Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.

Радиаторы отопления. Способы подключения радиаторов. Свойства и параметры.

Поехали...
При виде различных радиаторов разбегаются глаза...

Конвекторы и чугунные радиаторы мы рассматривать не будем...

О них Вы можете узнать из этой статьи:
Радиаторы. Свойства и виды отопительных приборов.
Продолжаем...
На сегодняшний день самые популярные радиаторы - это секционные радиаторы: Алюминиевые и биметаллические.
Алюминиевые радиаторы

Рабочее давление до 16 Bar.
Биметаллические радиаторы

Рабочее давление до 20-40 Bar.
В чем различие между алюминиевыми радиаторами и биметаллическими?
Некоторые биметаллические радиаторы по внешнему виду очень похожи на алюминиевые радиаторы.
Так как в биметаллических радиаторах скрыт стальной трубопровод, покрытый алюминиевой оболочкой.

Биметаллические радиаторы более тяжелые в отличие от алюминиевых радиаторов.
Биметаллические радиаторы стали альтернативой алюминиевых радиаторов. Во-первых, они выдерживают большое давление, во-вторых, основным желанием сделать стальной сердечник в алюминиевом радиаторе, послужила нестойкость алюминиевых радиаторов к разрушению от щелочи в системах центрального отопления.
На втором месте по популярности стоят панельные стальные радиаторы.

Недостаток стальных панельных радиаторов в том, что они рассчитаны на маленькое давление системы отопления. Сталь подвержена коррозии. Такие радиаторы подойдут для частного жилого дома с давлением системы отопления не выше 3 атмосфер (3 Bar).
Толщина стенки таких панельных радиаторов от 1,25 - 2,5мм. Не факт, что они долго продержаться от коррозии. Рабочее давление до 10 Bar. Такие радиаторы стоят дешево.
Каковы различия между секционными радиаторами и панельными стальными?
Секционные радиаторы более универсальные. Секционные радиаторы состоят из секций.

Можно сделать секционный радиатор любой длинны. В зависимости от необходимой мощности по тепловым потерям.
Каждая секция радиатора соединяется специальным ниппелем. Между секциями устанавливается прокладка:

Соединительный ниппель такого радиатора имеет две резьбы разной направленности. Прокладки бывают из различных материалов.
Максимальное количество секций радиатора?
В среднем, максимальное количество секций достигает 14-ти, далее КПД радиатора падает. Имеется в виду, не снижение мощности радиатора, а теплопотери одной секции. То есть, экономически не целесообразно делать большое количество секций радиатора, если есть подозрение, что расход теплоносителя через радиатор будет мал.
О том, как рассчитать расход и теплопотери радиатора, в зависимости от количества секций, описано тут:
Расчет потерь тепла через радиатор
Многие пишут в своих статьях, что больше 10 секций устанавливать нет смысла, я же говорю обратное. Смысл есть, теплоотдача от радиатора с большим количеством секций намного больше. Закон теплотехники.
Законы переноса тепла по трубам
20 секционный радиатор. Пример из жизни! Греет прекрасно!

Если Вы решили поставить до 20 секций, то обратите внимание на крепежные элементы, четырех может быть недостаточно. Существуют в природе два вида креплений радиаторов:
1. Угловой кронштейн

2. Штыревой кронштейн

Угловой кронштейн подходит для ровных отштукатуренных стен.
Штыревой кронштейн - для любых стен. Единственный недостаток в том, что штыревой кронштейн будет плохо держаться в пустотелом кирпиче.
Самый лучший угловой кронштейн тот, на котором стенка с креплением самая большая по площади. Такой угловой кронштейн лучше держит горизонтальное положение, не деформируясь на изгиб вниз.
Из штыревых кронштейнов лучше те, у которых толще диаметр штыря, и в пробке лучше распирающий. На данный момент мне нравится от фирмы Omec.
Способы подключения радиаторов.
Рассмотрим различное множество подключений. Ниже рассмотрим, какое подключение подходит для различных схем. Например, для многоквартирных домов с однотрубными системами и с двухтрубными системами.
Рейтинг подключения в плане КПД радиаторов. Первое место занимает перекрестное соединение (соединение по диагонали).

Достоинства и недостатки каждой схемы.
1 место. Подключение по диагонали. Самый эффективный способ, при котором происходит максимальное потребление тепловой энергии от теплоносителя. Недостаток в отсутствии возможности изменения количества секций радиатора.
2. место. Боковое подключение. Не сильно проигрывает в плане КПД от диагонального подключения. Если стоит вопрос между вариантами 1 и 2, я выбираю боковое подключение. Так как если, по каким либо причинам, меня не устроит мощность радиатора, то можно добавить (или уменьшить) количество секций без переделок по узлам подключения.
3 место. Нижнее подключение. Тут много ходит мифов по данному подключению. И сейчас я скажу недостаток данного подключения.
Недостаток. Для частного дома. Когда вы начинаете заливать в систему отопления незамерзающую жидкость, не перемешав капитально с долей дистиллированной воды, возникает прослойка по высоте (вода/незамерзайка). И, так как, незамерзающая жидкость тяжелее воды, то она находиться ниже обычной воды. Поэтому возникает слоеный пирог в радиаторе по массе в виде двух разных сред: воды и незамерзайки. Данный, не размешанный слоеный пирог препятствует естественной циркуляции внутри радиатора. Это явление похоже на то, как вы пытаетесь перемешать масло с водой и, естественно, из-за разной плотности, эти две среды (вода и масло) будут находиться друг на другом.
Входящая незамерзающая жидкость в радиаторе не может подниматься вверх и перемешиваться с водой, так как, идет по прямой. Смотри изображение:

Очень часто, я, лично, сталкивался с такой проблемой, что верхняя часть радиатора оставалась холодной. Даже остывшая на 100 градусов вода не станет тяжелее незамерзайки.
Устраняется данная проблема следующим образом.
Через кран Маевского нужно вылить всю верхнюю (легкую) воду. И, в самом конце, Вы увидите, когда пойдет незамерзайка специфичного для нее цвета (синий, розовый или зеленый).
Что касается плавного обогрева в радиаторе с таким подключением, то это полнейший бред. И не стоит заострять на этом внимание.
Подключение радиатора сверху вниз
Это лучшее что может быть для системы отопления. Уж поверьте моему опыту, как гидравлику и теплотехнику.
Достоинство подключения радиатора «сверху вниз» заключается в том, что создается полезный гравитационный напор, который идет только на пользу такому подключению. Остывший теплоноситель тяжелее и стремится вниз, к выходу из радиатора, а нагретый теплоноситель идет вверх и остается там до тех пор, пока не поделиться своей тепловой энергией и не остынет.
4 место. Одноточечное подключение. Вообще самое худшее, что может быть для системы отопления. Одно достоинство данной схемы в том, что у него одно подключение. Одна точка. Смотри фото:

Расход через такое соединение явно будет меньше. Так как создается достаточно большое местное сопротивление вследствие сужения прохода.
Смотрим еще одно фото:

Не стоит полагать, что некоторые стальные панельные радиаторы, имеющие вид нижнего подключения, являются типом одноточечного подключения. В данном радиаторе подключение идет снизу, а вот подающая труба поднимается вверх до термоклапана, и после клапана теплоноситель попадает в верхнюю точку радиатора. В данном виде, радиатор подключен как бы «сверху вниз». Трубопровод, поднимающийся вверх, спрятан внутри конструкции.
Про квартирную разводку
В квартирах обычно существуют два вида систем отопления:
Однотрубная система отопления и двухтрубная:

Радиаторы для центрального отопления лучше ставить или чугунные или биметаллические. Они выдерживают достаточно большое давление, которое может возникать вследствие непредвиденных гидравлических ударов.
Алюминиевые радиаторы в контакте с водой выделяют водород. С незамерзающей жидкостью это выделение меньше. Но в биметалле есть сталь, которая коррозирует с кислородом.
На сегодняшний день для системы центрального отопления лучше поставить биметалл или чугун, а для частного дома - лучше алюминиевые радиаторы. Для частного дома, любая сталь в системе отопления приводит к ухудшению теплоносителя, отложению на стенках ржавчины, отложению отходов коррозии стали и тому подобное.
Какой трубопровод использовать для центрального отопления?
Для системы центрального отопления нужно использовать только стальной трубопровод.
В нашей фирме, когда дело доходило до прокладки систем центрального отопления, мы использовали для обвязки только стальной трубопровод. И это не обсуждалось, так как закладываются риски.
Достоинство стального трубопровода для центрального отопления.
Для тех, кто не в курсе. Стальной трубопровод это обычная железная труба. Существует оцинкованная труба - это стальная (железная) труба, покрытая снаружи тонким слоем цинка. Цинк вреден для системы водоснабжения, то есть для нашего здоровья. Цинк защищает сталь от коррозии, но даже на цинке существуют отложения. Существуют химические промывки для удаления отложений.

А в системах центрального отопления могут случаться такие коллапсы, как:

Поэтому для систем центрального отопления нужно ставить стальной трубопровод.
Пластик не любит температур уже выше 80 градусов. Полипропилен тем более. Кстати сшитый полиэтилен рекордсмен по стойкости к высоким температурам. Можно конечно выбрать медь, но с медью тоже случались проблемы. Медь может разрушаться от блуждающих токов в трубопроводе с прикосновением некоторых металлов. Примером может служить стальная арматура в стене. Контакт меди с алюминием и сталью тоже вреден. Оловянный припой на стыках не любит щелочь, которая присутствует в системах центрального отопления. На практике случались вещи, когда в медном трубопроводе образовывались отверстия вследствие прикосновения медной трубы со стальной арматурой. Поэтому как не крути, а стальной трубопровод лучше подходит для центрального отопления. К тому же он дешевле.

Для того, чтобы не было отложений в стальном трубопроводе, добавляют различные присадки.
Но все не так страшно как кажется!!!
Выше я рассказал байку обо всех достоинствах стального трубопровода.
Для систем центрального отопления можно использовать металлопластик, сшитый полиэтилен, полипропилен, медь. Однако нужно знать их особенности в полной мере.
Существуют дома, в которых есть свои котельные с личной замкнутой системой отопления. Поэтому, если вы решились на пластиковый трубопровод или медь, то необходимо проконсультироваться с жилищно-управляющей компанией. К тому же, во многих котельных стоит автоматика, которая не допустит высоких температур и высокого давления в системе отопления.
Жизнь не стоит на месте, и автоматика упрощает нам жизнь. Но всегда остается риск, что автоматика не сработает.

Как поменять старый радиатор на новый в системах центрального отопления?
Если это однотрубная система, то стояк с перемычкой лучше не трогать и оставить как есть!
На идущие стальные трубопроводы от стояка после перемычки, нужно поставить ремонтные вентиля для ремонта радиатора. Это могут быть обычные шаровые краны. После кранов продолжить стальными или иными трубопроводами до радиатора. На радиатор лучше поставить термостатические вентиля для регулировки температуры в комнате.

Термостатический клапан на радиаторе.
Термостатический клапан с термоголовкой осуществляет климат контроль в помещение. То есть, сама термоголовка, чувствуя температуру в помещение, меняет положение штока у термостатического клапана, шток, в свою очередь, закрывает или открывает проход клапана. Если становиться жарко, то клапан закрывает проход теплоносителю. Если холодно - клапан открывает проход для впуска теплоносителя.
В системах центрального отопления при первом пуске теплоноситель может загнать грязь в Ваш радиатор. Могут засоряться термостатические клапана. В моем опыте это часто случалось. Так бывает не всегда, но в некоторых системах отопления бывает часто. В этом случае, я устанавливаю фильтры-грязевики на подаче и на обратке. Симптомом засора клапана является то, что клапан не может закрыть проход. В узкий проход попадает крупная крошка или осколок стали. Там, где такое происходит, ставьте фильтр-грязевик. На каждые 5 радиаторов попадается один, в который попадает крошка мусора.
Что еще нужно знать?
Сам по себе термостатический клапан имеет сужение прохода. Там имеются и повороты течения теплоносителя. Все это создает местное сопротивление. Возможно при установке такого термоклапана, у вас уменьшиться расход через радиатор, что повлечет за собой маленький его прогрев. Но этот феномен бывает мало заметен, если с системой отопления все в порядке.

Существуют термостатические клапаны с хорошей проходимостью, которые заметно проигрывают обычным:

В них находится более широкий клапан, который создает большую площадь проходимости, в отличии от таких:

Существуют и рекордсмены по проходимости об этом можно узнать, поискав клапана с большими диаметрами по подключению. Например, существуют клапан с дюймовыми резьбовыми соединениями.

Если у Вас алюминиевый радиатор, то краны на летнее время нельзя перекрывать полностью и на обратке и на подаче. У меня был случай, когда на летнее время на три месяца я закрыл краны. У меня вследствие выделения водорода, от большого давления лопнули металлопластиковые трубы. Если бы у меня были стальные трубы, то лопнул бы радиатор.

Монтаж радиатора
Что касается установки радиатора, то минимальным расстоянием от пола по стандарту от 10-12см.
От стены 2-3 см.
Все эти зазоры влияют на тепловыделение тепла от радиатора. Чем дальше от стены, тем больше тепла. Если Вы радиатор утопите в пол, то это также уменьшит тепловыделение радиатора. Минимальное расстояние от пола должно быть 10 см. Максимально - 15 см. Также, от верха радиатора до подоконника должен быть проем для вентиляции.
И не нужно задвигать кресло и кровати со спинкой на сам радиатор - это уменьшает тепловыделение.
Если у Вас дома холодно, то в вашем случае закрывать радиатор декоративными решетками противопоказано.

Даже шторы, нависшие возле радиатора, уменьшают теплоотдачу.
Для лучшего обогрева помещения радиатор должен быть полностью открыт и за радиатором на стене можно поклеить фольгированный теплоизолятор для того, чтобы не обогревать холодную стену. Особенно тепло уходит в не утепленных домах. Где стена является сплошным кирпичом или блоком без наружного утепления.
Вот так уходит тепло на улицу.

А теперь рассмотрим системы отопления для частного дома.
Существует самая распространенная схема двухтрубная тупиковая. В такой схеме лучше использовать подключение сверху вниз.

В каждом радиаторе по такой схеме создается маленький гравитационный напор. То есть это сила, создаваемая остывшим теплоносителем по отношению к нагретому. Проще говоря, холодная вода давит вниз. Эта сила очень маленькая, но все же заметная! И идет системе отопления - только на пользу!
Приведу пример! Например, сделайте двухтрубную тупиковую систему с 50 радиаторами по схеме сверху вниз и другую систему, тоже двухтрубную тупиковую, но по схеме нижнего подключения.
Пример,

И вы увидите разницу, что схему с нижним подключением требует большего участия по балансировке системы отопления и использования ресурса насоса на 100%.
Радиатор, подключенный по схеме сверху вниз, создает маленький полезный гравитационный напор, для увеличения расхода через себя.
Что касается однотрубной системы (по ленинградке)
То к однотрубной системе правила те же. Но однотрубная система с подключением сверху вниз дает очень полезный эффект. То есть последний радиатор будет теплее чем, по схеме с нижним подключением.

Двух трубная попутная система отопления

Расчет сложной попутной системы отопления
Данная система создает равную длину трубопровода до радиатора. Это условие помогает создать равномерное распределение расхода между радиаторами.

Если Вы хотите глубже понять, что такое сопротивление в системе отопления, то Вам следует познакомиться с такими разделами как:
Конструктор водяного отопления
Гидравлика и теплотехника для сантехников
Сборник фотографий для размышления:

Ги