Без тепла ? ни туда и ни сюда

Попова А. Без тепла ? ни туда и ни сюда // Строительство и реконструкция . . 15 ноября 2000 (№ 12) . С. 6-7

Один из наиболее распространенных видов отопительных приборов, которые применяют в системах централизованного отопления ? радиационно-конвективный радиатор. Принцип его действия основан на передаче тепловой энергии теплоносителя воздуху в помещениях здания. Радиатор состоит из отдельных колончатых элементов-секций с каналами круглой или эллипсообразной формы.

Передача тепла от теплоносителя в помещение происходит через стенку отопительного прибора и характеризуется коэффициентом теплопередачи. В качестве теплоносителя для радиатора в системах централизованного отопления выступает горячая вода. Процесс переноса тепла от теплоносителя в помещение осуществляется следующим образом: от теплоносителя к стенке радиатора ? конвекцией и теплопроводностью, через стенку ? только теплопроводностью, а от стенки в помещение ? конвекцией, инфракрасным излучением и теплопроводностью.

Ко всем отопительным приборам, в том числе и радиаторам, предъявляют разнообразные эксплуатационные, конструктивные и прочие требования, основными из которых являются:

- теплотехнические требования? передача от теплоносителя в помещение наибольшего теплового потока через определенную площадь внешней поверхности прибора при прочих равных условиях (температура теплоносителя и воздуха, место установки и т.д.). Теплоотдача во многом зависит от конструкции прибора: формы и числа колонок в секции, расстояния между смежными секциями, глубины и высоты секции;

- архитектурно-строительные требования ? сокращение площади, занимаемой отопительным прибором, и обеспечение эстетически благоприятного их внешнего вида. Для выполнения этих требований приборы должны быть достаточно компактными, т.е. их строительная глубина и ширина, приходящиеся на единицу теплового потока, должны быть как можно меньше.

В свою очередь, радиаторы делятся на такие виды: секционные емкостные батареи, панельные радиаторы и конвекционные радиаторы.

В секционных емкостных батареях преобладает излучательный способ передачи тепла от прибора к потокам воздуха, обеспечивая минимальный процент конвекции (около 20%). Принцип их действия основан на инфракрасном излучении, которое исходит от площади оребрения, находящейся снаружи прибора. У таких радиаторов теплоотдача горизонтальная. В качестве примера можно привести чугунные радиаторы, которые отливают из серого чугуна в виде отдельных секций. Их компонуют в приборы различной площади путем соединения секций к на ниппелях с прокладками из термостойкой резины. Известны разнообразные конструкции одно-, двух- и многоколончатых радиаторов различной высоты, но наиболее распространены двухколончатые средние (глубина секции которых составляла 140 мм и при этом площадь нагрева всего 0,23 кв.м) и низкие радиаторы.

Однако значительная металлоемкость таких радиаторов, низкая теплопроводность металла и другие недостатки привели к тому, что возникла необходимость заменить их более легкими и менее металлоемкими моделями. При изготовлении современных приборов широко используют алюминий, которому свойственна высокая теплопередача. Например, алюминиевые секционные батареи 50% тепла отдают конвекцией и 50% ? излучением. В некоторых моделях доля конвекции составляет 60%. Это обусловлено тем, что внутри секции поверхность имеет дополнительное оребрение, а при этом площадь нагрева секции увеличивается. В алюминиевых радиаторах глубина секции составляет 110 мм, водная емкость ? 0,5 литра, при этом площадь нагрева равна 0,4 кв.м (у оребренной ? 0,5 кв.м) и толщина стенки 2-3 мм. Все модели оборудованы термозапорными клапанами, что позволяет ограничивать проток горячей воды через радиатор после нагрева помещения до нужной температуры. Дополнительные преимущества алюминиевых радиаторов в сравнении с чугунными ? небольшой вес и дизайнерское исполнение.

Однако существуют некоторые "но", основное из которых ? подверженность электрохимической коррозии. Алюминий и медь при соединении друг с другом вызывают электрохимическую реакцию, что способствует корродированию одного из металлов. Если алюминиевый радиатор соединен с медным трубопроводом или котлом, то радиатор быстро и уверенно выходит из строя. Еще хуже, если трубопровод стальной (сталь и алюминий ? абсолютно несовместимые металлы), в этом случае через некоторый промежуток времени от стального трубопровода останется только груда ржавчины. Замедлить данный процесс можно при помощи замены небольшого участка медного или стального трубопровода на пластиковый, но при этом не стоит забывать, что вода ? хороший проводник тока, поэтому процесс только замедляется, а не предотвращается.

В панельных радиаторах основным способом передачи тепла является конвекция (70 %), остальные 30% ? инфракрасное излучение. Такой тип радиаторов имеет вертикальную систему теплоотдачи и рекомендован для установки в открытых местах, где зазоры сверху и снизу прибора не меньше 10 см. Речь идет о стальных панельных батареях, в которых совмещены свойства секционных и конвекционных радиаторов. Конструкция представляет собой две стальные пластины толщиной по 1,2 мм, соединенные между собой контактной роликовой электросваркой. Внутри расположены каналы для теплоносителя. С целью повышения тепловой мощности параллельно устанавливают 2 или 3 панели, а ко всем внутренним плоскостям приваривают ряды П-образных пластин, что увеличивает поверхность теплоотдачи.

Но следует отметить, что алюминиевые, так же как и стальные радиаторы подвержены коррозии. При этом процесс проходит с большей интенсивностью, нежели в алюминиевых приборах. Сталь имеет свойство коррелировать даже в мягкой воде со скоростью 0,1 мм в год. Остается только представить, что будет с пластиной радиатора толщиной 1,2 мм при качестве нашей воды.

В конвекционных радиаторах 90% теплоотдачи составляет конвекция и только 10% ? тепловое излучение. Специалисты утверждают, что именно за такими радиаторами будущее. С начала 2000 года многоэтажные застройки с централизованным отоплением оборудуют биметаллическими конвекционными радиаторами. Данные приборы изготавливают из меди и алюминия ? материалов с высокой теплопроводностью. При этом теплоноситель контактирует только с медью, из алюминия выполнены корпус и теплопроводящие пластины. Алюминиевые пластины расположены вертикально и соединены с горизонтальными медными трубками радиатора методом холодной сварки. Именно в них и протекает теплоноситель. Верхние слои металлов соприкасаются (на молекулярном уровне), что вызывает оптимальную передачу тепла между металлами с разной теплопроводностью. Алюминиевые пластины расположены на таком расстоянии друг от друга, которое позволяет рядам воздуха создавать максимальную вертикальную тягу, т.е. холодный воздух втягивается снизу радиатора и, прогревшись, поднимается вверх. Расстояние между пластинами рассчитано таким образом, чтобы движение воздуха было не параллельным, а с завихрениями, благодаря чему даже при низкой температуре радиатора он лучше прогревается. Одно из основных преимуществ приборов данного вида ? небольшой объем рабочей жидкости. Соответственно, при его высокой теплопроводности затраты времени на разогрев (2-3 минуты) гораздо меньшие, нежели у других радиаторов, а термозапорный клапан реагирует на превышение температуры в течение 30 секунд. Существенное влияние на интенсивность конвективного теплообмена отопительного прибора оказывает направление теплового и воздушного потоков. Это зависит от схемы движения воды в радиаторе, т.е. от способа его подсоединения:

- боковое одностороннее подсоединение является самым распространенным, оно дает возможность подсоединения как с левой, так и с правой стороны. Питательный привод должен подсоединяться к верхнему патрубку радиатора, а обратный привод ? к нижнему патрубку. Подсоединение в обратном порядке вызовет падение тепловой мощности обогревателя более чем на 50%;

- перекрестное подсоединение рекомендуется для тех обогревателей, длина которых превышает 2000 мм, а также для тех, длина которых четырежды превышает их высоту. Благодаря такому подсоединению обеспечивается равномерное распределение температур по всей длине радиатора. Питательный привод должен подсоединяться к верхнему правому или левому патрубку радиатора, а обратный привод ? к противоположному нижнему патрубку. Также как и в предыдущем случае, присоединение в обратном порядке вызовет падение тепловой мощности;

- при напольном подсоединении ось питательного привода находится всегда на расстоянии 80 мм от бокового края радиатора, а ось обратного привода ? на расстоянии 30 мм. Подсоединение в обратном порядке вызывает падение тепловой мощности обогревателя более чем на 60%.

Состав и цвет краски также оказывают существенное влияние на теплопередачу. Краски, обладающие повышенной излучательной способностью, увеличивают теплоотдачу прибора, и наоборот. Например, окраска цинковыми белилами повышает теплоотдачу чугунного радиатора на 2,2%; нанесение алюминиевой краски, растворенной в нитролаке, уменьшает теплопередачу на 8,5%. Терракотовая краска, растворенная в бензине (матовая поверхность), увеличивает теплопередачу радиатора на 0,9%, а эта же краска, разведенная на натуральной олифе (блестящая поверхность), уменьшает ее на 1,7%. Влияние окраски связано также с конструкцией прибора. Нанесение алюминиевой краски на поверхность отопительной панели ? прибора с повышенным излучением ? снижает теплопередачу на 13%.

Сегодня на рынке Украины представлен широкий выбор радиаторов отечественных и зарубежных компаний. Как правило, принципы производства не зависят от государственной принадлежности изготовителя радиаторов, поэтому в своем большинстве технические характеристики аналогичных приборов разных заводов практически идентичны.

Радиаторы производства ПК ?Пресс?

Производственный кооператив выпускает радиаторы РБ 024-5199 и РБ 024-5207. Они предназначены для систем центрального и индивидуального отопления жилых, гражданских и промышленных зданий с теплоносителем ? водой или паром при температуре до 130? С и рабочим давлением 1,2 МПа, при испытательном давлении 1,8 МПа. Секции радиаторов изготавливают биметаллическими, т.е. алюминиевая отливка армирована стальной вставкой. Алюминиевую отливку производят из сплава АК-7 или АК-9, вставка ? из стальных труб. Радиаторы собирают из пяти секций на ниппелях, а по желанию заказчика количество секций может быть увеличено или уменьшено. Номинальный тепловой поток радиатора РБ 024-5199 - 497 Вт, РБ 024-5207 - 715 Вт, габаритные размеры: высота ? 320, 582 мм; глубина ? 70, 82 мм; длина панели радиатора обоих типов ? 466 мм. Производители утверждают, что такой радиатор может прослужить не менее, а то и более 40 лет. лет.

Радиаторы, выпускаемые ПК "Пресс", изготовлены по государственным стандартам, что позволяет избегать несовместимости фитингов приборов с фитингами труб системы отопления. К тому же, в случае ремонта не придется бежать в магазин за специальным ключом, который выпускает фирма именно для своей марки радиатора, как это часто бывает с продукцией иностранных производителей. Немного большая металлоемкость радиаторов отечественного производства обусловлена качеством нашей воды. Специалисты утверждают, что в придачу к любому импортному радиатору для того, чтобы он прослужил долго, необходимо покупать фильтры или смягчители воды.

ROVALL (Италия)

Основным производителем разнообразного сантехнического оборудования, в том числе и отопительных приборов, считается Италия, продукция которой широко представлена на украинском рынке. Одно из преимуществ итальянской продукции ? это приемлемое соотношение цены и качества.

Компания ROVALL предлагает радиаторы, изготовленные из алюминия, которые можно использовать как в однотрубных системах отопления, так и в двухтрубных. Компания для увеличения теплотехнических показателей прибора, выполняет корпус из сплава двух видов алюминия. Как уже говорилось, алюминий является отличным теплопроводником и благодаря его физико-химическим характеристикам, радиатор ROVALL способен нагреть воздух в помещении в 5 раз быстрее, чем, например, чугунный. Радиаторы оборудованы терморегулятором, позволяющим значительно снизить энергетические затраты. Внутренние поверхности обогревательного прибора обработаны специальным покрытием, которое предохраняет его от коррозии и препятствует образованию накипи. Соединения отдельных элементов выполнены методом роликовой сварки, который обеспечивает надежность стыков &