Характеристики батарей отопления.
Строительство Системы дома Ремонт Делаем мебель Полезные советы Своими руками
Loading...
ript>
 
Виды батарей отопления и их краткие характеристики.

При установке системы отоплениия и сборке ее элементов перед каждым из нас встает вопрос: какие батареи отопления использовать и какими характеристиками они обладают?

Часто при покупке батарей отопления многие из нас надеются на профессиональный совет продавцов, совершая серьезную ошибку. И дело вовсе не в недостаточных знаниях продавца, а в том, что он делает сравнительную характеристику батарей между собой и никак не соотносит их достоинства и недостатки с конкретными условиями Вашего дома и Вашей системы отопления.

Прежде чем перейти к вопросу о
характеристиках батарей отопления нужно разобраться в значениях каждого элемента. Общие представления о них помогут Вам со знанием дела подобрать батареи отопления наиболее подходящие для условий отопления Вашего дома.

Радиатор отопления - это отопительный прибор конвективно-радиационного типа, представляющий из себя регистр, то есть гладкостенную трубу, к которой методом штамповки или сварки прикреплена дополнительная масса металла различной формы для улучшения его теплопередающих характеристик. Исключением из этого правила являются радиаторы, изготовленные методом литья, в которых проточные каналы являются пустотами внутри корпуса определенной формы из однородного металла.

Радиатор отопления предназначен для передачи тепловой энергии теплоносителя окружающему воздуху и может быть самостоятельным прибором отопления или являться составным элементом батареи отопления.

Батарея отопления - отопительный прибор, состоящий из двух и более радиаторов отопления, которые являются ее частью в результате механического соединения. 
На рисунке 1 слева отображены элементы системы отопления под названием "радиатор", а справа - радиаторы, собранные в батарею. Регистры внутри радиторов показаны отдельно для более наглядного представления внутреннего устройства любых типов радиаторов.

Не лишним будет знать, что отвод тепла от батарей отопления производится за счет различных видов теплопередачи - излучения, конвекции и теплопроводности материала. Понимание значения этих характеристик Вам более профессионально подойти к подбору типа батареи отопления с учетом требования отапливемого помещения и/или места установки прибора.


Тепловое излучение - передача внутренней тепловой энергии более нагретого тела менее нагретому в виде электромагнитных колебаний с различной длиной волны. Тепловое излучение не нагревает окружающий его воздух, а проходит через него и нагревает расположенные в помещении различные твердые предметы, включая стены дома.

Нагретые предметы передают свое тепло воздуху помещения за счет теплопроводности и конвекции. Важной особенностью для отопления дома является то, что направление излучения можно изменять путем переотражения лучей. Например, прикрепив к стене за батареей отопления теплоизолирующую пленку с фольгированной поверхностью можно увеличить степень теплового излучения, направленного внутрь помещения (смотрите рисунок ниже). То есть, при минимальных затратах и усилиях повысить эффективность нагрева помещения не увеличивая размеров батареи.

Конвекция – передача тепла за счет движения и перемешивания теплоносителя внутри элементов системы отопления и теплого воздуха в помещении. Передача тепла за счет конвекции тем выше, чем ребристее поверхность батареи и больше площадь соприкосновения металла с воздухом. Приборы отопления с высокой конвективной характеристикой производят ускоренный нагрев воздуха помещения, но могут создавать сквозняки и поднимать пыль. Это обязательно нужно учитывать при планировании их установки в детских комнатах и спальнях.

Теплопроводность – способность материала передавать тепло посредством хаотического движения молекул. Кратко и более понятно эту формулировку можно пояснить так: любое вещество стремится к выравниванию температуры внутри своего структурного строения. Металл, нагреваясь от теплоносителя, стремится передать тепло по всей структуре своего объема. Нагретая наружная оболочка металла радиатора, в свою очередь, передает тепло окружающему ее воздуху. Приложив ладонь к горячей батарее отопления Вы можете сами ощутить свойство теплопроводности.

Далее начинает работать принцип конвекции и теплопроводности одновременно. Нагретый воздух, как более легкий, поднимается вверх, а его место замещает более холодный воздух, что также способствует его перемешиванию. При этом, чем выше температура и больше площадь корпуса батареи, то есть больше площадь соприкосновения воздуха с металлом, тем выше скорость движения воздуха, которая может приводить к появлению в помещении сквозняков.

Наибольшее влияние сквозняки, создаваемые теплом батареи, оказывают на уровне пола и могут быть вредными для малолетних детей. Поэтому не рекомендуется в детской устанавливать батареи конвекторного типа. Наиболее комфортные условия, в этом смысле, создают чугунные радиаторы отопления.

Для
централизованной системы отопления характерны очень жесткие условия эксплуатации всех элементов системы - резкие перепады давления, значительные изменения кислотности теплоносителя и его высокая загрязненность, повышенная вероятность электрохимической и электростатической коррозии металлов.

Учитывая все перечисленные условия, можно смело вычеркнуть из списка алюминиевые батареи отопления и задуматься о правильности применения других типов в соостветствии с их техническими характеристиками. Хотя в европейских странах алюминиевые батареи очень популярны, но это только потому, что у них не российская централизованная система отопления.

Отнеситесь к выбору радиаторов отопления со всей серьезностью и при установке батарей отопления в квартире с центральным отоплением обязательно уточните в теплоснабжающей организации величину рабочего и испытательного давления системы и приобретайте радиаторы отопления, которые выдерживают указанное давление плюс не менее двух атмосфер для собственного спокойствия.


Для
системы автономного отопления характерны стабильные условия эксплуатации всех элементов системы и периодический нагрев теплоносителя. Поэтому наиболее важным  параметром для автономной системы является способность батареи отопления накапливать тепло с постепенной его передачей окружающему воздуху после выключения электронагревательного элемента системы отопления.

Такими характеристиками в полной мере обладают чугунные радиаторы старого и современного исполнения, применение которых позволяет более экономично расходовать электроэнергию с более комфортными условиями обогрева помещения по сравнению с другими типами батарей отопления. Нужно правильно понимать назначение радиаторов отопления и, ни в коем случае, не выбирать батареи только потому, что они имеют красивый цвет, малый вес или современный дизайн.

схема теплопередачи батарей отопления
 
Характеристики радиаторов отопления.

Чугунные радиаторы отопления изготавливаются методом литья, что является несомненным плюсом их конструкции, так как любое соединение отдельных частей устройства всегда является самым уязвимым местом и может стать точкой начала ее будущего разрушения. Кроме того, чугунные радиаторы имеют утолщенные стенки и, собранные в батареи отопления, приобретают увеличенную общую массу и повышенную тепловую мощность, которая позволяет им накапливать большое количество тепла, повышающее их тепловую инертность. В результате чугунные батареи длительное время продолжают обогрев помещения даже после прекращения подачи нагретого теплоносителя и способствуют плавному изменению температуры воздуха. Несомненным плюсом чугунных батарей является и то, что значительную часть своей тепловой энергии они передают в виде теплового излучения. Результатом теплового излучения является более равномерный прогрев воздуха в нижней и средней части помещения.

Чугунные радиатора выдерживают рабочее давление внутри системы отопления до 15 атмосфер, имеют длительный срок службы за счет высокой устойчивости к коррозии и могут применяться в любых производственных и жилых помещениях без каких-либо ограничений. Даже самое слабое место чугунной батареи - прокладки и резьбовые ниппели мест соединения радиаторов (секций) начинают разрушаться после 40 лет их эксплуатации.

Высокая антикоррозионная стойкость чугунных батарей и их нейтральность к различным жидкостям позволяют применять чугунные радиаторы в паровых установках и использовать в качестве теплоносителя системы отопления различные масла, тосол, антифриз, загрязненную воду и другие агрессивные жидкости.

Чугунные радиаторы имеют эстетичный и компактный внешний вид, относительно гладкую внешнюю поверхность, что позволяет содержать их в чистоте легче других видов батарей отопления.

С многообразием форм чугунных радиаторов не сможет сравниться ни один вид современных батарей (рисунок 2). Внутренние полости чугунных радиаторов имеют относительно большие размеры и крайне редко забиваются отложениями даже в общих сетях систем отопления.

Недостатками чугунных радиаторов являются их значительный вес, требования к периодической наружной покраске и наличие шероховатостей внутренних полостей, которые, забиваясь отложениями, могут незначительно снизить их рабочие
характеристики. С моей точки зрения эти недостатки являются незначительными, если Вы не собираетесь держать батареи в руках, а краску будете использовать качественную.
При выборе чугунных батарей современного исполнения с улучшенным дизайном покраска не требуется, но нужно иметь ввиду, что внутренние полости их радиаторов имеют уменьшенный диаметр, что может приводить к их ускоренному засорению при установке в системе центрального отопления.

Чугунные батареи наиболее предпочтительны для установки в автономных системах отопления частных домов, тем более, что их стоимость относительно небольшая. А возможность самостоятельного набора необходимого количества секций позволяет создать комфортные условия независимо от объема отапливаемого помещения путем изменения размеров чугунной батареи. Кстати о популярности чугунных радиаторов говорит и тот факт, что новые виды батарей постепенно падают в цене, а чугунные остаются на одном уровне.

Стальные радиаторы отопления.
Первыми стальными батареями отопления были регистры, собранные из гладкостенных труб различного диаметра. Затем стальные радиаторы стали штамповать из профилированных листов металла, которые, при соединении с помощью сварки, образовывали внутренние проточные каналы для движения теплоносителя.

Плоские стальные радиаторы соединялись попарно, образуя батарею, и подключались в систему отопления. Вид стальных батарей был вполне эстетичный и аккуратный. Современные стальные радиаторы панельного типа имеют в основе своего устройства отформованные сваренные листы, заключенные в стальной декоративный кожух, придающий радиатору привлекательный вид и увеличивающий площадь теплопередачи.

При примерно равных свойствах теплоппроводности  стали и чугуна, стальные радиаторы обладают лучшими свойствами теплопередачи за счет более тонких стенок корпуса и быстрее нагревают помещение, а повышенная формованными листами металла площадь соприкосновения корпуса радиатора с воздухом придает им большую тепловую мощность.

Стальные радиаторы, как правило, тонкостенные, со средней толщиной стенок всего 1,5 миллиметра и, следовательно, имеют относительно малый вес и малую тепловую инерционность, что приводит к их быстрому остыванию после отключения подачи подогретого теплоносителя. За счет тонких стенок и малой массы, стальные батареи обладают высокой степенью теплопередачи и больше напоминают конвекторы, которые создают ускоренное движение воздуха и быстрый прогрев помещения. Такой тип работы батарей способствуют возникновению сквозняков в помещении, поэтому установка стальных батарей не желательна в детских комнатах.


Современные стальные радиаторы выпускаются разнообразных размеров и форм, очень похожих друг на друга. Кардинальное отличие по виду имеют лишь стальные масляные радиаторы с электрическим ТЭНом, секционные, панельные и трубчатые радиаторы водяного отопления.

Более современные стальные трубчатые радиаторы состоят из вертикальных трубок с внутренней полостью для протока теплоносителя и имеют повышенную прочность. Вертикальные трубки различных размеров соединяются с горизотально расположенными трубками, которые подключаются к трубам подачи и обратки системы отопления, имеют оригинальный вид и разнообразную высокотемпературную окраску.

Срок эксплуатации стальных радиаторов около 15 лет в системах централизованного отопления и 20 и более лет в автономных системах отопления частных домов. Стальные батареи могут применяться в частных домах любой этажности, в офисных помещениях и промышленных зданиях малой этажности  и расчитаны на рабочее давление 6-8 атмосфер. Секционные и трубчатые радиаторы более прочные и имеют рабочее давление 10-16 атмосфер при значительно большей стоимости. 

Основным недостатком стальных радиаторов является их подверженность коррозии, что и определяет их небольшой срок службы, который резко уменьшается при сливе теплоносителя для ремонта магистральных линий центральной системы отопления.

Для устранения этого недостатка в последенее время выпускаются батареи с антикоррозионным тефлоновым покрытием внутренних полостей или из нержавеющей стали, но, при этом, резко возрастает их стоимость. При установке стальных батарей в автономных системах отопления допускается кратковременный слив теплоносителя только при выполнении ремонтных работ, например, для смены и установки батареи или ремонта кранов. Оставлять на длительное время систему отопления без теплоносителя категорически не рекомендуется.

Кроме того, стальные радиаторы, изготовленные из стальных листов требуют периодической покраски лицевой поверхности. Внутреннее пространство и задняя стенка панели недоступны для очистки от пыли.

Стальные радиаторы чувствительны к гидроударам, что требует приобретать более прочные и более дорогие радиаторф при установке их в системах центрального отопления. Небольшой диаметр внутренних проточных полостей и трубок способствует их быстрому засорению при использовании воды с различными загрязняющими примесями.
В секционных и трубчатых стальных радиаторах секции и трубки соединяются между собой точечной сваркой, что не увеличивает их срока службы и, часто, именно в местах соединения начинаются протечки теплоносителя.



Биметаллический радиатор отопления
представляет из себя стальной каркас из сваренных между собой металлических трубок, заключенных в ребристую алюминиевую оболочку и предназначен для установки в системах центрального отопления.

Тепловая энергия теплоносителя, движущегося по стальным трубкам передается алюминиевому корпусу, который имеет теплопроводность в чутыре раза превышающую теплопроводность чугуна и стали. Биметаллические радиаторы имеют теплопередачу примерно в два раза превышающую теплоотдачу чугунных и наибольшее из всех типов батарей отопления рабочее давление - до 25 атмосфер и срок службы более 20 лет.

Придумали биметаллические радиаторы для замены алюминиевых радиаторов и частичной компенсации их недостатков. Но металл есть металл, тем более сварной, поэтому трубки каркаса радиатора подвержены воздействию ржавчины - отсюда и срок их службы.

В европейских государствах происходит постепенный переход на алюминиевые радиаторы с вытеснением радиаторов биметаллических, так как их централизованные системы отопления работают более стабильно. К сожалению, реклама сделала свое дело и биметаллические радиаторы стали применяться в России повсеместно, вместо чугунных батарей.

Теплоотдача биметаллических радиаторов больше, чем у чугунных, но меньше, чем у алюминиевых радиаторов. Поэтому их можно устанавливать как в многоквартирных домах любой этажности с центральной системой отопления, так и в частных домах с автономной системой отопления с учетом того, что тепловая инертность биметаллов низкая.

Последнее означает быстрое остывание радиаторов при отключении подогрева теплоносителя, что отрицательно сказывается на плавности изменения температуры в помещении.


Биметаллические радиаторы изготавливаются в двух исполнениях:
- стальной трубчатый сваренный радиатор заливается оребренным алюминием и составляет с ним единое целое, при этом, значительно увеличивается его общая прочность. В такой конструкции теплоноситель контактирует только со сталью трубок каркаса (рисунок 4);

- батарея собирается из отдельных радиаторов (секций), в которых стальные трубки устанавливаются только в вертикальных каналах, а соединение радиаторов производится с помощью резьбовых ниппелей, по подобию сборки чугунных радиаторов.

Недостатки биметаллического радиатора заключаются в малом проходном сечении трубок каркаса, что требует большой скорости движения теплоносителя. По этой же причине происходит засорение трубок при некачественном теплоносителе и падении мощностных характеристик радиаторов. Биметаллические радиаторы, имея привлекательный дизайн со специальной покраской не "блещут" разнообразием форм и размеров (рисунок 4) и имеют высокую стоимость при относительно небольшом сроке службы.



Алюминиевые радиаторы отопления изготавливаются методом литья или формования (экструдирования) из алюминия или его сплавов, имеют привлекательный, но однообразный (рисунок 5) внешний вид и самый малый вес в сравнении с любыми другими типами радиаторов.

В общем - все самое, самое. Но, если Вам скажут, что они имеют самую большую популярность в России, то не бегите их покупать, а сначала ознакомьтесь с характеристиками своей системы отопления. Более того, в Российских системах централизованного отопления установка алюминиевых радиаторов не рекомендуется и не только в этой статье.

Алюминиевые радиаторы по типу изготовления и сборки могут быть цельные или секционные, которые соединяются между собой с помощью стальных фтулок и силиконовых прокладок. Алюминиевые радиаторы имеют рабочее давление около 6 атмосфер, самые высокие характеристики по теплопередаче и, как следствие, небольшую тепловую инертность.

В силу  своей конструкции, а также специального высокотемпературного покрасочного покрытия алюминиевые радиаторы передают тепло окружающему воздуху за счет излучения и конвекции при мерно в равной степени, обеспечивая очень быстрый нагрев помещения. Такая характеристика радиатора обеспечивается только при условии быстрого движения теплоносителя в системе отопления.

Это значит, что при применении алюминиевых радиаторов в автономной системе отопления настоятельно рекомендуется установка циркуляционного насоса, без которого можно получить эффект крайне неравномерного обогрева помещений. В этом случае может выручить правильное
подключение батарей и доступность их самостоятельной регулировки.

Алюминиевые радиаторы имеют очень серьезный недостаток - алюминий вступает в химическую реакцию повышенной кислотности теплоносителя, а также при соприкосновении с медными элементами системы, например, фитингами крепления соединений. И если, последнее просто влияет на срок службы радиатора за счет утончения стенок пропускных каналов, которое происходит в результате химической реакции и бороться с ним можно, исключив использование медных деталей в системе, то с кислотностью теплоносителя дело обстоит намного  сложнее.

Обеспечить нормальное щелочно-кислотное состояние в системах центрального отопления практически не представляется возможным. При повышенной кислотности теплоносителя происходит повышенное выделение водорода, который нужно регулярно отводить из системы.

Особенно опасно полное перекрытие крана какой-либо батареи, так как это может привести к ее разрушению со всеми вытекающими последствиями.  В многоквартирном доме от такого случая никто не застрахован. Для своевременного стравливания, скапливающихся, газов в радиаторах желательно устанавливать автоматические краны сброса давления или краны Маевского для механического сброса давления.


Вообще-то алюминий, при соприкосновении с кислородом, почти мгновенно окисляется, образую оксидную пленку, которая является защитой от дальнейшего разрушения внутрених полостей радиатора. При высоких давлениях в системе, высоких скоростях движения засоренного теплоносителя оксидная пленка разрушается, открывая путь дальнейшему окислению и разрушению стенок проходных каналов. Для устранения этого недостатка изготавливаются алюминиевые батареи с тефлоновым или другим полимерным покрытием внутреннних поверхностей, которое не только предохраняет поверхность, но и уменьшает внутреннее динамическое сопротивление. К сожалению, такие радиаторы стоят на порядок дороже, хотя срок службы батареи может быть увеличен с 15 до 30 лет.

В автономной системе отопления с расширительным бачком и постоянным составом теплоносителя срок службы алюминиевой батареи может быть увеличен до 20 лет за счет уменьшения и даже полного прекращения химических процессов за счет малых скоростей движения теплоносителя и относительно постоянного состава.

Конвекторы водяного отопления - это приборы отопления, основным способом теплопередачи которых является конвекция. Практически все, рассмотренные выше радиаторы в той или иной степени являются конвекторами. Простейшим конвектором является теплообменник, состоящий из двух или нескольких труб с нанизанными на них металлическими пластинами (рисунок 6).

Такие приборы устанавливались в административных и общественных зданиях с централизованной системой отопления в качестве основных элементов отопления, а также в качестве "штор" вдоль больших витринных остеклений и в тамбурах между входными дверями.  При подключении к ним принудительной вентиляции они обеспечивали активное экранирование помещения от холодного наружного воздуха.

Из-за простоты устройства, небольшой стоимости, долговечности работы, высокой прочности и теплоотдачи они получили очень широкое распространиение и используются в настоящее время по своему прямому назначению. По сути это регистры с оребрением, на принципе которого созданы все современные регистры отопления.

Конвекторы водяного отопления приспосабливают к современному дизайну помещений и устанавливают из в качестве встроенных и навесных настенных или напольных вариантов, которые практически не занимают место и даже не всегда видны.

Недостатками конвекторов является их низкая тепловая инертность, требуют высокой температуры и скорости движения теплоносителя. Так как основным принципом их работы является конвекция, то телпый воздух энергично поднимается от ковектора вверх, поднимая от пола холодный воздух, который увлекает за собой пыль.

Трубчатые радиаторы отопления на сегодняшний день наименее известные и еще менее применяемые в качестве приборов отопления дома. А между тем, это наиболее интересный тип радиаторов, производство которых очень активно развивается.

Трубчатые радиаторы могут иметь бесчисленное разнообразие форм и размеров с любым цветовым решением, которые позволяют вписывать их конструкцию, как составную часть интерьера (рисунок 7).

Благодаря округлости форм и высокой экологичности они могут быть размещены не только в местах традиционной установки батарей отопления, но и многолюдных местах и в детских комнатах.

Например, трубчатые радиаторы можно разместить на плоских и изогнутых стенах, в любых углах с закруглениями, на полу, встроить в нишу и придать им оригинальную форму, которая не сразу воспринимается как отопительный прибор. Хороший пример такого применения трубчатых радиаторов отображен на сайте angor.ru.

Основой трубчатых радиаторов являются регистры, то есть гладкостенные трубы различного диаметра, изготовленные из чугуна, стали или меди и соединенные между собой с помощью сварки. Радиаторы имеют рабочее давление 10 атмосфер, высокую теплоотдачу, большой срок службы и могут устанавливаться в домах любой этажности и в любых системах отопления.

Радиаторы, изготовленные из чугуна имеют срок службы чугунных батарей, изготовленные из стали - стальных радиаторов, а изготовленные из меди - срок службы стальных радиаторов, но при меньшем рабочем давлении, величина которого зависит от толщины стенок струб. Последняя характеристика определяет тепловую инертность трубчатых радиаторов.

Какие можно сделать выводы и рекомендации по подбору батарей отопления? Прежде всего, Вы должны понимать важность такого выбора -
радиаторы отопления приобретаются и устанавливаются не намесяцы и годы, а на десятилетия.

Поэтому рассуждать о том, что батарея легко монтируется, потому что имеет малый вес, вписывается в интерьер квартиры по размеру и цвету или стоит на несколько десятков или даже сотен рублей дешевле - по меньшей мере безответственно. Не идите на поводу продавцов, которые, даже не поинтересовавшись типом Вашей системы отопления, расхваливают предлагаемые
батареи отопления.

Лично ознакомьтесь с характеристиками батареи по приложенному паспорту, а если такового нет - идите в другой магазин. Бойтесь подделок и бракованных изделий, потому что некачественный отопительный прибор - это не просто потеря времени и некоторого количества денег, равное их стоимости, а возможность серьезных последствий, связанных с протеканием или разрушением радиаторов. Сравните
характеристики радиатора отопления с данными Вашей системы отопления, о которой нужно знать основные сведения: рабочее и испытательное давление.

Если у Вас автономная система отопления, то все решается несколько проще. Вопрос экономичности нужно определять не стоимостью радиатора, а экономичностью его работы.  Возможна комбинированная установка батарей различных типов в комнатах различного  назначения.

В любом случае, приборы отопления выбирать Вам с учетом их характеристики и Ваших условий проживания, системы отопления, материала, из которого изготовлен дом и поставленных целей.


Всем удачи, правильных решений и тепла!

О порядке подбора батарей и их подключении читайте на следующей странице.

 
Обратная связь      
26.12.2009г.   curbala@yandex.ru   pochta@curbala.ru
Все материалы данного сайта являются объектами авторского права.
Копирование на другие сайты в Интернете разрешается только по согласованию
с автором сайта и установке прямой активной ссылки на сайт правообладателя.

Счётчик тИЦ и PR
Яндекс.Метрика