Термодинамика

В данной статье мы расскажем о различных видах радиаторов отопления представленных на Российском рынке и постараемся раскрыть все плюсы и минусы  каждой модели.

Не секрет, сегодня радиатор отопления – это самый распространенный отопительный прибор, который применяется для отопления квартир, офисов и частных домов. На сегодняшний день, ассортимент отопительных приборов весьма широк. Они изготавливаются из разных материалов  и имеют различную конструкцию, но все они предназначены для того, чтобы тем или иным способом передать тепловую энергию от теплоносителя системы отопления (вода, антифриз) в окружающее пространство. Итак, давайте более подробно поговорим об распространенных на современном рынке отопительных приборах.

Какие бывают отопительные приборы

Радиаторы — по своей конструкции имеют относительно большой внутренний объем и постоянно содержат в нем нагретый теплоноситель. Передача тепла в окружающее пространство в основном происходит в виде излучения (эффект нагретой печи).

Конвекторы – конструктивно отличаются от радиаторов меньшим внутренним объемом, содержащим нагретый теплоноситель, но имеют развитое оребрение (рубашку) – создающую большое количество тепловых поверхностей. По внутреннему объему конвектора движется теплоноситель, нагревая тепловые поверхности рубашки. Передача тепла происходит за счет нагрева проходящего через рубашку конвектора воздуха.

Существуют отопительные приборы, соединяющие в себе свойства радиаторов и конвекторов, в них одновременно поступает большое количество нагретого теплоносителя, в то же время, у них есть ребристые поверхности. В них сочетаются оба варианта теплопередачи — излучение и конвекция.

Из каких материалов изготавливают радиаторы?

Радиаторы бывают чугунные, алюминиевые, стальные (панельные и трубчатые) и, так называемые, биметаллические.

Чугунные радиаторы

Раньше, чугунные радиаторы в России устанавливались повсеместно и всем хорошо знакомы. Чугунные секционные отопительные радиаторы используются для систем центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий.

Достоинства:

• Обладают значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора.
• Не требовательны к качеству теплоносителя (воды) и стойки к коррозии.
• Высокая прочность, выдерживают высокое давление, долговечны.
• Весомый плюс чугунных радиаторов российского производства – низкая цена.

Недостатки:

• Большая масса чугунных радиаторов, с одной стороны, обеспечивает им высокую теплоёмкость и, соответственно, тепловую инерционность, позволяя сглаживать резкие изменения температуры в помещении, однако она же является и недостатком, создавая трудности при монтаже или обслуживании.
• Чугунные радиаторы трудоемки в монтаже.
• Неэстетичный внешний вид.
• Чугунным радиаторам требуется периодическая покраска.
• Стенки внутренних каналов шершавые и пористые, что со временем приводит к образованию налёта и падению теплоотдачи.

В последнее время, чугунные радиаторы устанавливают в основном на промышленных объектах, в складах и мастерских, где нет требований к красивому оформлению интерьеров с точки зрения дизайна. В частных домах и квартирах, на сегодняшний день, такие радиаторы практически не применяются.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы считаются наиболее эффективными отопительными приборами по причине высокой теплопроводности алюминия и развитой поверхности оребрения радиатора. Алюминиевые радиаторы отопления, по сравнению с чугунными, отличаются небольшим весом.

Достоинства:

• Обладают великолепной теплоотдачей — это позволяет сделать отопительный прибор компактнее при прочих равных условиях.
• Низкая тепловая инертность.
• Меньший вес по сравнению с чугунными аналогами.
• Несомненный плюс алюминиевого радиатора – его внешний вид, эти радиаторы наиболее красивы в сравнении с другими типами отопительных приборов.
• Технология производства позволяет изготавливать алюминиевые радиаторы с большим количеством боковых ребер, которые еще более улучшают эффективность его работы.

Недостатки:

• Основным недостатком алюминиевых радиаторов является коррозия алюминия в водной среде, особенно ускоряющаяся при контакте двух разнородных металлов или наличии в отопительной сети блуждающих токов.

Внутри радиаторы из алюминия покрыты оксидной плёнкой. При её нарушении металл подвергается коррозии. Обычно это происходит вследствие контакта с водой. Радиатор не должен быть закрыт герметично. В противном случае из-за возрастания давления газа, который выделяется при разложении оксидной плёнки, может произойти разрыв радиатора. Части радиатора, соприкасающиеся с водой, покрывают полимерным покрытием. Это позволяет снизить гидродинамическое сопротивление движению теплоносителя, избежать засоров и налипаний, характерных для чугунных радиаторов. При отсутствии полимерного покрытия, на подводящих трубах запрещается перекрывать краны.

Алюминиевые радиаторы бывают: литыми с цельными секциями и экструдированные с механическим соединением секций.

Литые алюминиевые радиаторы. Каждая секция в таких приборах отливается под давлением как целая деталь. Плюсом литого алюминиевого радиатора является «наборность» секций и возможность увеличить или уменьшить размер существующего радиатора. Но в результате «наборной» конструкции нарушается внутренний антикоррозионный слой, которым прибор обрабатывается на предприятии изготовителе.

Экструдированные алюминиевые радиаторы. Данный метод производства позволяет изготовить радиаторы высокого качества, с однородным составом и полностью исключить появление скрытых раковин, пор и микротрещин в конструкции. Основными характеристиками таких радиаторов являются высокие прочностные характеристики. Производители выпускают неразборные алюминиевые радиаторы с количеством секций от 2 до 16. «Наборность» литых алюминиевых радиаторов привлекает в основном монтажные организации, а конечному потребителю выгоднее поставить прибор с оригинальной заводской сборкой, гарантирующей запас прочности и надежности и забыть о проблемах на долгие годы.

В России отопительные алюминиевые радиаторы обычно устанавливают в малоэтажных домах, в частности, в коттеджах. Необходимо отметить, что в этих домовладениях установлена автономная система отопления. Однако, для городских квартир многоэтажных домов, которыми может похвастаться как Москва, так и другие крупные российские города, не рекомендуется приобретать отопительные радиаторы этого вида.

 

Биметаллические радиаторы.
Биметаллические радиаторы — состоят из стальной трубы, по которой протекает теплоноситель и наружного алюминиевого корпуса. Стальная труба выдерживает высокое давление, а алюминиевые секции легко отдают тепло. Такие радиаторы появились недавно и быстро завоевали популярность.

Достоинства:

• Высокий уровень теплоотдачи. Внешний слой радиатора из биметалла выполнен из алюминия, который в силу своих физико-химических свойств обладает высоким показателем теплопроводности. К тому же алюминий отлично поддается литью, что позволяет за счет изготовления ребристой структуры в разы увеличить площадь поверхности, а значит и теплоотдачу устройства.
• Коррозионная устойчивость и устойчивость к химическому составу теплоносителя (в отличие от алюминиевых, биметаллические радиаторы в качестве внутреннего слоя имеют сталь, которая обладает низкой восприимчивостью к составу теплоносителя и устойчивостью к коррозии).
• Высокая прочность устройства. Благодаря прочной стальной внутренней оболочке, где непосредственно происходит циркуляция рабочей среды, радиаторы из биметалла прекрасно справляются с рабочим давлением до 40 атмосфер (в отличие от устройств из алюминия, которые, в зависимости от производителя, рассчитаны на давление от 6 до 20 атмосфер).
• Форма и конструкция. Возможность секционной сборки делает биметаллические радиаторы удобными в плане выбора для помещений различной площади, а, соответственно, и различной требуемой мощности. В плане дизайна благодаря литьевым способностям алюминия, этот тип радиаторов также является оптимальным, позволяя осуществить любую задумку производителя и владельца помещения.
• Технические характеристики и эксплуатационные свойства. Радиаторы из биметалла отличаются небольшим весом, компактностью, эстетичностью, удобством в транспортировке и монтаже, универсальностью использования (удовлетворяют различным типам систем отопления).

Недостатки:

• Сравнительно высокая цена.

Биметаллические радиаторы можно использовать в зданиях с любой этажностью, однако, особенно рекомендуется применять их в многоэтажных зданиях, где теплоноситель подается в трубы под большим давлением.
Малый вес обеспечивает легкость монтажных работ. Внешне эти радиаторы очень похожи на алюминиевые. Они могут легко вписаться в любой интерьер. Многие производители предоставляют широкую цветовую гамму приборов. Именно такой тип радиаторов отопления мы рекомендуем своим клиентам.

Стальные радиаторы

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 нагреваемую поверхности панелей весьма велика и стимулирает интенсивное движение нагретого воздуха — доля теплового потока, передаваемая конвекцией, достигает 75 %, 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. 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. 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. Сварные стыки минимизируют вероятность протечек, но недостатком этих радиаторов является малая толщина стали (1 мм и менее).

Панельные радиаторы (комбинированные отопительные приборы, сочетающие в себе свойства радиаторов и конвекторов).

Панельные радиаторы не рассчитаны на высокое давление, поэтому их рекомендуется устанавливать в автономных системах теплоснабжения, в частности, в загородных домах и коттеджах. Сегодня изготавливается два вида панельных радиаторов, которые между собой отличаются лишь способом подключения: боковым или нижним. При этом в радиаторах отопительных с нижним подключением имеется специальный термостатический вентиль, на который легко монтируется терморегулятор, позволяющий регулировать температуру в помещении. Очевидно, что стоимость панельных радиаторов отопления, обладающих нижним подключением, выше, чем у их аналогов с боковым подключением. Стальные панельные радиаторы — наиболее часто используются при индивидуальном отоплении. Они не рассчитаны на очень высокое давление, но это и не нужно, так как в загородном доме высокого давления в системе быть не должно. При этом они имеют хорошее соотношение цены и качества, высокую теплоотдачу. Стальные панельные радиаторы обладают небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении.

Независимо от типа отопительного прибора, при его выборе обязательно надо обратить внимание на два параметра: тепловая мощность и давление в системе отопления, которое он может выдержать. Что касается тепловой мощности, то примерно 1 кВт хватит для обогрева 10 м2 в хорошо утепленном помещении при высоте потолков до 3 метров. Надо иметь в виду, что это соотношение приблизительное и окончательный выбор мощности отопительного прибора стоит доверить профессионалам. Кроме площади и высоты потолков на требуемую мощность влияет количество окон, материал и толщина стен и еще множество других факторов. Рабочее давление отопительного прибора, говорит о том, на какое давление в системе отопления он рассчитан. Этот параметр особенно важен при установке отопительных приборов в многоэтажных городских домах, т.к. в этом случае давление в системе отопления значительно выше, чем в домах с индивидуальным отоплением. Если же выбирается отопительный прибор для дачи или коттеджа, то в этом случае высокого давления в системе быть не должно (не более 3 атм.) и по этому параметру подойдет практически любой отопительный прибор.