Как правильно выбрать радиатор ?
Конвекция — перенос теплоты в жидкости или газе за счет перемешивания их объемов при нагревании. Коэффициент теплопередачи конвекцией сильно зависит от скорости перемешивания нагреваемого объема. Естественная конвекция очень неэффективна, поэтому в современных системах отопления обязательно применяется циркуляционный насос, который в несколько раз увеличивает скорость подачи нагретой воды к батареям отопления. Воздух у самой поверхности радиатора нагревается и поднимается вверх, уступая место новым холодным слоям. Так конвекционно нагревается воздух в помещении.
Излучение — передача тепловым инфракрасным излучением (лучистой энергии), которое передается через прозрачную среду (воздух). Таким образом, происходит обогрев солнечными лучами, обогрев от костра, от камина, от электронагревателей (спираль в рефлекторе) и поверхности радиатора. Любой тип теплового прибора отапливает помещение сложным теплообменом — излучением, конвекцией через воздух, даже теплопроводностью, если прислониться к теплой батарее. Передача тепла излучением сильно зависит от температуры отопительного прибора.
Почему в автономных системах отопления нельзя использовать металлические трубы
Среди монтажников часто бытует мнение, что алюминиевые радиаторы нельзя устанавливать в одной системе с котлом. Данное утверждение базируется на основании физической несовместимости металлов. Два металла при непосредственном контакте образуют гальваническую пару, в которой более «сильным металлом» металл котла, который притягивает ионы алюминия и спустя некоторое время алюминий превращается в фольгу. Однако данное утверждение не применимо к системам, выполненным из полипропиленовой трубы или же из металлопластиковой трубы (ASG или STABI), т.к. в такой системе отсутствует прямой контакт между разнородными металлами, и тем самым гальваническая пара разрывается. Поэтому, система с разводкой выполненной полипропиленовой трубой, и алюминиевыми отопительными радиаторами, прослужит вам долго и проблем никаких не создаст.
О чем умолчит продавец.
Выбирая радиатор, покупателю необходимо обращать внимание на несколько важных моментов. В первую очередь это рабочие характеристики радиатора. К ним относятся рабочее давление и теплоотдача. Первый показатель определяет давление воды, которое может выдержать данный радиатор, не разорвавшись. Для современных алюминиевых радиаторов производители указывают рабочее давление 16 атм. Теплоотдача — это показатель, говорящий о том, сколько тепла отдает секция радиатора. Часто производители алюминиевых радиаторов прибегают к маркетинговому ходу, завышая теплоотдачу радиаторов. Так, просматривая рекламный буклет, вы можете увидеть, что теплоотдача радиатора при ∆t 70 °C — 160/200 Вт, но никто не расшифровывает, что это обозначает. На самом деле обозначение "∆t" , это разность между средней температурой воздуха в помещении (принимается 20 °C) и средней температурой в системе отопления (при ∆t 70 °C, рабочий график системы отопления должен составлять: подача — 100 °C, обратка — 80 °C), становится ясно, что эти цифры реальности не соответствуют. Корректно считать теплоотдачу радиаторов при ∆t 50 °C, и у большинства алюминиевых радиаторов одна секция размером 100х600х80 мм может обогреть примерно 1,2-1,5 м2 площади, что соответствует теплоотдаче в 140-160 Вт. Чтобы подобрать радиатор, необходимо сообщить продавцу также выходные данные своего жилища. Здесь важно учесть особенности каждого помещения. К примеру, если помещение угловое или какая-то стена промерзает, то это тоже нужно учесть, иначе даже с новыми радиаторами дома будет не очень тепло.
ЧУГУННЫЕ СЕКЦИОННЫЕ
Относятся к устаревшим системам отопления и за рубежом не применяются. Имеют малую поверхность отдачи тепла и низкую теплопроводность металла, производят нагрев в основном излучением и около 20 % тепла передают воздуху конвекцией. Распространенная отечественная секция чугунного радиатора МС-140 имеет вес 7,5 кг, вмещает 4 литра воды, имеет всего 0,23 кв. м площади нагрева. В большой квартире или особняке вес всех чугунных батарей и воды в них составляет тонны, приходится применять трубы большого диаметра, которые невозможно спрятать в стены. В справочниках подается мощность теплового излучения для чугунной секции МС-140 в размере 160-180 ватт при температуре теплоносителя 90 градусов. Однако эта мощность излучения верна при идеальных (лабораторных) условиях, которые в реальной жизни недостижимы. Поскольку мощность излучения сильно зависит от температуры, то реальная теплоотдача чугунной секции при 60 градусах будет не более 50 Ватт. Поступление нагретой воды от котла в чугунную батарею происходит медленно, поэтому чтобы средняя температура всей батареи была 60 градусов, надо обеспечить подачу воды хотя бы с температурой 75 градусов, в «обратку» пойдет вода с температурой около 45 градусов. Подсчитайте, какой мощности должен быть котел и какие затраты энергии, чтобы нагревать тонну воды до температуры 75 градусов. Необходимо учитывать, что десяток градусов потеряется в толстых металлических подводящих трубах, поэтому котел должен выдавать 85-90 градусов и работать на пределе. Обеспечить температуру чугунной батареи 90 градусов обычными котлами (не паровыми) невозможно, да и небезопасно — обжечься можно и при 70 градусах Цельсия. Для того, чтобы хоть немного увеличить конвекционную отдачу тепла чугунными радиаторами, их рекомендуют размещать только под окнами, чтобы холодный воздух, опускающийся с поверхности стекол, принудительно проходил через радиатор. Эстетика чугунных радиаторов, мягко говоря, несовершенна и портит интерьер, поэтому их прячут за декоративными экранами. Экраны полностью изолируют тепловое излучение во внутрь помещения, оставляя только слабый поток конвекционно обогреваемого воздуха. Чугунному радиатору ничего не остается, как интенсивно нагревать излучением стену, на которой он установлен. Стена, естественно, этот нагрев успешно передает наружному воздуху. Продаются даже отражающие экраны, которые надо приклеивать на стену.
АЛЮМИНИЕВЫЕ СЕКЦИОННЫЕ
Алюминиевые радиаторы, подразделяются на две категории: радиаторы из первичного и из вторичного алюминия. Цена алюминиевых радиаторов из вторичного сырья (лом, грязный сплав) значительно интересней, чем цена на радиаторы из первичного сырья (чистый сплав, литьё). Тем не менее, первичные алюминиевые радиаторы более качественные и надежные. Среди производителей алюминиевых радиаторов внимания, по мнению профессионалов, заслуживают Ferroli, Nova Florida, Fondital, Global, Rogal. Различия между разными марками радиаторов в основном во внешнем дизайне рабочие характеристики не особенно отличаются. Если разрезать секцию алюминиевого радиатора пополам и измерить толщину стеночек (что вряд ли могут позволить себе покупатели радиаторов), то можно заметить, что, скажем, у радиаторов Ferroli размеры более четкие и выверенные, нежели у других итальянских моделей, что говорит о более качественной технологии производства и высоком уровне системы контроля качества.
Другой же вид алюминиевых радиаторов — би-металлические, не превосходящие по своим показателям радиаторы из классического алюминия, а по многим показателям и уступающие им, в силу своей дороговизны также не очень востребованы у покупателя. Оптимальные показатели и приемлемая цена позволили именно традиционным алюминиевым радиаторам стать наиболее востребованными.
Секция алюминиевого радиатора имеют глубину всего 110 мм140 мм), водная емкость составляет около 0,35 - 0,5 литра, площадь нагрева 0,4 -0,6 кв. м и толщина стенки 2-3 мм. Алюминиевые секционные радиаторы около 60 % тепла отдают излучением, 40% — конвекцией. Некоторые типы алюминиевых радиаторов имеют сильно развитую поверхность в виде дополнительных тонких ребер, размещенных внутри секции, при этом площадь нагрева одной секции возрастет до 0,8 - 1 кв. м. И передача тепла конвекцией возрастет до 80 %. Тепловая мощность одной секции декларируется изготовителями до 180 Ватт, реальная — не менее 140 Ватт при температуре теплоносителя 65-70 градусов, вес секций менее 2 кг. Внешне алюминиевые секционные радиаторы выглядят достаточно эстетично, имеют небольшой вес, удобны для монтажа на поверхности стен. Благодаря уменьшенному объему воды в секциях алюминиевые радиаторы хорошо поддаются регулированию с помощью термозапорных клапанов и термочувствительных головок. Терморегулирующие элементы, которыми необходимо снабжать все алюминиевые радиаторы, позволяют ограничивать проток горячей воды через радиатор при достижении заданной температуры в комнате. Тепловая инерция алюминиевого радиатора невелика, поэтому термоклапан отреагирует на изменение температуры в комнате буквально за 7-10 минут — откроет или прикроет доступ горячей воды в радиатор, в результате чего достигается экономия топлива до 30 %. В чугунных радиаторах тепловая инерция очень большая и составляет более одного часа, поэтому о регулировании теплоотдачи и экономии топлива говорить не приходится. К сожалению, секционные алюминиевые радиаторы имеют недостатки, ограничивающие их применение:
1) основной и самый крупный недостаток — подверженность электрохимической коррозии при ошибках в монтаже. Дело в том, что некоторые материалы составляют так называемые электролитные пары — при их соединении в среде электролита возникает электрохимическая реакция, при которой подвергается электрохимической коррозии один из пары металлов и быстро разрушается. Вообще-то алюминиевые сплавы слабо подвержены коррозии, но в паре с медью в жидкой недистиллированной среде (слабом электролите) разрушаются интенсивно — алюминий превращается в белый порошок. Такое явление можно наблюдать на старых батарейках для карманных фонариков. Если алюминиевый радиатор соединен с медными трубопроводами или с котлом, который имеет медный теплообменник (а все современные настенные газовые и электрические котлы имеют медные теплообменники), то это может привести к быстрой электрокоррозии радиатора. Только монтаж современными пластиковыми трубами, которые являются изоляторами, может обеспечить долгую и надежную работу системы;
2) стенки алюминиевых радиаторов стараются делать как можно тоньше для лучшей теплопередачи, поэтому они недостаточно прочны и при неловком ударе о радиатор (например, углом мебели) секция может лопнуть, часто повреждения происходят и при монтаже — превышение необходимого усилия при вкручивании ниппеля или клапана приводит к разрушению. При изготовлении радиаторов применяется литье под давлением, поэтому возможен скрытый брак в виде внутренних раковин, который выявляется только в процессе эксплуатации. Приобретайте радиаторы известных производителей;
3) несколько мелких недостатков: недостаточно мала водяная емкость радиаторов, что снижает эффективность регулирования температуры; около половины тепла передается излучением, что вызывает сильный нагрев стены, на которой установлен радиатор — а это значительные потери; при работе котла с полной мощностью температура на поверхности алюминиевого радиатора достигает 80 градусов, что небезопасно; при высокой температуре поверхности радиатора (более 70 градусов) происходит нездоровая положительная ионизация воздуха в помещении (ощущение «как перед грозой»); высокая температура поверхности алюминиевого радиатора сильно сушит воздух в помещении (влажность ниже 35 % вызывает неприятные ощущения).
ПАНЕЛЬНЫЕ СТАЛЬНЫЕ БАТАРЕИ
Это попытка совместить свойства секционных радиаторов с конвекционными. Такой радиатор представляет собой две стальные пластины, между которыми циркулирует теплоноситель. Пластины имеют толщину 1,2 мм, соединены между собой точечной электросваркой, содержат выштампованные каналы, по которым протекает нагретая вода. Панель размерами с обычный чугунный радиатор имеет толщину 30 мм, но вдвое меньшую теплоотдачу. Для повышения тепловой мощности ставят параллельно две, даже три панели. При двух или трех панелях радиатор передает тепло излучением только внешними плоскостями, поэтому ко всем внутренним плоскостям радиатора приваривают ряды П-образных пластин, которые значительно увеличивают поверхность теплоотдачи, значит внутренние плоскости работают как конвектор. Все эти модернизации не прошли бесследно для конструкции — вес трехпанельного стального радиатора с набором пластин не намного меньше чугунной батареи того же размера, воды содержится тоже немало, что значительно снижает эффективность регулирования температуры, общая толщина радиатора даже больше, чем у чугунного и составляет около 160 мм. Тепловые характеристики не намного лучше, чем у чугунных радиаторов. Тепловая мощность радиаторов в технических материалах приведена для температуры поступающей воды 90 градусов, но при таких объемах воды в системе и весе радиаторов обычный котел такую температуру выдать не сможет. В технических материалах обязательно приводятся коэффициенты уменьшения тепловой мощности радиаторов при более низких температурах (например, при обычной температуре воды в системе 60 градусов мощность снижается в три (!) раза). Основной недостаток такой же, как и у алюминиевых радиаторов — ускоренная коррозия. Отличие только в том, что этот неприятный эффект еще более ярко выражен. Сталь коррозирует в воде со скоростью, 0,1 мм в год даже при благоприятных условиях. Горячую воду центрального отопления к благоприятным условиям отнести трудно, поэтому стальные трубопроводы с толщиной стенки 3-4 мм не выдерживают более 30-40 лет. Пластины панельных радиаторов толщиной 1,2 мм даже теоретически больше 12 лет не выдержат. Дело усугубляется тем, что пластины сварены между собой точечной электросваркой, поэтому сталь в местах сварки «отпускается», теряет все антикоррозийные свойства и разрушается гораздо быстрее. Даже сейчас в рекламе продолжают утверждать о хорошей антикоррозионной защите этих радиаторов. В действительности же — они хорошо покрашены снаружи, а гниют изнутри. Самым именитым производителем стальных панельных радиаторов является международный концерн REТTIG, который выпускает их в разных странах под торговыми названиями PURMO, RADSON и другими. В Германии такие радиаторы выпускает фирма SCHAFER, в Чехии фирма KORADO, в Польше фирма STARMEX, в Бельгии фирма VEHA и так далее. Продукт на сегодняшний день еще далек от совершенства, недостатков больше чем достоинств.
КОНВЕКЦИОННЫЕ РАДИАТОРЫ
Это тепловые приборы, нацеленные преимущественно на нагрев воздуха. Изначально проэктировались для эффективного обогрева помещений большой полощади или с высотой потолка от5м., в первую очередь это здания производственного и коммерческого назначения (цеха, спортивные залы, магазины, фойе, боксы, склады...) Конвекционные радиаторы в нашей стране применялись с давних пор. Почти каждый когда-нибудь видел на предприятии отопительное приспособление в виде трубы, на которую рядами наварены ребра. Ускорить теплоотдачу конвекцией можно двумя способами — увеличить скорость протока воздуха или увеличить температуру радиатора. Наиболее эффективно радиаторы этого типа работают с паровыми котлами(температура теплоносителя до 110 градусов) Польская фирма "REGULUS-System" выпускает современные конвекционные водяные нагреватели, в конструкцию которых заложены несколько удачных технических решений, защищенных патентами во многих странах. В качестве материала радиатора выбрана медь (коэффициент теплопередачи — 410) и алюминий (220), это самые теплопроводные из доступных материалов. Вертикальные алюминиевые пластины установлены с определенным шагом, который позволяет создать как бы ряды воздуховодов, создающих максимальную вертикальную тягу. Холодный воздух буквально втягивается снизу радиатора и выходит нагретым наверх. Теплоноситель в радиаторе поступает в медный вертикальный коллектор, затем распределяется по рядам горизонтальных медных трубок, этим достигается резкое снижение гидравлического сопротивления радиатора, что очень важно для скорости принудительного оборота теплоносителя в закрытых отопительных системах. В радиаторах данной конструкции содержится очень мало воды. Например, в радиаторе длиной 100 см и мощностью 2 кВт содержится теплоносителя всего 0,8 литра. Это позволяет ему при его теплопроводности разогреваться в течении 2-3 минут и реагировать на термозапорный клапан с запаздыванием всего 30 секунд. При использовании этих радиаторов количество воды в системе уменьшается в десятки раз. При работе радиатор создает эффект воздушного теплового вентилятора и очень хорошо перемешивает слои воздуха в помещении, особенно это актуально для помещений с малой площадью, но большим объемом. Конвекционный радиатор боковыми плоскостями излучает не более 10 % своей мощности, остальное отдает конвекцией. Такой радиатор совсем не обязательно устанавливать под окном, он прекрасно работает в любом удобном или подходящем по дизайну месте.