Водяные радиаторы. Классификация по материалу, форме и способу монтажа. Совмещение с теплым полом

Тема этой статьи — водяные отопительные приборы. Мы узнаем, из каких материалов они производятся; сравним их с альтернативным решением для обогрева жилья; выясним, что представляют собой внутрипольные водяные радиаторы отопления и ответим на массу других вопросов. Итак, приступим.

Несколько разновидностей современных отопительных приборов.

Классификация

Для начала выясним, какими бывают интересующие нас изделия. Они могут условно классифицироваться по нескольким признакам.

Материал

При производстве радиаторов водяного отопления используются только металлы. Они совмещают достаточно высокую механическую прочность с теплопроводностью, позволяющей теплоносителю эффективно отдавать энергию во внешнюю среду.

Какие именно металлы применяются?

• Сталь. Ее основные особенности — высочайшая прочность на разрыв и низкая коррозионная стойкость.

Однако: при круглогодично заполненной системе отопления контакт внутренней поверхности радиатора с атмосферным кислородом отсутствует, что сводит коррозию к минимуму.

• Чугун, напротив, стоек к коррозии, но плохо переносит ударные нагрузки и гидроудары.
• Алюминий сравнительно мягок, легок и пластичен. При достаточной толщине он обладает приемлемой механической прочностью. Главное его достоинство — высокая теплопроводность.
• Медь столь же пластична, как алюминий, и обладает еще более высокой теплопроводностью. Как правило, из меди или с ее применением изготавливаются конвекционные радиаторы водяного отопления (конвекторы) с развитым оребрением.

На фото — медный конвектор.

Обратим внимание читателя на то, что при фиксированных габаритах и температуре теплоносителя тепловая мощность любого отопительного прибора определяется двумя факторами — площадью поверхности теплообмена (читай — оребрения) и теплопроводностью этого оребрения. Теплопроводность перечисленных металлов соотносится таким образом:

Очевидно, что в качестве материала для отопительного прибора наиболее эффективна медь; именно медные конвекторы имеют максимальную теплоотдачу при минимальных размерах.

Почему радиаторы водяного или парового отопления делаются из чугуна, несмотря на его низкую теплопроводность? Основные причины — низкая цена чугуна на фоне меди и высокая прочность на разрыв относительно алюминия.

Кроме металлов в чистом виде, в продаже можно встретить два вида комбинированных решений:

• медно-алюминиевые конвекторы являются удешевленной версией цельномедных. Они представляют собой медную трубку для циркуляции теплоносителя с напрессованным или напаянным на нее алюминиевым оребрением.

Так выглядит этот прибор без декоративного экрана.

• биметаллические радиаторы — это изделия со стальным сердечником и опять-таки алюминиевым оребрением. Они обладают характерной для алюминия теплопроводностью (и, соответственно, теплоотдачей) и прочностью на разрыв стали.

Стальной сердечник обеспечивает прочность на разрыв, алюминиевое оребрение — теплопроводность.

Форма

Какие типы радиаторов водяного отопления можно выделить по форме теплообменника?

1. Конвекторы нами уже упомянуты. В сущности, они представляют собой виток трубы с увеличивающими поверхность теплообмена поперечными ребрами.
2. Секционные радиаторы наиболее распространены и позволяют менять тепловую мощность прибора, добавляя или убирая секции.
3. Наконец, трубчатые отопительные приборы — это, как правило, цельносварные изделия из круглых или (реже) профильных стальных труб.

Привлекательный дизайн водяных радиаторов отопления этого типа часто компенсирует их невысокую теплоотдачу.

Способ монтажа

Настенные изделия можно встретить в абсолютном большинстве домов и квартир. Они монтируются только на капитальную стену; для крепления используются сварные кронштейны из расчета одной точки крепления на три секции.

Любопытно: при монтаже батарей своими руками кронштейны нередко заменяются вбитой в пробуренные в стене отверстия арматурой диаметром 10 — 12 мм.

Водяные напольные радиаторы отопления удобны в помещениях с легкими перегородками. Вся нагрузка приходится на прочные ножки прибора.

Стилизованный под старину водяной напольный радиатор.

Водяной плинтусный радиатор может быть разновидностью как настенного, так и напольного. Его главные особенности — минимальные высота и глубина при солидной длине; в результате тепловая завеса может быть создана по всей длине панорамного окна или промерзающей стены.

Наконец, внутрипольные конвекторы, как и следует из названия, монтируются под деревянный пол или в стяжку. Ограничения по размерам заставляют производителей предпочитать для их изготовления медь и алюминий; конвекторы часто снабжаются тихоходными вентиляторами, увеличивающими теплоотдачу.

Теплоотдача

Если для неразборных приборов (конвекторов, трубчатых радиаторов) она раз и навсегда определяется производителем, то в случае секционных батарей мы можем самостоятельно менять тепловую мощность подбором количества секций. Однако для этого полезно знать тепловой поток от одной секции. Точные значения всегда указываются в технической документации; усредненные же примерно таковы:

Алюминиевые батареи предсказуемо лидируют по теплоотдаче.

Полезно: потребность в тепловой мощности для жилого помещения в умеренной климатической зоне можно грубо оценить из расчета 1 КВт/10 м2.

Проблемы

Что чаще всего выходит из строя в отопительных приборах?

Собственно, у них всего три проблемы.

1. Межсекционные течи. Они в наибольшей степени характерны для чугунных радиаторов; причина — многократные циклы расширения и сжатия прокладок при нагреве и охлаждении секций. В результате паронит (так называется жесткая термостойкая резина прокладок) утрачивает эластичность, и после очередного остывания под батареей начинается веселая капель.
   Ремонт радиаторов водяного отопления сводится к их переборке и замене прокладок; их можно менять как на покупные паронитовые, так и на вырезанные из старой автомобильной камеры. Если течь невелика, можно просто подтянуть проблемный ниппель, даже не снимая радиатор с подводки.

Радиатор разобран для замены межсекционных прокладок.

2. Течь по контргайке — еще одна болезнь чугунных радиаторов. Причины — небольшое отклонение оси резьбы контргайки от перпендикуляра к ее плоскости и подмотка этой гайки чистым льном, без краски или герметика.
   Способ ремонта достаточно очевиден:
   • Контргайка меняется на новую;
   • Для подмотки используется сантехнический лен с пропиткой силиконовым герметиком или любой быстросохнущей краской. Они защитят натуральное волокно от гниения и на дадут ему выгореть при высокой температуре теплоносителя.
3. Наконец, секционные радиаторы с односторонней подводкой склонны забиваться илом с падением теплоотдачи последних секций. Инструкция по устранению проблемы сводится к рекомендации летом установить промывочный кран, а после запуска отопления воспользоваться им по прямому назначению.

Батареи и теплый пол

Владельцы коттеджей нередко интересуются, что лучше — радиаторы или водяной теплый пол?

На этот вопрос нельзя дать однозначный ответ.

• Теплый пол заметно экономичнее за счет более рационального распределения температур в помещении.
• При конвекционном отоплении вполне реальна ситуация, когда в комнате на уровне пола +15 градусов, а под потолком +30. Между тем, думается, немногие владельцы жилья проводят досуг на потолке; нагрев воздуха выше человеческого роста приводит лишь к одному результату — увеличению потерь тепла через перекрытие.
• В случае теплого пола картина иная: максимальна температура на полу, то есть там, где тепло необходимо.

Распределение температур при разных схемах отопления.

Однако в сильные морозы возможна ситуация, когда теплоотдачи теплого пола при его комфортной температуре (25 — 40С) будет недостаточно. Конвективное же отопление столь жестких ограничений по максимальной температуре не имеет, поэтому будет разумным не выбирать теплый водяной пол или радиаторы, а совместить обе схемы.

Как это сделать?

Простейшее решение — использовать обратку радиаторов в качестве подающей нитки для уложенной в пол трубы. Однако это не лучшая схема водяного отопления — радиаторы и теплый пол смогут работать только одновременно и в очень узком диапазоне температур.

Более разумно создание двух независимых контуров с раздельными циркуляционными насосами и узлом смешения, включающим трехходовой клапан с термостатом.

Схема с узлом смешения.

Заключение

Надеемся, что наш небольшой обзор продающихся в настоящее время отопительных приборов окажется полезным читателю. Дополнительную информацию, как всегда, предложит видео в этой статье. Успехов!