Устройство и принцип работы радиатора отопления

Ремонт крышки расширительного бачка

Не уделяя должного внимания такому незначительному, казалось бы, элементу, как крышка, водитель может столкнуться с серьёзными поломками двигателя. Мало кто знает, но крышка расширительного бачка контролирует давление в системе охлаждения. Специальные клапаны, вставленные в полость крышки, стравливают лишнее давление или же выпускают воздух, чтобы повысить необходимый для циркуляции в системе объём антифриза.

Крышка надёжно герметизирует систему охлаждения, а также служит для стабилизации внутреннего давления антифриза (тосола)

Ремонт крышки бачка включает в себя три этапа:

1. Разборка.
2. Чистка.
3. Замена элементов.

При этом все этапы вполне под силу выполнить даже водителю-новичку.

Как разобрать крышку

Самостоятельный ремонт крышечки расширительного бачка — это простейшая процедура, поскольку крышка имеет простую конструкцию и для её реставрации не нужны специальные инструменты. Всё, что понадобится — это ваши руки и отвёртка с тонким плоским лезвием. Нужно действовать по следующему алгоритму:

1. Выкрутить крышку из бака.
2. Вытащить изделие и очистить его сухой тряпкой от капель охлаждающей жидкости.
3. В полость крышки вставлен резиновый уплотнитель — нужно поддеть его лезвием отвёртки и вытащить.
4. После чего снять пружинку, которая кроется под резиной.
5. Сразу же под пружинкой можно увидеть маленькое устройство клапана — его также поддеть отвёрткой и вытащить. По соседству с первым располагается и второй клапан — его также нужно снять.

На этом разборка крышки расширительного бачка завершена. Все составляющие демонтированы — можно приступать к их очистке.

Фотогалерея: порядок работ по разборке крышки

Снятие крышки с горловины расширительного бачка обычно не вызывает трудностей — достаточно несколько раз провернуть крышку Разбирая крышку, необходимо аккуратно снять резиновый уплотнитель — от его состояния будет зависеть герметичность системы охлаждения Из полости крышечки вытаскиваются все элементы — необходимо убедиться, что каждая из составляющих находится в рабочем состоянии

Как почистить крышку расширительного бачка

После того как детали крышки были сняты, нужно тщательно промыть саму полость изделия. На практике для промывки используется мыльный раствор и ватные палочки. Цель этой процедуры — вычистить отложения пыли, грязи, потёки охлаждающей жидкости из полости крышки.

Легче всего прочищать и промывать полость крышки ватными палочками, так как они позволяют эффективно удалить все отложения грязи из крышки

После того как ватной палочкой и мыльным раствором будут прочищены все труднодоступные места в полости крышки, можно устанавливать детали в обратном порядке. При этом рекомендуется заменить пружинку или резиновый уплотнитель, если на них есть видимые повреждения или деформация.

Стальные радиаторы

Стальные панельные радиаторы

Стальной панельный радиатор с термостатом

Такой радиатор представляет собой прямоугольную панель, состоящую из двух сваренных вместе стальных листов с отштампованными углублениями, при сварке образующих каналы для циркуляции теплоносителя. Иногда для увеличения теплоотдачи к тыльной стороне панели привариваются П-образные стальные рёбра. Несколько таких панелей могут объединяться в пакет и закрываться сверху и с боков декоративными планками.

Выпускаются панели различной высоты и ширины, что позволяет создать прибор любой тепловой мощности. Панельные радиаторы имеют небольшую глубину и мало весят; соответственно, их тепловая инерционность незначительна. Площадь нагреваемой поверхности панелей весьма велика и стимулирует интенсивное движение нагретого воздуха — доля теплового потока, передаваемая конвекцией, достигает 75 %[источник не указан 2376 дней], что позволяет отнести эти приборы к типу конвекторов.

Для изготовления панелей используется низкоуглеродистая сталь с повышенной коррозионной стойкостью. Поверхность стали обезжиривают, фосфатируют, покрывают порошковой эмалью и термообрабатывают.

В случаях, когда система отопления имеет прямое сообщение с атмосферой (например, через открытый расширительный бак), эти радиаторы склонны к коррозии, и их срок службы может составлять всего несколько лет.

К недостаткам панельных стальных радиаторов следует отнести небольшое рабочее давление, на которое они рассчитаны, чувствительность к гидравлическим ударам, незащищённость внутренней поверхности от коррозионного воздействия воды. Эти свойства ограничивают сферу их применения автономными системами отопления с хорошей водоподготовкой. Кроме того, тыльные поверхности приборов труднодоступны для удаления пыли.

В большинстве случаев панельные радиаторы рассчитываются на рабочее давление от 6 до 8,7 атм, опрессовочное — до 13 атм и максимальную температуру теплоносителя 110 °C[источник не указан 2376 дней]. Их рекомендуется использовать в индивидуальном и малоэтажном строительстве, а при наличии индивидуального теплового пункта — в зданиях любой этажности.

Стальные секционные радиаторы

Внешне эти радиаторы напоминают чугунные, однако их секции соединяются друг с другом не резьбовыми ниппелями, а при помощи точечной сварки. Они являются более прочными и долговечными и рассчитаны на рабочее давление от 10 до 16 атм[источник не указан 2376 дней]. Однако из-за особенностей технологии производства стоимость этих радиаторов достаточно высока, что и обуславливает их относительно невысокую популярность.

Стальные трубчатые радиаторы

Трубчатые стальные радиаторы представляют собой сварную трубчатую конструкцию и являются наиболее дорогостоящими. Они выпускаются в расчете на рабочее давление 10-15 атм[источник не указан 2376 дней]. Сварные стыки минимизируют вероятность протечек, но недостатком этих радиаторов является малая толщина стали (1 мм и менее).

Биметаллические радиаторы

Биметаллический радиатор

Биметаллические радиаторы отличаются от алюминиевых наличием стальных внутренних элементов. Конструкция этих радиаторов такова, что запас прочности превышает все возможные давления в системе многократно (разрушающее давление составляет 100 атм), контакт теплоносителя с алюминием сведен практически к нулю. Единственным недостатком можно считать только самую высокую стоимость среди радиаторов.

Немного истории

История создания радиаторов уходит далеко в прошлое, на несколько тысяч лет назад, когда люди начали задумываться о том, как сделать своё жилище тёплым и комфортным для проживания в холодное время года. Тогда обогревались с помощью открытого огня, дым от которого уходил через специальное отверстие. Первая отопительная батарея появилась уже в Древнем Риме в виде печи с трубой. Интересно, что в некоторых современных домах по сей день используют данный вид отопительной системы.

В 1855 году немецкий предприниматель Франц Сан-Гали создал первый чугунный радиатор и назвал это устройство «горячая коробка». Чугунный радиатор получил широкое распространение во всем мире, его использовали в паровой системе отопления. Это стало серьёзным началом для новых изобретений в сфере отопления. Первый трубчатый радиатор из стали, изобретённый Рубертом Цендером, появился в 1930 году. Это открытие стало триумфом. Батарея получила название Zehnder и продемонстрировала отличные технические характеристики: меньший вес, чем у чугунных агрегатов и высокую теплоотдачу.

Немного позже появляются совмещающие в себе и сталь и алюминий биметаллические радиаторы, воплотившие в себе все преимущества стальных и алюминиевых батарей. Впоследствии данную технологию освоили многие компании, и она до сих пор успешно применяется в современном мире для производства радиаторов. В России чугунные батареи пришли в 20-х годах, а уже в 40-х во всех советских квартирах стояли обогреватели из чугуна. Алюминиевые и биметаллические радиаторы в России стали популярными намного позже, чем в Европе.

Частые неисправности

Основные причины поломок: срок службы или неправильная эксплуатация. Самое неприятное, что может произойти – утечка охлаждающей жидкости, масляная лужа с мыльным запахом появляется под ногами водителя. Если печь стала работать хуже, в салоне холодно, из заслонок идет холодный воздух, значит, настало время искать неисправность.

Причины плохой работы:

• Воздух в системе охлаждения. Разгерметизация шлангов или при замене антифриз заливали неправильно. Печь греет только слегка;
• Засорение радиатора. Внутри трубок скапливается осадок или накипь, если использовалась охладительная жидкость плохого качества. Если заливали воду, появится еще и ржавчина. Прохладный воздух из заслонок.
• Окисление алюминия. Происходит разгерметизация и остановка работы.
• Засор сот. Теплоотдача снижается из-за пыли и жира на поверхности, так как контакт с воздухом уменьшается.

Случается так, что радиатор отопителя в хорошем состоянии, антифриз покупают только у проверенных производителей, но печь работает плохо. Причины могут быть разными: механические поломки, неисправности электроники. Что могло произойти?

1. Заклинило термостат. Он может находиться в любом положении. Например, печь работает только на низких передачах, или работает хорошо, но двигатель перегревается;
2. Салонный фильтр. Их необходимо менять раз в год;
3. Вентилятор печи. Изношенность или неисправность датчика, электропроводки. Не работает или издает непривычные звуки;
4. Кран отопителя. Он регулирует поступление горячего антифриза в радиатор;
5. Блок управления.

Поломки могут произойти в любой части системы охлаждения: патрубки, датчики и даже заслонки. Первым делом проверяют уровень охлаждающей жидкости в бачке и наличие возможных течей. Белый дым из выхлопной трубы часто указывает на неисправности. Работу датчиков проверяют с помощью компьютерной диагностики. Лучшей профилактикой станет использование охлаждающей жидкости от проверенных производителей, контроль температуры в рамках 80-95Со и своевременное посещение СТО.  

Авторемонт

Процесс сгорания топливной смеси в цилиндрах двигателя сопровождается высвобождением большого количества тепла, которое нагревает двигатель. Если не охлаждать двигатель во время работы, то через несколько минут его температура превысит критическую, и он разрушится. Чтобы этого не произошло, в автомобиле применяется система охлаждения двигателя.

Состав системы охлаждения двигателя:

• охлаждающая жидкость (тосол или антифриз);
• радиатор;
• вентилятор;
• термостат;
• водяной насос (помпа);
• соединительные патрубки;
• расширительный бачок;
• отопитель салона.

Водяной насос (помпа) начинает работать вместе с двигателем. Как только двигатель заработал, вращающиеся лопасти помпы заставляют охлаждающую жидкость циркулировать по малому кругу системы охлаждения (минуя радиатор). Это надо для того, чтобы двигатель как можно быстрее прогрелся и вышел на свою рабочую температуру.

Когда температура охлаждающей жидкости работающего двигателя достигла рабочего значения, открывается термостат и охлаждающая жидкость начинает циркулировать по большому кругу — через радиатор.

Охлаждающая жидкость (тосол, антифриз) подается в радиатор через верхний патрубок, проходит сверху вниз по его сотам, и через нижний патрубок (уже охлажденная жидкость) подается обратно в рубашку двигателя.

Когда температура охлаждающей жидкости поднимается к верхним значениям (100 °C и более), включается вентилятор, который усиливает поток воздуха через решетку радиатора и увеличивает эффективность охлаждения. На старых машинах вентилятор соединен жестко ремнем с валом помпы и вращается постоянно.

Чтобы жидкость в системе охлаждения не замерзала при низких температурах и не закипала при 100 °C, применяются специальные охлаждающие жидкости: тосол или антифриз. Эти жидкости содержат этиленгликоль или пропиленгликоль — химические соединения, не дающие воде замерзать. Кроме того, охлаждающие жидкости содержат ингибиторы ржавчины, коррозии и вспенивания, что предотвращает образование ржавчины на металлических поверхностях двигателя и радиатора, смазывает водяной насос и не дает жидкости вспениваться, циркулируя по системе.

ВНИМАНИЕ! Не используйте в качестве охлаждающей жидкости воду!!!!. Вода — довольно агрессивная среда, которая быстро разрушает все металлические детали системы охлаждения

При нагреве охлаждающая жидкость расширяется и увеличивается в объеме. Поскольку система охлаждения является герметичной, то излишки охлаждающей жидкости выталкиваются в расширительный бачок, который соединен гибким шлангом в горловиной радиатора. Когда охлаждающая жидкость остывает, она опять подается в систему охлаждения через нижний патрубок расширительного бачка. Расширительный бачок служит также для залива и долива охлаждающей жидкости в систему охлаждения. При открытии крышки расширительного бачка надо быть очень осторожным, т.к. горячие пары могут ошпарить вашу руку.

В салоне автомобиля находится еще один небольшой радиатор, спрятанный под торпедо, который принято называть отопителем салона автомобиля, или просто — печкой. В холодное время года водитель открывает заслонку печки, и нагретая охлаждающая жидкость начинает циркулировать через теплообменник, нагревая воздух в салоне автомобиля.

Система охлаждения довольно проста и при нормальной работе не требует какого-либо обслуживания. Если утечек охлаждающей жидкости нет, то можно спокойно ездить пару лет. Раз в два года рекомендуется полностью менять охлаждающую жидкость в системе охлаждения автомобиля. Также, надо следить за состоянием резиновых патрубков, поскольку резина со временем пересыхает и растрескивается. Очень будет неприятно, если в дороге вдруг произойдет разрыв патрубка — дальнейшее движение будет практически невозможно. Поэтому, имеет смысл через 5-6 лет проводить полную замену всех резиновых патрубков на новые.

В начало страницы

Преимущества терморегуляторов для радиаторов

Среди обширного списка достоинств, которым обладает это, несомненно, необходимое оборудование, особенно важно выделить:

• оформление современных термостатов является эргономичным, благодаря чему их монтаж может быть выполнен в помещении с любым интерьером;
• монтаж терморегуляторов как в уже работающих, так и в новых системах теплоснабжения не несет в себе никакой сложности, поскольку такие устройства хорошо подходят для любых условий эксплуатаций и легко поддаются необходимому техническому обслуживанию;
• оборудовав радиатор термостатом, необходимость регулярного проветривания с целью контроля над температурой отпадает;
• показатели температур, при которых функционирует такое оборудование, варьируются в пределах от 5 до 27°C. Кроме того, заданный параметр будет строго поддерживаться, а погрешность будет составлять не более 1°C;
• терморегулятор для газового котла и для любого другого нагревательного прибора позволяет равномерно распределить горячую воду по всей системе, что обеспечит нагрев даже удаленных от центра сети агрегатов отопления;
• при попадании в помещение прямого солнечного света или при воздействии иных внешних факторов термостат способен самостоятельно регулировать температуру обогрева, исключая излишнее нагревание теплоносителя;
• нельзя не упомянуть также об экономии, связанно с эксплуатацией термостата, поскольку применение такого прибора позволит уменьшить расходы топлива примерно на 25%, сто позволяет не только сэкономить значительную часть финансовых средств, но и уменьшает объем вредных продуктов, образуемых в процессе сгорания.

Особой эффективностью такое оборудование будет обладать в домах частного типа, где монтаж термостата является едва ли не обязательным условием для качественной и стабильной работы системы отопления.

Посмотрите видео о терморегуляторах для радиаторов отопления:

Однако актуальны такие механизмы и в централизованных системах теплоснабжения, так как с их помощью также можно обеспечить помещению в многоквартирном доме благоприятный микроклимат.

Если терморегулятор монтируется в квартире, то правильнее будет начинать его установку в тех помещениях, где наблюдаются наибольшие температурные перепады, то есть на кухне, в гостиной, а также в тех комнатах, в которые попадает большое количество солнечного света. Если говорить о частных постройках, то в них лучше начинать размещать термостаты на верхних этажах, поскольку нагретые потоки воздуха, как известно, всегда движутся вверх, и температурная разница вверху и внизу дома может оказаться очень существенной.

Упоминая фактор экономии, в загородных сооружениях специалисты советуют устанавливать радиаторы панельного типа, обладающие небольшой емкостью и оснащенные теми термостатами, которые способны быстро подстраиваться под закрытие и открытие клапанов.

Примерный эксплуатационный срок современных тепловых регуляторов составляет около 20 лет, но при правильной установке и грамотной эксплуатации эта цифра может стать значительно больше.

При возникновении сложностей в процессе самостоятельного подключения этих приборов всегда можно обратиться за помощью к профессиональным мастерам, специализирующимся на установке оборудования такого типа. Они могут не только дать нужный совет относительно особенностей монтажа, но и способны предоставить различные фото вариантов терморегуляторов для радиаторов, а также подробные видео, помогающие выполнить процесс установки быстрее.

Подключение радиаторов

1. Как уже известно, пластинчатый радиатор перед продажей комплектуется краном и клапанным вкладышем с термостатом для автоматической регулировки температуры теплоносителя и воздуха в помещении;
2. Некоторые модели оснащаются механизмами подключения радиатора к отопительному контуру под полом или вмонтированному в стены помещения;
3. Основные схемы подключения радиаторов – боковая или нижняя:
   1. При боковом присоединении подключения штуцера радиатора находятся по бокам, что не мешает подключать их к вертикальному стояку. При горизонтальном подключении радиатор присоединяется через фитинг.
   2. При нижнем присоединении штуцера радиатора выводятся снизу, поэтому горизонтальное подключение не представляет проблемы, а для вертикальной схемы радиатор подключается через фитинги.
4. Из-за высокой инерционности стальных радиаторов их подключают к системе с принудительным движением теплоносителя, чтобы повысить и ускорить теплоотдачу;
5. Для стальных приборов отопления включение в схему с открытым расширительным бачком чревато быстрым развитием коррозии из-за присутствия в теплоносителе большого количества кислорода, поступающего из воздуха. Из-за этого кислотность теплоносителя повышается, и внутренняя поверхность змеевика батареи отопления начинает разрушаться. Соответственно, время безремонтной эксплуатации радиатора уменьшается;
6. Если других решений нет, и необходимо устанавливать радиатор в открытую отопительную систему, то тепловой контур защищается антидиффузионным барьером, который не пропускает воздух в трубы отопления.

Нижнее подключение радиатора
Боковое подключение радиатора

Практические и организационные выводы

Принцип работы пластинчатых приборов такой же, как и у водяных – они увеличивают и удерживают температуру в комнате за счет потоков теплого воздуха.

1. Надежность и прочность стальных радиаторов намного выше, чем у приборов из других сплавов и металлов, поэтому они рекомендованы к работе в центральной системе отопления.
2. Медные радиаторы не разрушаются от коррозии, но в системах с высоким давлением их лучше не устанавливать. Еще один недостаток – высокая цена.
3. Алюминиевые радиаторы дешевле всех, имеют отличную теплоотдачу, но слабый механически корпус, который тоже быстро коррозирует в кислотной среде.

Так как подключение пластинчатых отопительных приборов осуществляется через нижние или боковые штуцера, их можно монтировать прямо на пол, встраивать в поверхность пола или вешать на стену комнаты. Для каждого отдельного случая можно подобрать свое оформление и техническое оснащение прибора.

Что лучше: ремонтировать или менять

Всех автомобилистов можно условно разделить на две категории. Первые считают, что вышедшую из строя деталь нужно менять на новую. Вторые уверены, что все можно отремонтировать. И починка радиаторов – частая тема для споров.

Интернет изобилует всевозможными советами по самостоятельному устранению течи. Одни используют специальные пластикаты. Другие засыпают в систему средства, предназначенные для закупорки трещин. Иногда некоторые методы помогают на время продлить эксплуатацию детали. Но в большинстве случаев эти методики лишь засоряют систему охлаждения.

Медные модели есть смысл ремонтировать, потому что их достаточно легко запаять. В случае алюминиевых аналогов ситуация другая. Их можно запаять, однако для этого будет использоваться дорогостоящая сварка. Поэтому стоимость ремонта потекшего радиатора будет практически идентична цене новой детали. Соглашаться на эту процедуру есть смысл только в случае с дорогой моделью теплообменника.

Разные виды радиаторов и их характеристики

Самой привычной и знакомой отечественным потребителям является именно чугунная система отопления радиаторы. В былые годы такие радиаторы в массовом количестве использовались везде. Эти радиаторы – тяжелые и на вид совсем не современные, в автоматических системах отопления такие устройства непригодны для использования. Но в то же время, радиаторы из чугуна имеют множество достоинств, которые и обусловили их распространение и популярность в свое время. Прежде всего – это способность переносить перепады в давлении, стойкость к коррозионным процессам, невосприимчивость тех примесей, которые есть в носителе тепла системы отопления.

Стальные радиаторы являются более легкими, их стенки более тонкие, поэтому такие приборы менее инертны. Если стальные радиаторы сделаны в виде панелей, то они имеют высокую теплоотдачу, так как нагреваемая площадь больше.

Металлические радиаторы отопления

Радиаторная система отопления с радиаторами из такого материала, как алюминий, отвечает требованиям множеству потребителей. Такие радиаторы являются легкими, у них высокий показатель теплоотдачи, а также – современный и компактный внешний вид.

В более дорогих моделях – в составе цинк и титан, именно эти материалы придают радиаторам высокую стойкость к механическим повреждениям и коррозионным процессам.

ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ, НАЗНАЧЕНИЕ

В процессе работы автомобиля все его механические узлы нагреваются. В отдельных отсеках этот показатель достигает не одной сотни градусов. И основной узел, который из-за повышенной температуры быстро выйдет из строя – мотор.

Чтобы движущиеся детали двигателя не испортились, их необходимо охладить. Для этого инженерами каждого автопроизводителя разрабатывается и устанавливается система охлаждения.

Радиатор охлаждения – металлический теплообменник, внутри заполненный антифризом (или тосолом). К нему подсоединены резиновые патрубки, которые крепятся на соответствующие горловины мотора.

Охлаждение мотора работает по следующему принципу. Заведенный ДВС вращает крыльчатку водяного насоса. Благодаря этому в системе (по малому кругу) начинает циркулировать антифриз. Когда температура жидкости достигает 80-90 градусов, срабатывает термостат и открывается большой круг циркуляции. Это позволяет двигателю быстрее прогреться до нужной температуры.

Система охлаждения двигателя автомобиля. Общее устройство. 3D анимация.Watch this video on YouTube

4 Подсоединение радиаторов

Разобравшись с принципом работы батареи отопления, можно переходить к составлению схемы и плана подключения узлов. Чертеж подобного соединения бывает различным, но в большинстве случаев используется индивидуальный план или заранее подготовленная схема, в которой учитывалась разводка труб.

Также инженеры рассматривают вариант перекрестного или диагонального подключения. В этом случае теплопроводящая труба подводится к верхней части батареи, а отводящая — к противоположной. Выбирая такой вариант, необходимо учитывать устройство системы, т. к. он подходит только для длинных батарей с несколькими секциями. Правильно составленный проект подключения гарантирует равномерное распределение теплового потенциала по конструкции и лучший обогрев помещения.

Вариант нижнего подключения подразумевает подключение труб к нижним патрубкам, которые находятся на противоположных сторонах батареи. В плане эффективности схема уступает двум предыдущим, т. к. коэффициент полезного действия не превышает отметку 15%, тем не менее подобную схему разводки можно использовать для обустройства теплых полов.

Выводы

Система охлаждения двигателя присутствует на каждом транспортном средстве. Основноеназначение системы охлаждения — поддержаниеоптимальной температуры мотора автомобиля.

Базовые детали системы охлаждения двигателя следующие — радиатор, термостат, датчик температуры и вентилятор. Система состоит из нескольких контуров, отвечающих за правильность функционирования всей системы.

Устройство радиатора достаточно сложное, поскольку конструкция состоит из большого количества маленьких каналов, по которым протекает подогретая жидкость. Своевременная проверка позволяет гарантировать нормальную работу силовой установки в целом.