Индивидуальность атмосферного климата в различных регионах Российской Федерации предопределяют свои требования к устройству систем теплоснабжения и, непосредственно, к отопительным приборам, выполняющий теплообмен в помещении. Их называют по-разному: батареи, радиаторы и конвекторы, что зависит от принципа теплопередачи, который они используют. Не все типы устройств подходят для монтажа в многоквартирном доме, а лучшие радиаторы центрального отопления будут отличаться по географическим районам.
Содержание
Классификация приборов отопления
Системы отопления, различаются по структуре, параметрам сетевой воды и внутренней разводки. Прежде всего, они классифицируются по расположению источника тепла:
- Квартирная, когда котлоагрегат, работающий на газовом топливе, рекомендуется ставить в кухне либо специальном помещении. Определенные неудобства и солидные капиталовложения в оснащение такого источника, полностью компенсируются перспективой иметь отопление с собственным температурным графиком. Такая схема предпочтительна тем, что ее функционирование не связано с внутриквартирными системами соседей.
- Индивидуальная, когда миникотельнаяотапливает один дом либо большой жилищный комплекс. Подобные решения в последнее время очень популярны, их можно найти, как в старом жилом фонде, так и в новом престижном квартале, где объединение жителей самостоятельно принимают решение, как скоро приступить к отопительному сезону, и какой температурный режим поддерживать.
- Квартальная от ЦТП или районной котельной. Наиболее распространённая схема теплоснабжения для многоэтажных домов, работает по качественно-количественномуметоду регулирования теплосетей, за основу которой берется регулировка температуры (качество) и объем сети(количество). Система обслуживает большое число потребителей, в многоуровневых зданиях и не всегда может одинаково хорошо поддерживать температуру внутри помещений.
По характеристикам теплоносителя системы подразделяются:
- Водяная сеть, где в качестве греющей среды заполняется вода. В домах естественного отопления лучше использовать низкотемпературную среду до 65 С, а в магистральных и квартальных тепловых сетях, расчетный температурный режим на подаче принимается на уровне 130-150 С, а в обратной сети 70 С. На входе в квартирные отопительные приборы, температура после элеваторного узла не должно превышать 95С.
- Паровое отопление очень редкое, оно обычно присутствует в ведомственном жилом фонде или на промышленных объектах, на территории заводов, у которых имеется собственный источник пара. Параметры пароводяной смеси, зависят от точки насыщения при рабочем давлении на входе в паропровод.
Схемы разводки труб в многоэтажных жилых и общественных зданиях:
- Однотрубная — поступление и отвод сетевой воды к приборам происходит по одной трубе. Этот способ относится к старым вариантам обвязки, его можно встретить в «сталинках» и «хрущёвках» и обладает серьёзным изъяном — последовательно установленные батареи имеют более низкую температуру, по мере их удаления от центрального теплового пункта. Регулировку такой системы выполнить не возможно, таким образом, близко расположенные объекты перегреваются, а удаленные — мерзнут. «Ленинградка» — более улучшенная модификация однотрубной схемы подключения, предусматривает наличие байпаса, способного отрегулировать производительность батареи и отключить ее, в случае неисправности или для промывки.
- Двухтрубная система была массово внедрена в типовое проектирование домов и остается популярной до теперешнего времени. Подача и обратка теплоносителя подаются по разным трубам, температурная потеря, какая возникает по длине, становится практически одинаковой по этажам во всем доме. Замена приборов отопления на другую модификацию аналогичной мощности практически не влияет на работу радиаторов у соседей. Батареи могут регулироваться по температуре внутри воздуха в помещении, в том числе и с помощью индивидуальных автоматических регуляторов.
- Лучевая схема обычно используется для нетипового жилого фонда. Присоединение устройств параллельное, поэтому взаимовлияние их в наименьшей степени. Разводка труб, в большинстве случаев, производится в полу, что дает возможность поставить нагреватели таким образом, чтобы высвободить стенки от нагромождения труб, аккуратно присоединить радиаторы снизу. Система может использовать тонкую автоматическую регулировку количества тепловой энергии по комнатам. При данной схеме в квартиру поступают подача и обратка, а разводка труб по контурам исполняется параллельно с использованием коллектора.
При подборе устройства необходимо учитывать:
- Рабочее давление во внутридомовой системе отопления, которое напрямую зависит от этажности здания системы и какой требуется подключение.
Опрессовочноедавление, которым испытывают ежегодно сети. Согласно СНИП оно должно быть выше рабочего в 1.5 раза, но не менее 0,6 МПа(6 атм). - Качество сетевой воды, которое согласно требованиям по эксплуатации магистральных сетей должно соответствовать: по рН8 – 9, содержание железа не более 0.3 мг/дм, кислорода – 20 мг/дм и взвешенных веществ – 5 мг/дм.
Основные виды радиаторов и их характеристики
Самый важный параметр, по которому отличают модификации радиаторов — материалы, задающие конструктивные и теплотехнические характеристики устройства. На российском рынке самыми популярными приборами являются стальные плоские и трубные модификации, чугунные секционные, медные и биметаллические с развитой поверхностью нагрева. Модели отличаются характеристиками, которые производители обозначают в техпаспорте: тепловая мощность, теплопередача, параметры сетевой воды и гарантийные заводские обязательства.
Технические данные, какие радиаторы обеспечивают при эксплуатации:
- Чугунные, теплообмен 1 секции 80/150 Ватт, рабочее давление до 16 атм., давление опрессовки до 30 атм, pH 6.5 — 9, гарантия – 20 лет;
- алюминиевые, теплообмен 1 секции 170/200 Ватт, рабочее давление до 10 атм., давление опрессовки до 20 атм, pH 7 — 8.5, гарантия – 20 лет;
- стальные, теплообмен 1 секции 130/180 Ватт, рабочее давление до 12 атм., pH 6.5 — 9, гарантия – 5 -10 лет;
- биметаллические, теплообмен 1 секции 160/220 Ватт, рабочее давление 30/50 атм., давление опрессовки до 200 атм., pH 6.5 — 9, гарантия -25 лет.
Чугунные радиаторы
Это наиболее устаревшие конструкции, используемые сегодня. Они выделяются толстостенными конструкциями, устойчивостью к гидроударам и способны выдержать давление до 30 атм. Их применяют как в автономном, так и в центральном отоплении. Чугун — коррозионностойкий металл, поэтому на его работу не влияет качество сетевой воды по pH и содержанию кислорода.
Ранее чугунные радиаторы набирались из элементов — ребер, и с целью обогрева большого помещения доводилось увеличивать конструкцию, а это было не удобно, и зачастую, нарушало эстетичный вид комнаты. Сегодня модели отечественного и зарубежного производства позволяют приобрести готовые изделия любого размера, подходящие к самому взыскательному убранству помещений. Изменились также возможные варианты креплений радиаторов, которые ранее монтировались на стену, исключительно на кронштейнах. Сегодня существуют хорошие продуманные напольные крепления, выделяющиеся эстетическим внешним обликом.
Лучшие радиаторы центрального отопления из чугуна не нуждаются в окрашивании, имеют заводскую внешнюю обработку с разнообразными оттенками и гладкой поверхностью, что позволяет удачно вписать их в любую комнату и даже выступать в качестве самостоятельных декоративных элементов.
Достоинства чугунных приборов:
- Антикоррозионная устойчивость;
- модный внешний вид;
- неприхотливость к качеству водяного теплоносителя;
- высокая возможность аккумулировать тепло на протяжении долгого периода;
- сравнительно невысокие цены;
- возможность установки в любых системах отопления;
- высокие сроки эксплуатации, несмотря на то, что гарантийные обязательства таких моделей составляют 20 лет, реальный срок службы их превышает 50 лет.
Недостатки чугунных приборов:
- Большие габариты и вес;
- высокая металлоемкость;
- многосложность монтажных операций;
- медленный процесс нагрева.
Алюминевые приборы
Они имеют современный внешний вид и сильно взыскательны к качеству воды, в магистральной тепловой сети, она должна быть практически нейтральной или слабощелочной с рН на уровне 7-8. Сетевый теплоноситель закрытой системы содержит рН до 9. Есть ограничения и по допустимому давлению среды, алюминиевые аппараты выдерживают не более 10 атм., а внутридомовые системы многоэтажных домов рассчитаны на 25атм. Поэтому специалисты не рекомендую устанавливать эти модели в многоэтажных домах. Скорее они подойдут для автономного отопления или для установки в низко этажных жилых домах до 3-х этажей.
Тем не менее, это очень современные алюминиевые радиаторы для центрального отопления, изготовляются из алюминия, с добавлением кремниевых сплавов, что добавляет им прочности. Обычно, в производстве таких агрегатов используют силумин и дюралюминий с целью повышения технических качеств и снижения ценовых показателей. Они производятся двумя технологическими способами: литьевым и экструзионным. В первом, алюминиевый сплав выливают в форму секций, где он охлаждается. Далее секции сваривают в цельную конструкцию. Поэтому она разнится от экструзионной большей герметичностью, прочностью в работе.
Этот метод изготовления является дорогим и ему на смену пришла экструзионная технология. Вторичный сплав, поступает на экструдер, где ему придается необходимая форма. Нагревательные секции соединяются резьбой либо с применением композитного клея. Оба метода не совсем надежные. Снимать или дополнять секции самостоятельно, не рекомендовано, поскольку существует большая рискованность утечек в таких соединениях.
Тем не менее, там, где рабочее давление теплоносителя не превышает 6 атм., такие устройства довольно конструктивны. Каждая секция устройства имеет два горизонтальные канала большого сечения и одного вертикального, с меньшим. Вертикальный оборудован ребрами, обеспечивающие теплопередачу от горячего теплоносителя к воздушным массам в комнате. Соединение секций — муфтовое на резьбе, в связи с чем, приборы монтируются очень быстро.
Преимущества алюминиевых устройств:
- Стойкость к коррозионным процессам;
- элегантное внешнее оформление;
- небольшой вес и габариты, не требует усиленного крепежа, существует возможность выполнить монтаж самостоятельно;
- разнообразие оттенков и размеров;
- высокая теплоотдача;
- повышенная теплопроводимость, наилучшая среди прочих конструкций, устройства быстрее нагреваются, возможна тонкая автоматическая регулировка тепловыми режимами;
- низкая стоимость экструзионных модификаций.
Минусы алюминиевых конструкций:
- Восприимчивость к перепадам давления, гидроударамв сети и высокому давлению свыше 10 атм, и качеству сетевой воды при рН ниже 7 или выше 8;
- на внутренних поверхностях нагрева в процессе производства создается полимерная защита, для того чтобы алюминий не имел прямого контакта с жидкой средой. Наличие кислотно-щелочных сред и абразивных элементов, уничтожают защиту;
- экструзионные модификации обладают наименьшей прочность,
при контакте с медью либо латунью вступают в химическую реакцию и разрушаются.
Биметаллические приборы
Такие модели, значительно выделяются среди остальных видов радиаторов. Они характеризуются оптимальным балансом стоимости и качеством изделий, отличаются высокими параметрами по рабочему давлению сетевой воды и его не зависят от ее качества.
Биметаллические аппараты конструктивно выполняются из двух различных сплавов. Внешняя часть сделана из алюминия, а внутренняя оболочка – из первоклассного сплава меди и стали. Выпущенная композиция металлов предопределена для решения следующих проблем: повышения коэффициента теплопередачи и антикоррозионных свойств. Эмалевое покрытие выполнено в различных цветовых градиентах, что создает современный дизайнерский внешний вид прибора.
Биметаллические радиаторы реализуется на рынке в двух модификациях:
- Полностью биметаллическая установка, отличающаяся высокой прочностью и стабильностью к скачкам давления в магистрали, например, при гидроударах. Период работы этих устройств составляет до 25 лет, поэтому завышенная цена его полностью оправдана. Конструкционно агрегат имеет сердечник, сделанным в форме трубной системы, по которой движется теплоноситель без контакта с корпусом.
- Полубиметаллическийагрегат, представляет собой установку, внутренние поверхности которой усилены пластинами из иных видов сплава, тем самым увеличена площадь соприкосновения корпуса с греющей водой и соответственно повышена тепловая мощность батареи.
Конструкция биметаллических устройств, представлена, в виде нескольких секций, связанных резьбовой муфтой и может легко наращиваться дополнительными.
Достоинства биметаллических устройств:
- Возможность скоро прогрева;
- превосходная теплоотдача;
- стойкость к коррозии;
- элегантное оформление;
- большой выбор типоразмеров;
- способности прибавлять секции в процессе эксплуатации;
- стойкость конструкции во время гидроударав сети;
- низкий вес и облегченный монтаж;
- рабочее давление теплоносителя – 35 атм и выше;
- возможность установки автоматического регулирования тепловыми режимами.
К единственному минусу этого вида нагревателя можно отнести исключительно высокую цену.
Эти радиаторы рекомендуют приобретать только в специальных центральных торговых комплексах, при этом скрупулезно изучать техническую документацию. Внешне они схожи с алюминиевыми батареями, может быть подмена. Биметаллические модели хорошо подходят для любого типа отопления. При этом большая цена возмещается продолжительным сроком работы устройства.
Трубчатые стальные радиаторы
Этот тип радиаторов обычно используется для отопления приватных домов и общественных объектов. Они выпускают с конструкционными отличиями – трубчатые и панельные.
Стальные радиаторы проявляют конструкционную слабость к гидроударам и высокому давлению более 25 атм., потому применять их в квартирах высокоэтажных домов, более 5 этажей — неоправданно. Кроме того, эта модель восприимчива к качеству сетевой воды, особенно в отношении кислорода, который находится в теплосети в огромном количестве. Теплообмен происходит сквозь стенки и металлическое оребрение, расположенного на поверхности трубы. Идеальное давление для работы для этих устройств составляет 6-12 атм., и зависит от геометрических параметров прибора и толщины стен. Максимальная температура сетевой воды для них допускается 110 С, что соответствует параметрам греющей воды после элеваторных узлов.
Преимущества стальных радиаторов:
- Небольшая инерционность, из-за чего происходит быстрый нагрев/охлаждение;
- высокая теплопередача, обеспеченная теплоизлучением и конвективным теплообменом;
- продолжительный срок работы;
- доступный монтаж;
- легковесная конструкция;
- невысокая цена;
- оригинальный дизайн в многообразных конфигурациях, в связи, с чем аппараты разрешено устанавливать в вертикальном/горизонтальном расположении и даже под углом;
- совместимость с различными креплениями;
- возможность совместной работе с регуляторами температуры;
- простая конструкция;
- низкая стоимость.
Недостатки этих моделей радиаторов:
- Не устойчивость к коррозии и, следовательно, низкие сроки службы, не более 10 лет;
- неустойчивости к перепадам давления и гидроударам, в них слабым местом являются сварные швы;
- отслаивания внешнего покрытие радиатора, если оно было нанесено с нарушением технологии;
- сильно восприимчивы к качеству сетевой воды. Агрессивные среды и абразивные включения в воде активизируют коррозию. Сезонный слив воды из системы отопления ухудшает проблему. Стальные приборы непозволительно оставлять без теплоносителя, поскольку коррозионный процесс будет развиваться особенно интенсивно.
Медные радиаторы
Выгодное превосходство медных приборов отопления над остальными типами нагревателей состоит в том, что для их производства применяется цельнотянутая медная трубка без добавок. Коллектор большого сечения, примерно 28 мм, расширяется конструкционными компонентами, в виде медных ребер и декоративного кожуха. Результативный и стремительный процесс обогрева здания происходит благодаря высоким теплопроводным качествам меди, которые во много раз превышают любой другой металл.
За счет невысокой инерционности такие модели мгновенно нагревают комнату и могут работать в паре с терморегуляторами, для автоматического поддержания заданной температуры в помещении. Они имеет малый внутренний объем для рабочей жидкости, поэтому разогрев протекает не более 3 минут. Это качество особенно востребовано в автономных системах, поскольку не требуется согревать и циркулировать по сетям огромные объемы воды, как в чугунных радиаторов.
Медь отличается высокопластичными характеристиками, антикоррозийным качеством, высочайшей эффективностью при низкотемпературном теплоносителе. Она не подвергается износу под воздействием агрессивной жидкости, например, как алюминий. В связи, с чем данный тип радиаторов может быть установлен в многоэтажных домах. После 90 часов от начала работы аппарата на его внутренней поверхности создастся окисный слой, защищающий металл от неблагоприятного воздействия некачественной сетевой воды.
Плюсы медных отопителей:
- Стойкость к коррозионным процессам;
возможность удерживать огромное давление в корпусе до 36 атм;
высокая теплоотдача; - среди недостатков этого вида приборов отмечают лишь его высокую цену.
Критерии выбора
Система централизованного отопления при всей своей масштабности и сложной функциональности остается беспощадна к нагревательным приборам. Имеется как минимум две главные первопричины аварийного вывода радиаторов из эксплуатации — качество сетевой воды и гидроудары, при резком перепаде давления в магистральных сетевых трубопроводах, что часто случаются во время запуска сетей.
Критерии выбора:
- Допустимое давление прибора должно превышать рабочее давление в подающей сети в 1.5 раз. Современные многоэтажные дома запитаныдавлением подающего теплоносителя до 15 атм.
- Допустимые параметры химического состава воды для отопителя, должны соответствовать качеству сетевой воды, в данном населенном пункте. О чем можно уточнить либо в эксплуатирующей организации, либо взять стандартные требования по качеству сетевой воды для закрытых систем теплоснабжения.
- Проверить соответствие тепловой мощности устройства к полной отопительной площади. Для оценки можно взять из простого соотношения 0.1 кВт на 1 м2 площади, т.е комната 20 м2 потребует установки батареи мощностью 2кВт.
- Не маловажный фактор при выборе радиатора — срок его службы. Самый большой заявленный срок службы имеют чугунные и биметаллические приборы, соответственно 20/25 лет.
Исходя из вышесказанного, покупка батарей является довольно ответственным шагом. Неправильно будет приобрести нагревательные устройства явно неподходящим для реальных условий эксплуатации. Кроме разочарований из-за того что в квартире будет некачественное отопление, неподходящее устройство может создать аварийную ситуацию с нанесением серьезного материального ущерба собственнику и его соседям. Поэтому, перед тем, как совершить такую покупку, необходимо тщательно изучить все важные факторы, рассчитать радиатор и точно понять, какой тип отопления необходим.
