Аппарат отопительные какие виды бывают. Обзор современных отопительных приборов для теплоснабжения дома: электрические, газовые и для водяной системы

Как выбрать оптимальные радиаторы

Россия находится в такой климатической зоне, где отопительные системы используются продолжительное время. Иногда жилье обогревается даже в течение полугода. Поэтому специалисты рекомендуют более тщательно подходить к выбору приборов отопления.

Современный рынок предлагает огромное количество моделей, рассчитанных на разные условия эксплуатации. Часто именно технические особенности становятся основополагающими критериями, на которые следует ориентироваться при покупке. Но есть еще масса дополнительных нюансов, о которых мы и поговорим.

Существующие требования

Все системы отопления имеют одно назначение - они призваны создавать комфортные условия для проживания в зимнее время года. Температура в помещении должна быть не менее 18–20 градусов, но это не единственное условие, которому должен соответствовать прибор для отопления. Обозначим другие критерии и требования, на основании которых можно судить об эффективности устройства для обогрева и степени его совершенства.

Классификация критериев

Все критерии условно делятся на несколько групп:

1. Санитарно-гигиенические. Существуют стандарты, ограничивающие максимальную температуру поверхности. Приборы должны иметь наименьшую горизонтальную площадь, что не позволяет скапливаться большому количеству пыли. Форма установки должна позволять беспрепятственно выполнять уборку, удалять пыль и другие загрязнения, а также очищать поверхности, которые находятся рядом.
2. Экономические. Любая установка должна гарантировать оптимальное соотношение цены и эффективности, минимизировать затраты на изготовление, использование металла и обслуживание при эксплуатации.
3. Архитектурно-строительные. В последнее время большое внимание уделяется эргономичности и универсальности приборов. Они должны хорошо вписываться в существующие стилистические концепции и занимать небольшой объем пространства.
4. Монтажно-производственные. Любой агрегат обязан обладать достаточной прочностью и надежностью. А его монтаж не должен требовать привлечения суперпрофессиональной рабочей силы.
5. Эксплуатационные. Современные отопительные установки должны позволять регулировать теплоотдачу, обеспечивать достаточную тепло- и водоустойчивость при работе в максимально допустимых технических параметрах.
6. Теплотехнические. Важна максимизация теплового потока, который отдает теплоноситель из расчета на единицу площади помещения.

Найти отопительный прибор, который бы отвечал всем этим требованиям, практически невозможно, поскольку идеальных конструкций нет. Поэтому производители до сих пор экспериментируют в этом направлении, предлагая потенциальным покупателем модифицированные установки. Этим и объясняется большой ассортимент подобных изделий. Каждый вид соответствует каким-то из перечисленных требований. Поэтому при выборе агрегата необходимо ориентироваться на приоритетные критерии.

Например, для медицинских учреждений важна санитарно-гигиеническая составляющая, для дизайнерских интерьеров - архитектурно-строительная. А в бытовой сфере чаще всего обращают внимание на монтажно-производственные и эксплуатационные требования, поэтому другие показатели могут быть немного хуже. Чтобы более детально разобраться в приоритетах, необходимо изучить классификацию современных отопительных приборов.

Виды теплопередачи

Все отопительные приборы с учетом способа передачи теплового потока можно разделить на две большие группы:

1. Конвективные системы.
2. Лучистые режимы.

Конвективные приборы передают тепло путем перемещения воздушных масс. Из школьного курса физики известно, что воздух, нагреваясь, поднимается вверх, там он остывает и о опускается вниз. Конвективные системы состоят из установок, которые нагревают воздух в помещении и создают естественные процессы конвекции в нем.

Лучистые системы передают тепло при помощи излучения инфракрасного спектра. Они действуют аналогично естественному источнику тепла - солнцу, которое нагревает не воздух, а предметы. Накапливая тепло, они затем отдают его окружающему пространству.

Технические особенности конвективной системы

Типы электрических конвекторов

Самый яркий пример конвективного способа отопления - автономные и центральные системы обогрева. В них в качестве приборов отопления используются различные радиаторы.

По материалу изготовления и форме конструкции они делятся:

1. На секционные батареи.
2. Трубчатые.
3. Панельные.
4. Пластинчатые модели.

В чем преимущества и недостатки каждого вида?

Секционные

Секционные батареи - это отдельные нагревательные узлы, состоящие из разного количества секций, что определяет мощность отопительного прибора. Секционные радиаторы могут быть изготовлены из разных материалов. Самые распространенные - это чугунные модели, но относительно недавно появились аналоговые изделия из стали, алюминия или биметалла. Для более высокой эффективности они выполняются в форме ребер и каналов, имеют разную высоту и ширину ребер, а также конструкцию изготовления.

Практически все они требуют большого количества теплоносителя. У некоторых есть существенные ограничения для использования, но всех их объединяет одно - конвекционный способ функционирования. Чтобы понять, где и как можно применять конкретный прибор, стоит обратить внимание на технические особенности каждого.

Секции из чугуна

Чугунный прибор отопления

Чугунные радиаторы - самый древний отопительный прибор, который сегодня проживает вторую жизнь. Привычный с детства дизайн устарел, поэтому чугунные радиаторы стали плохо вписываться в современные интерьеры. Производители пока не смогли найти лучшую альтернативу, поэтому пошли на определенные уступки. О ни изменили форму лицевой панели, закруглили углы, уменьшили размеры секций, добавили автоматику и сделали выпуклый объемный орнамент на каждую секцию. В итоге приборы внешне преобразились, поэтому покупатели снова обратили на них свое внимание.

Чугун - единственный металл, который сегодня идеально подходит к условиям и особенностям эксплуатации центральной системы отопления. Он устойчив к коррозии и неприхотлив к качеству теплоносителя. Чугун, хоть и медленно нагревается, зато отдает большую часть тепла методом излучения, более равномерно прогревая помещение по всей его высоте.

Практически все изделия рассчитаны на внутреннее давление системы в 9 атмосфер. Но запас прочности у них большой, а многолетнее использование приборов показало, что они способны эффективно функционировать и при рабочем давлении в 15 атмосфер. Гидравлическое сопротивление у чугуна минимально, поэтому батареи из него можно использовать там, где предусмотрена естественная циркуляция.

Несмотря на объемную модернизацию, устранить еще один недостаток производителям пока не удалось. Чугунные изделия по-прежнему имеют большой вес, и каждая секция весит в среднем 8 кг. Поэтому сложно и транспортировать чугунные радиаторы, и устанавливать их в одиночку. По-прежнему трудно чистить чугунные приборы, и многим не нравится их шероховатая поверхность.

Секции из алюминия

Самым первым приемником чугунных изделий стали алюминиевые секционные радиаторы. Новые приборы лишены недостатков чугунных изделий, но у них совсем другие минусы, которые также стоит упомянуть. Но сначала о хорошем.

Алюминиевый радиатор

Алюминиевые установки имеют улучшенные технические показатели:

1. Высокий уровень теплоотдачи и идеальную плоскость поверхности.
2. Усовершенствованный способ конвекционной передачи.
3. Небольшой вес каждой секции - до полутора килограммов против восьми.
4. Уменьшенный объем используемого теплоносителя - для заполнения одной секции расходуется 0,25 литров воды.
5. Быстрый нагрев помещения.
6. Возможность установки автоматических узлов, регулирующих режим работы каждой секции.
7. Широкий диапазон рабочих давлений.

Учитывая такие технические особенности, можно было бы назвать алюминиевые батареи идеальными отопительными приборами, если бы не одно НО. Хрупкий металл очень чувствителен к показателю рН теплоносителя. Если он хоть на чуть-чуть превышает допустимые нормы, алюминий начинает разрушаться изнутри и становится пористым, как губка. Поэтому любой гидроудар спровоцирует течь.

При использовании деталей, выполненных их других металлов, возникает электрохимическая коррозия, которая тоже способна привести к коммунальным авариям. Поэтому использовать описываемую продукцию допустимо только в автономных системах, где есть возможность контролировать качество подаваемой воды и использовать очистительные фильтры.

Биметаллические секции

Радиаторы отопления биметаллические

Сплав двух металлов должен был стать компромиссом между надежностью, простотой эксплуатации и эффективностью. Производителям удалось создать неплохую альтернативу чугунным изделиям. Внешне биметаллические секции похожи на алюминиевые радиаторы. Они обладают всеми их достоинствами и при этом лишены многих недостатков.

Технологи придумали, как исключить контакт теплоносителя с хрупким и капризным алюминием. В биметаллических радиаторах вода движется по стальным трубам, которые установлены внутри алюминиевого кожуха. Сталь - прочный материал, способный выдержать рабочее давление до 30–45 атмосфер. При этом целиком изделие весит не намного больше алюминиевых моделей.

Никаких ограничений по использованию биметаллических изделий сегодня не существует. Изнутри стальные детали покрываются специальными полимерными составами, которые предотвращают развитие коррозийных явлений. Единственный недостаток таких радиаторов - высокая цена по сравнению с другими изделиями. И именно это обстоятельство пока тормозит рост популярности биметалла.

Трубчатые приборы

Радиаторы в интерьере

Трубчатые батареи отличаются от секционных конструкцией. Они изготавливаются в виде вертикальных изогнутых трубок, соединенных между собой снизу и сверху при помощи коллекторов. На эффективность теплоотдачи влияют разные факторы - размеры модели, ее высота, ширина и диаметр трубок.

В продаже можно найти три разновидности трубчатых батарей:

1. Стальные изделия.
2. Трубчатые конвекторы.
3. Полотенцесушители.

Все они отличаются друг от друга массой конструктивных особенностей, которые тоже стоит обозначить.

Стальные трубчатые радиаторы

Технические особенности стальных трубчатых приборов хорошо известны. Высота изделий может быть и 0,3, и 3 метра. Толщина стенок труб тоже бывает разной. Например, у российских производителей она равна 2мм. Прибор рассчитан на давление в 10–12 атмосфер, но отечественные производители выпускают модели, способные выдержать рабочее давление в 15–22 атмосферы. В способе отдачи тепла преобладает радиационный, а не конвертерный механизм.

Плавность изгибов и отсутствие углов позволяет легко мыть прибор, поэтому трубчатый стальной радиатор - самая гигиеничная модель из всех существующих. Недостаток у нее один - низкая коррозийная стойкость. Дело в том, что сталь подвержена кислородному окислению, поэтому нужно, чтобы радиатор все время был заполнен водой. Обеспечить это условие там, где функционирует центральная система отопления, крайне сложно. Ведь на лето коммунальщики сливают воду из общей системы. Поэтому использовать трубчатые модели в многоквартирных домах нельзя.

Обратите внимание! Абсолютно устойчивых к коррозии трубчатых стальных батарей нет. Но российские изделия изготавливаются с учетом отечественных условий эксплуатации, а европейские модели не отличаются большой толщиной стенок труб. Также европейские производители ничем не обрабатывают внутренние части деталей, в то время как российские трубчатые приборы изнутри покрыты специальными полимерными составами, которые увеличивают срок их службы.

Трубчатые конвекторы

Стальные трубчатые конвекторы

Конвекторы-радиаторы - это новое поколение отопительных приборов. В поперечном сечении у таких моделей трубки похожи на бублик. Труба имеет двойные стенки, между которыми и течет теплоноситель. Такая конструкция позволила удвоить теплоотдачу приборов. При этом эффективность процесса увеличивается за счет отдачи тепла стенками прибора, а также за счет создания конвертерного потока, который формируется между внутренними стенками труб.

Простота ухода, прекрасный внешний вид, совершенно новая конструкция - вот главные преимущества описываемого прибора.

Полотенцесушители

Стоит отдельно упомянуть еще одну разновидность трубчатых обогревателей - полотенцесушители. Они выполняют сразу две функции - отапливают ванную комнату и сушат полотенца.

Подключить полотенцесушители можно к центральному отоплению, смонтировав их в отопительный цикл. У нас в стране этот элемент подключается к системе ГВС, поэтому прибор часто выходит из строя. А все потому, что сталь, из которой изготавливаются эти устройства, боится процессов окисления. При подключении к ГВС в радиатор попадает вода, обогащенная кальцием, железом и другими примесями, которые постепенно привозят к «зарастанию» труб. В результате полотенцесушители быстро приходят в негодность.

Обратите внимание! При подключении к циклу отопления такого не происходит. Поэтому при выборе модели стоит обращать внимание на особенности ее подключения. В продаже есть модели, изготовленные из разных материалов. Больше других распространены полотенцесушители из черной или нержавеющей стали, мели, алюминия или латуни. Специалисты рекомендуют приобретать модели из нержавейки.

Часто цветные металлы требуют совместимости с материалами, из которых изготовлены другие элементы системы. Например, чтобы хорошо и долго функционировали медные полотенцесушители, необходимо подключать к ним медные трубы и фитинги, а это очень дорогое удовольствие. Если не соблюдать это правило, предотвратить абразивный износ не удастся.

Если модель подключается к системе ГВС, стоит выбирать двухконтурные изделия. Срок службы у них дольше. Горячая вода течет по одному контуру и нагревает другой. Трубки сушителя в этом случае не соприкасаются с агрессивной средой теплоносителя, не перегреваются и не испытывают на себе давление системы.

Панельные батареи

Само название говорит о конструкции подобных приборов. Прямоугольная форма выступает в качестве источника обогрева. В этом случае циркуляция теплоносителя происходит между стальными листами, имеющими вертикальные каналы, что увеличивает полезную площадь установки.

В готовом виде такой агрегат может содержать несколько панелей, сваренных между собой. Они размещаются параллельно друг другу и покрываются специальной порошковой эмалью, а верхние и боковые части закрываются при помощи декоративных вставок.

Технические особенности этой модели таковы:

• Установка имеет небольшой вес.
• В продаже представлены изделия, имеющие разные размеры и отличающиеся друг от друга по ширине и высоте.
• Прибор обладает незначительной инертностью.
• 75% тепла передается при помощи конвертерного способа.
• Рабочее давление у каждой модели разное, поэтому выбирать прибор необходимо, принимая во внимание именно это значение.

Все перечисленные показатели можно отнести к положительным моментам. Но есть у подобного выбора и недостатки. Первый - небольшое давление воды. Максимальный показатель - 10 атмосфер, так что панельные радиаторы очень чувствительны к гидроударам. Но не это главное.

Внутренняя поверхность панелей ничем не защищена, поэтому при взаимодействии с кислородом сталь быстро покрывается ржавчиной и «худеет». А значит, использовать панельные приборы для обогрева можно только в автономных системах, постоянно заполненных водой.

Пластинчатые батареи

Стальной радиатор

Пластинчатые радиаторы - это конвекторы в чистом виде, главным преимуществом которых является надежность. Конструкция всегда закрыта сверху алюминиевым корпусом, поэтому обжечься о такие батареи нельзя. Теплоотдача их равна 95%. Теплоинертность незначительна.

Но недостатков у пластинчатого прибора больше, чем достоинств. Это и непрезентабельный внешний вид, и низкая теплоотдача, и необходимость поддерживать высокую температуру теплоносителя. Кроме того, из-за низкой интенсивности теплоконвекции помещение прогревается неэффективно.

Но современные производители стараются усовершенствовать такие модели, борясь с их отрицательными моментами. Специалистам удалось добиться хороших успехов в этом направлении. Во-первых, сейчас для изготовления основания используются медные трубки, на которые насаживаются пластины из меди и алюминия. Во-вторых, современные модели имеют оригинальный дизайн, который прекрасно вписывается в популярные стилистические концепции. И это обстоятельство очень нравится тем, кто мечтает об эксклюзивных интерьерах.

Такой недостаток, как неравномерный прогрев помещения, легко превращается в достоинство там, где высота потолков превышает стандартные размеры. Большие парадные холлы, вестибюли, выставочные витражи, крытые бассейны, лоджии и зимние сады - здесь сегодня используют настенные модели, линейные разновидности, а также приборы, встраиваемые в пол.

Рабочее давление в пластинчатых батареях равно 16 атмосферам. Есть эксклюзивные экземпляры, в которых рабочее давление доходит до 37 атмосфер.

Пока производителям не удалось устранить еще один недостаток описываемого варианта - плохая совместимость с действующей системой, а также трудности в уходе за прибором.

Технические особенности лучистой системы

Движение тепла при лучистой системе

Лучистая система от конвективной отличается кардинально. Описывать технические особенности нет смысла, поскольку их изучение - это удел специалистов. Но давайте подробнее остановимся на преимуществах такого способа обогрева и обозначим основные разновидности приборов.

Положительные моменты

1. Лучистые отопительные приборы имеют КПД 95%, что объясняется прямым преобразованием электроэнергии в тепловую. Для сравнения - у конвертерных систем этот показатель равен 50%. Нельзя верить утверждениям производителей, что они смогли достигнуть в этом плане 100% показателей. Это противоречит законам физики. Эффективность любого прибора, закрепленного на стене, падет на 30%. К тому же он «съедает» полезное пространство и прогревает воздух, который находится под потолком. А человек «пользуется» уже остывшим воздухом, который стремится к батарее.
2. Лучистый прибор гораздо быстрее прогревает комнату. Даже при его отключении помещение долго остывает. И все это происходит за счет того, что нагревается не воздух, а предметы, которые потом сами отдают тепло.
3. Отсутствие конвекции исключает перемещение воздушных масс, а также перепад температур. В результате не
4. Режимами обогрева в лучистых отопительных приборах можно управлять, регулируя температуру и создавая более комфортные условия.
5. Работают описываемые установки всегда бесшумно. Кроме того, любой агрегат легко монтировать, переносить в удобное для себя место, а также демонтировать.
6. Современные модели потребляют на 30% меньше электроэнергии.

Виды приборов

Существует два вида лучистых приборов:

1. Длинноволновые модели.
2. Инфракрасные обогреватели.

Отличаются они друг от друга разной интенсивностью прогрева нагревательного элемента. У инфракрасных обогревателей тэн разогревается до 800 градусов, а у длинноволновых - лишь до 250 градусов. Зато вторая разновидность пожаробезопасна, не сжигает кислород, прогревает помещение равномерно и создает очень мягкое комфортное тепло.

Другие разновидности

Какой теплый пол лучше

Существует еще несколько видов отопительных приборов, которые нельзя отнести ни к конвертерным моделям, ни к лучистым устройствам. Это система «теплый пол» и излучающие пленки.

Теплые полы

По эффективности теплые полы занимают промежуточную ступень между конвекторами и лучистыми системами. Пока это самый дорогой вариант обогрева, к тому же сложный и трудоемкий. Для установки теплых полов необходимо вскрывать пол, делать стяжку, укладывать электронагревательные маты или трубопровод для горячей воды.

Поэтому, кроме стоимости самих элементов, в конечную цену придется включить сложные и трудоемкие отделочные работы. А еще описываемая система не мобильна, демонтаж и перенос основных элементов невозможен без дальнейшего капитального ремонта.

Излучающие пленки

Излучающие пленки - последнее ноу-хау, которое еще только начинает появляться в России. Они способны стать достойной альтернативой теплым полам, но пока мощности изделий крайне ограничены.

К тому же и эффективность приборов значительно ниже, чем у длинноволновых обогревателей. Поэтому пока излучающие пленки не имеют большой популярности. Но за ними будущее, и в этом уверены специалисты.

Обобщение по теме

Мы привели подробную классификацию существующих отопительных приборов, обозначили их технические преимущества, а также особенности эксплуатации каждого. Из этой информации видно, что пока нет совершенных конструкций, которые можно было бы назвать универсальными и эффективными.

Но современное производство способно предоставить потребителям огромный ассортимент изделий, дав возможность выбора установки с учетом индивидуальных требований. До недавнего времени было сложно найти пару–тройку альтернативных вариантов. А сегодня только перечисление существующих моделей может продемонстрировать огромные возможности современных отопительных систем.

Обогрев помещения невозможно представить без отопительных приборов, представленных на рынке в достаточно широком видовом разнообразии. Для того, чтобы выбрать для себя наиболее подходящий вариант, приходится взять в учет целый ряд факторов.

Какие бывают

Классификация отопительных приборов осуществляется по следующим критериям:

• Тип теплоносителя. Может быть жидким или газообразным.
• Материал изготовления.
• Технические характеристики. Имеются в виду размеры, мощность, особенности установки и наличие регулируемого нагрева.

При выборе оптимального варианта необходимо отталкиваться от особенностей отопительной системы дома и эксплуатационных условий. При этом должен соблюдаться весь перечень требований и норм, касающихся приборов обогрева. Наряду с мощностью изделий большое значение имеет специфика их монтажа. При отсутствии подачи газа и возможности обустройства водяного отопления остается еще вариант с электрическими обогревателями.

Устройство водяной системы отопления

Водяное отопление является наиболее распространенным способом обогрева зданий. Это объясняет наличие в продаже значительного разнообразия разновидностей приборов отопления для водяных контуров. Причины кроются в хорошем уровне КПД этих изделий, а также разумными расходами на покупку, установку и эксплуатацию обслуживания. Конструкции этих обогревающих приборов очень схожи между собой. Сердцевиной каждого из них является полость: по ней циркулирует горячая вода, нагревающая поверхность батареи. Далее в действие вступает процесс конвекции, транслирующий тепло на всю комнату.

Радиаторы для водяных систем отопления могут изготовляться из следующих материалов:

1. Чугуна.
2. Стали.
3. Алюминия.
4. Комбинации материалов (т.н. «биметаллические батареи»).

Любой из этих видов отопительных приборов обладает своей спецификой. В каждом конкретном случае нужно учитывать площадь обогреваемого помещения, особенности установки, качество и тип используемого теплоносителя (к примеру, в некоторых случаях используют антифриз). Для регуляции мощности батарей предусмотрена возможность наращивания или отсоединения секций. Желательно, чтобы длина одного радиатора не превышала 1,5-2 метра.

Батареи из чугуна

Чугунный тип отопительных приборов относится к наиболее распространенным вариантам комплектации отечественных централизованных систем. Его предпочитали другим разновидностям в основном из-за дешевизны. В дальнейшем приборы данного типа стали постепенно вытесняться устройствами с более высоким коэффициентом теплоотдачи (у чугунных батарей он всего 40%). В настоящее время радиаторами из чугуна в основном оснащаются системы старого образца. Что касается современных интерьеров, то в них можно встретить дизайнерские чугунные модели.

К сильным сторонам устройства отопительных приборов можно отнести значительную площадь поверхности, через которую происходит передача энергии от теплоносителя в окружающее пространство. Еще одно заметное преимущество – долговечность чугунных батарей: они способны прослужить без проблем 50 и более лет. Недостатки также имеются, и их немало. Во-первых, теплоноситель используется в очень больших объемах (до 1,5 л на каждую секцию). Разогревается чугун не спеша, поэтому приходится ожидать, пока после включения котла тепло начнет поступать в комнаты. Ремонтировать такие батареи непросто, и чтобы максимально снизить вероятность поломок, их приходится чистить каждые 2-3 года. Монтажные работы утруднены большим весом радиаторов.

Батареи из алюминия

Алюминиевые устройства отличаются очень высокой теплоотдачей, что позволяет доводить мощность одной секции до 200 Вт. Этого вполне достаточно для полноценного обогрева 1,5–2 м 2 жилой площади. К достоинствам батарей из алюминия можно отнести также их дешевизну и небольшую массу, что заметно упрощает монтажные работы. По длительности эксплуатации алюминиевые приборы почти в два раза уступают своим чугунным аналогам (могут прослужить не более 25 лет).

Биметаллические батареи

Сильной стороной биметаллических конструкций являются специальные конвекционные панели, способствующие увеличению качества циркуляции воздушных потоков. Кроме того, приборы данного типа могут оснащаться специальными регуляторами, с помощью которых можно увеличивать или уменьшать расход теплоносителя. Установочные работы по своей простоте напоминают монтаж алюминиевых радиаторов. Каждая из секций обладает мощностью на уровне 180 Вт, обеспечивая отопление 1,5 м 2 площади.

В некоторых случаях использование приборов водяного типа отопления встречается с серьезными трудностями. К примеру, биметаллические радиаторы нельзя устанавливать в системах, где в качестве теплоносителя применяют антифриз. Эти незамерзающие жидкости, оберегающие трубы от размерзания, способны оказывать разрушающее воздействие на внутренность батарей. Также следует брать во внимание дороговизну этого варианта отопления.

Электрические виды обогревателей

В тех случаях, когда с организацией водяного отопления возникают проблемы, принято использовать электрические обогреватели. Они также представлены несколькими разновидностями, отличаясь друг от друга мощностью и способом отдачи тепла. Наиболее весомым недостатком бытовых отопительных приборов такого рода являются большие затраты потребляемого электричества. При этом нередко требуется прокладка новой проводки, рассчитанной на возросшие нагрузки. Если общая мощность всех электронагревателей превосходит 12 кВт, технические нормы предусматривают организацию сети с напряжением 380 В.

Конвекционный тип отопительных приборов

Для электрических обогревателей конвекционного типа характерна способность обогревать помещения с большой скоростью, чему содействуют циркулирующие потоки теплого воздуха. Нижняя часть приборов оснащается специальными отверстиями для засасывания воздушных потоков, для нагревания которых используются ТЭНы (теплый воздух выходит через верхнюю насечку). Мощность современных отопительных приборов данного типа колеблется в пределах 0,25-2,5 кВт.

Масляные радиаторы

В работе масляных электронагревателей также применяется принцип конвекции. Внутрь аппарата заливают специальное масло для нагрева ТЭНом. Для регулировки нагревания зачастую применяется термостат, выключающий питание по достижению нужной температурной отметки. Приборы на масле отличаются высокой инерционностью. Это проявляется в медленном разогреве прибора и в таком же медленном остывании после прекращения подачи электричества.

Температура поверхности обычно нагревается до 110–150 градусов, что предусматривает соблюдение правил безопасности. Такой прибор запрещается устанавливать впритык к возгораемым поверхностям. Масляные радиаторы оснащены удобной регулировкой интенсивности нагрева, рассчитанной на 2–4 режима работы. Держа в памяти мощность одной секции (150–250 кВт), выбрать оптимальную модель для обогрева конкретной комнаты совсем не сложно. Максимальная мощность такого прибора ограничена 4,5 кВт.

Инфракрасный обогрев

Выбор отопительных приборов инфракрасного типа приносит следующие дивиденды:

• Экономия электроэнергии до 30%, если сравнивать с обычными электрическими приборами.
• Кислород в воздухе не сгорает.
• Помещение нагревается за считанные минуты.

Классифицируют инфракрасные приборы по способу трансляции волн. В новых отопительных приборах передача излучения в окружающее пространство осуществляется благодаря резисторным проводникам, установленным на специальной пленке. Мощность теплых матов может достигать 800 Вт/м 2 . Пленочные обогреватели удобны тем, что с их помощью можно организовывать теплые полы.

Что касается карбоновых излучателей, то в них волны испускаются спиралями из герметичной прозрачной колбы. Мощность таких приборов находится в пределах 0,7-4,0 кВт. Мощность карбоновых обогревателей на порядок выше, что предусматривает более жесткие меры пожарной безопасности.

Обогрев газом

В целях экономии финансов можно использовать газовые обогреватели. Простейшая их разновидность - газовый конвектор, который коммутируется к магистральному газопроводу или баллону со сжиженным пропаном. Горелка прибора полностью защищена от контакта с окружающей атмосферой: для подачи кислорода в этом случае используют специальную трубку, которую выводят на улицу через отверстие в стене. Для данных приборов характерна большая мощность (не менее 8 кВт) и дешевизна эксплуатации. Среди слабых сторон газовых обогревателей можно выделить обязательность постановки на учет в контролирующих ведомствах, необходимость эффективного вентилирования и потребность в регулярной чистки форсунок.

Отопительные приборы можно смело назвать венцом всей любой отопительной системы. Без них любое водяное отопление теряет всякий практический смысл. В этой статье мы расскажем о том, как классифицируются и какие преимущества имеют самые распространенные типы отопительных приборов. Итак, начнем!

Первый вид классификации - по способу передачи тепла.

Различают 3 способа передачи тепла от отопительного прибора окружающей среде:

• излучением (радиационный),
• конвекцией (прямой нагрев воздуха)
• радиационно-конвективным (комбинированный) способом.

Передача тепла посредством излучения. Также называют лучистой теплопередачей. Любое нагретое тело испускает инфракрасные (радиационные) лучи, которые двигаясь перпендикулярно поверхности излучения, повышают температуру тел на которые падают, не повышая при этом температуры воздуха. Далее, тела которые принимают радиационное излучение, сами становятся теплее и начинают продуцировать инфракрасные лучи, нагревая окружающие предметы. И так происходит по кругу. При этом температура в разных точках помещения остается одинаковой. Интересен тот факт, что радиационное (инфракрасное) излучение воспринимается нашим телом как тепло и совсем не вредит нашему организму, оказывая на него, по словам медиков, даже положительные воздействия. Радиационными отопительным приборами (радиаторами) условились считать те приборы, которые предают в окружающую среду больше 50% тепла лучистым путем. К таким приборам относятся разного рода инфракрасные обогреватели, «теплые полы», секционные чугунные и трубчатые радиаторы, отдельные модели панельных радиаторов и стеновые панели.

Передача тепла конвекцией. Конвективный способ теплопередачи выглядит совершенно иначе. Воздух прогревается от соприкосновения с более горячими поверхностями конвекционных отопительных приборов (конвекторов). Нагретый объем воздуха поднимается к потолку помещения за счет того что становится легче более холодных воздушных масс. Следующий объем воздуха поднимается к потолку вслед за первым и так далее. Таким образом, мы имеем постоянную круговую циркуляцию воздушных масс «от радиатора к потолку» и «от пола к радиатору». В результате возникает чувство, знакомое обитателям помещений обогреваемых конвектором - на уровне головы воздух может быть теплым, а в ногах ощущается чувство холода. Конвективными приборами принято называть отопительные приборы, осуществляющие конвекцией не менее чем 75% тепла от общего объема. К конвекторам относят трубчатые и пластинчатые конвекторы, ребристые трубы и стальные панельные обогреватели.Радиационно-конвективный способ теплопередачи.

Радиационно-конвективный или комбинированный способ теплопередачи включает в себя оба вида передачи тепла, описанных выше. Ими обладают приборы, отдающие в окружающую среду тепло конвективным способом на 50-75% от общего количества осуществляемой теплопередачи. К радиационно-конвективным отопительным приборам причисляют панельные, а также секционные радиаторы, напольные панели, гладкотрубные приборы.

Второй вид классификации - по материалу, из которого изготовлены отопительные приборы.

Здесь мы имеем дело с 3 группами материалов:

• металлы,
• неметаллы,
• комбинированные.

К металлическим обогревателям относятся обогреватели из стали, чугуна, алюминия или меди, а также возможные комбинации двух из перечисленных металлов (биметаллические приборы отопления).

Неметаллические отопительные приборы - редкое явление на рынке бытовых отопительных товаров. При производстве таких приборов почти всегда используют стекло.

К классу комбинированных приборов отопления стандартно относят панельные радиаторы (состоят из внешнего бетонного или керамического изоляционного слоя и внутреннего металлического - стальных или чугунных нагревательных элементов) и конвекторы (трубы из металла с ребрами, находящиеся в дополнительном металлическом кожухе).

Третий способ разделения отопительных приборов - по степени тепловой инерционности.

В данном случае тепловой инерцией называется остаточная передача тепла помещению после отключения отопительного прибора. Тепловая инерция может быть малой или большой (в зависимости от диаметра труб и конкретных типов отопительных приборов).

Последний способ классификации тепловых приборов - по его линейным размерам (имеются в виду высота и глубина).

Поскольку размеры зачастую зависят от конкретной модели и местных требований по отоплению помещения, описывать данный способ классификации не имеет смысла.

Заключение

В настоящей статье были рассмотрены некоторые из понятий, описывающих как работает теплопередача. Помимо того, были приведены стандартные способы классификации основных типов отопительных приборов, присутствующих на отечественном рынке отопительного оборудования. Надеемся, Вы нашли в этой статье что-то интересное для себя. Рады быть полезными!

Если Вы хотите узнать больше о характеристиках основных видов отопительных приборов - настоятельно рекомендуем прочитать цикл статей «Главное об отопительных приборах» на нашем сайте!

Отопительный прибор - это элемент системы отопления, служащий для передачи тепла от теплоносителя к воздуху отапливаемого помещения.

1. Регистры из гладких труб представляют собой пучок труб, расположенный в два ряда и объединенный с двух сторон двумя трубами - коллекторами, снабженных штуцерами для подачи и отвода теплоносителя.

Применяют регистры из гладких труб в помещениях, где предъявляются повышенные санитарно-технические и гигиенические требования, а также в производственных зданиях, повышенной степенью пожароопасности, где недопустимо большое скопление пыли. Приборы гигиеничны, легко очищаются от пыли и грязи. Но не экономичны, металлоемки. Расчетная поверхность нагрева 1м гладкой трубы.

2. Чугунные радиаторы . Блок чугунных радиаторов состоит из секций отлитых из чугуна соединенных между собой ниппелями. Они бывают 1-2 и много канальными. В России в основном 2-х канальные радиаторы. По монтажной высоте радиаторы подразделяют на высокие 1000 мм, средние - 500 мм и низкие 300 мм.

У радиаторов М-140-АО имеется межколонное оребрение, что увеличивает их теплоотдачу, но снижает эстетические и гигиенические требования.

Чугунные радиаторы имеют ряд преимуществ. Это:

1. Коррозионностойкость.

2. Отлаженность технологии изготовления.

3. Простота изменения мощности прибора путем изменения количества секций.

Недостатками этих типов отопительных приборов являются:

1. Большой расход металла.

2. Трудоемкость изготовления и монтажа.

3. Их производство приводит к загрязнению окружающей среды.

3. Ребристые трубы . Представляют собой отлитую из чугуна трубу с круглыми ребрами. Ребра увеличивают поверхность прибора и снижают температуру поверхности.

Ребристые трубы применяют, в основном, на промышленных предприятиях.

Достоинства:

1. Дешевые нагревательные приборы.

2. Большая поверхность нагрева.

Недостатки:

Не удовлетворяют санитарно-гигиеническим требованиям (трудно очищаются от пыли).

4. Стальные штампованные радиаторы . Представляют собой два шпатлеванных стальных места, соединенных между собой контактной сваркой.

Различают: колончатые радиаторы РСВ 1 и змеевиковые радиаторы РСГ 2.

Колончатые радиаторы : образуют ряд параллельных каналов, объединенных между собой сверху и снизу горизонтальными коллекторами.

Змеевиковые радиаторы образуют ряд горизонтальных каналов для прохода теплоносителя.

Стальные пластиничные радиаторы изготавливаются однорядными и двухрядными. Двухрядные изготавливаются тех же типоразмеров, что и однорядные, но состоят из двух пластин.

Достоинства:

1. Маленькая масса прибора.

2. Дешевле чугунных на 20-30%.

3. Меньше затраты на транспортирование и монтаж.

4. Удобны в монтаже и отвечают санитарно-гигиеническим требованиям.

Недостатки:

1. Небольшая теплоотдача.

2. Требуется специальная обработка теплофикационной воды, так как обычная вода корродирует с металлом. Нашли широкое применение в жилье в общественных зданиях. В связи с удорожанием металла выпуск ограничен. Высокая стоимость.

5. Конвекторы. Представляют собой ряд стальных труб, по которым перемещается теплоноситель и насаженных на них стальных пластин оребрения.

Конвекторы бывают с кожухом или без кожуха. Их изготавливают различных типов: Например: Конвекторы «Комфорт». Их подразделяют на 3 типа: настенные (навешиваются на стену h=210 м), островные (устанавливаются на полу) и лестничные (встраиваются в строительные конструкцию).

Конвекторы изготавливают концевые и проходные. Конвекторы применяют для отопления зданий различного назначения. Используют в основном в средней полосе России.

Неметаллические отопительные приборы

6. Керамические и фарфоровые радиаторы . Представляют собой панель, вылитую из фарфора или керамики с вертикальными или горизонтальными каналами.

Применяют такие радиаторы в помещениях, предъявляющих повышенные санитарно-гигиенические требования к отопительным приборам. Применяются такие приборы очень редко. Они очень дороги, процесс изготовления трудоемок, недолговечны, подвержены механическому воздействию. Очень сложно осуществить подключение этих радиаторов к металлическим трубопроводам.

7. Бетонные отопительные панели . Представляют собой бетонные плиты с заделанными в них змеевиками из труб. Толщина 40-50 мм. Они бывают: подоконные и перегородочные.

Отопительные панели могут быть приставными и встроенными в конструкцию стен и перегородок. Бетонные панели отвечают самым строгим санитарно-гигиеническим требованиям, архитектурно-строительным требованиям.

Недостатки: трудность ремонта, большая тепловая инерция, усложняющая регулирование теплоотдачи, увеличение теплопотерь через дополнительно обогреваемые наружные конструкции зданий. Применяют преимущественно в лечебных учреждениях в операционных и в родильных домах в детских комнатах.

Сантехнические отопительные приборы должны удовлетворят теплотехническим, санитарно-гигиеническим и эстетическим требованиям.

Теплотехническая оценка отопительных приборов определяется его коэффициентом теплоотдаче.

Санитарно-гигиеническая оценка - характеризуется конструктивным решением прибора, облегчающим содержание его в чистоте.

Температура внешней поверхности отопительного прибора должна удовлетворять санитарно-гигиеническим требованиям. Во избежание интенсивного пригорания пыли эта температура не должна превышать для помещений жилых и общественных зданий 95 о С, для лечебных и детских учреждений 85 о С.

Эстетическая оценка - отопительный прибор не должен портить внутреннего вида помещения, не должен занимать много места.

Описание:

Мастер-класс состоял из трех блоков. Первый блок был посвящен проблемам применения отопительных приборов в современном строительстве. Здесь рассматривались вопросы классификации отопительных приборов, их основные характеристики, методы определения этих характеристик в России и за рубежом, проблемы гармонизации методов испытаний отопительных приборов и требований к ним.

Отопительные приборы в современном строительстве

Мастер-класс АВОК «Отопительные приборы в современном строительстве» провел Виталий Иванович Сасин, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заведующий отделом отопительных приборов и систем отопления ОАО «НИИсантехники», директор научно-технической фирмы ООО «Витатерм», член Президиума НП «АВОК».

В мастер-классе приняли участие специалисты из Москвы, Великого Новгорода, Дмитрова, Жуковского, Рязани, Санкт-Петербурга, Уфы, Челябинска, Электростали.

Мастер-класс состоял из трех блоков. Первый блок был посвящен проблемам применения отопительных приборов в современном строительстве. Здесь рассматривались вопросы классификации отопительных приборов, их основные характеристики, методы определения этих характеристик в России и за рубежом, проблемы гармонизации методов испытаний отопительных приборов и требований к ним. Во втором блоке рассматривались новые отопительные приборы, представленные на российском рынке, их основные технические характеристики, рекомендации по применению, монтажу и эксплуатации. Третий блок был посвящен терморегулирующей и запорной арматуре, применяемой для регулирования теплового потока отопительных приборов.

Настоящая статья обобщает вопросы, рассмотренные в ходе первого и второго блоков мастер-класса АВОК.

Классификация отопительных приборов и основные технические требования к их конструкциям, методам контроля, монтажа и эксплуатации приведены в Стандарте АВОК «Радиаторы и конвекторы отопительные. Общие технические условия» (СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006).

Хочется обратить внимание проектировщиков на особенности испытания отопительных приборов и существующие методики этих испытаний. В России методика испытаний отличается от методик, принятых в Европе и Китае. Например, в нашей стране в климатической камере при испытаниях отопительных приборов должны охлаждаться стенки, для того чтобы процесс был стационарным, но при этом запрещено охлаждать пол. В результате приборы, испытанные по разным методикам, выдают различные показатели. Европейские показатели обычно несколько завышены по сравнению с отечественными. Ранее, при перепаде температур 90/70 °С, это завышение составляло около 8–14 %, сейчас, при переходе в европейских странах на перепад 75/65 °С, разница уменьшилась, но все равно составляет 3–8 %.

В среднем тепловые показатели отопительных приборов, определенные согласно европейскому стандарту EN 442–2, превышали при одном и том же температурном напоре отечественные на 6–14 % при ранее использованных расчетных параметрах теплоносителя 90/70 °С и температуре воздуха 20 °С и на 3–8 % при новых параметрах (75/65 % и температуре воздуха 20 °С). Однако следует отметить, что большинство расчетных данных в зарубежных каталогах и проспектах пересчитано со «старого» стандартного температурного напора θ = 60 °С на «новый» θ = 50 °С, определенных все-таки при погрешности до 14 %.

Кроме того, есть различие и в методиках проведения гидравлических испытаний. Зарубежные методики предусматривают испытания нового прибора, отечественные – уже загрязненный прибор, соответствующий примерно трем годам эксплуатации. Гидравлические характеристики, полученные по зарубежным методикам на «чистых» приборах, оказываются ниже на 10–30 % определенных согласно отечественным требованиям на приборах с примерно трехлетним сроком эксплуатации.

Отличаются и требования отечественных и зарубежных норм по прочности. С другой стороны, и некоторые отечественные производители в целях экономии используют так называемый «расчетный» метод определения теплоотдачи отопительных приборов, которая при этом неоправданно завышается. В результате вместо расчетной температуры 18–22 °С в помещениях обеспечивается всего лишь 13–14 °С.

И наконец, отечественные рабочие прочностные характеристики отопительных приборов определяются с большим запасом по сравнению с испытательными с завышением в 1,5 раза, а не в 1,3 раза, как за рубежом. К отечественным приборам дополнительно предъявляются требования по соотношению значений минимальных разрушающих прибор давлений и их максимально допустимых рабочих давлений.

Сопоставление отечественных и европейских (ЕN 442–2) методов тепловых испытаний отопительных приборов показывает, что отечественная методика в большей мере, чем зарубежная, отвечает реальным условиям эксплуатации отопительных приборов и не дает завышения тепловых характеристик. Гидравлические и прочностные испытания отопительных приборов, проведенные согласно российским требованиям, также в большей мере, чем по зарубежным, отражают реалии эксплуатации отопительных приборов в отечественном строительстве.

Таким образом, можно сделать вывод, что отечественные методы испытаний более четко, чем зарубежные, определяют основные технические характеристики отопительных приборов применительно к отечественным условиям их эксплуатации. Проблема применения отопительных приборов определяется в значительной мере возможностью получения полных и достоверных данных по их теплогидравлическим, прочностным и эксплуатационным характеристикам. Зарубежные методы, с учетом принятых в Европе методов испытаний, завышают тепловые (обычно на 4–8 %) и прочностные показатели (на 12 %), а также занижают гидравлические характеристики на 5–20 %. Отечественные производители зачастую используют для получения основных технических данных расчеты и испытания на неаккредитованных и неаттестованных стендах, завышая, в частности, тепловые показатели на 20–50 %, а в ряде случаев и вдвое.

Использование в системах отопления медных труб возможно в случае, если содержание растворенного кислорода в воде составляет не более 36 мкг/дм 3 , т. е. в европейских условиях медные трубы могут применяться с определенными ограничениями. Практически они могут применяться везде, однако указанное нормативное ограничение имеет место. В нашей стране рассматриваемый параметр не лимитирует применение медных труб в системах отопления.

В отечественной практике принята следующая классификация систем отопления:

По способу присоединения центральных систем отопления к источнику тепловой энергии: по независимой схеме (автономная или независимая от теплоносителя система теплоснабжения), по зависимой схеме со смешением горячей воды системы теплоснабжения с обратной (охлажденной) водой системы отопления и по зависимой прямоточной схеме.

По способу побуждения движения теплоносителя: с естественной циркуляцией (гравитационные) и с искусственной циркуляцией (насосные или элеваторные).

По схеме присоединения отопительных приборов к теплопроводам: двухтрубные и однотрубные. В двухтрубных системах отопительные приборы присоединены параллельно к двум самостоятельным теплопроводам – горячему, подающему воду в прибор, и обратному, отводящему ее от приборов; в однотрубных приборы присоединены последовательно к одному общему теплопроводу.

По способу прокладки теплопроводов (труб): на вертикальные и горизонтальные, открытые или скрытые (в каналах, штробах).

По расположению подающей и обратной магистралей: с верхним размещением магистрали с горячей водой и с нижним обратной или с нижним размещением подающей магистрали и верхним обратной, а также с нижним или верхним размещением как подающей, так и обратной магистралей.

По направлению движения теплоносителя в разводящих магистральных теплопроводах и схеме последних: тупиковые (с противоположным направлением движения теплоносителя в подающей и обратной магистралях) и попутные (с движением теплоносителя в обеих магистралях в одном направлении).

По максимальной температуре горячей воды, поступающей в систему отопления: низкопотенциальные (до 65 °С), низкотемпературные (до 105 °С) и высокотемпературные (свыше 105 °С).

Одним из наиболее удачных вариантов схемы разводки отопления является двухтрубная система разводки основных стояков с подводкой через коллектор к поквартирной разводке. Поквартирная разводка выполняется либо по двухтрубной периметральной, либо по лучевой схеме. Трубы в полу прокладываются либо в гофрированной трубе, либо с теплоизоляцией толщиной не менее 9 мм. Последний вариант предпочтительней. В обоих вариантах подвижки трубы в результате теплового расширения не оказывают никакого влияния на нормальную работу системы.

За рубежом в последнее время все большее распространение получает однотрубная система поквартирной плинтусной разводки с Н-образным подключением отопительных приборов. Одним из достоинств этой схемы является именно легкость прокладки магистралей вдоль стен обслуживаемого помещения.

Вертикальные системы отопления бывают с нижними подающими магистралями и с верхними подающими магистралями. У обеих систем есть как достоинства, так и недостатки. Например, для того чтобы реализовать систему отопления с верхней подающей магистралью, необходимо, чтобы в здании был предусмотрен чердак или верхний технический этаж. При нижней разводке подающие магистрали расположены в подвале здания или на нижнем техническом этаже.

В этом случае вся запорная и регулирующая арматура легко доступна, можно легко производить балансировку, локализацию аварий и т. д.

К сожалению, в настоящее время в многоэтажных жилых домах, особенно муниципальных, широко распространена практика замены отопительных приборов, предусмотренных проектом, на приборы совершенно другого типа. При замене отопительного прибора необходимо слить стояк (известен случай, когда для замены отопительного прибора потребовалось в ЦТП слить воду из системы отопления трех жилых зданий, подключенных к данному ЦТП). Известно много случаев, когда жильцы делали отапливаемые лоджии с переносом отопительных приборов. Был также случай, когда открытый балкон был переделан в закрытый, а для его отопления использовалось пять радиаторов, подключенных к одному стояку, при этом практически прекратилась циркуляция теплоносителя по всему этажу. Очень часто при двухтрубных системах отопления с термостатами жильцы снимают эти термостаты (не термостатическую головку, что в крайнем случае допустимо, а именно сам термостат), в результате чего вода перестает поступать на верхние этажи. В этом отношении более устойчивы как раз однотрубные системы отопления за счет наличия замыкающего участка.

В одном из городов Подмосковья четыре достаточно крупных жилых 14-этажных здания были оснащены панельными радиаторами. Присоединение систем отопления осуществлялось по независимой схеме через ИТП. Дома с теплым чердаком, схема движения теплоносителя «снизу-вверх». В верхней части системы в теплом чердаке установлен ручной воздушный клапан. На все четыре здания предусмотрен расширительный бак достаточно большого объема. Три здания были подключены нормальным образом, но в четвертом здании из-за ошибки службы эксплуатации система не была подключена к общему замыкающему участку (к расширительному баку). В результате панельные радиаторы в квартирах верхних этажей превратились в воздухосборники, и отопительные приборы просто раздулись под действием избыточного давления.

Если есть возможность оснастить двухтрубную систему нужным образом, а затем квалифицированно ее эксплуатировать, можно применять такую схему. Если таких возможностей нет, то все-таки надежнее использовать однотрубную систему. Кроме надежности, такая система еще будет и дешевле.

Если не производить тщательную теплоизоляцию стояков, то и при двухтрубной системе отопления температура теплоносителя в каждом отопительном приборе будет различаться. Так, в двухтрубной системе отопления на последних двух этажах 16-этажного жилого здания температура теплоносителя составляет не 95/70 °С, а 80/65 °С, что вызывает жалобы жильцов.

Сейчас иногда заимствуется техническое решение, принятое в европейских странах, когда циркуляционный насос системы отопления устанавливается на прямой магистрали (горячей). Здесь нужно иметь в виду, что ранее в этих странах, при параметрах теплоносителя 90/70 °С, насосы устанавливались, как правило, на обратной магистрали. Потом, при переходе к параметрам 75/

65 °С, стало возможным устанавливать те же самые насосы и на прямой магистрали, поскольку они вполне выдерживают указанную температуру, а в системе за счет такой установки обеспечивается дополнительный напор, при котором система отопления работает более устойчиво. Но в высотных зданиях в верхней геометрической точке давление должно быть не менее 10 м вод. ст. В этом случае установка насоса на обратной магистрали практически не влияет на работу системы отопления, поскольку сам по себе напор там достаточно велик.

Переход в европейских странах на параметры теплоносителя с 90/70 °С на 75/65 °С привел к тому, что расход теплоносителя сразу увеличился в два раза, увеличилась площадь поверхности отопительных приборов, диаметр труб, что привело к увеличению стоимости отопительного оборудования. Однако в таком снижении параметров есть свои определенные преимущества. Во-первых, сокращаются бесполезные невозвратимые теплопотери (все стояки хорошо теплоизолированы). Во-вторых, в системах с автономными источниками теплоснабжения, например, электрическими котлами, эти котлы лучше работают при более низких температурах греемой воды (или антифриза).

Системы отопления с опрокинутой циркуляцией появились в 1960-х годах, когда стали широко применяться однотрубные системы отопления. При этой схеме организации отопления теплоноситель циркулирует «снизу-вверх». Эта схема была предложена для компенсации теплопотерь за счет инфильтрации.

В настоящее время при расчете системы отопления зачастую учитывается только вентиляционная нагрузка. Эта величина постоянна для всех этажей многоэтажного жилого здания. Инфильтрация же зависит от высоты. На нижних этажах нагрузка на систему отопления от теплопотерь за счет инфильтрации выше, чем на верхних. Но при опрокинутой циркуляции в отопительные приборы нижних этажей подается теплоноситель с более высокой температурой, что позволяет компенсировать несколько более высокую отопительную нагрузку. Еще одно достоинство подобной схемы – улучшенное воздухоудаление. Есть у такой схемы и недостатки. Один из недостатков – некоторое уменьшение коэффициента затекания, в результате чего хуже работают отопительные приборы, причем коэффициент затекания меняется в зависимости от типа отопительного прибора.

Характеристики отопительных приборов по нашим нормам определяются при барометрическом давлении 760 мм рт. ст. Это связано с тем, что наши отечественные отопительные приборы, даже радиаторы, достаточно большую долю теплоты передавали помещению посредством конвективного теплообмена. Конвективная составляющая зависит от того, какой объем воздуха омывает отопительный прибор. Этот объем зависит от плотности воздуха, которая в свою очередь зависит не только от температуры, но и от барометрического давления. Поэтому, например, при проектировании системы отопления объекта, расположенного в Красной Поляне, где барометрическое давления ниже 760 мм рт. ст., следует учитывать, что теплоотдача конвекторов уменьшится на 9–12 %, а радиаторов – на 8–9 %.

Традиционные отопительные приборы – чугунные радиаторы (в основном секционные) – отличаются высокой надежностью при эксплуатации в отечественных условиях, могут использоваться в зависимых системах отопления зданий различного назначения, за исключением систем отопления с антифризом. Дело в том, что из-за не очень высокого качества обработки мест соединения секций радиаторов в этих узлах вместо паронитовых прокладок применяются резиновые уплотнения. Эти резиновые уплотнения меняют свои структурные свойства при взаимодействии с антифризом.

В настоящее время на рынке представлены модели чугунных радиаторов, рассчитанные на рабочее давление не 9, а 12 атм. Следует также отметить, что, согласно Стандарту АВОК «Радиаторы и конвекторы отопительные. Общие технические условия» (СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006), предъявляются более жесткие требования к прочностным показателям отопительных приборов: испытательное давление литых отопительных приборов (в том числе и чугунных, и алюминиевых радиаторов) должно превышать рабочее на 6 атм. или в 1,5 раза, а давление разрыва – превышать рабочее не менее чем в 3 раза. Из этого следует, что радиаторы, которые испытываются на 9 атм., могут работать при давлении 3 атм., а не 6, что зачастую декларируется производителем. Также и радиаторы, испытываемые на давление 15 атм., рассчитаны на рабочее давление 9, а не 10 атм. Этот момент необходимо всегда иметь в виду, поскольку известны случаи, когда импортные чугунные литые радиаторы разрушались из-за высокого давления.

В значительной мере высокая доля чугунных радиаторов (доля потребления в России 46–48 %) определяется реалиями нашей эксплуатации, поскольку теплоноситель (вода) зачастую не отвечает предъявляемым к ней требованиям. Единственный документ, в котором сформулированы требования к воде, это «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации» (ранее этот документ имел номер РД 34.20.501– 95). Пункт 4.8 этого документа носит название «Водоподготовка и водно-химический режим тепловых электростанций и тепловых сетей», и в этом пункте предъявляются требования к воде, используемой в системах теплоснабжения и, соответственно, в системах отопления, тем более, если система отопления подключена по зависимой схеме. Необходимо отметить несколько важных моментов из этих правил технической эксплуатации, актуальных с точки зрения применения отопительных приборов. Так, согласно этому документу, содержание кислорода в воде не должно превышать 20 мкг/дм 3 .

В Европе указанное требование менее жесткое – количество растворенного кислорода в воде не должно превышать 100 мкг/дм 3 , и эта норма практически всегда соблюдается. Высказывались предложения гармонизировать в этой части отечественные нормы с европейскими. Однако опыт эксплуатации отечественных систем отопления показал, что эти нормы зачастую не соблюдаются, завышаясь иногда в 10–100 раз. Если же принять менее жесткую европейскую норму и завысить ее во столько же раз, последствия могут быть очень серьезными.

Необходимо также иметь в виду, что чугунные секционные радиаторы перед установкой следует перемонтировать, испытать, а после установки – окрасить. Все эти операции обуславливают дополнительные затраты, которые можно оценить из расчета около 20 долл. США за 1 кВт. Эту дополнительную стоимость следует обязательно включать в смету. Известны случаи, когда в смету закладывались лишь стоимость непосредственно самих радиаторов, а затем, для компенсации неучтенных дополнительных расходов, предусмотренные в проекте термостатические и балансировочные клапаны заменялись более дешевыми шаровыми кранами. Ряд производителей предлагает свои радиаторы уже полностью окрашенными и подготовленными к установке, соответственно, стоимость таких радиаторов несколько выше. В отношении стоимости чугунных радиаторов можно отметить, что указанная стоимость подвержена достаточно заметным резким колебаниям. В частности, некоторое время назад наблюдалось резкое возрастание стоимости таких приборов, хотя к настоящему времени ситуация стабилизировалась.

Стоимость отечественных моделей чугунных радиаторов в настоящее время составляет 1 400–1 500 руб./кВт. Дополнительная стоимость перегруппировки, испытаний на герметичность, монтажа и окраски составляет 400–500 руб./кВт.

У чугунных радиаторов довольно большая доля теплоты, около 35 %, передается помещению посредством лучистого теплообмена. Однако известны случаи, когда неквалифицированная служба эксплуатации в ходе ремонта помещений производила окраску таких радиаторов краской на основе порошковой алюминиевой пудры («серебрянкой»), тем самым сразу же снижая теплоотдачу отопительных приборов примерно на 10–15 %.

Стальные трубчатые радиаторы и дизайн-радиаторы (секционные, колончатые, блочные и блочно-секционные) отличаются широкой номенклатурой и хорошим внешним видом. Эти приборы поставляются в полной строительной готовности. Толщина стали для головки радиатора обычно составляет 1,5 мм, а стенок вертикальных труб – 1,25 мм, хотя иногда поставляются и приборы со стенками труб толщиной 1,5 мм. У ряда производителей имеются модели приборов со специальным покрытием внутренних стенок, ориентированным на использование в качестве теплоносителя воды низкого качества.

Кроме современного дизайна, в качестве достоинств этих приборов можно отметить гигиеничность и травмобезопасность. Представлены модели со встроенным термостатом. Однако приборы этого типа требуют жесткого соблюдения правил эксплуатации. Панельные и трубчатые радиаторы чаще выходят из строя не из-за растворенного в воде кислорода, а по причине подшламовой коррозии из-за отложения грязи.

Стоимость стальных трубчатых радиаторов составляет 2 500–3 000 руб./кВт. Доля потребления в России – 1,5–2 %.

Радиаторы из алюминиевых сплавов (алюминиевые радиаторы), как правило, отличаются очень хорошими дизайнерскими решениями. Среди их достоинств, кроме современного дизайна, широкая номенклатура, поставка полной строительной готовности.

Для изготовления алюминиевых радиаторов обычно используется силумин (сплав на основе алюминия и 4–22 % кремния). Этот материал не очень хорошо взаимодействует с теплоносителем, в котором много растворенного кислорода или высокий показатель pH (можно напомнить, что нейтральной среде соответствует значение pH, равное 7, кислой – ниже 7, щелочной – выше 7). Алюминий и его сплавы не очень боятся кислой среды. Производители таких приборов обычно заявляют в числе требований к теплоносителю показатель pH, равный 7–8. Однако, согласно требованиям упомянутых выше «Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации», значение рН для открытых систем теплоснабжения составляет 8,3–9,0, закрытых – 8,3–9,5, при этом верхний предел допускается только при глубоком умягчении воды, а для закрытых систем теплоснабжения верхний предел значения рН допускается не более 10,5 при одновременном уменьшении значения карбонатного индекса, нижний предел может корректироваться в зависимости от коррозийных явлений в оборудовании и трубопроводах систем теплоснабжения. В реальных условиях эксплуатации показатель pH теплоносителя составляет, как правило, от 8 до 9. Из этого следует, что формально в наших условиях алюминиевые радиаторы применять нельзя, за исключением коттеджей. В коттеджах теплоноситель циркулирует по замкнутому контуру, в результате чего в системе через некоторое время устанавливается химическое равновесие, кроме того, в системах отопления таких объектов давление относительно невысоко.

В последнее время некоторые дилеры указывают в числе требований к теплоносителю расширенный показатель pH от 5 до 11. Однако опыт испытаний и реальной эксплуатации показывает, что при показателе pH, равном 10, в алюминиевых отопительных приборах происходит интенсивное разрушение резьбы. Так, при гидравлических испытаниях из-за разрушения резьбы из таких радиаторов вылетали пробки. Для предотвращения подобных ситуаций в последние годы производители стали наносить на внутреннюю поверхность таких отопительных приборов специальное защитное покрытие. Кроме того, для изготовления отопительных приборов стали использоваться алюминиевые сплавы специального состава, нечувствительные к высокому показателю pH. Это так называемый «морской» алюминий – алюминиевый сплав, отличающийся высокой коррозионной стойкостью и прочностью.

Иногда ситуация усугубляется еще и тем, что в системах отопления применяются оцинкованные трубы, в результате чего скорость протекания электрохимической реакции резко увеличивается. Чтобы предотвратить это можно использовать для переходов запорно-регулирующую арматуру в латунном или бронзовом корпусе.

Проблемы возникают также и в тех случаях, когда в системе отопления с алюминиевыми отопительными приборами на каком-либо участке используются теплопроводы, выполненные из меди. Например, медные трубки могут применяться в теплообменниках, установленных в ИТП. В этом случае разрушаются не алюминиевые радиаторы, а именно медные изделия.

В системах с алюминиевыми радиаторами, как показал опыт эксплуатации, не всегда устойчиво работают автоматические воздухоотводчики. Лучше использовать воздухоотводчики ручные, причем во избежание возгорания взрывоопасной смеси, при выполнении этой операции категорически запрещено пользоваться открытым огнем.

Как уже было отмечено выше, алюминиевые радиаторы можно применять в коттеджах. Еще одна возможная область применения таких отопительных приборов – офисные здания крупных компаний, в которых есть собственная высококвалифицированная служба эксплуатации, которая не допускает замены отдельных отопительных приборов на приборы с иными характеристиками, строго выдерживает заданные режимы эксплуатации и т. д.

В многоэтажных жилых зданиях алюминиевые радиаторы применять, как правило, не рекомендуется. Вообще, все модели алюминиевых радиаторов требуют жесткого соблюдения правил монтажа и эксплуатации.

Стоимость радиаторов из алюминиевых сплавов 2 000–2 600 руб./кВт. Доля потребления в России равна 16 %, в том числе 6 % составляет доля биметаллических и биметаллических с алюминиевыми коллекторами.

Для предотвращения возможных проблем, характерных для алюминиевых радиаторов, – газовыделений, электрохимической коррозии и т. д. – были разработаны биметаллические радиаторы. Эти отопительные приборы дороже алюминиевых примерно на 20–25 %. Биметаллические радиаторы бывают двух типов. У радиаторов первого типа (секционных, колончатых и блочных) полностью стальной коллектор. Этот стальной коллектор затем под большим давлением заливается алюминиевым сплавом. В результате у таких радиаторов образуется хорошо развитое внешнее оребрение, как у обычных алюминиевых. Секции собираются на стальных ниппелях. В результате со стороны теплоносителя нет контакта стали и алюминия. Эти приборы по эксплуатационным показателям равноценны чугунным радиаторам. Однако такие приборы достаточно сложны в изготовлении. Например, у стальных заготовок линейное тепловое расширение в два раза меньше, чем у алюминиевого оребрения. В результате этого даже небольшая ошибка при заливке алюминиевого сплава может привести к тому, что монтажная высота секции будет отличаться от номинальной, что делает сборку отопительного прибора невозможной в принципе. Есть и другие технологические сложности. Из-за этих сложностей некоторые производители используют только отдельные стальные детали, а сами коллекторы изготавливают из алюминия. В приборах такого типа газообразование в результате электрохимической коррозии полностью не предотвращается, хотя и значительно уменьшается.

Стоимость биметаллических радиаторов первого типа составляет 2 500–3 000 руб./кВт, второго типа – 2 400–2 800 руб./кВт. Доля на российском рынке указана выше.

За рубежом самым распространенным типом отопительных приборов являются стальные панельные радиаторы . Их достоинства – современный дизайн, широкая номенклатура, полная строительная готовность, высокая гигиеничность (модели без оребрения). Поставляются модели со встроенным термостатом.

Несколько вариантов приборов этого типа отечественного производства изготовлены из стали толщиной 1,4 мм и рассчитаны на максимальное рабочее избыточное давление теплоносителя 10 атм. Минимальное испытательное давление в этом случае составляет 15 атм. Здесь учитывается то обстоятельство, что для панельных радиаторов минимально допустимое нормируемое давление разрушения увеличивается не в 3 раза, по сравнению с максимальным рабочим давлением теплоносителя, как для литых отопительных приборов, а в 2,5 раза, поскольку отопительные приборы этого типа при повышении давления ведут себя несколько иначе. Уже при 9–10 атм. у них начинается потрескивание красочного слоя. Затем, после превышения величины давления свыше 15,5–16 атм. панельный радиатор начинает раздуваться. Разрушение прибора происходит обычно при давлении 25–30 атм. Таким образом, эти приборы выдерживают все заявленные параметры. Более того, благодаря пружинным свойствам конструкционного материала, эти отопительные приборы позволяют в некоторой степени гасить гидравлические удары.

Все модели стальных панельных радиаторов требуют жесткого соблюдения правил эксплуатации. Их стоимость составляет 800–1 300 руб./кВт, доля потребления в России – 15 %.

Конвекторы (настенные, напольные, с кожухом, без кожуха, стальные, с использованием цветных металлов) отличаются высокой надежностью в эксплуатации в отечественных условиях, могут использоваться в зависимых системах отопления зданий различного назначения. Кроме того, среди их достоинств – малая инерционность, широкая номенклатура, современный дизайн, низкая температура наружных элементов конструкции конвектора, исключается опасность ожогов. Приборы поставляются в полной строительной готовности, имеются модели со встроенным термостатом.

Среди конвекторов можно выделить два типа конструкций. У конвекторов первого типа кожух способствует образованию «эффекта тяги». При снятии кожуха теплоотдача отопительного прибора уменьшается на 50 %. У конвекторов второго типа кожух выполняет чисто декоративную функцию, его снятие не только не уменьшает теплоотдачу, но даже может повысить эффективность прибора. Кроме того, снятие кожуха способствует уменьшению загрязнения отопительного прибора, улучшает условия его очистки. Однако для того чтобы определить, какого типа конвектор установлен, можно ли снимать кожух, владельцам квартир следует проконсультироваться со специалистами.

Стоимость стальных конвекторов составляет 500–750 руб./кВт, конвекторов с медно-алюминиевым нагревательным элементом – 1 500–2 300 руб./кВт. Доля потребления в России – 16%.

Отдельно можно выделить специальные отопительные приборы – конвекторы, встраиваемые в конструкцию пола, вентиляторные конвекторы. Эти приборы предназначены в основном для зданий «элитного» класса и коттеджей. Их стоимость составляет 3 000–10 000 руб./кВт, доля потребления в России – 0,5–1 %.

Из опыта эксплуатации отопительных приборов известны случаи, когда из-за локального попадания струи холодного воздуха из окна, открытого в режиме зимнего проветривания, локально замерзали и лопались отопительные приборы. Обычно такому замерзанию подвержены чугунные и, в меньшей степени, алюминиевые радиаторы. Конвекторы в этом случае практически никогда не замерзают. Поэтому проветривание створкой окна с позиции защиты отопительных приборов от разрыва при замерзании достаточно опасно. Предпочтительнее использовать для проветривания традиционные для нашей страны форточки.

Для экономии тепловой энергии отопительные приборы могут оснащаться термостатами. Здесь необходимо обратить внимание на то, что термостат – это не запорная, а лишь регулирующая арматура, поэтому установка термостата ни в коем случае не ликвидирует необходимость установки шаровых кранов для отключения отдельных отопительных приборов.

Однако для экономии тепловой энергии в системах отопления одной лишь установки термостатов недостаточно. Термостат позволяет регулировать тепловую нагрузку в соответствии с фактическим тепловым балансом помещения, особенно большой эффект экономии тепловой энергии достигается в переходный период, когда в теплое время достаточно часты перетопы. Однако в случае отсутствия учета тепловой энергии установка термостатов обеспечивает в большей степени комфортные условия в обслуживаемом помещении, нежели экономию энергии, которая составляет всего около 5–8 %. При подключении каждой отдельной квартиры через коллекторы возможна установка поквартирного теплосчетчика. Эти теплосчетчики не предназначены для коммерческого учета тепловой энергии, но позволяют проводить взаиморасчеты с владельцами каждой квартиры с учетом показаний теплосчетчика на вводе в здание: по сопоставлению показателей общего и квартирных теплосчетчиков устанавливается, какую долю потребленной тепловой энергии оплачивает каждый жилец. Вообще в Москве принято решение об установке ИТП в каждом здании, и в каждом ИТП, в свою очередь, устанавливается теплосчетчик.

С установкой теплосчетчиков сопряжено множество проблем различного характера. Например, следует иметь в виду, что за рубежом процедура оплаты потребленной тепловой энергии по показаниям теплосчетчика часто устанавливается на государственном уровне. В нашей стране эта процедура не узаконена. Сами теплосчетчики стоят достаточно дорого, кроме того, необходима их периодическая проверка, которая также требует финансовых затрат. В результате для отдельно взятого жильца установка счетчика может быть с экономической точки зрения в ряде случаев нецелесообразна, хотя установка счетчика уже заставляет людей экономить тепловую энергию.

Еще одна проблема, которую требуется решить при установке теплосчетчика – выделение квартир, в которые установка счетчиков вообще нецелесообразна. В одном из регионов России была проведена реконструкция целого городского жилого квартала, в ходе которой во всех квартирах были установлены тахометрические теплосчетчики («вертушки»). Однако были применены теплосчетчики с чувствительностью 36 кг/ч. Эта чувствительность сопоставима с расчетным расходом теплоносителя для однокомнатной квартиры, и счетчики в однокомнатных квартирах просто не работали. В результате для однокомнатных квартир ввели оплату за тепловую энергию не по показаниям счетчика, а пропорционально площади квартиры, однако при этом в стоимость заложили и всю ту экономию, которая достигалась в 2–3-комнатных квартирах.

По ряду зарубежных данных, опыт эксплуатации многоквартирных зданий в Европе показал, что при расчете системы отопления на перепад 90–70 °С установка теплосчетчиков оправдана только в квартирах, площадь которых превышает величину 100 м 2 (разумеется, в данном случае более правильно говорить о нагрузке квартиры, но, поскольку здесь речь идет об однотипных квартирах с хорошей теплозащитой, герметичными окнами и т. д., то можно условно говорить про площадь). В некоторых странах на уровне нормативных документов разрешено не устанавливать счетчики в квартирах площадью менее 100 м 2 , в связи с чем относительно дешевые муниципальные квартиры ограничиваются этой площадью.

Если нет возможности установить теплосчетчик, учет потребленной тепловой энергии может производиться посредством «распределителей тепловой энергии», точнее, распределителей стоимости потребленной теплоты. Эти приборы не являются счетчиками, показывающими общее количество потребленной тепловой энергии, а позволяют определить стоимость теплоты, потребленной каждой отдельной квартирой. Однако здесь должна быть четко и однозначно определена процедура оплаты. Должно быть законодательно закреплено, в каких пропорциях оплачивается отопление отдельной квартиры и мест общего пользования. Например, в европейских странах, в отличие от России, узаконено, какую долю должен доплачивать владелец квартиры за отопление общественных зон – лестничных клеток, вестибюлей, помещений для колясок и велосипедов и т. д.

При установке распределителей определенные трудности возникают с определением возможных мест их установки (например, на каком уровне они должны быть установлены – одна треть от высоты прибора, посередине и т. д.). Приборы европейского производства рассчитаны в основном для установки на панельные или трубчатые радиаторы. Установка этих приборов на конвекторы требует пересчета показаний. Кроме того, эти приборы не рассчитаны на применение в системах отопления, в которых движение теплоносителя осуществляется по схеме «снизу-вверх», поскольку распределение теплоносителя в отопительном приборе при такой схеме будет отличаться от распределения теплоносителя в приборе, подключенном по схеме «сверху-вниз». Очевидно, что для расчета потребленной тепловой энергии в последнем случае требуются специальные расчетные коэффициенты, причем свой коэффициент на каждую длину отопительного прибора.

Распределители бывают двух типов – с электронным датчиком температуры и испарительного типа, более дешевые. При использовании счетчиков испарительного типа необходимо, чтобы к ним был обеспечен доступ контролирующей организации. Поскольку счетчики установлены внутри квартиры, доступ к ним зачастую невозможен. Электронные счетчики позволяют организовать передачу данных по радиоканалу, поэтому для снятия показаний доступ в каждую квартиру не требуется.

Еще одна проблема, связанная с установкой теплосчетчиков и расчетами за фактическое теплопотребление, как показал в том числе и зарубежный опыт, ряд владельцев квартир отключают отопление, особенно в случае своего отсутствия в квартире, и обогрев квартиры осуществляется только за счет теплопоступлений из соседних квартир. Разумеется, в этом случае возрастают затраты на отопление владельцев этих квартир. Один из возможных выходов здесь – порядок оплаты, когда определенная доля оплачивается пропорционально площади квартиры, часть – на отопление общественных зон и часть – по показаниям квартирных теплосчетчиков или распределителей.

Целесообразно ли устанавливать автоматический терморегулятор на отопительных приборах при зависимом присоединении системы отопления к тепловым сетям?

С точки зрения создания комфортных условий в помещениях и экономии энергии установка автоматических терморегуляторов целесообразна в любом случае. Однако необходимо определить, позволяет ли качество воды, циркулирующей в тепловых сетях, использовать данную регулирующую арматуру. Если в сетевой воде содержится большое количество загрязнений, предпочтительнее использовать ручные терморегуляторы.