Советы профессионалов

Версия для печати

Обзор радиаторов отопления

Тема статьи: Радиаторы отопления, Общие вопросы

ОТЕЧЕСТВЕННАЯ СПЕЦИФИКА РАБОТЫ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

В здание тепло подаётся, чтобы скомпенсировать потери тепла из него и тем самым поддержать требуемый уровень температурного комфорта. Комфортность зависит не только от средней температуры воздуха в помещении, но и от ощущений, возникающих от разности лучистого теплообмена тела человека с холодными и тёплыми поверхностями, т.е. от ощущения «ложного сквозняка».

Отопительные приборы (печи, радиаторы, конвекторы и др.) нагревают воздух в помещении за счёт конвекции и излучения тепла. Потому важно не только правильно выбрать приборы, дающие оптимальное сочетание нагрева конвекцией и излучением, но и правильно их разместить относительно окон, проёмов, дверей и лестничных маршей. Без помощи специалистов в таком деле обойтись трудно.

Для создания конвекции воздуха, т.е. его направленного движения вокруг прибора, когда нагретый воздух поднимается вверх, а его место занимает холодный, на приборах делают разного рода оребрения так, чтобы они образовывали каналы для улучшения тяги воздуха.

Конвекция приводит к кругообороту воздуха в помещении и способствует удалению пыли с прибора. Последнее бывает полезно, когда их поверхность нагревается выше 65^оС, при которой пыль начинает разлагаться с образованием вредных продуктов. Нагрев излучением создаёт более комфортные ощущения. Излучение увеличивается с ростом массы нагревательных приборов и их поверхности. С другой стороны, широкое внедрение автоматики управления в отопительные системы потребовало от нагревательных приборов безинерционности их действия, т.е. быстрого реагирования на сигналы разных датчиков.

Для этого приборы приходится делать малыми по массе из лёгких алюминиевых сплавов или из тонкостенных стальных листов и труб и с малым объёмом теплоносителя. Ну и, наконец, возросшие требования к эстетическому оформлению приборов потребовали придания им новых художественных форм. Различный учёт названных требований совместно с требованием удешевления производства породил многообразие конструкций отопительных приборов.

На Западе проблемы создания среды комфортного проживания возникли и успешно разрешены гораздо раньше, чем у нас в России.

И не удивительно, что с началом бурного индивидуального строительства наш рынок заполнился импортными комплектующими для систем отопления. Безоглядное увлечение ими быстро пошло на убыль, когда начались аварии с хвалёной западной продукцией. Наступило время трезвого анализа и обоснованного выбора. Оказалось, что неприятности порождены, в основном, неправильным использованием импортной техники в российских условиях. В чём же их особенность?

Прежде всего, это одновременное развитие двух разных типов систем отопления в городских и загородных домах, в которых условия работы отопительных приборов заметно различаются.

В российских городских домах преобладают (в отличие от Европы) однотрубные системы центрального отопления. Если у вас в городской квартире подводки к радиатору идут от одной вертикальной трубы (стояка), то в вашем доме система однотрубная. Она питается от теплового пункта, общего для некоторого микрорайона или группы домов.

Внедряли такие системы в начале массовой застройки 50-х годов из-за их дешевизны: для них меньше требуется труб и арматуры, чем для конкурирующих двухтрубных систем. Устроены они так, что теплоноситель (горячая вода) проходит из стояка в ваш радиатор, там слегка охлаждается, нагревая вашу комнату, и возвращается в тот же стояк, откуда направляется на этаж ниже. Там всё повторяется в другой квартире, и в итоге на нижнем этаже вода в «батареях» заметно холоднее, чем на верхнем.

Чтобы компенсировать потерю температуры воды по ходу подачи, радиаторы приходится ставить всё более и более длинными. Если вы умудритесь подать в свой радиатор воды больше расчётного объёма, то это сразу скажется на температуре других приборов. И когда подобное сделает ваш сосед, то вы об этом сразу догадаетесь.

Кстати, вода в дом может заходить, начиная с нижних этажей (говорят « в доме — нижняя подводка»), тогда холоднее будет на верхнем этаже, от этого суть дела не меняется. Гидравлическое сопротивление длинной цепочки приборов становится большим, поэтому насос, гоняющий воду по этажам, должен развивать большое рабочее давление. В домах на 5–6 этажей оно поддерживается на уровне 6- 8 атм, а в высотных — может доходить до 15 атм.

Отметим, что давление испытания приборов на Западе всего лишь на 30% больше рабочего. Поэтому фирмы гарантируют работу своей продукции в строго указанном диапазоне, на что потребители часто не обращают внимания. По российским же нормам испытательное давление в 1,5 раза больше рабочего. Поэтому при опрессовке систем неправильно выбранные импортные приборы начинают деформироваться и через 2–3 года выходят из строя. А гидроудары, возникающие из-за вечных неисправностей кранов и вентилей, ещё более увеличивают опасность разрушения приборов даже при низком уровне рабочего давления в системе.

Далее, из-за аварийного состояния многих городских теплотрасс вода в системах содержит много песка, глины и ржавчины. Всё это забивает проходы в приборах, ухудшает их теплоотдачу и вызывает абразивный износ труб и радиаторов. Кроме того, кислотно-щелочной состав(показатель pH) по нашим нормам допускается в пределах 8,3–10,3 (а по европейским — 7–8). Но только кто у нас следит за соблюдение норм? Поэтому вода насыщается кислородом, солями и может давать кислотную или щелочную реакцию и, значит, способствовать сильной коррозии деталей системы. Ну и, наконец, повышенная жесткость российской воды приводит к образованию накипи не только в чайниках, но и в «батареях» со всеми вредными последствиями. Ясно, что такой букет вредных факторов выдерживает не любое западное оборудование.

Из сказанного можно сделать два важных практических вывода.

Во-первых, городские системы не терпят вмешательства дилетантов. Заменяя самовольно старые батареи на новые, модные приборы вы рискуете разладить работу всех приборов в подъезде и остаться без тепла.

Во-вторых, выбирать новые отопительные приборы надо со знанием дела.

Для загородных домов применяют чаще автономные системы отопления, т.е. свой котёл, свои трубы, приборы и арматура. Обычно они бывают двухтрубными. Это значит, что все приборы берут воду из одной трубы, а сливают её в другую.

Важно, что в любой прибор вода всегда поступает с одной и той же температурой, независимо от работы других приборов. В таких системах легче регулировать температуру в разных комнатах. Давление в них требуется небольшое (3–6 атм) и оно легко поддерживается постоянным. Системы эти закрытые, т.е. вода нигде не контактирует с окружающим воздухом. В них легче поддерживать требуемый состав воды. Видно, что в загородных домах «пришельцам с Запада» обеспечены условия для нормальной длительной работы и выбор приборов для них шире, чем для городских домов.

ВЫБОР ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Отопительные приборы занимают ключевое место среди элементов системы отопления. С ними мы имеем дело прежде всего. Именно они создают (или нет) нам тепло и радуют наш глаз. Но, зачастую, их выбор проводится по логике потребления:

• вначале — эстетика (а иначе зачем менять надёжные, но неуклюжие чугунные батареи),

• затем — цена и потом уже — какие-то там технические параметры.

Надо же иначе: во-первых, — технические параметры (это же надёжность подачи тепла), во-вторых, — эстетика («красота — это страшная сила»), и потом уже — цена (строим ведь дом на десятилетия и на мелочах здесь на сэкономишь).

Итак, что важно с технической стороны дела? Прежде всего — это рабочее давление, на которое рассчитан прибор. Для приборов, устанавливаемых в городских домах, это должно быть 9–10 атм, и чем оно больше, тем надёжнее прибор. Правда, если дом имеет индивидуальный тепловой узел (свою котельную), то годятся приборы на 6–8 атм, если дом не высотный. Для загородных домов без опасения можно брать приборы на 6 атм.

Во-вторых, надо определиться с тепловой мощностью приборов. При этом можно исходить из расчёта 100–125 ватт теплоотдачи прибора на 1 м² площади отапливаемого помещения. Сколько выдает каждый прибор, вы узнаете у продавца и легко определите потребное количество приборов. Для грубой оценки этого достаточно, но причины снижения теплоотдачи приборов, кроме воздушных пробок, тоже полезно знать. Так, радиатор выдаёт тепла на 15–18% меньше на каждые 10^оС снижения температуры воды.

Если вода подаётся в нижнее отверстие радиатора, а выходит из верхнего, то радиатор недодаёт ещё 7–10% тепла. Лучше всего, когда вода подаётся по схеме «сверху — вниз».

Если подводки к радиатору расположены с одной его стороны, то делать число его секций более 10 бессмысленно, т.к. дальние секции будут греть слабо. Для «длинных» радиаторов подвод и отвод надо делать с разных сторон прибора.

Если радиатор установлен в нише, под подоконником, то вокруг него должно быть достаточно пространства для движения воздуха. Поэтому расстояния должны быть не менее: до пола — 70–100 мм, до стены 30–50 мм, до подоконника 100–150 мм, иначе 10–15% тепла недополучим. Ну, а уж лёгкий декоративный кожух, установленный перед радиатором, или плотные шторы, спускающиеся до пола, могут «отнять» все 20% тепла.

При выборе также полезно заранее определиться с габаритами приборов, с диаметром подводящих труб и схемой их подводки к прибору: из пола (одна или обе трубы) или просто снизу от пола или плинтуса, сзади из стены, сверху, сбоку (от труб, замоноличенных или проложенных открыто). При ремонте с заменой радиаторов важно знать нужное межцентровое расстояние между отверстиями для подводок. Всё это поможет избежать лишних хлопот и расходов на установку разных переходников, гибку труб, а также облегчит выбор сопутствующих аксессуаров.

В настоящее время на российском рынке отопительных приборов предлагается широкий ассортимент продукции на разные вкусы, запросы и финансовые возможности от двух десятков отечественных и зарубежных производителей из стран Европы, Азии, Америки. Его можно разделить на три группы по конструктивным признакам.

Прежде всего — это секционные и трубчатые радиаторы. Тепло они передают преимущественно конвекцией. Доля излучения не превышает 15%, что определяется их формой. Секционные чугунные радиаторы нам всем знакомы с детства, и они всё еще широко применяются, например, отечественная модель. МС-140. Придав своим изделиям современный европейский внешний вид и облегчив их, чугунные радиаторы предлагают фирмы VIADRUS, ROCA,TopRak. Чугунные радиаторы хороши для систем с плохим качеством подготовки воды и рабочим давлением до 8 атм.

Пожалуй наибольшей популярностью пользуются секционные радиаторы из алюминиевых сплавов. Элегантные, лёгкие, с хорошей теплоотдачей они пришлись по сердцу неизбалованному российскому потребителю. Наибольшую известность получили приборы фирм: SIRA, FONDITAL, GLOBAL, PASOTTI, ROCA, NOVA FLORIDA, WESTER, RADUS, Rifar и др.

Длину радиаторов легко подбирать, изменяя число используемых секций. С учётом широкой гаммы межцентровых расстояний в 300, 350, 400, 500,600, 700 и 800 мм всегда можно подобрать конфигурацию, отвечающую разным архитектурным особенностям помещения (ширина проёмов, простенков, высота ниш и т.п.).

Каждая секция имеет верхний и нижний коллекторы, соединенные вертикальным каналом, и оребрение, организующее конвекционные потоки воздуха вдоль секции. Лицевые и тыльные оребрения в собранном приборе образуют развитую плоскую поверхность с хорошим теплоизлучением.

Но именно с такими радиаторами у многих потребителей случались неприятности. Их некоторые причины мы обсуждали выше, и они кроются в неграмотном применении и эксплуатации таких приборов. Но у них ещё есть пара собственных недостатков.

Прежде всего, секции стягиваются между собой резьбовыми ниппелями и на стыках уплотняются с помощью тонких кольцевых прокладок из материала типа паронита. А это значит, что качество уплотнения зависит от качества работы монтажника.

Во-вторых, секции получат литьём. При тонких стенках это всегда таит в себе угрозу получения внутренних трещин и напряжений в металле, которые всегда способствуют коррозии любого металла. Электрохимическая коррозия алюминия, который в присутствии электропроводящей воды образует гальваническую пару с железом в подводящих трубах, способствует не только постепенному разрушению прибора, но и разложению воды с образованием газов, включая взрывоопасный водород.

Не случайно, что для её подавления фирмы рекомендуют ставить такие радиаторы только в закрытые системы, заполненные деаэрированной водой, или добавлять в воду антикоррозионные добавки, например, Cillit-HS 23 AL (фирма GLOBAL). Кроме того, при литье для получения внутренних каналов секций приходится, по некоторым технологиям, применять стальные стержни. После затвердевания отливок и извлечения этих стержней в стенках остаются отверстия, которые потом заделывают разными способами, чаще заваривают. Ясно, что это не прибавляет прочности прибору.

Большинство алюминиевых радиаторов рассчитано на давление 6 атм и пригодно к установке в загородных домах. Их средняя цена составляет 65–80 у.е. на 1 кВт. Для широкого применения в российских условиях лучше всего приспособлены итальянские приборы RS-BIMETAL (фирма SIRA, 40 атм), Рифар-А (фирма Рифар, 20атм), CALIDOR-500S (фирма FONDITAL, 16 атм), IPS-90RUS (фирма INDUSTRIE PASOTTI, 12 атм) . И

К этой же группе можно отнести трубчатые радиаторы. В них верхний и нижний коллекторы соединены рядом вертикальных стальных трубок (таких рядов может быть до 6) без всякого оребрения. Соединения проводят с помощью напрессовки или сварки, что удорожает производство, но позволяет получить приборы высотой до 3 м. Строгий ритм прямых линий труб с мягкими плавными закруглениями помогает создать дизайн прибора, легко вписывающийся в разные интерьеры. Приборы гигиеничны, т.к. не задерживают пыль на обтекаемых эмалированных поверхностях. Давление они выдерживают до 10 атм (на заказ — до 16 атм) и могут успешно применяться в городских домах. Такие радиаторы предлагают фирмы ARBONIA, IRSAP, ZEHNDER. Средняя их цена колеблется от 90 до 135 у.е. за 1 кВт. Эту нишу успешно заполняют отечественные радиаторы РС-500 (трубный з-д, г. Кимры).

В этой группе особое место занимают так называемые биметаллические секционные радиаторы фирмы SIRA (модели BIMETAL). В них удачно сочетаются лучшие свойства секционных алюминиевых и трубчатых стальных радиаторов: прочность (не разрушаются при 40 атм), долговечность (до 20 лет) и большая теплоотдача с современным дизайном.

Секция состоит из двух стальных трубок, залитых под давлением алюминиевым сплавом, и в этом вся соль конструкции. Стальные трубки делают всю «черновую» работу: держат давление и сопротивляются коррозии, а алюминий быстро передаёт тепло воздуху.

Обжим под большим давлением стальных трубок в процессе литья создаёт в них предварительные напряжения, которые позволяют, во-первых, противостоять распирающему давлению воды и, во-вторых, компенсировать разницу температурной деформации стали и алюминия и сохранять теплопередачу постоянной. Вода очень мало контактирует с алюминием, что резко сокращает риск электрохимической коррозии радиатора и выделения газов из воды.

Коллекторы секций просты по форме и не имеют карманов, где могли бы образовываться воздушные пробки. Малый диаметр каналов (в алюминиевых радиаторах такой получить сложно) позволяет сократить в 2–3 раза объём теплоносителя. Поэтому прибор быстро реагирует на команды термостата и обеспечивает режим комфортного отопления.

Для уплотнения стыков между секциями в радиаторах используют круглые кольца из термостойкой резины, т.е. та технология, которая успешно применяется в гидравлических машинах при давлениях до сотен атмосфер. Точно изготовленные канавки для размещения этих колец гарантируют герметичность стыка, независимо от усилий стягивания секций. Секции симметричны относительно своего центра тяжести, что облегчает сборку и перегруппировку батареи. Для образования каналов в секции не приходится использовать литейные стальные стержни, а потом заваривать отверстия для их прохода и, значит, нет причины для ослабления корпуса.

Наблюдения с 1995 г. за работой таких радиаторов в открытой городской системе, проводимые под эгидой НИИ Сантехники, показали, что приборы не теряют своей прочности и теплоотдачи, хотя стенки их зарастают шламовыми отложениями, как и в любых других металлических трубах. Более высокая стоимость этих приборов (на 15–20% дороже алюминиевых секционных радиаторов) вполне окупается более высокой надёжностью. И если на городскую квартиру в 100 м² вам придётся выложить лишние 100–300 $, то это совсем небольшая плата за чувство полной уверенности в надёжности своих радиаторов.

Ко второй большой группе приборов можно отнести панельные стальные радиаторы. Их изготавливают из двух стальных пластин, толщиной 1,25–1,5 мм, в которых выштампованы углубления, образующие коллекторы и соединительные каналы. Пластины соединяют сваркой.

Радиаторы бывают высотой 300, 400, 500, 600 и 900 мм при общей длине от 400 мм до 3 м. Благодаря большой площади пластин теплоизлучение радиаторов достигает порядка 30%, что повышает комфортность отопления. Эти панели собирают в пакеты (до 3 панелей). К каждой из них могут приваривать пластину с оребрением для усиления конвекционных потоков воздуха.

Весь пакет обычно закрывают кожухом с боковыми стенками и верхней решёткой, что придаёт радиатору нарядно-строгий вид. Всё это отражают в маркировке прибора, например, «22К», что означает наличие двух греющих панелей и двух пластин с оребрением, закрытых общим кожухом. Такие радиаторы работают при давлении до 9 атм, отдают тепла примерно на 20–25% больше, а стоят на столько же меньше, чем алюминиевые секционные, что и объясняет их популярность.

Но радиаторы не «любят», если воду из них сливают дольше, чем на две недели, т.к. начавшуюся коррозию потом бывает трудно остановить. Поскольку радиаторы имеют повышенное гидравлическое сопротивление, то самостоятельно менять на них старые радиаторы не следует: можно заморозить и соседей, и себя любимого. Панельные радиаторы предлагают фирмы: De’LONGHI, KERMI, СOPA, KORADO, PURMO, ROCA RADIATORS, DEMIK DOCUM и др. Отечественные панельные радиаторы выпускает АО «Мосварт».

И, наконец, третью группу составляют немногочисленные, но хорошо приспособленные к нашим условиям приборы — конвекторы. Они выполняются в виде нескольких параллельных стальных труб или змеевика, на которые напрессованы пластины оребрения для увеличения теплоотдачи, которая не хуже, чем у секционных радиаторов.

Приборы хорошо держат давление, толстые трубы противостоят коррозии, но с течением времени контакт между трубами и пластинами ослабевает и прибор греет слабее. Знакомые нам ранее конвекторы, которыми широко оснащались наши высотки, сейчас приобрели более элегантный вид с помощью фасонных пластин и декоративных кожухов. На рынке есть конвекторы фирм SLIME, CONVECTOR и российских СП «Изотерм», ОАО «Сантехпром», ТОО «Вель», которые обходятся всего около 12–18 у.е. за 1 кВт.

Подбор элементов системы не ограничивается выбором отопительных приборов. К ним надо обязательно купить воздухоотводящие клапаны (иногда они входят в комплект поставки с радиаторами). Полезны обратные радиаторные клапаны, которые ставят на отводных трубах, чтобы было можно снимать прибор, не сливая воду из системы.

Ну и, наконец, современное комфортное отопление немыслимо без термостатических клапанов, регулирующих подачу воды в прибор и, тем самым, его теплоотдачу.

Для подключения приборов к системе сейчас всё шире применяют термостойкие полимерные и металлопластиковые трубы, которые можно прятать в стены и под пол, создавая современные интерьеры.

Смонтировать радиатор с подводками из стальных труб стоит до 100 $. При использовании пластиковых труб работа идёт быстрее и стоит дешевле. Торгуйтесь, но не забывайте, что «скупой платит дважды».