Радиаторы отопления

Радиаторы предназначены для передачи тепловой энергии от теплоносителя воздуху и конструкциям отапливаемого помещения. Они относятся к конвективно-радиационным отопительным приборам, способным передавать от 50% до 75% общего теплового потока методом конвекции. Конвекция — это вид теплопередачи, при котором подвод тепла способствует возникновению конвекционных потоков, переносящих тепловую энергию от радиаторов с высокой температурой к менее нагретому воздуху. Часть тепловой энергии радиаторы способны передавать методом излучения.

В зависимости от материала, из которого изготовлены отопительные приборы, радиаторы подразделяются на:

• металлические;
• биметаллические;
• неметаллические;
• комбинированные.

По конструктивному исполнению радиаторы классифицируются на следующие типы:

• секционные радиаторы — это отопительные приборы, собранные из отдельных нагревательных секций. Секционный принцип изготовления радиаторов позволяет достаточно точно подобрать необходимую тепловую мощность.
• трубчатые радиаторы — это неразборные конструкции, состоящие из изогнутых металлических труб, соединяющих коллекторы.
• панельные радиаторы — это нагревательные приборы, основным элементом которых является панель. Панель радиатора состоит из двух профильных стальных листов, соединенных по периметру сплошным роликовым сварным швом и циркулирующим внутри нагретым до необходимой температуры теплоносителем.

Чугунные радиаторы

Чугунные радиаторы хорошо подходят для обогрева помещений, имеющих большую высоту. Конвективная составляющая, равная приблизительно 70%, способствует за счет движения тепловых потоков воздуха нагреву верхней части помещения. Радиационный способ передачи тепла обеспечивает прогрев его нижней части.

Чугунные радиаторы складываются из отдельных секций, что позволяет довольно точно определить требуемую площадь поверхности нагревания.

К преимуществам чугунных радиаторов можно отнести:

• большое сечение каналов, что способствует уменьшению тепловых потерь при движении теплоносителя;
• длительный срок службы, который достигает 50 и более лет;
• надежность в эксплуатации.

Главный недостаток чугунных радиаторов является их большая тепловая инертность.

При включении системы отопления для нагрева значительного объема теплоносителя и большой массы чугунных радиаторов требуется длительный промежуток времени. Аналогично, при отключении системы отопления или необходимости уменьшения ее мощности чугунный отопительный прибор еще определенное время продолжает отдавать тепловую энергию. Из-за низкого коэффициента теплопроводности, большой массы чугунных радиаторов и значительного объема теплоносителя количество выработанного тепла будет превышать требуемое в данный момент времени. Следовательно, управление температурой в отапливаемом помещении затруднено.

Трудоемкость производства, низкая стойкость к гидравлическим ударам, сложность монтажа и высокая его стоимость, превышающая в среднем на 30 – 40% стоимость монтажа других типов радиаторов, неэстетичный внешний вид — неоспоримые минусы чугунных радиаторов.

Современные технологии позволяют минимизировать или устранить большинство недостатков чугунных отопительных приборов.

Большинство новых моделей чугунных радиаторов изготовляют с плоской фронтальной поверхностью, что существенно снизило массу отопительного прибора, объем циркулирующего теплоносителя и улучшило их внешний вид. Эта серия отопительных приборов относится к классу декоративных чугунных радиаторов.

Некоторые виды радиаторов выпускают в стиле ретро, поверхность украшают выпуклыми орнаментами.

Чугунные радиаторы обладают достаточно высокой коррозийной стойкостью. Материалом современных моделей чугунных радиаторов является высококачественные марки чугуна, что делает их относительно нечувствительными к качеству циркулирующего теплоносителя.

Большая площадь поверхности нагревания, обусловленная особенностями конструкции новых моделей обеспечивает максимальную теплоотдачу при минимальных энергетических затратах.

Снижение объема секций чугунных радиаторов привело к существенному повышению тепловой инертности и возможностью регулировать температуру отапливаемого помещения. Значительно уменьшилась масса таких отопительных приборов, упростился монтаж, и снизилась их стоимость.

Новинкой на российском рынке отопительного оборудования являются чугунные радиаторы, оборудованные вентилем, который имеет вмонтированную термостатическую головку для управления температурой в отапливаемом помещении.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы выпускают двух исполнений: литые и экструзионные отопительные приборы.

В литых алюминиевых радиаторах каждая секция представляет собой цельную деталь, изготовленную методом литья под высоким давлением из высококачественного алюминиевого сплава. Современные технологии используют метод лазерной сварки при формировании донной части радиатора.

В экструзионных радиаторах секция состоит из трех составляющих элементов, механически соединенных между собой с помощью специального клея. Материалом для изготовления таких радиаторов служит высококачественный алюминиевый сплав на основе первичного алюминия, который обеспечивает однородность состава сплава. Рабочее давление современных моделей экструзионных радиаторов составляет до 25 атм., предел прочности 100 атм. К их основным преимуществам относятся:

• высокая степень надежности и безопасности;
• малый вес. Вес одной секции в зависимости от размеров колеблется в пределах 1 – 1,5 кг;
• низкая инерционность, обуславливаемая небольшим количеством теплоносителя и высокая теплоотдача алюминиевого сплава;
• простота монтажа и транспортировки.

Конструкция ребер и головок некоторых радиаторов способствует отводу теплового потока от строительных конструкций помещения, чем значительно сокращает тепловые потери.

Рабочим давлением для большинства алюминиевых радиаторов является 16 – 20 атм.

Высокий коэффициент теплоотдачи у алюминиевых радиаторов определяется физико-химическими свойствами алюминия, большой совершенно плоской поверхностью алюминиевого корпуса с высокой излучающей способностью и оптимальным сечением для прохода теплоносителя. Интенсивный конвективный тепловой поток создается с помощью специальных элементов в верхней части секций.

Малый вес радиатора, небольшой объем теплоносителя, высокая теплопередача обуславливают быстрое достижение заданной температуры в отапливаемом помещении. Малая инерционность позволяет контролировать и оперативно регулировать температурный режим.

Особые требования выдвигаются к материалу теплоносителя, так как алюминиевые сплавы чувствительны к кислотной коррозии, которую вызывают соли жесткости, содержащиеся в теплоносителе. р-Н теплоносителя должен соответствовать диапазону р-Н = 7 – 8.

При контакте с водой алюминий выделяет водород, который скапливается внутри отопительного прибора и при отсутствии автоматического устройства для удаления газов вызывает разрушение радиаторов.

Коррозия усиливается, если в системах отопления образуются гальванические пары алюминия с другими металлами, например, медью, латунью. Наличие гальванических пар способствует возникновению электрической коррозии материала радиаторов. Поэтому на стадии проектирования отопительной системы необходимо предусмотреть использование специальных элементов, таких как проходные никелированные или хромированные пробки, во избежание прямого контакта алюминия с металлами и обеспечение разрыва в возможной гальванической паре.

Простой монтаж и легкость технического обслуживания алюминиевых отопительных приборов гарантируется их креплению с элементами системы отопления с помощью быстроразъемных соединений.

У алюминиевых радиаторов существует определенная трудность в удалении пыли с внутренних поверхностей отопительного прибора.

Панельные стальные радиаторы

Стальные радиаторы подразделяются на три типа: панельные, трубчатые и секционные отопительные приборы.

Основным конструктивным узлом панельных стальных радиаторов является панель радиатора. Она состоит из двух профилированных стальных листов из высококачественной, холоднокатаной стали толщиной 1,25 мм, соединенных по периметру сварным роликовым швом.

С целью увеличения теплоотдачи методом конвекции к панельным радиаторам точечной сваркой присоединяется вертикальное П-образное оребрение. У радиаторов с несколькими панелями дополнительное оребрение размещается между панелями, у радиаторов с одной панелью — с тыльной стороны.

Большая площадь поверхности панели обеспечивает высокую степень теплоизлучения, т.е. радиационная составляющая достаточно велика и составляет приблизительно 35%.

Широкий диапазон габаритных размеров выпускаемых стальных панельных радиаторов позволяет с большой точностью подобрать необходимый отопительный прибор для помещения.

Рабочее давление для большинства моделей панельных стальных радиаторов составляет 9 атм.

Данные отопительные приборы обладают небольшой инерционностью, что создает возможность регулирования температуры отапливаемого помещения.

Стальные панельные радиаторы поставляют с боковым, нижним и универсальным подключением. Конструкция некоторых моделей предусматривает наличие вентиля со встроенным терморегулятором для управления температурным режимом отапливаемого помещения.

Недостатками панельных радиаторов являются:

• низкая коррозийная стойкость;
• относительно невысокое рабочее давление;
• высокая чувствительность к гидравлическим ударам.

Трубчатые стальные радиаторы

Трубчатые стальные радиаторы относятся к радиационным отопительным приборам, так как радиационная составляющая преобладает над конвекционной составляющей теплового потока.

Конструктивно трубчатые сварные радиаторы представляют собой комплект вертикальных стальных труб круглого сечения соединенных с помощью сварки к горизонтальным коллекторам.

Оперативно реагировать на потребность изменения температуры отапливаемого помещения позволяет небольшое количество теплоносителя циркулирующего в отопительном приборе и низкая его инерционность.

Некоторые модели таких радиаторов для уменьшения отрицательного влияния коррозии производятся с внутренним полиуретановым покрытием.

Основным недостатком, сдерживающим их широкое применение, является высокая их стоимость.