Устройство инженерных сетей, в том числе систем отопления, в частном доме дело, конечно, хлопотное, которое лучше всего доверить специалистам. Но если есть ограничения в денежных средствах или имеете в этом деле определенную практику и не хотите доверять эту работу другим, то ее можно выполнить и самому.
Отопительные приборы служат для передачи тепла в обогреваемое помещение и по своему исполнению в основном подразделяются на секционные, конвекционные и панельные радиаторы.
Наиболее широкое применение в системах водяного отопления нашли емкостные секционные радиаторы, которые в зависимости от применяемых при их изготовлении материалов подразделяются на чугунные, алюминиевые, биметаллические и стальные трубчатые.
Чугунные секционные радиаторы классического типа применяются в основном для отопления жилых многоквартирных домов. Их отливают из серого чугуна, имеющего низкую теплопроводность, в виде отдельных секций, которые затем компонуют в приборы различной площади путем соединения при помощи ниппелей с прокладками из термостойкого материала.
В настоящее время на рынке оборудования для систем отопления предлагаются изделия с высоким качеством литья, более совершенным дизайном и относительно невысокой стоимостью, что также повышает к ним интерес у застройщиков. Однако чугунные радиаторы – довольно надежные и дешевые тепловые приборы. Они практически невосприимчивы к плохому качеству теплоносителя, что и определяет вполне хорошее отношение к ним отечественного потребителя. Чугунные радиаторы имеют малую поверхность теплоотдачи, производят нагрев помещений в основном излучением с наружной поверхности оребрения в горизонтальной плоскости и только около 20% – конвекцией. К серьезным недостаткам относится то, что секция самого распространенного отечественного чугунного радиатора типа МС-140 имеет вес 6,25 кг, вмещает 1,45 л воды и имеет площадь нагрева всего 0,23 кв.м. Для комфортного проживания в каждой жилой комнате, исходя из ее площади, надо иметь радиатор из не менее 7-10 секций. Поэтому в доме, имеющем бơльшую жилую площадь, вес всех чугунных радиаторов и воды в них может составить не одну тонну, что дополнительно нагружает конструктивные элементы здания, а также вынуждает применять тепловой котел большей мощности.
Алюминиевые секционные радиаторы, отличающиеся высокой тепловой мощностью, малым весом, более современным дизайном и низкой стоимостью, применяются в системах водяного отопления закрытого типа для отопления частных домов и коттеджей. В алюминиевых радиаторах глубина секции составляет 110 мм, а водная емкость – 0,5 л. При этом площадь нагрева равна 0,4 кв.м у обычной секции и 0,5 кв.м у моделей, имеющих дополнительное оребрение. В основном эти отопительные приборы до 50% тепла передают в помещения конвекцией, а в секциях с дополнительным оребрением – до 60%. Однако их массовое применение ограничивают присущие алюминиевым радиаторам недостатки, из которых самые основные – подверженность электрохимической коррозии и низкая механическая прочность из-за малой толщины стенок (всего 2-3 мм).
Биметаллические радиаторы, которые способны выдерживать высокие давления и стойки к коррозии, на сегодняшний день самые применяемые тепловые приборы для систем водяного отопления как в квартирах с центральным отоплением, так и в индивидуальных жилых домах.
Биметаллическим радиатором принято считать секционный отопительный прибор, состоящий из алюминиевого короба и стальных трубок, по которым протекает теплоноситель
Среди достоинств биметаллических радиаторов можно отметить маленький объем теплоносителя и нейтральность прибора к его химическому составу. Таким образом, они обладают всеми достоинствами алюминиевых радиаторов и в тоже время лишены их недостатков. Установив в систему отопления биметаллический радиатор и заплатив за него чуть дороже, можете быть уверены в надежной работе нового отопительного прибора.
Стальные трубчатые радиаторы, которые представляют собой отопительные приборы колончатой конструкции, являются одними из самых презентабельных и дорогих приборов отопления
Они собираются из секций, соединенных друг с другом в коллекторной части при помощи сварки. Трубчатые радиаторы отличает разнообразие габаритных размеров, высокий уровень дизайнерских решений и гигиеничность. Однако небольшая толщина металла, которая не превышает 1,5 мм, не дает гарантии для их длительной эксплуатации в центральной отопительной системе городской застройки, но в таком случае можно приобрести оцинкованные изнутри радиаторы, которые предназначены для эксплуатации в более агрессивных условиях. Чтобы рассчитать потребное число секций радиатора отопления, необходимо знать теплоотдачу одной секции (см. табл.), которую надо умножить на коэффициент 0,01. В результате расчета получим, какую площадь может обогреть одна секция. Тогда нетрудно рассчитать требуемое количество секций радиатора для обогрева помещения с высотой потолков не более трех метров, зная его общую площадь. Однако надо также дополнительно учитывать некоторые факторы. Так, например, если помещение угловое или если в комнате есть балкон, то количество секций увеличивают, как правило, на 2-3 штуки. При этом следует иметь в виду, что радиатор дает в среднем на 10% меньше тепла, если он помещен в глубокую нишу под подоконником, и на 15-20%, если закрыт декоративным коробом с решеткой.
Существенное влияние на теплопередачу оказывают состав и цвет окраски
Краски, обладающие повышенной излучательной способностью, увеличивают теплоотдачу прибора, и наоборот. Например, окраска цинковыми белилами повышает теплоотдачу чугунного радиатора на 2,2%, а уменьшает теплопередачу на 8,5% нанесение алюминиевой краски, растворенной в нитролаке.
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 и с конструкцией прибора. Нанесение алюминиевой краски на поверхность отопительного прибора с повышенным излучением снижает теплопередачу на 13%. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов каждый последующий слой краски.
При монтаже радиаторов следует придерживаться определенных требований, которые хоть и просты, но обязательны для выполнения:
- радиаторы устанавливаются строго под окнами, чтобы теплый воздух, поднимающийся от радиатора, блокировал движение холодного воздуха от окна;
- центр прибора должен совпадать с центром окна, при этом допустимое отклонение – не более 20 мм;
- нагревательные приборы устанавливают таким образом, чтобы их «ребра» располагались строго вертикально;
- в каждом отдельном помещении нагревательные элементы должны располагаться по горизонтали на одном уровне;
- расстояние от пола до низа прибора для удобства уборки пола под ним должно быть не менее 60 мм, а от верха прибора до подоконника – не менее 50 мм, чтобы обеспечивалась возможность снятия радиатора без демонтажа подоконной доски.
В конвекционных радиаторах 90% теплоотдачи составляет конвекция и только 10% – тепловое излучение
В настоящее время многоэтажные застройки с централизованным отоплением оборудуют биметаллическими конвекционными радиаторами. Эти приборы изготавливают из меди и алюминия – материалов с высокой теплопроводностью.
При этом из алюминия выполнены корпус и теплопроводящие пластины, которые расположены вертикально и соединены методом холодной сварки с горизонтальными медными трубками радиатора, в которых 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 создавать максимальную вертикальную тягу, при этом холодный воздух втягивается снизу радиатора и, нагреваясь, поднимается вверх. Также 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.
У биметаллических конвекционных радиаторов одно из основных преимуществ – небольшой объем рабочей жидкости
Соответственно, при его высокой теплопроводности времени на разогрев требуется всего 2-3 мин., что гораздо меньше, чем у других радиаторов, а термозапорный клапан реагирует на изменение температуры в течение 30 сек.
Существенное влияние на интенсивность конвективного теплообмена этого отопительного прибора оказывает направление теплового и воздушного потоков. Это зависит от схемы движения воды в радиаторе, то есть от способа его подсоединения: - боковое одностороннее подсоединение является самым распространенным, есть возможность подсоединения питательного трубопровода как с левой, так и с правой стороны. Чтобы не произошло падение тепловой мощности обогревателя более чем на 50%, подводка теплоносителя должна обязательно подсоединяться к верхнему патрубку радиатора, а обратный – к нижнему патрубку;
- перекрестное подсоединение рекомендуется для тех обогревателей, длина которых превышает 2000 мм, а также для тех, длина которых четырежды превышает их высоту, что обеспечивает равномерное распределение температур по всей длине радиатора. При этом питательный трубопровод должен подсоединяться к верхнему правому или левому патрубку радиатора, а обратный – к противоположному нижнему патрубку. Так же, как и в предыдущем случае, присоединение в обратном порядке вызовет падение тепловой мощности;
- напольное подсоединение, при котором ось питательного трубопровода находится всегда на расстоянии 80 мм от бокового края радиатора, а ось обратного – на расстоянии 30 мм.
Подсоединение в обратном порядке вызывает падение тепловой мощности обогревателя более чем на 60%.
Стальные панельные радиаторы, основным способом передачи тепла в которых является конвекция – до 70%, а на остальные 30% приходится инфракрасное излучение, совместили в себе свойства секционных и конвекционных тепловых приборов. Такой тип радиаторов имеет вертикальную систему теплоотдачи и рекомендован для установки в открытых местах, где зазоры сверху и снизу прибора должны быть не менее 100 мм.
В основе конструкции стального панельного радиатора лежат две соединенные контактной роликовой электросваркой стальные пластины толщиной 1,25÷1,5 мм, в которых при штамповке устроены углубления, образующие в процессе изготовления коллекторы и соединительные каналы. 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 прибора.
Тепловые характеристики панельных радиаторов ненамного лучше, чем у чугунных
Основной недостаток такой же, как и у алюминиевых, – коррозия металла, которая у них выражена еще сильнее. Оттого нежелателен слив теплоносителя из системы отопления на летний период. Из-за конструктивных особенностей эти тепловые приборы при низком качестве теплоносителя часто заиливаются и имеют низкое рабочее давление, а при гидравлическом ударе могут раздуться и даже прорваться. Поэтому, чтобы избежать подобных неприятностей, желательно не устанавливать отопительные приборы этого типа в зданиях, запитанных от центральной системы отопления.
Стальные панельные радиаторы получили наибольшее распространение при коттеджном строительстве благодаря наилучшему соотношению: цена, тепловая мощность и внешний вид. На рынке оборудования для систем отопления представлен широкий выбор панельных радиаторов, имеющих разнообразные дизайнерские решения внешнего вида и различные габаритные размеры как по высоте – 300-600 мм, так и по длине – 500-2000 мм.
Особо представлен ряд дизайн-радиаторов, которые в корне меняют наше отношение к тепловым приборам.
Дизайн-радиаторы предназначены не только для того, чтобы обогреть жилые дома, но и чтобы облагородить домашний уют
Такой подход полностью отличается от задачи сосредоточиться только на отоплении. Это, безусловно, красивый тип радиатора, который представляет тепловые приборы не просто частью системы отопления, но и элементом украшения и подчеркивания индивидуальности интерьера того или иного помещения, при сохранении этими приборами отопления собственного шарма. В основном они предназначаются для владельцев недвижимости, способных прочувствовать благосостояние, пространство и эстетику через символику окружающего мира – они не просто обогревают дом, а согревают еще и сердца его обитателей. Дизайн-радиаторы изготавливаются из различных материалов, наиболее экзотические – из камня и стекла специальной отделки и различной расцветки, а также из традиционных материалов – фигурного чугуна и стали.
