и воспламеняется. В результате происходит каталитическая реакция, которая и является главным источником тепла.

Что нужно учитывать при выборе газового нагревателя?

• Обязательно соблюдение правил безопасности. Прежде чем выполнить подключение устройства к газовой магистрали необходимо ознакомиться с инструкцией по эксплуатации;
• Организация отвода угарных газов. Самое распространенное следствие неисправной работы обогревателя – превышение уровня СО2 в помещении;
• Периодическая очистка форсунок от скопившейся сажи.

В видеоматериале можно посмотреть пример изготовления ИК обогревателя своими руками:

Виды автономного электрического отопления

Электрическое отопление жилых помещений можно разделить на два основных вида: прямой обогрев при помощи электроэнергии и водяное отопление, при котором теплоноситель нагревается посредством электричества, а затем доставляется по системе в радиаторы.

Электроотопление не ограничивается мобильными радиаторами

Прямой обогрев посредством электроэнергии

Под прямым обогревом подразумевается электроотопление без использования теплоносителя. В этом случае электроэнергия преобразуется в тепловую, за счет которой и нагревается помещение. Существует несколько видов электрического отопления прямого типа:

• Конвекторное отопление основано на принципе естественного воздухообмена, согласно которому холодный воздух опускается вниз, а теплые воздушные массы поднимаются вверх. Бесшумно работающие приборы в постоянном режиме нагревают охлажденный воздух, создавая тем самым комфортную температуру. Конвекторы могут работать без участия человека, они безопасны и не требуют контроля. Автоматическую работу обеспечивают терморегуляторы, поддерживающие в помещении заданную температуру. С помощью конвекторов можно создать единую автономную систему, дополнив ее централизованным управлением.
• Инфракрасное электрическое отопление в квартире нагревает не воздух, а предметы и людей, находящихся в помещении. На работу инфракрасных радиаторов не влияют сквозняки и открытые окна, они не сушат воздух и не сжигают содержащийся в нем кислород. Для автономного отопления идеально подходят теплые полы и потолочные радиаторы, с помощью которых можно получить экономичный зональный обогрев, обеспечив в каждой зоне помещения наиболее комфортную температуру.
• Нагрев воздуха при помощи масляных электрических радиаторов происходит за счет горячего корпуса металлического прибора. Внутри каждого радиатора этого типа присутствует ТЭН, который разогревает минеральное масло, находящееся в батарее. Наиболее эффективно работают комбинированные модели, сочетающие в себе масляные обогреватели и тепловентиляторы. В квартирах этот тип отопления используют преимущественно для дополнительного обогрева и в те периоды, когда центральное отопление еще не работает. Для создания автономной системы это не самый удобный и достаточно дорогой способ.

Устройство электрического конвектора

Водяное электрическое отопление

Принцип работы водяного электрического отопления ничем не отличается от газового, дизельного и твердотопливного, только в качестве энергии, нагревающей теплоноситель, используется электричество. В сравнении с прямым отоплением здесь есть огромное преимущество – в случае отключения электроэнергии теплоноситель еще какое-то время будет отдавать тепло, поддерживая в квартире созданную температуру.

На первый взгляд отопление квартиры электричеством кажется дорогим удовольствием, но получение разрешения на установку газового котла и его монтаж может оказаться еще дороже. Электричество – самый безопасный тепловой агент, исключающий отравления, взрывы и прочие несчастные случаи. Его использование не требует специальных разрешений и составления дорогостоящих проектов.

Водяное отопление может быть одноконтурным или двухконтурным, второй вариант помимо обогрева жилища обеспечивает дом горячей водой для бытовых нужд. Также можно сделать две одноконтурных системы, чтобы экономнее расходовать электроэнергию для подогрева воды в летнее время года. При таком варианте котел затрачивает лишь четверть своей мощности.

Описание отопительных приборов

Радиаторы

Основная статья: Радиатор отопления

Радиатор — конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий либо из отдельных колончатых элементов — секций с каналами круглой или эллипсообразной формы, либо из плоских блоков с каналами колончатой или змеевиковой формы.

• Радиаторы чугунные секционные — широко применяемые отопительные приборы — отливаются из серого чугуна в виде отдельных секций и могут компоноваться в приборы различной площади путём соединения секций на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Основные достоинства чугунных секционных радиаторов — хорошая теплоотдача и выдерживают относительно высокое давление теплоносителя. Большой диаметр проходного отверстия и малое гидравлическое сопротивление большинства чугунных радиаторов позволяют успешно использовать их в системах с естественной циркуляцией. Недостатки чугунных радиаторов — трудоемкость монтажа, не самый привлекательный внешний вид и большая тепловая инерция.
• Алюминиевые секционные радиаторы имеют очень хорошую теплоотдачу, низкую массу и привлекательный дизайн. К недостаткам можно отнести то, что они подвержены коррозии, которая усиливается при наличии в системе отопления гальванических пар алюминия с другими металлами.
• Биметаллические секционные радиаторы (имеющие алюминиевый корпус и стальную трубу по которой движется теплоноситель) сочетают в себе достоинства алюминиевых радиаторов — высокая теплоотдача, низкая масса, хороший внешний вид и, кроме того, при определенных условиях имеют более высокую коррозийную стойкость и обычно рассчитаны на большее давление в системе отопления. Их основной недостаток — высокая цена. Благодаря тому, что эти радиаторы способны выдержать большое давление, они могут использоваться в городских квартирах.
• Стальные панельные радиаторы наиболее часто используются при индивидуальном отоплении. Стальные панельные радиаторы обладают небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении.

Гладкотрубные приборы

Гладкотрубный прибор — прибор, состоящий из нескольких соединенных вместе стальных труб, образующих каналы колончатой (регистр) или змеевиковой (змеевик) формы для теплоносителя.

Конвекторы

Конвектор — прибор конвективного типа, состоящий из двух элементов — ребристого нагревателя и кожуха. Конвектор передает в помещение конвекцией не менее 75 % полного количества тепла. Кожух декорирует нагреватель и способствует повышению скорости естественной конвекции воздуха у внешней поверхности нагревателя К конвекторам относятся также плинтусные отопительные приборы без кожуха.

Ребристые трубы

Ребристой трубой называется открыто устанавливаемый отопительный прибор конвективного типа, у которого площадь внешней теплоотдающей поверхности не менее чем в 9 раз превышает площадь внутренней тепловоспринимающей.

Достоинства и недостатки

Достоинств обогрева дровами достаточно много. Основным является их небольшая стоимость. Она ниже чем цена газа или электричества. Тем более что для такого вида отопления можно использовать даже отходы деревообработки. Тем более отнюдь не все населенные пункты нашей страны газифицированы. Особенно это касается деревень в сельской местности. Отопление поленьями отлично подходит и для дач.

Немаловажным фактором при выборе отопления дровами является экологичность этого топлива и тот комфорт, который он позволяет ощутить. Это не только тепло, но и визуальное наслаждение от вида горения дров в камине или в печи, оснащенной панорамным прозрачным экраном, который обычно встраивается в дверцу загрузки топлива.

Есть у отопления дровами и недостатки. В первую очередь это отсутствие автоматизации. Ведь топливо придется загружать в печь, котел или камин собственноручно, а это отнимает немало времени и сил. В этом обогрев поленьями, значительно уступает газовым и электрическим системам отопления. Ведь они могут эксплуатироваться практически без участия человека.

Заблаговременно потребуется позаботиться и о наличии запаса дров. Их можно купить или заготовить самостоятельно. Кроме того, если площадь дома большая, придется дополнительно использовать радиаторы, так как добиться хорошего обогрева с помощью одного лишь камина или печи, вряд ли получится. Особенно в зимний период. Лучше всего использовать котел с водяным контуром.

Несмотря на то, что по своей цене дрова доступны каждому, нужно будет потратиться на установки печи, котла или камина. А это «удовольствие» нельзя назвать дешевым. Также придется смонтировать и все дополнительное оборудование, которое потребуется чтобы качественно обогреть свой дом.

Стальные панельные батареи

Состоят данные отопительные приборы из двух ребристых пластин, изготовляемых литьем. У них внутри находится герметичный контур, который заполнен теплоносителем, обеспечивающим обогрев помещений.

Благодаря ребристой форме стальная батарея имеет эффективную теплоотдачу. По теплопроводности сталь аналогична чугуну. Но у стальных агрегатов стенки гораздо тоньше, чем у чугунных изделий и поэтому они нагреваются намного быстрее. Чтобы прогреть выстывшую жилплощадь, потребуется в 2 раза меньше времени. Столь высокая производительность обеспечивается путем конвекции.

Рассчитаны приборы на рабочее давление, равное 10 — 11 атмосферам, что соответствует техническим характеристикам центральной системы теплоснабжения. Некоторые модели современных радиаторов отопления для квартиры из стали оснащены вентиляционными (конвекционными) отверстиями, которые создают тепловую завесу для холодного воздуха, идущего от окна или двери.

После завершения сборки всю конструкцию покрывают особой краской, защищающей от механических и разных химических повреждений. Если имеются сомнения в том, какую выбрать батарею в квартиру из предлагаемого ассортимента, нужно внимательно проверить равномерность нанесения красящего состава – именно это обстоятельство часто влияет на длительность эксплуатации отопительного оборудования.

Дело в том, что плохо покрытые защитой участки могут быть причиной появления коррозии. Панельные радиаторы из стали стандартных моделей рассчитаны на нагрев рабочей среды до 85-90 градусов, но иногда они способны выдержать температуру до 100-110 градусов. К качеству воды, циркулирующей в таких приборах, предъявляют минимальные требования с допустимым порогом pH 3-9,5 единиц.

Определяясь с решением, какие радиаторы лучше установить в квартире, нужно помнить, что специалисты не советуют надолго оставлять стальные изделия без теплоносителя. Причина в том, что при контакте с воздухом этот металл подвергается коррозийным процессам.

У стальных радиаторов имеется система классификации, которая основана на количестве панелей и конвекторов. Например, 10 тип соответствует одной панели. Он считается наиболее простым и бюджетным вариантом, но отсутствие конвекционного теплообменника понижает теплоотдачу. В свою очередь 21 тип состоит из 2 панелей и 1 конвектора между ними.

Стальные агрегаты также отличаются размерами. Их длина составляет от 400 до 3000 миллиметров, а высота от 200 до 900 миллиметров. Многообразие параметров позволяет выбрать лучшие отопительные батареи для квартиры с разными по площади помещениями.

К плюсам панельных агрегатов из стали относятся:

• небольшая толщина и вес;
• высокий коэффициент теплоотдачи;
• простота монтажа;
• быстрый прогрев помещений;
• доступная стоимость;
• минимальные требования к качеству воды;
• возможность выбрать модель с определенным количеством конвекторов.

Что касается недостатков стальных батарей, то они проявляются в квартирах, обустроенных автономным отоплением. Дело в том, что габариты конструкций не могут вместить достаточный объем воды, а поэтому котел для поддержания требуемого температурного режима вынужден будет часто включаться.

Это в свою очередь приведет к увеличению расхода электроэнергии. Если квартира подсоединена к центральной системе теплоснабжения, данная особенность не имеет значения.

До того, как выбрать стальной радиатор, необходимо ознакомиться с качеством теплоносителя. Когда центральная система теплоснабжения не отличается чистотой воды, агрегат долго не прослужит, поскольку его внутренняя поверхность обычно не имеет защитного покрытия.

У стальной панельной конструкции тонкие стенки плохо переносят гидроудары, о наличии которых свидетельствует присутствие в системе посторонних звуков в виде щелчков, журчания, треска.

Устройство напольного отопления

Система отопления данного типа сооружается при наличии собственного источника теплоты – котла. Подключение теплых полов к сети централизованного отопления запрещено из-за значительного гидравлического сопротивления контуров.

Комплекс напольного отопления состоит из узла управления и контуров отопления. Узел управления включает в себя циркуляционный насос, термостатический смеситель, запорную и регулирующую арматуру, распределительные коллекторы. Узел может быть как заводского изготовления, так и собственной сборки.

К узлу управления подключаются трубопроводы контуров отопления. В качестве труб чаще всего используют изделия из следующих материалов:

• Металлопластик;
• Полиэтилен;
• Медь.

О всех видах применяемых трубопроводов для водяных теплых полов можно прочитать здесь.

Длина одного контура не должна превышать 80 метров, иначе нагрев поверхности пола будет происходить неравномерно. Также рекомендуется укладывать один контур на одно помещение – это значительно упрощает регулировку температуры.

Трубопроводы укладываются и закрепляются на предварительно смонтированные слои тепло- и гидроизоляции. Слой теплоизоляции должен иметь отражательный компонент для направления потока тепла в помещение. Трубы укладываются двумя способами – рядами и улиткой. Шаг между параллельными трубопроводами принимается в 200 – 250 мм. В зонах теплопотерь – вдоль стен шаг уменьшается до 100 – 150 мм для увеличения плотности теплового потока. Трубопроводы прокладываются без соединений в конструкции пола.

Проложенные трубопроводы заливаются бетонным раствором. Толщина стяжки над верхней точкой труб должна быть не менее 300 мм для предотвращения растрескивания стяжки. Наружное покрытие стяжки должно иметь необходимую теплопроводность, применять в качестве отделки пола паркет, материалы на основе древесины не рекомендуется.