Отопительные приборы
Отопительные приборы – ключевой элемент любой системы отопления, на который возложена задача обогрева помещений. Чем лучшей теплоотдачей обладают батареи, тем более эффективно работает вся система, поэтому к расчету и выбору радиаторов следует подходить с особой тщательностью. Сегодня на рынке присутствует обширный ассортимент отопительных элементов различных типов, изготовленных из разных материалов.
Наибольшее распространение получили алюминиевые радиаторы, популярны также стальные, чугунные и биметаллические. Каждый из этих материалов обладает определенными преимуществами и недостатками, поэтому специфика их применения обусловлена условиями работы и характеристиками конкретной отопительной системы.
Одним из лучших материалов в данной сфере является алюминий – недорогой металл, значительно (в 4-5 раз) превосходящий сталь и чугун по своей теплопроводности, а также по способности отдавать тепло воздуху. Однако использовать его можно только в индивидуальных отопительных системах с высококачественным теплоносителем. Неочищенная вода централизованной системы отопления достаточно быстро приводит алюминиевые батареи в негодность.
При подключении к городской системе отопления лучше использовать батареи из стали или чугуна. Они нечувствительны к химически активным примесям технической воды и хорошо переносят скачки давления при опрессовке, которая нередко разрушает алюминиевые батареи. Хорошей альтернативой являются также современные биметаллические радиаторы, набирающие популярность, несмотря на относительно высокую цену.
Характеристики и типы отопительных элементов
Поскольку задача любого отопительного элемента – обогрев помещения, в котором он установлен, ключевой характеристикой является эффективная мощность этого прибора. Измеряется она в киловаттах и указывается производителем в паспорте каждого экземпляра. Там же задаются условия (температуры теплоносителя и воздуха в помещении), при которых батарея отдает указанное количество энергии.
Теплоотдача любого отопительного прибора зависит от его конструкции. При этом существует всего два механизма передачи тепла в окружающее пространство: конвекция и инфракрасное излучение. Конвекционный обогрев заключается в непосредственном нагревании воздуха от поверхности отопительной батареи. Контактируя с металлом, воздух нагревается и движется вверх вдоль ребер радиатора, освобождая место для более холодного. Таким образом, постепенно прогревается весь объем помещения.
Любой отопительный прибор сочетает в себе оба механизма обогрева, но в зависимости от того, какой из них преобладает, все обогреватели делятся на радиаторы и конвекторы. При этом конвектор основную часть тепла отдаёт, нагревая воздух контактным способом, а радиатор в значительной степени прогревает помещение за счет инфракрасного излучения своей поверхности. По этой же причине возле радиатора всегда проще согреться.
Чтобы отопительный прибор можно было называть радиатором, он должен отдавать не менее 25% своей тепловой мощности посредством поверхностного излучения. Однако этим термином сегодня называется практически любой отопительный прибор. В частности, современные радиаторы из алюминия с большим количеством ребер основную часть тепла отдают с конвекционными потоками воздуха, однако конвекторами их никто не называет.
Установка и подключение радиаторов
От места установки отопительного элемента существенным образом зависит эффективность его работы. Если теплоотдачу радиатора, открыто установленного у стены, принять за 100%, то будучи установленным под широким подоконником, этот же радиатор будет выдавать только 70% этой мощности. Эффективность батареи отопления зависит от места установки, наличия ниши, подоконника, декоративной панели или короба, которые могут стать существенными препятствиями как для излучения, так и для конвекции.
Повлиять на мощность радиатора может и способ подключения, а также правильное соотношение характеристик с другими устройствами в отопительном контуре. Так большие радиаторы с высокой заявленной теплоотдачей будут бесполезны, если мощность котла недостаточна, или циркуляционный насос прокачивает слишком малый объём теплоносителя в единицу времени.
Выбор радиаторов по мощности
Рассчитать требуемую мощность отопительной системы достаточно просто, зная климатические условия выбранного региона, площадь и некоторые другие характеристики отапливаемого помещения. На основе полученного значения определяется мощность котла, производительность циркуляционного насоса и суммарная мощность радиаторов.
Преимущества и недостатки разных материалов
Наиболее привычными и традиционными в нашем быту стали чугунные радиаторы. За счет своей массивности, а также большого внутреннего объема они удерживают существенное количество тепла, которое эффективно отдают в помещение посредством излучения. Кроме того, для них характерно низкое гидравлическое сопротивление, что важно как для зданий советской застройки, так и для современных многоэтажных домов.
По надежности и долговечности с чугунными радиаторами могут сравниться лишь некоторые стальные панели. Чугун хорошо выдерживает химическую активность технической воды, без последствий переносит скачки давления при опрессовке. Именно поэтому этот материал до сих пор актуален и предпочтителен для установки в современных новостройках. А благодаря минимальному гидравлическому сопротивлению радиаторы этого типа лучше всего подходят для систем с естественной циркуляцией теплоносителя.
Алюминиевые радиаторы среди всех отопительных приборов отличаются наилучшей теплоотдачей. Сам алюминий имеет очень высокую теплопроводность (в 4-5 раз выше, чем у стали и чугуна), благодаря чему все рёбра радиатора хорошо прогреваются и эффективно отдают тепло в окружающий воздух. Микроструктура поверхности алюминия также способствует высокой теплоотдаче (как посредством конвекции, так и посредством инфракрасного излучения).
Хорошие потребительские характеристики сделали алюминиевые батареи самыми популярными для установки в частных домах, поскольку только в этом случае есть уверенность в качестве теплоносителя. Однако алюминий очень чувствителен к солям и другим химическим примесям, которые могут быть растворены в технической воде, поэтому для применения в централизованной системе отопления данный тип радиаторов совершенно не подходит. Но для индивидуальных отопительных систем это лучший материал.
Полностью решить проблему плохой химической стойкости алюминия позволяют биметаллические радиаторы, внутренняя часть которых изготовлена из нержавеющей стали. Стальной сердечник запрессован в алюминиевый радиатор, благодаря чему удается совместить преимущества стали и алюминия в одном отопительном приборе.
По уровню теплоотдачи биметаллические батареи сопоставимы с алюминиевыми аналогами. При этом они отличаются долговечностью, высокой коррозионной стойкостью и устойчивостью к скачкам давления в системе. Единственный их недостаток – сравнительно высокая цена.
Неплохим бюджетным вариантом является сталь. Радиаторы стальные панельные представляют собой компактные отопительные приборы с привлекательным дизайном и хорошими потребительскими характеристиками. На переднюю панель можно нанести красивый рисунок или аэрографию, что значительно улучшит эстетические свойства и никак не повлияет на тепловую эффективность.
Нержавеющая сталь, из которой изготавливаются панельные радиаторы, отличается высокой прочностью и долговечностью, благодаря чему стальной радиатор способен выдерживать значительные скачки давления и отлично подходит для подключения к централизованной системе отопления.
Конвекторы
Конвекторами называются отопительные приборы, обогревающие помещение преимущественно за счет контакта поверхности с циркулирующим воздухом. Для повышения теплоотдачи на него может устанавливаться вентилятор, обеспечивающий принудительный воздухообмен.
Одно из главных преимуществ конвекторов перед радиаторами – нетребовательность к температуре теплоносителя. Так радиатору стальному панельному для эффективной работы требуется, чтобы теплоноситель был разогрет до температур порядка 100 °C, конвектор же эффективен при гораздо меньших температурах.
Конвекционные нагреватели обычно имеют малую высоту и размещаются над самой поверхностью пола или даже внутри него. Обычно конвектор имеет большое количество ребер, плотно надетых на трубы с теплоносителем. Излучающих поверхностей практически нет, зато поверхность, контактирующая с воздухом, составляет несколько квадратных метров для каждого отдельно взятого элемента. Нагреваясь, воздух поднимается вверх, обеспечивая непрерывную передачу тепла в помещение.
Напольные водяные конвекторы компактны и эффективны. Модели, оснащенные вентилятором, при весьма компактных размерах справляются с обогревом достаточно больших помещений. Визуально напольные конвекционные обогреватели хорошо сочетаются с высокими панорамными окнами и остекленными террасами, а благодаря своим компактным размерам могут стать удачным элементом любого современного интерьера.
В особую группу можно выделить встраиваемые конвекторы, которые устанавливаются внутри пола. Это современное высокотехнологичное решение, позволяющее обеспечить эффективное отопление в помещениях, где по каким-либо причинам невозможна установка обычных радиаторов или конвекторов. Такие конструкции проектируются индивидуально и позволяют перенаправлять воздушные потоки для эффективной циркуляции теплого воздуха и создания воздушных завес перед большими остекленными поверхностями.