среда, 8 февраля 2012 г.

Ещё раз о радиаторах. "Термометръ"


Радиаторы плюсы и минусы

Радиаторы плюсы и минусы.
Отопительные приборы предназначены для передачи тепла в помещение и создания тем самым благоприятного микроклимата, не зависящего от внешних погодных условий.
В настоящее время имеется множество отопительных приборов различных конструкций, форм, размеров, цветов, позволяющих сделать выбор для решения любой задачи и на любой вкус: секционные алюминиевые, стальные, чугунные радиаторы; конвекторы, состоящие из теплообменника с кожухом; стальные панельные радиаторы.
Выбор отопительного прибора связан не только с его внешним видом и стоимостью. Конкретные условия применения отопительных приборов разнообразны в той же степени, что и архитектура зданий и проектные решения систем отопления. На их выбор и размещение могут накладываться различные ограничения, как строительно-планировочные, например геометрические размеры ниш, так и параметры теплоносителя, свойства материала отопительного прибора, а также требования соответствия внутреннему убранству и отделке помещений.

Эстетика — требование сегодняшнего дня

Рисунок 1               Рисунок 2

                         Рис. 1                                                                                    Рис. 2
Ценность любого окружающего нас предмета складывается из его функциональности — соответствия назначению, эргономичности — удобства пользования и дизайна — соответствия внешнего вида вкусам и ожиданиям потребителя. Если первые два фактора достаточно легко поддаются оценке, причем для большинства современных отопительных приборов это близкие показатели, то на первый план выходит дизайн, и выбор определяется соотношением возможностей и запросов клиента с учетом возможных ограничений. Для отопительных приборов, как элемента инженерного оборудования зданий, внешний вид важен уже потому, что они почти во всех случаях постоянно находятся на виду. Желание спрятать, замаскировать отопительный прибор, как правило, приводит к снижению его мощности по сравнению с открытой установкой. Кроме того, в настоящее время все более возрастает значение оригинальных решений для каждой ситуации, подчеркивающих индивидуальность домовладельца (Рис. 1, 2).
Как правило, в старых системах установлены чугунные радиаторы советского производства или, что еще хуже, стальные регистры. Основным недостатком таких радиаторов является их высокая водоемкость и большой вес, что создает неудобство монтажа и демонтажа в случае необходимости. Кроме того, чугунные радиаторы не обеспечивают того уровня регулирования температуры, который способны обеспечить стальные или алюминиевые радиаторы.

Стандарт EN 442. Тепловая мощность отопительных приборов
EN 442 — единый стандарт стран Европейского Союза, который регламентирует также методы измерения тепловой мощности радиаторов.
Основной эффект введения общеевропейского стандарта заключается в появившейся вместе с ним возможности прямого и достоверного сравнения характеристик различных отопительных приборов, производимых в разных странах Европейского Союза.
Ранее испытания проводились в соответствии с национальными стандартами, различными друг от друга. Соответственно различными были результаты испытаний.
В настоящее время в распоряжении проектировщиков имеются данные по тепловой мощности отопительных приборов, определенной в соответствии с DIN 4704, EN 442 и по отечественной методике. Отличия в проведении испытаний по различным методикам заключаются в конструкциях испытательных кабин и выборе нормативных параметров — температур теплоносителя и воздуха в кабине:
DIN 4704 — кабина с 6 водоохлаждаемыми ограждениями, нормативные параметры 90/70/20 °C;
EN 442 — 5 водоохлаждаемых ограждений, стенка, противоположная установленному в кабине прибору, не охлаждается, нормативные параметры 75/65/20 °C;
НИИСТ — 4 водоохлаждаемых ограждения, не охлаждаются противоположная прибору стенка и пол кабины, заприборный участок утеплен, температурный напор составляет 70 °C.
Для сравнения значений тепловой мощности, полученных по различным методикам, их необходимо привести к единому значению температурного напора.
По методике НИИСТ температурный напор определяется как разность между полусуммой температур теплоносителя на входе и выходе из отопительного прибора и температурой окружающего воздуха.
Ранее неоднократно отмечалось, что действительная средняя температура теплоносителя в приборе несколько ниже среднеарифметического значения и логарифмический способ определения температурного напора дает более точные результаты. Приведенные в таблице значения удельной мощности в соответствии с EN 442 определены по точным значениям экспонент и логарифмическим температурным напорам.
Прямое сравнение приведенных к параметрам 90/70/20 °С тепловых мощностей панельных радиаторов показывает, что данные, полученные по отечественной методике, незначительно (на 1 - 2 %) выше данных, определенных в соответствии с EN 442. Отклонения такой величины находятся в пределах погрешности проводимых при испытаниях измерений.
Значения тепловой мощности по DIN 4704 превышают соответствующие данные EN 442 на 5 - 8 % в зависимости от типа прибора и лучистой составляющей его теплового потока.
Такое расхождение является следствием различий в конструкциях испытательных кабин, когда противоположная прибору стенка кабины при ее охлаждении повышает лучистую теплоотдачу прибора и общее значение его тепловой мощности.

Таблица различий значений тепловой мощности типовых стальных панельных радиаторов в основных стандартах.
Тип радиатора
10
11
12
22
33
Высота, мм
Методика испытаний
Тепловая мощность, Вт/м
300
НИИСТ



1230

EN 442
414
696
876
1205
1749
DIN 4704
448
745
930
1276
1837
400
НИИСТ

EN 442
527
885
1114
1516
2204
DIN 4704
571
947
1182
1605
2314
500
НИИСТ

1093
1367
1841

EN 442
642
1071
1344
1823
2642
DIN 4704
696
1147
1427
1930
2773
600
НИИСТ

1282
1593
2146

EN 442
759
1257
1577
2124
3061
DIN 4704
822
1346
1664
2249
3214
900
НИИСТ

EN 442
1119
1799
2180
2989
4182
DIN 4704
1212
1926
2314
3164
4391
Сравнение
результатов
НИИСТ

+2 %
+1 %
+1 %

DIN 4704
+8.3 %
+7.1 %
+6 %
+5.8 %
+5 %
Доля излучения в  тепловом потоке
50 %
35 %
20 %
20 %
10 %

Чугунные секционные радиаторы

Это наши старые знакомые батареи. Наверное, глазам настолько наскучило их повсеместное единообразие, что новоселы, взбудораженные обилием новинок, кинулись заменять свои "гармошки" приборами других типов. И не всегда оправданно.

 
  
Главное достоинство чугунных радиаторов (Рис. 3) – высокая коррозионная и абразивная стойкость. Служат они не менее 50 лет. Запасают много тепла (в секциях много воды и толстые стенки), обеспечивают широкую зону обогрева. К сожалению, большая тепловая инерционность чугунных радиаторов, как продолжение большой теплоемкости, не позволяет быстро изменять температуру в комнате. Поэтому они плохо встраиваются в системы, оснащенные автоматикой. Рассчитаны на рабочее давление не более 9 атм. Чугунные "гармошки" лучше всего подходят для городских сетей в домах, этажей на 8, и пока остаются незаменимыми в системах с естественной циркуляцией.

Алюминиевые радиаторы

 Рисунок 4

Сегодня многие считают чугунные радиаторы неэстетичными. Тем более по сравнению с радиаторами алюминиевыми, представленными в нашей стране в основном итальянскими производителями. Алюминиевые радиаторы (Рис. 4), в свою очередь, подразделяются на две категории: радиаторы из первичного и из вторичного алюминия. Цена алюминиевых радиаторов из вторичного сырья значительно интересней, чем цена на радиаторы из первичного сырья. Тем не менее, первичные алюминиевые радиаторы более качественные и надежные. Так, к примеру, если провести рукой по внешней стороне секции радиатора из вторичного алюминия, то плавного движения по «ребрам» не получится, рука будет «скакать», что совершенно исключено при аналогичном опыте с радиаторами из алюминия первичного. Различия между разными марками радиаторов в основном во внешнем дизайне рабочие характеристики не особенно отличаются. Радиаторы импортного производства (SiraRagalDiCaloreRadiatori и т.д.) просты в монтаже: нужно открутить четыре гайки и спокойно снять радиатор со стены. Причем они достаточно легкие и с этим может справиться даже женщина.
Среди монтажников часто бытует мнение, что алюминиевые радиаторы нельзя устанавливать в одной системе с котлом, оборудованным медным теплообменником. Данное утверждение базируется на основании физической несовместимости металлов алюминия и меди. Эти два металла при непосредственном контакте образуют гальваническую пару, в которой более «сильным металлом» является медь, которая притягивает ионы алюминия и спустя некоторое время алюминий превращается в фольгу. Но  данное утверждение не применимо к системам, которые выполненны из полипропиленовой трубы или из металлопластиковой трубы. В таких системах отсутствует прямой контакт между алюминием и медью и тем самым гальваническая пара разрывается. Поэтому система с разводкой выполненной полипропиленовой или металлопластиковой трубой, в которой установлен настенный котел с медным теплообменником и алюминиевыми отопительными радиаторами прослужит вам долго и проблем никаких не создаст.
Выбирая радиатор для собственного дома, покупателю необходимо обращать внимание на несколько важных моментов. В первую очередь это рабочие характеристики радиатора. К основным относятся рабочее давление и теплоотдача.
Рабочее давление – определяет давление воды, которое может выдержать данный радиатор. Для современных алюминиевых радиаторов производители указывают рабочее давление 16 атм. Давление в центральной системе отопления многоэтажных домов обычно не превышает 6 – 8 атм., но при ее запуске после летнего, нерабочего периода, нагрузки могут быть более серьезные и радиатор с низким рабочим давлением вряд ли их выдержит. На заре появления алюминиевых радиаторов на рынке их рабочее давление составляло 10 атм. Хотя этот показатель больше давления в системе центрального отопления, тем не менее, известны случаи, когда при неправильном запуске системы такие радиаторы выходили из строя.
Теплоотдача — это показатель, говорящий о том, сколько тепла отдает секция радиатора. Так часто производители алюминиевых радиаторов прибегают к маркетинговому ходу, завышая теплоотдачу радиаторов. Так, просматривая рекламный буклет, вы можете увидеть ΔТ=70 °C и теплоотдача радиатора — 200 Вт, но никто не расшифровывает, что это обозначает. На самом деле, это разность между средней температурой воздуха в помещении (принимается 20 °C), средней температурой в системе отопления (температура теплоносителя отопления должна составлять: подача — 100 °C, обратка — 80 °C), становится ясно, что эти цифры реальности не соответствуют. ΔТ=50 °C – более корректно для расчета теплоотдачи радиаторов. Для  алюминиевых радиаторов одна секция размером 100х600х80 мм может обогреть усредненно 1,2 м2 площади, что соответствует теплоотдаче в 120 Вт.


Стальные радиаторы


 

Стальные панельные радиаторы (Рис. 5) получили наибольшее распространение благодаря наилучшему соотношению основных параметров выбора прибора: цена, тепловая мощность и внешний вид. К тому же, привлекательным качеством этого типа радиаторов является совместимость практически со всеми материалами, применяемыми для монтажа систем отопления, а также, многовариантность применения. При выборе отопительного прибора следует не забывать, что в первую очередь это элемент инженерного оборудования, выполненный в соответствии с современными эргономическими и эстетическими требованиями. На внутреннем рынке Украины присутствует радиаторная продукция более десяти основных мировых производителей (DeLonghiImmergas и т.д.). Главным отличием является область их применения. Поэтому в производственной гамме продукции присутствуют радиаторы с разнообразными техническими и эксплуатационными характеристиками. Главная проблема — это правильный выбор с учетом особенностей отечественных систем отопления.
   
Во всем мире принята двухтрубная система отопления, подразумевающая параллельное подсоединение отопительных приборов — по одной трубе теплоноситель подводится, по второй – отводится. В нашей стране система разводки теплоносителя осталась однотрубной. Это означает, что необходимо применение труб большого диаметра и последовательное подсоединение приборов отопления. Важно прокачивать как можно большее количество теплоносителя по системе отопления за единицу времени, что влечет за собой повышение давления и температуры. Соответственно, регулированию в индивидуальном порядке, без изменения параметров всех подключенных агрегатов, такая система поддается плохо. Двухтрубная система этого недостатка лишена. Необходимо использовать отопительные приборы, имеющие большой запас прочности и малое гидравлическое сопротивление. Если на Западе не сливают теплоноситель из системы отопления, то у нас происходит слив теплоносителя и система заполняется воздухом, что обеспечивает увеличение скорости коррозионных процессов. Кроме того, подача теплоносителя сразу на полную мощность, без специальных преобразователей для плавного пуска, приводит к так называемым гидравлическим ударам, которые просто «разваливают» радиатор.
Стальные панельные радиаторы — это высокоэффективные тепловые приборы, рассчитанные в большинстве случаев на рабочее давление 8 – 10 атм., при опрессовочном — 13 атм. Рекомендуется использовать в первую очередь в индивидуальном жилом секторе, а в многоэтажном строительстве (в зданиях повышенной этажности) для применения необходим индивидуальный тепловой пункт.
Современные радиаторы можно подключать к одно- или двухтрубной системе отопления. Они выпускаются в компактном исполнении или в виде вентильных радиаторов со встроенной арматурой вентиля и заранее установленным на заводе уровнем нагревательной мощности. Имеют регулируемый энергосберегающий режим, точно согласованный с нагревательной мощностью радиаторов, а также оптимальную возможность подключения радиатора снизу, с боку. В отопительных системах должна применяться вода или водные растворы с максимальной рабочей температурой 110 °С. Небольшое содержание воды в радиаторе позволяет отопительной системе гибко реагировать на потребность тепла в помещении и способствует эффективной терморегуляции.

Cтальные трубчатые радиаторы
Рисунок 6
Сравнительно новый и активно развивающийся тип приборов (Рис. 6). В них входной и выходной коллекторы соединены рядом стальных трубок (обычно диаметром 25 мм) без всякого оребрения. Приборы отлично держат рабочее давление в 10-12 атм и противостоят коррозии. Они обладают небольшим гидравлическим сопротивлением и пригодны для городских домов. С конструктивной точки зрения развиваются по двум направлениям. В первом случае трубки соединены в секции (как у чугунных батарей), которые свариваются между собой в "гармошку". При таком решении каждый ряд (а в него может входить от 2 до 6 трубок) расположен перпендикулярно направлению коллекторов. В радиаторах другого типа ряды трубок (от одного до четырех) параллельны коллекторам.

Биметаллические секционные радиаторы


Рисунок 7

На сегодня это, пожалуй, наилучший тип приборов для городской квартиры (Рис. 7). Элегантные и мощные, как алюминиевые, они отлично выдерживают большой напор воды и противостоят коррозии. Первые такие приборы успешно эксплуатируются в системе городского отопления уже более 15 лет. Вертикальные каналы таких радиаторов выполнены в виде стальной трубки и снаружи залиты под давлением алюминиевым сплавом. Сталь хорошо держит давление (более 170 атм до разрушения), а алюминий прекрасно передает тепло воздуху. Однако в некоторых приборах стальными делают не только вертикальные каналы, но и коллекторы, что исключает возможность возникновения электрохимической коррозии и тем самым еще более повышает надежность радиаторов. Согласитесь, что давление более 200 атм, при котором они начинают разрушаться, возникнуть в наших домах не может.

  
Преимущества и недостатки основных типов радиаторов

Чугунные радиаторы
Преимущества:   1. Корозионная стойкость
                                2. Невысокая цена

Недостатки:         1. Высокая тепловая инерционность
                                2. Несовременный внешний вид
                                3. Низкая стойкость к гидроударам 
                           4. Затрудненный монтаж
                                5. Большой вес                          
                           6. Большие габаритные размеры
                                7. Плохое качество поверхности

Стальные трубчатые радиаторы

Преимущества:  1. Оригинальный внешний вид                        
                              2. Низкая тепловая инерционность  
                              3. Простота монтажа

Недостатки:      1. Низкая коррозийная стойкость в открытой системе   
                             2. Высокая цена


Стальные панельные радиаторы
Преимущества:  1. Высокая теплоотдача
                                   2. Низкая тепловая инерционность                          
                              3. Розрешены к применению в медицинских и дошкольных учреждениях
                              4. Широкий типоразмерный ряд
                                   5. Эстетичный внешний вид
                                   6. Простата монтажа
                                   7. Приемлимая цена

Недостатки:        1. Низкая стойкость к гидроударам
                                   2. Низкая коррозийная стойкость в открытой системе

Алюминиевые радиаторы
Преимущества:   1. Высокая теплоотдача                           
                                2. Высокое рабочее давление (во многом зависит от конструкции) 
                                3. Низкая тепловая инерционность                           
                                4. Эстетичный внешний вид                           
                                5. Простота монтажа                          
                                6. Малый вес

Недостатки:         1. Выделение водорода в процессе эксплуатации
                                    2. Высокие требования к щелочности теплоносителя  
                               3. Опасность электрохимической коррозии
                                    4. Чувствительность к абразивному износу (литые)
                                    5. Высокая цена

Биметаллические радиаторы
Приимущества:   1. Высокая теплоотдача
                                     2. Высокое рабочее давление
                                     3. Низкая тепловая инерционность
                                     4. Элегантный дизайн
                                     5. Нейтральность к химическому составу теплоносителя
                                     6. Малый объем теплоносителя
                                     7. Простота монтажа

Недостатки:         1. Высокая цена
                                    2. Более низкая теплоотдача в сравнении с алюминиевыми радиаторами.
Чтобы подобрать радиатор, необходимо сообщить продавцу также исходные данные своего жилища. Здесь важно учесть особенности каждого помещения дома. К примеру, если помещение угловое или какая-то стена промерзает, то это тоже нужно учесть, иначе даже с новыми радиаторами в доме будет не очень тепло. Лучше всего, если вы принесете проект здания, где указаны толщина стен, количество стеклопакетов, вид кровельного покрытия, т.е. характеристики наружных конструкций. Зная все это, продавцы могут подобрать необходимое количество секций. А наиболее правильно делать тепловой расчет, в который входит расчет теплопотерь помещений и т.д. И по его результатам подбирать необходимое количество радиаторов с небольшим запасом (рекомендуем).

 Краткие выводы

Для коттеджной застройки и домов с индивидуальными тепловыми пунктами, можно использовать все типы отопительных приборов, при условии, что Вы правильно учли при проектировании рабочее и опрессовочное давление, на которое рассчитан выбранный Вами тип радиатора. Так же, не забыли о небольших технических нюансах, свойственных каждому типу радиаторов, например, таких как повышеное газовыделение в алюминиевых радиаторах или повышенная тепловая инерционность чугунных радиаторов. Определяющими факторами при выборе будут — цена, дизайн, гигиеничность, компактность и т. д.
Заметно выделяются стальные трубчатые радиаторы. Повышенная толщина стенок, внутренняя антикоррозионная обработка, современный уровень производства с автоматизацией всех основных технологических процессов позволяют назвать эти радиаторы одними из самых перспективных отопительных приборов для автономного отопления.
Для городской застройки (в системах отопления старого типа) выбор будет в основном определяться «живучестью» отопительного прибора в реальных условиях эксплуатации. Отлично показали себя в эксплуатации биметаллические радиаторы, которые можно смело выдвинуть на первое место для таких условий эксплуатации.
И в заключении маленький совет. При выборе отопительного прибора обязательно посоветуйтесь со специалистами (не теми, которые готовы за определенную сумму оказывать любые услуги, начиная от косметического ремонта и заканчивая заменой приборов отопления), а с настоящими специалистами по отопительной технике. А право окончательного решения всегда останется за вами.

Комментариев нет:

Отправить комментарий