Как выбрать радиаторы для систем отопления

Радиаторами называют отопительные приборы, используемые в системах водяного отопления. Они могут иметь различное устройство, форму, изготавливаться из разных металлов и сплавов, устанавливаться на пол или крепиться к поверхности стен. Главное, что объединяет радиаторы отопления, это наличие внутренних каналов и движение по ним теплоносителя (воды или антифриза).

Для упрощения выбора радиатора отопления существует их классификация, разделяющая приборы в зависимости от их эксплуатационных свойств и характеристик.

Классификация радиаторов по способу передачи тепловой энергии

Главной задачей радиатора является передача тепловой энергии от нагретого теплоносителя окружающему пространству. При этом задействованы два основных элементарных механизма передачи тепловой энергии, неразрывно связанные между собой: инфракрасное излучение и конвекция.

Действительно, любое нагретое тело, температура которого выше температуры окружающей среды, излучает тепло в пространство. В то же время воздушные массы, соприкасаясь с поверхностью нагретого тела, нагреваются и образуют восходящие  конвективные потоки. Поэтому, при классификации радиаторов по способу передачи тепловой энергии ведется речь лишь о преобладающем способе теплообмена, что позволяет выделить три вида приборов отопления:

• Радиационные приборы отопления, в которых доля теплового излучения может составлять 70-80%.Как правило, это стальные панельные радиаторы, а также приборы отопления с высокой внутренней емкостью, например, чугунные радиаторы. Их работа эффективна при любой температуре и скорости движения теплоносителя, что позволяет устанавливать их в автономных системах отопления с естественной циркуляцией теплоносителя.
• Конвективные радиаторы, при работе которых доля конвективного теплообмена составляет 80-90%, а доля теплового излучения всего лишь 10-20%.Как правило, это пластинчатые приборы отопления, конвекторы и трубы с оребрением, работа которых эффективна лишь при высокой температуре теплоносителя и его принудительном движении. Конвекторы рекомендуется устанавливать в системах центрального отопления с высокой скоростью движения теплоносителя. В низкотемпературных системах отопления, а также в домах с естественной циркуляцией теплоносителя конвекторы не смогут работать на полную мощность.

Приборы отопления смешанного типа, в которых в равных долях представлены два вида теплопередачи: конвекция и излучение. К ним относятся стальные трубчатые радиаторы, а также современные секционные приборы отопления с излучающей передней панелью и ребрами, создающими восходящее движение нагретых воздушных потоков. Радиаторы этого вида можно использовать в любых системах отопления, в том числе и  низкотемпературных.

Классификация радиаторов отопления по материалу, используемому для их изготовления

В зависимости от металла, из которого они сделаны, радиаторы могут быть:

• Чугунными
• Стальными
• Алюминиевыми
• Медными
• Биметаллическими: при их производстве используется сталь и алюминий

От вида металла зависит вес прибора отопления, его конструктивные особенности,  срок службы, а также стоимость.

Классификация радиаторов отопления по их конструктивным особенностям

В зависимости от конструкции радиаторы отопления делят на 5 видов:

• Секционные: состоящие из отдельных секций, что позволяет собирать приборы отопления нужного размера и тепловой мощности. Секции могут иметь различные формы (ребра, трубы, пластины и т.д.). Как правило, их форма специально разрабатывается для обеспечения максимального уровня конвективного теплообмена. Размеры секций могут быть любыми. Места соединения отдельных секций в наибольшей степени подвержены течи, что является их основным недостатком. Следует отметить, что секционные радиаторы не рекомендуется использовать в системах отопления, заполненных антифризом, текучесть которого выше текучести воды: слишком высока вероятность протечек даже при использовании современных уплотнительных материалов.
• Трубчатые приборы отопления, представляющие собой цельную металлическую конструкцию, состоящую из верхнего и нижнего горизонтальных коллекторов с приваренными к ним вертикальными трубками, форма и расположение которых также способствуют усилению конвективного теплообмена. Трубчатые радиаторы специально разработаны для систем центрального отопления. Они наименее подвержены протечкам, надежны и долговечны.
• Панельные радиаторы могут быть стальными и бетонными. Стальные радиаторы представляют собой две плоские стальные панели, закрепленные на горизонтально расположенном коллекторе. Между пластинами располагаются ребра, создающие направленное движение нагретого воздуха.
• Бетонные панельные радиаторы относятся к встраиваемым приборам отопления. Они располагаются внутри стен и ориентированы только на передачу тепла излучением.
• Пластинчатые радиаторы, ориентированные исключительно на конвективный теплообмен и представляющие собой сердечник (в большинстве случаев простая металлическая труба, по которой движется теплоноситель) с насаженными на нее ребрами из тонких металлических пластин

Чугунные радиаторы

Чугунные радиаторы относятся к секционным отопительным приборам. До недавнего времени именно они являлись самыми распространенными приборами отопления в нашей стране. Однако их большой вес в сочетании с хрупкостью стал причиной снижения популярности чугунных радиаторов. На сегодняшний день чугунными делают преимущественно дизайн радиаторы, стилизованные под старину и предназначенные для установки на пол.

Среди  их достоинств следует особо выделить высокую инерцию, обусловленную большим внутренним объемом прибора отопления, а также устойчивость к коррозии и качеству водоподготовки.

При использовании чугунных радиаторов преобладающей является передача тепловой энергии излучением, доля которого составляет 70-75%. На долю конвективного теплообмена приходится лишь 25%.

Чугунные радиаторы в наибольшей степени подходят для автономных систем отопления с естественной циркуляцией теплоносителя, а также помещений, где живут люди, склонные к аллергии. (Для аллергиков нежелательно отопление с преобладающим конвективным теплообменом, поднимающим в воздух пыль)

Ограничением использования чугунных радиаторов является угроза их разрыва при замерзании теплоносителя в случае аварийной остановки системы отопления.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы на рынке теплотехнического оборудования занимают лидирующие позиции.

Они имеют небольшой вес и при этом характеризуются эффективной теплоотдачей, обусловленной высокой теплопроводностью алюминия, а также  его физическими свойствами, позволяющими изготавливать приборы отопления с большим внутренним сечением и ребрами особой конструкции, создающими восходящие потоки нагретого воздуха.

Алюминиевые радиаторы надежны. Их рабочее давление (в зависимости от торговой марки) может составлять 12 атмосфер, а давление опрессовки 18 атмосфер.

Остается добавить, что алюминиевые радиаторы имеют респектабельный внешний вид и станут удачным дополнением к любому интерьеру, а это большой плюс для правильного выбора

Однако не следует считать алюминиевые радиаторы идеальными приборами отопления. Алюминий является активным  металлом, коррозии которого препятствует поверхностная оксидная пленка. При ее разрушении металл взаимодействует с водой, выделяя при этом водород, скопление которого может разорвать прибор отопления.  По этой причине не рекомендуется на алюминиевых радиаторах перекрывать запорную арматуру. Пользоваться кранами можно только при ремонте или замене радиаторов.

Еще одним негативным моментом при использовании алюминиевых радиаторов является их подверженность электролитической коррозии, возникающей при наличии в системе отопления стальных труб или фитингов. При этом не важно, находятся алюминий и сталь в прямом контакте или нет.

Для защиты алюминиевых радиаторов от коррозии на их внутреннюю поверхность наносится полимерное покрытие,  при монтаже используются только полимерные трубы, а в системе отопления вода, прошедшая специальную подготовку.
В зависимости от конструкции алюминиевые радиаторы могут быть цельными литыми или экструдированными, состоящими из набора отдельных элементов, соединенных между собой.

Цельные алюминиевые радиаторы

Цельные алюминиевые радиаторы изготавливают методом литья под давлением (экструзии). В них нет отдельных элементов, а значит, не нужно использовать соединительные прокладки. Внутренняя поверхность алюминиевого радиатора также покрывается полимерами, что в значительной мере повышает их прочность и надежность.

Единственным недостатком является невозможность изменения мощности радиатора (конструкция цельная).

Секционные алюминиевые радиаторы

Каждая секция секционных алюминиевых радиаторов отливается под давлением. Затем секции соединяются, образуя отопительный прибор нужной мощности. Плотность соединения обеспечивается при помощи паронитовых прокладок.

Биметаллические радиаторы отопления

В биметаллических радиаторах удачно соединены достоинства алюминия (малый вес, высокая теплоотдача) и стали (устойчивость к коррозии).

В биметаллических радиаторах горизонтальные коллекторы и соединяющие их вертикальные трубки сделаны из стали, к которой прикреплена внешняя часть из алюминия. Внешне, а также по эффективности теплоотдачи, биметаллический радиатор ничем не отличается от алюминиевого прибора отопления. При этом теплоноситель в нем контактирует только со сталью, а тепло передается в окружающее пространство алюминиевыми пластинами.

Биметаллические радиаторы могут устанавливаться в любых системах отопления и подключаться к любым трубам.

Стальные радиаторы

Стальные радиаторы могут быть следующих видов:

• Трубчатые
• Трубчатые секционные
• Пластинчатые
• Панельные

Трубчатые радиаторы из стали

Трубчатые радиаторы из стали представляют собой цельную сварную конструкцию, состоящую из двух горизонтальных коллекторов и соединяющий их вертикальных труб, по которым движется теплоноситель. Коллекторы, как правило, имеют больший диаметр. Трубы могут быть расположены в один или в несколько рядов. Поверхность труб покрывается специальным составом с последующим обжигом, что делает прибор отопления привлекательным внешне.

Трубчатые радиаторы из стали надежны и долговечны. Их установка полностью исключает прорыв в системе отопления и возникновение аварийных ситуаций, что делает стальные радиаторы наиболее привлекательными для квартир в многоэтажных домах, особенно там, где протечки и аварии крайне нежелательны.

Секционные трубчатые стальные радиаторы

Секционные трубчатые стальные радиаторы состоят из отдельных, соединенных между собой секций, имеющих различную форму и размер. Все это открывает настоящий простор для творчества дизайнеров, а результаты их деятельности принято называть дизайн-радиаторами.

Отдельной строкой следует выделить полотенцесушители, приборы отопления, предназначенные для установки в ванных комнатах. Часто их подключают к системе горячего водоснабжения, что обеспечивает обогрев ванной комнаты при отключенном отоплении. В этом случае для изготовления полотенцесушителей используют нержавеющую сталь.

Панельные стальные радиаторы

Устройство стальных панельных радиаторов предельно просто и эффективно. Прибор отопления состоит из двух стальных панелей, соединенных между собой коллектором и вертикальными тонкими пластинами, создающими восходящие потоки нагретого воздуха.

Конструкция панельных радиаторов цельная, а их мощность определяется размером отопительного прибора. Среди достоинств панельных радиаторов следует отметить их низкую тепловую инерцию, что позволяет использовать их в системах отопления с автоматическим регулированием потребления тепловой энергии, а также в низкотемпературных системах отопления.

Еще одно достоинство панельных радиаторов состоит в простоте удаления пыли с их поверхности, что является определяющим фактором при выборе именно этого вида приборов отопления для установки в общественных зданиях, а также в помещениях с повышенными требованиями к санитарному состоянию (больницах, детских садах и т.д.)

Пластинчатые стальные радиаторы

Пластинчатые стальные радиаторы, они же конвекторы, состоят из сердечника, по которому движется теплоноситель, и приваренных к нему вертикальных пластин из тонкой стали, обеспечивающих направленное движение воздушных масс и создающих условия для эффективного конвективного теплообмена.

Стальные панельные радиаторы могут быть настенными, напольными или встраиваемыми. Они эффективны при высокой температуре теплоносителя и его принудительной циркуляции. В низкотемпературных системах отопления конвекторы лучше не использовать.

Медные радиаторы отопления

Медные радиаторы отопления в большинстве случаев представлены в виде конвекторов, состоящих из медной трубы с приваренными к ее поверхности вертикальными пластинами. Установка медных радиаторов практикуется в системах отопления с медными трубами.
Приборы отопления характеризуются привлекательным внешним видом, высокой теплоотдачей и надежностью

Единственным недостатком медных радиаторов является их высокая стоимость.