Выбор радиаторов и батарей отопления
Виды отопительных радиаторов
Передача тепла от горячей воды воздуху в помещении происходит через поверхность батарей отопления. Они устанавливаются в каждой комнате дома, где необходимо поддерживать комфортный уровень температуры.
Решая вопрос как подобрать радиаторы отопления частного дома нужно руководствоваться несколькими правилами. Этот прибор теплоснабжения должен обеспечить оптимальный нагрев воздуха в помещении и при этом иметь минимальные значения сопротивления теплопередачи. Как правильно подобрать радиатор отопления, учитывая эти требования? Нужно определиться с материалом изготовления батарей. В настоящее время для их производства используют следующие:
- Чугун. Обладает большой энергоемкостью. Т.е. после охлаждения воды поверхность чугунных батарей будет еще некоторое время теплая. Однако при этом будет наблюдаться и обратный процесс — большое время нагрева радиатора при запуске отопления;
- Алюминий. Оптимальный выбор в качестве радиаторов отопления для дома. Этот материал характеризуется лучшим показателем теплопроводности. Но есть несколько существенных недостатков – восприимчив к перепадам давления, нельзя использовать антифриз;
- Металлические. Большая часть ассортимента предназначена для эконом-сегмента рынка. Несмотря на небольшой вес и хорошие технические характеристики, металл относительно быстро ржавеет. Во избежание этого производители покрывают поверхность радиаторов защитной порошковой краской;
- Биметаллические радиаторы. Они сочетают в себе механическую прочность металла и теплопроводящие качества алюминия. Несмотря на высокую стоимость биметаллические модели являются правильным выбором в качестве радиаторов отопления.
Алгоритм установки теплопровода
После того, как окончательный проект будущей теплосистемы составлен, трубы, радиаторы и прочие элементы закуплены, можно смело приступать непосредственно к процессу монтажа. Для надежного соединения полипропиленовых элементов непременно понадобится специальный сварочный аппарат.
Процедура сварки, как правило, производится в такой последовательности:
- Трубы нарезаются в соответствии с разметкой. Для получения ровных срезов лучше использовать специальные ножницы для полипропиленовых труб.
- Место среза зачищается и обезжиривается ацетоном.
- Карандашом отмечаются границы плавки.
- Сварочный аппарат комплектуется тефлоновыми насадками нужного диаметра, которые разогреваются до нужной температуры (200-250 градусов).
- Конец трубы насаживается на разогретую насадку и в течение 3-10 секунд (точное время зависит от диаметра трубы) плотно удерживается. Одновременно с этим таким же образом нагревается второй полипропиленовый элемент.
- Соединяемые детали вставляются друг в друга и надежно фиксируются до затвердевания стыка.
После завершения монтажа всей отопительной системы, рекомендуется выждать 5-10 часов для обеспечения надежной фиксации. После этого можно приступать к испытанию, для чего в теплосистему подается теплоноситель со стандартными значениями температуры и давления.
По истечении 10-20 минут работы следует самым тщательным образом исследовать все места соединения. При обнаружении малейшей течи проблемный стык необходимо переделать.
Параметры циркуляционных насосов отопления
Производительность
Производительность циркуляционного насоса определяет количество теплоносителя, перемещаемого насосом в единицу времени и измеряется в литрах в минуту (л/мин). Для эффективной работы системы отопления необходим подобрать насос с соответствующей производительностью, которая зависит от объема системы и ее характеристик (длина труб, диаметр, количество радиаторов и т.д.).
Мощность
Мощность циркуляционного насоса измеряется в ваттах (Вт). Она определяет энергозатраты на работу насоса и зависит от его производительности. При подборе насоса необходимо учитывать максимальную мощность, которая не должна превышать мощность котла и иметь возможность регулировки мощности для экономии электроэнергии.
Давление
Давление, создаваемое циркуляционным насосом, измеряется в барах (бар). Оно должно быть достаточным для преодоления гидравлического сопротивления труб и радиаторов, которое зависит от диаметра и длины труб, количества радиаторов, типа клапанов и фитингов. При подборе насоса необходимо учитывать требуемое давление, чтобы обеспечить эффективную работу системы отопления.
Шум
Шум, создаваемый циркуляционным насосом, может быть неприятным для жильцов. Он зависит от конструкции насоса и скорости потока теплоносителя
При подборе насоса рекомендуется обращать внимание на его уровень шума и выбирать модели с низким уровнем шума
Материалы и функциональность
Циркуляционные насосы могут быть выполнены из различных материалов (латунь, нержавеющая сталь, пластик) и иметь различные функции (автоматическое регулирование производительности, защита от замерзания и т.д.)
При выборе насоса следует обратить внимание на его качество и соответствие требованиям системы отопления
Металлические трубы: какой вид лучше использовать
Трубы могут быть выполнены из таких материалов, как:
- черный металл (сталь);
- медь;
- нержавеющая сталь.
Металлические изделия характеризуются высокой прочностью, надежностью и долговечностью.
Черный металл
Как правило, в отоплении применяют черные стальные трубы без покрытия. Оцинкованную сталь использовать бесполезно – при температуре более 70º покрытие внутри не будет держаться (оцинковка применяется на холодном водоснабжении).
Стальные конструкции по способу изготовления бывают электросварными и цельнокатаными (устойчивость к коррозии и прочность у них одинаковая).
Фото 1. Отопительные трубы, изготовленные из чёрного металла. Данный тип изделий не всегда подходит к интерьеру.
Трубы различаются по внутреннему условному диаметру (ДУ). ДУ 15 мм соответствует размеру ½ дюйма, ДУ 20 мм соответствует размеру ¾ дюйма.
Толщина стенок у стальных изделий для отопления должна быть 2,8 мм или 3,2 мм. При покупке нужно выбирать изделия российского производства, изготовленные по ГОСТ, с сертификатом соответствия. На рынке очень много некачественного материала из Китая с неизвестным составом стали и тонкими стенками.
Хорошая стальная труба отопления практически не подвергается коррозии по причине отсутствия кислорода в теплоносителе.
Соединять такие изделия рекомендуется методом газовой или электросварки.
Нержавеющая сталь
Системы отопления, выполненные из нержавеющей стали, отличает высокая прочность, надежность, устойчивость к коррозии, удобство монтажа. Недостатком является высокая стоимость материала, фитингов и специального инструмента.
Трубные конструкции отопления из нержавеющей стали бывают двух видов:
- жесткие прямые с системами пресс-фитингов;
- гибкие гофрированные с системами резьбовых или компрессионных фитингов.
При выборе изделий из нержавеющей стали предпочтение следует отдавать жестким прямым трубам с системами пресс-фитингов, которые имеются, например, у VALTEC.
Фото 2. Трубы для систем отопления из нержавеющей стали. Изделия подключены к отопительным радиаторам.
Гибкие гофрированные применять в квартирах не рекомендуется:
- Профиль конструкции создает повышенное сопротивление для теплоносителя, из-за чего трубы шумят.
- Они неудобны для скрытой прокладки (необходим доступ к резьбовым фитингам).
Медь
Медные трубопроводы бывают жесткими, в виде прямых отрезков и мягкими, в виде бухты. Для открытой прокладки в системе отопления используют, как правило, жесткую трубу с повышенной толщиной стенки. Мягкая по причине своей кривизны не украшает помещение – ее используют, например, для подачи топлива в котельные частных домов.
Особенности жесткой медной трубы:
- Большая прочность и температурная стойкость.
- Эстетичный внешний вид.
- Высокая теплопроводность – можно использовать в дизайне вместо радиаторов.
Фото 3. Медные трубы для отопления квартиры, подключенные к радиаторам. Считаются одними из наиболее эффективных конструкций.
Выбираем котел для автономного теплоснабжения
Классификация отопительных котлов
Приступая к комплектации автономного теплоснабжения — особое внимание нужно уделить котлу. Этот прибор является ключевым в организации всей системы
Так как подобрать газовый котел отопления без базовых знаний его свойств невозможно – нужно хотя бы поверхностно изучить его характеристики.
Они отражают не только его функциональные, но и эксплуатационные качества. Помимо этого каждый тип котла имеет свои требования к установке и дальнейшей технологии профилактики поломок.
Тип используемого топлива в котле отопления
Конструкция электрического котла отопления
Одним из определяющих параметров является вид энергоносителя. Проще всего подобрать электрокотел для отопления дома – для этого нужно лишь правильно подключить прибор и сделать его корректную обвязку.
В настоящее время есть 4 основных типа энергоносителя, которые влияют на правильный подбор котла для отопления дома:
- Газ. Наиболее распространенный, так как отличается доступной стоимостью и большим количеством тепловой энергии при сгорании. В отопительных системах можно применять магистральный или сжиженный (баллонный) газ. Однако перед подбором газового котла отопления нужно определиться с компанией по его установке. Делать это самостоятельно без разрешительной документации запрещено;
- Твердое и жидкое топливо – дрова, уголь, дизель. Правильно выбирать котел для отопления дома подобного типа можно лишь при наличии дешевых энергоносителей. Также выбор происходит вынуждено если отсутствует газовая магистраль;
- Электроэнергия. Это одни из самых оптимальных видов энергии для организации теплоснабжения небольшого дома или квартиры. Для подбора электрического котла отопления важна его нормальная мощность. Общедомовая сеть должна быть рассчитана на столь высокие нагрузки.
До недавнего времени было сложно подобрать эффективный электрокотел для отопления. Это было связано с относительно низким показателем КПД. Однако появление новых элементов нагрева (ТЭНов) воды и использование принципиально других способов повышения температуры теплоносителя с помощью электроэнергии вновь сделали котлы подобного типа востребованными.
Эксплуатационные особенности котла отопления
Конструкция газового двухконтурного котла
К определяющим характеристикам отопительного котла относят его номинальную мощность. Она определяет максимальную степень нагрева воды в трубах и как следствие – соблюдение теплового режима работы всего теплоснабжения. Это параметр рассчитывается еще до выбора электрического отопительного котла или его твердотопливного (газового) аналога.
Современные модели котлов предназначены не только для работы отопления, но и горячего водоснабжения. Для этого в их конструкции предусмотрен вторичный контур теплообмена, в котором происходит нагрев воды, используемой потом в бытовых целях.
Кроме этого при выборе электрического отопительного котла необходимо обращать внимание на следующие моменты:
- Комплектация. В состав некоторых моделей может входить циркуляционный насос, расширительный бак и группа безопасности;
- Система регулировки работы. Для твердотопливных котлов она самая простая – уменьшение или увеличение интенсивности сгорания топлива происходит за счет ограничения притока свежего воздуха. В электрических или газовых моделях эту функцию выполняют электронные устройства;
- Способ монтажа – настенный или напольный. Первый вариант приемлем, если делается выбор электрокотла для установки на кухне. Он займет немного места и гармонично впишется в общий интерьер комнаты.
То лишь общие рекомендации для выбора отопительного котла. Тонкости и нюансы его требуемых технических (эксплуатационных) характеристик зависят от расчетных параметров системы теплоснабжения.
Расчет радиаторов
Расчет радиаторов будет напрямую связан с их мощностью. Радиаторы бывают:
- Алюминиевые,
- биметаллические,
- чугунные и т.д.
Биметаллические радиаторы имеют стандартную мощность одной секции 100-180 Вт, алюминиевые — 180 — 205 Вт, чугунные — 120-160 Вт. Считать секции нужно только после учета мощности, поэтому приобретая, поинтересуйтесь у продавца, из какого материала сделаны радиаторы.
Еще один показатель важный при выборе отопительных приборов это разница температур между поступающим от котла и обраткой(DT). Стандартная цифра, зафиксированная в техническом паспорте радиатора 90 — входящая, 70 — обратка.
Опираясь на собственный опыт, могу сказать, что котел редко работает на полную мощность, а значит, температуры подачи в 90 С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 С, так что паспортных показателей не получится. А значит средняя реальная DT 70 -вход, 55 — выход. Значит, мощность радиатора будет менее 120 Вт, для алюминиевых 150 Вт. Из этого расчета просто сделать вычисления.
Для примера рассчитаем тот же деревянный одноэтажный дом площадью 78,5 м2. Использоваться будут алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Теперь рассчитаем количество секций на одно помещение:
Комната в 28 м3, умножаем этот показатель на 40 Вт (из таблицы потребления по регионам) и на 1,2 =1344 Вт. Эту цифру нужно округлить до целого, 1500. Теперь разделим на мощность одной секции: 1500:150=10 секций. Для данной комнаты можно использовать один радиатор с 6 секциями и второй с 4-я.
Аналогично рассчитываются все комнаты дома.
Следующим этапом нужно выбрать трубы связывающие радиаторы в единую систему.
Как правильно выбрать трубы для радиаторов
Нагретая вода от газового котла транспортируется к радиаторам по системе труб, поэтому от их качества будет зависть, насколько велики будут теплопотери. На рынках представлены три основных вида труб:
- Пластиковые.
- Металлические.
- Медные.
Металлические трубы
У металлических труб, которые раньше использовались в системе отопления любого частного дома, есть ряд минусов:
- большой вес,
- монтаж требует использования дополнительного оборудования,
- накапливаю статическое электричество,
- появление естественной ржавчины, а это может нанести вред котлу.
Но зато цена на такие трубы не велика, от 350 п.м.
Медные трубы
Другое дело медные трубы. Они имеют ряд плюсов:
- Выдерживают температуру до 200 С
- Выдерживают давление до 200 атмосфер.
Но большее число минусов делают эти трубы не востребованными:
- Сложность установки (нужен серебряный припой, нужно профессиональное оборудование и знания).
- Монтировать медные трубы можно только на специальные крепления.
- Высокая цена из-за дороговизны материала, от 1500 п/м.
- Высокая стоимость монтажа от 600 п/м.
Пластиковые трубы
Пластиковые трубы считаются одними из самых востребованных, среди домовладельцев. Способствуют этому ряд плюсов:
- Коррозия внутри системы не образуется, так как система герметична, а материал не пропускает воздух.
- Повышенная прочность, так как основа из алюминия, покрытого пластиком, а этот материал не гниет и не разрушается со временем.
- Конструкция имеет алюминиевое армирование, поэтому расширение минимум.
- Низкое гидравлическое сопротивление, это хорошее для системы с естественной циркуляцией и под давлением.
- Антистатичны.
- Не нужно обладать навыком при установке, достаточно ознакомится в интернете техникой монтажа.
- Низкая стоимость, от 32 руб./м
Когда трубы выбраны и приобретены можно приступать к монтажу системы отопления, сделать работу можно своими руками или вызвать специалистов.
Виды радиаторов
Относительно того, какое отопления лучше для частного дома, отзывы владельцев довольно разнообразны, а вот что касается радиаторов, то многие отдают предпочтение алюминиевым моделям. Дело в том, что от материала зависит мощность батарей отопления. Они бывают биметаллическими, чугунными и алюминиевыми.
Одна секция биметаллического радиатора имеет стандартную мощность 100-180 Вт, чугунного – 120-160 Вт, а алюминиевого – 180-205 Вт.
При покупке радиаторов необходимо точно выяснить, из какого материала они сделаны, так как именно этот показатель требуется для правильного расчета мощности.
Особенности монтажа и эксплуатации
Боковые патрубки для подсоединения труб имеют внутреннюю резьбу диаметром ½”, расположены они по два с обоих боков. Тип подключения любой. Но при длине более 1400 мм одностороннее боковое или нижнее седельное подключение становится неэффективным. При повышенной длине рекомендуется диагональная подводка (подача с одной стороны сверху, отвод — с противоположной, снизу). Как подключить радиаторы читайте тут.
При установке радиатора с нижним подключением нельзя перепутать подачу с обраткой — греть не будет
В вариантах с нижним подсоединением (донным) теплоносителя нужно учесть, что подача — это второй от бокового края вход, «обратка» всегда находится с краю. Менять местами нельзя: ко входу подачи приварена трубка, которая транспортирует горячий теплоноситель до верхнего коллектора, а уже оттуда он растекается по всем вертикальным каналам.
Для монтажа панельных радиаторов «Прадо» производитель рекомендует использовать идущие в комплекте кронштейны: они разработаны специально для этих отопительных приборов. Их вставляют в специальные пазы на задней стенке панели. Кронштейнов может быть 2 или 3 в зависимости от длины батареи. Есть возможность установки на ножки, а не на стену. Но фирменные ножки заказываются отдельно.
Последовательность установки следующая:
- на ровной подготовленной стене размечаются места установки кронштейнов;
- кронштейны распаковываются;
- укрепляются дюбелями или строительным раствором на стене;
- на радиатор устанавливается кран «Маевского» (обязателен) или автоматический воздухоотводчик, если есть, термостат или заглушки, при необходимости, переходники;
- в местах навешивания на кронштейны разрывается упаковка радиаторов, они устанавливаются на место;
- подсоединяются трубопроводы подачи и отвода теплоносителя;
- полностью полиэтиленовая упаковка снимается после окончания отделочных работ.
Рекомендованные расстояния при монтаже панельных радиаторов разной глубины
При использовании в качестве теплоносителя воды, она должна отвечать следующим параметрам:
- кислорода не более 0,02 мг/кг;
- железа до 0,5 мг/л;
- других примесей не более 7 мг/л;
- общая жесткость до 7 мг-экв/л.
Как и на большинство радиаторов (кроме чугунных), на стальные негативно влияют «сухие» простои без теплоносителя. Особенно плохо сказываются частые кратковременные сливы, например, при ремонте системы. Общая продолжительность нахождения отопительных приборов без воды не должна превышать 15 суток в год.
Стальные радиаторы совместимы с любыми типами труб, только с медными они должны соединяться через латунные или бронзовые фитинги и переходники.
Хороши эти отопительные приборы малой глубиной
Газовые котлы конденсационного типа
Описанные выше газовые котлы относятся к высокотемпературным приборам, температура теплоносителя на выходе из которых составляет 45-50 ℃ и даже больше. Они идеально подходят для установки радиаторов.
Особенностью конденсационных котлов является то, что они могут эффективно работать с температурами не более 40 ℃ в обратном трубопроводе. При этом достигается экономное расходование газа, поскольку тепло в теплоноситель передается за счет конденсации горячего пара, содержащегося в дымовых газах.
Данная разновидность котлов идеальна для обогрева дома теплым водяным полом. Как правило, на выходе из котла температура теплоносителя составляет 35 ℃, а в обратном контуре – около 30 ℃. Такая схема работы делает котел экономичным и энергоэффективным.
Какие трубы использовать.
Вопрос весьма сложный. Лично я против использования
металлопластика.
Предполагается соединять эти трубы цанговыми зажимами, которые со
временем начинают протекать. Кроме того, эти цанговые зажимы стоят
каких-то совершенно неадекватных денег. То же самое относится и к
медным трубам и санговым зажимам. Лучше делать отопление паяными
трубами. В этом плане мы можем использовать полипропиленовые трубы
и
медные под пайку.
Хороши и те и другие. Полипропиленовые имеют очень
толстые стенки и, в связи с этим, значительную естественную
теплоизоляцию. Это хорошо. Однако они слишком толстые и требуют
наличия специального оборудования для пайки. Эти трубы сложно провести
в стенах. Медь под пайку – явный фаворит. Трубы тонкие, на них не
наростает известь из воды, прекрасно паяются, для этого нужны только
флюс, припой и газовая горелка (меньше тысячи рублей). Сплошные плюсы.
Обычные трубы на резьбе я не рассматриваю, поскольку их использование
несовременно, неудобно, непрактично, немодно, недолговечно, некрасиво, а, главное, недешево. Кстати, в Европе используется именно медь под пайку.
Порядок расчета сечения магистралей теплоснабжения
Размеры труб
Перед тем как рассчитать диаметр трубы отопления необходимо определиться с их основными геометрическими параметрами. Для этого нужно знать основные характеристики магистралей. К ним относятся не только эксплуатационные качества, но и размеры.
Каждый производитель указывает значение сечения труб – диаметр. Но фактически он зависит от толщины стенки и материала изготовления. Перед приобретением определенной модели трубопроводов нужно знать следующие особенности обозначения геометрических размеров:
- Расчёт диаметра полипропиленовых труб для отопления делается с учетом того, что производители указывают наружные габаритные размеры. Для вычисления полезного сечения необходимо отнять две толщины стенки;
- Для стальных и медных трубопроводов даются внутренние размеры.
Зная эти особенности можно делать расчет диаметра коллектора отопления, труб и других компонентов для монтажа.
Определение тепловой мощности системы
Как правильно подобрать диаметр труб для отопления и следует ли это делать без расчетных данных? Для небольшой системы отопления можно обойтись без сложных вычислений
Важно лишь знать следующие правила:
- Оптимальный диаметр труб с естественной циркуляцией отопления должен составлять от 30 до 40 мм;
- Для закрытой системы с принудительным движением теплоносителя следует использовать трубы меньшего сечения для создания оптимального давления и скорости потока воды.
Для точного вычисления рекомендуется использовать программа для расчета диаметра труб отопления. Если же их нет – можно воспользоваться приблизительными вычислениями. Сначала необходимо найти тепловую мощность системы. Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:
Q=(V*Δt*K)860
Где Q – рассчитываемая тепловая мощность отопления, кВт/ч, V – объем комнаты (дома), м³, Δt – разница между температурами на улице и в помещении, °С, К – расчетный коэффициент тепловых потерь дома, 860 – величина для перевода полученных значений в приемлемый формат кВт/ч.
Наибольшие затруднения при предварительном расчете диаметра пластиковых труб для отопления вызывает поправочный коэффициент К. Он зависит от теплоизоляции дома. Его лучше всего взять из данных таблицы.
| Коэффициент К | Степень теплоизоляции здания |
| 3-4 | Минимальная теплоизоляция |
| 2-2,9 | Минимальное утепление фасада – облицовка кирпичом. |
| 1-1,9 | Средний уровень теплоизоляции |
| 0,6-0,9 | Качественное утепление дома, установлены современные окна и двери |
В качестве примера расчета диаметров полипропиленовых труб для отопления можно вычислить требуемую тепловую мощность комнаты общим объемом 47 м³. При этом температура на улице будет -23°С, а в помещении — +20°С. Соответственно разница Δt составит 43°С. Поправочный коэффициент возьмем равным 1,1. Тогда требуемая тепловая мощность составит.
Q=(47*43*1.1)/860=2.585 кВт/час
Следующий этап выбора диаметра трубы для отопления – определение оптимальной скорости движения теплоносителя.
Скорость воды в трубах
Таблица для расчета диаметра трубы отопления
Оптимальный напор теплоносителя в магистралях необходим для равномерного распределения тепловой энергии по радиаторам и батареям. Для правильного подбора диаметров труб отопления следует принимать оптимальные значения скорости продвижения воды в трубопроводах.
Стоит помнить, что при превышении интенсивности движения теплоносителя в системе могут возникать посторонние шумы. Поэтому данное значение должно быть равно от 0,36 до 0,7 м/с. Если параметр будет меньше – неизбежно возникнут дополнительные тепловые потери. При его превышении появятся построение шумы в трубопроводах и радиаторах.
Для окончательного расчета диаметра трубы отопления следует воспользоваться данными из таблицы, представленной ниже.
Подставляя в формулу расчета диаметра трубы отопления в полученные ранее значения можно определить, что оптимальный диаметр трубы для конкретного помещения составит 12 мм. Это лишь приблизительный расчет. На практике специалисты рекомендуют к полученным значениям прибавить 10-15%. Это объясняется тем, что формула расчета диаметра трубы отопления может измениться из-за добавления новых компонентов в систему. Для точного вычисления потребуется специальная программа для расчета диаметра труб отопления. Подобные программные комплексы можно скачать в демоверсии с ограниченными возможностями расчетов.
