Квартира квартире – рознь. Разные стены (кирпич, монолит, блоки, панели), разная теплоизоляция. Южная и северная сторона, сегодняшнее направление ветра.
Потолки–низкие, средние, высокие. Окна–большие и маленькие, старые и новые, с двойными и тройными стеклопакетами. Жильцы отличаются друг от друга еще сильнее: от самых закаленных до самых теплолюбивых. Но с сентября по май их объединяют две общие беды. Холод – если в батареи не подается вообще или подается слишком мало тепла. И жара – если работники муниципальных служб оказались не готовы к оттепели или вовсе не заметили ее. «Наши горницы с Богом не спорнятся», в то время как в них должна поддерживаться стабильная температура, которую вы предпочитаете.
Начиная ремонт в своей квартире, минимум, что вы можете сделать – это заменить старые радиаторы отопления на новые и установить регулировочные вентили.
Для поддержания постоянной температуры воздуха радиаторы должны компенсировать теплопотери тех помещений, в которых они установлены. Если количество тепла, излучаемого радиатором, будет меньше того, что уходит на улицу (через стены, окна, двери и крышу), то температура в помещении начнет снижаться, если больше – расти. Слишком жарко – это настолько же плохо, как и слишком холодно.
Особенно осторожно к превышению оптимальной мощности радиаторов следует относиться в городских квартирах, где индивидуальное управление расходом тепла проблематично.
Расчет мощности радиаторов – дело профессионалов из специализированных компаний. Они выполнят его с учетом ваших предпочтений по типу и размерам радиаторов, а также в зависимости от толщины и материала стен, площади помещений, высоты потолков, площади и качества остекления. В среднем для обогрева 10м 2 требуется радиатор мощностью 1 кВт. В помещении необязательно устанавливать один-единственный радиатор, можно поставить несколько, суммарная мощность которых будет не ниже требуемой.
При замене радиаторов в уже работающей отопительной сети необходимо знать диаметр и способ подводки труб (подводка может быть нижней, боковой правой или левой), а также межосевое расстояние (между центрами подводящих труб), которое определяет высоту радиатора. Габариты радиаторов одной и той же мощности могут сильно отличаться в зависимости от их типов и материалов, из которых они изготовлены.
Время жизни радиаторов зависит не только от их материалов, но и от качества воды в отопительной системе. Чем больше в ней содержится кислорода и газов, агрессивных по отношению к металлам, и чем выше показатель ее кислотности, тем быстрее идут процессы коррозии. Поэтому срок службы радиаторов в муниципальных сетях значительно ниже, чем в автономных. В замкнутых контурах систем отопления, построенных по независимой схеме (дома с индивидуальными котельными или с подключением к теплосети через теплообменник), циркулирует один и тот же объем воды. Это позволяет свести к минимуму ее коррозионные свойства и тем самым значительно продлить срок службы как всей системы в целом, так и отопительных приборов в частности. В таких системах свободно могут применяться стальные приборы, как правило, более доступные и технологичные, чем остальные.
И, наконец, еще одно немаловажное свойство. Пыль и грязь, скапливающиеся на конструкциях радиаторов, затем так или иначе оказываются в воздухе. Выбирая радиатор, задумайтесь еще и о том, будет ли пыль доступна для уборки. Это непосредственно связано с состоянием вашего здоровья.
В классификации существующих отопительных приборов мы и будем разбираться.
Все отопительные приборы используют два физических процесса: конвекцию и излучение. Конвекция – это образование восходящего потока воздуха вблизи нагретой поверхности. В этом случае большая часть тепла передается воздуху помещения.
Лучистое отопление – это поток инфракрасных лучей от нагретой поверхности отопительного прибора, который повышает температуру других поверхностей в помещении (вертикальные ограждения, мебель, перекрытия).
Традиционное деление отопительных приборов на радиаторы и конвекторы весьма условно, поскольку ни один из приборов водяного отопления не отдает теплоты в чистом виде излучением (радиацией) или конвекцией (нагретым воздухом), но доля инфракрасного излучения в общем тепловом потоке отличается у приборов различной конструкции и геометрических размеров.
Принципиально отличается схема отопления, при которой теплопередающими поверхностями являются потолок, стены или пол. В этом случае доля теплового излучения составляет соответственно до 70, 58 и 52%. Особо комфортные условия создаются при напольном и потолочном отоплении. В этих случаях температура воздуха по высоте помещения изменяется незначительно. Следует иметь в виду, что исключение отопительного прибора, установленного под окном, ведет к негативной подвижности воздуха и активному переохлаждению пола, что обусловлено воздействием потока холодного воздуха, ниспадающего от окна. Повышение же температуры поверхности при напольном отопления влечет за собой «взлет» пыли.
Компромиссом может стать совмещение двух схем, что (при грамотном расчете) не приведет к повышению уровня затрат, но обеспечит уют и комфорт.
Большое значение имеют также параметры теплоносителя. Как известно, в нашей стране в качестве теплоносителя нередко использовалась перегретая вода с температурой свыше 100 оС, что позволяло добиться экономии за счет уменьшения тепло-передающей поверхности приборов, их размеров и массы, но отрицательно сказывалось на санитарно-гигиенической обстановке в помещении. Дискомфорт от нахождения вблизи мощного источника тепла с температурой выше 80оС усугублялся разложением сухой органической пыли и как следствие – выделением вредных веществ. В настоящее время наметилась тенденция постепенного снижения температуры теплоносителя, что влечет за собой увеличение размеров радиаторов, но позволяет создать более комфортные и безвредные условия. Согласно DIN EN 442, температура теплоносителя на входе/выходе из радиатора составляет 75/65оС при температуре помещения 20оС. Следует учитывать и тот факт, что использование протяженных («широких») приборов малой высоты позволяет полностью перекрыть оконный проем и полностью исключить влияние ниспадающего с окна холодного воздуха на микроклимат помещения.
Отопительные приборы систем водяного отопления можно разделить по конструкции и материалу изготовления на следующие группы:
секционные радиаторы из чугуна, алюминия, стали;
колончатые радиаторы из стали или алюминия;
панельные радиаторы из стали;
конвекторы;
стеновые или потолочные панели.
Секционные радиаторы, как следует из названия, состоят из нескольких секций, соединенных между собой, как правило, с помощью резьбовых ниппелей. Требуемое количество секций определяется тепловым расчетом, является индивидуальным для каждого помещения и зависит от его тепловой потребности.
Колончатые радиаторы представляют собой два отдельно изготовленных коллектора (верхний и нижний), связанных между собой вертикальными «колонками».
Панельные радиаторы выполняются в виде сваренных между собой стальных штампованных листов, между которыми образуются каналы для движения теплоносителя.
Конвекторы представляют собой кожух с конструкцией из металлических трубок, на которых имеется оребрение в виде напрессованных или наваренных пластин. Колончатые и панельные приборы, а также конвекторы производятся в виде типоразмерного ряда, что позволяет выбрать модель с оптимальными для конкретного помещения мощностными характеристиками.
Не всякий радиатор, взятый с мирового рынка, способен выдержать высокое давление в российских муниципальных отопительных сетях (8–10 атм), особенно в многоэтажных домах (до 13 атм).
Следует учесть еще и то, что перед началом отопительного сезона и после проведенного в сетях ремонта они подвергаются опрессовке, во время которой давление поднимается до 15 атм (иногда и выше). Опрессовка – процедура обязательная и проводится как для прочистки всей сети, так и с целью выявления в ней слабых фрагментов. Если вы не хотите, чтобы таковыми оказались ваши радиаторы, потрудитесь перед их покупкой осведомиться о том, какое же все-таки давление в вашем доме считается рабочим, а какое – максимальным. Замечание для жителей загородных домов: в автономных системах отопления низкое рабочее давление, поэтому беспокоиться не о чем – оно не способно вывести из строя никакие радиаторы.
Чугун – материал, традиционно используемый для изготовления отопительных приборов. К числу достоинств чугунных радиаторов, в первую очередь, относится повышенная стойкость к коррозии. Максимальное рабочее давление, как правило, составляет 6 бар, для отечественного радиатора МС7140 – 9 бар. Их внешний вид точнее всего можно охарактеризовать как консервативный. Чугунные радиаторы отличаются большой массой и сравнительно невысокой механической прочностью, что обусловлено хрупкостью чугуна. Эти приборы характеризуются повышенной тепловой инерцией, что затрудняет применение на них автоматических терморегуляторов.
Алюминиевые радиаторы обладают более привлекательным внешним видом. Достаточно высокие механические свойства алюминия позволяют изготавливать из него радиаторы с развитой поверхностью секций. Помимо внешних отличий алюминиевых радиаторов различных моделей и изготовителей, существуют отличия и в технологии их изготовления. Наиболее распространен метод литья под давлением из силуминов – сплавов на основе Al7Si с содержанием кремния до 12%. Как правило, такие радиаторы рассчитаны на рабочее давление 6 бар. Высокой прочностью обладают радиаторы IPS790 RUS, Eleganse (Industrie Pasotti), Calidor Super (Fondital), Global Mix (Global), Sahara+ (Oliver Int.). Их основные отличия – более круглая в поперечнике форма каналов для движения теплоносителя, увеличенная толщина стенок каналов и коллекторов.
Алюминиевые радиаторы имеют абсолютно гладкие поверхности, иногда со специальными отверстиями для лучшей маршрутизации воздуха. Это позволяет устанавливать их под подоконниками, экономя пространство комнаты (без значительных потерь тепла). Алюминий проводит тепло в четыре раза лучше стали, поэтому алюминиевыми радиаторами малых габаритов можно обогревать большие площади. Кроме того, температура в них может быть ниже (в автономных отопительных сетях), в результате чего воздух не будет пересушиваться.
Однако алюминиевые радиаторы нельзя подключать к стальным трубам (самым распространенным в России), поскольку в этом случае образуется гальваническая пара, которая гарантирует радиатору малый срок службы.
Одним из путей улучшения характеристик алюминиевых радиаторов является использование сочетания алюминия и стали как более прочного конструкционного материала или алюминия и меди, как более коррозиестойкого материала (биметаллические радиаторы). Прочные стальные трубы могут выдержать большое давление воды, а медные еще и служат более 50 лет, в то время как алюминиевая конструкция позволяет получить большую мощность при малых габаритах. В таких радиаторах из стали изготавливаются либо только каналы, соединяющие верхний и нижний коллекторы (Sira), либо вся внутренняя часть секции (каналы + коллекторы), что исключает контакт теплоносителя с материалом оребрения – алюминием (Global Style, BIMEX). Несмотря на значительную разность электродных потенциалов стали и алюминия, эксплуатация радиаторов Sira в течение 4–5 лет показывает, что электрохимической коррозии не возникает.
Наряду с литьем для изготовления алюминиевых радиаторов применяется также технология экструдирования (выдавливания). Поскольку этот метод не позволяет получать элементы замкнутого объема, такие радиаторы собираются из деталей, выполненных из разных материалов по разным технологиям: коллектор – из силумина (литье), вертикальная часть секции – из алюминия (экструзия); между собой детали соединяются прессованием. Коллекторы также могут изготавливаться методом экструзии по заданному размеру (количеству вертикальных элементов), что делает невозможным их перегруппировку (изменение числа секций прибора). По такой технологии производятся, в частности, радиаторы Olimp, Swing, отечественные РС7500. Теплотехнические характеристики, в отличие от алюминиевых радиаторов других типов, несколько хуже из-за меньшей площади поверхности прибора, что обусловлено технологией изготовления.
В каталогах изготовителей стальных панельных радиаторов приводятся параметры рабочего/испытательного давления 10/13 бар.Поевропейским стандартам испытательное давление превышает рабочее на 30%. В соответствии с российскими СНиП, давление испытания должно превышать рабочее в 1,5 раза, что и происходит перед началом каждого отопительного сезона во время опрессовки систем отопления. Поэтому в рекомендациях выпущенных ТОО «Витатерм» и НИИ Сантехники приводятся параметры 8,7/13 бар. То есть для того, чтобы определитьреаль ное рабочее давление радиатора, необходимо разделитьиспытатель ное давление, указанное европейским производителем, на коэффициент 1,5.
Конструкция стальных панельных радиаторов обеспечивает естественное течение воздуха вертикально вверх (конвекцию) вдоль греющей поверхности в сочетании с излучением тепла этой же поверхностью. Греющая панель изготавливается из двух штампованных стальных листов, сваренных другс другом по периметру. В зазоре между листами расположены вертикальные и горизонтальные каналы, по которым проходит горячая вода. Для лучшего теплообмена к обратной стороне греющей панели, как правило, приваривается поверхность П7образного оребрения (конвектор).
Панельные радиаторы могут состоять из одной, двух или даже трех нагревательных панелей, а также иметь один, два или три конвектора. Чем больше элементов, тем больше мощность – при одной и той же длине и высоте (но не глубине).
Абсолютно гладкая или профильная поверхность панельных радиаторов обработана противокоррозионными составами. Снаружи они имеют двухслойное лаковое покрытие, стойкое к механическим воздействиям и гигиенически безвредное (не выделяет вредных веществ).
Редко применяемые из-за их высокой стоимости стальные конвекторы и «отопительные стены» (Kermi, Arbonia) конструктивно ближе к панельным радиаторам, чем к традиционным отечественным конвекторам. Они представляют собой комбинацию профилей прямоугольного сечения размером 70х11 мм, по которым движется теплоноситель, и конвективных решеток, прикрепленных сваркой к внутренней стороне стенки прибора. Вертикальные и горизонтальные «отопительные стены» имеют соответствующую ориентацию профилей. Между собой они отличаются главным образом высотой – конвекторы от 70 до 210 мм, горизонтальные «отопительные стены» от 140 до 1400 мм, вертикальные «отопительные стены» от 600 до 3600 мм. Развитые по площади излучающие поверхности «отопительных стен» (а длина таких приборов может достигать 6 м) создают благоприятный микроклимат в помещении. Конвекторы, в свою очередь, отличаются увеличенной глубиной (до 295 мм) для получения более высокой удельной мощности на единицу длины. При изготовлении панельных радиаторов используется, как правило, высококачественная листовая сталь (холодный прокат) толщиной 1,25 мм, а в конструкциях конвекторов и «отопительных стен» (для обеспечения необходимой прочности) применяется более толстый лист – 1,5 мм (для 6,5 бар), 2 мм (для 10,4 бар) и 2,5 мм (для 15,6 бар).
Среди стальных секционных радиаторов наиболее известны Arbonia, Zehnder и Tesi (IRSAP). Конструктивно они близки чугунным радиаторам, но превосходят их по рабочему (испытательному) давлению и внешнему виду. Между собой секции соединяются не резьбовыми ниппелями, как в чугунных радиаторах, а сваркой.
Трубчатые (колончатые) стальные радиаторы имеют либо традиционную форму с подчеркнуто плавными травмобезопасными краями (отдаленно напоминающую отечественные батареи), либо носят ярко выраженный трубчатый характер. Изделия Decor (Kermi) отличает достаточно современный дизайн при очень большом количестве вариантов по высоте, глубине, длине. Еще одной их особенностью является наличие модификации со встроенным термостатическим вентилем и подключением снизу-посередине. Такой радиатор большой высоты может использоваться как полотенцесушитель, для чего дополнительно выпускаются полочки и крючки.
Иногда трубы имеют оребрение и отражательный экран–для лучшего теплообмена. Поскольку теплоотдача стали меньше, чем, например, алюминия, стальные радиаторы имеют большее количество секций, чем алюминиевые той же мощности.
Благодаря тому, что стенки этих радиаторов значительно толще панелей, а при их сборке не используется сварка, они служат значительно дольше – до 15 лет в наших центральных системах отопления с загрязненной водой, и до 50 лет – в автономных системах с очищенной водой.
После выбора группы приборов, подходящих по эксплуатационным характеристикам, на первый план выходят их внешний вид и стоимость.
Радиаторы сегодня перестают быть только отопительными приборами, они становятся еще и декоративными предметами интерьера.
Современные материалы и высокое качество отделки их поверхностей, разнообразная цветовая гамма позволяют архитекторам и дизайнерам использовать радиаторы для поддержки своих художественных замыслов и решений.
Пространственные формы, размеры и оттенки способны ответить на притязания людей с самым изысканным вкусом. Но все же важнейшим в радиаторе было и остается то, что чаще всего скрыто от глаз потребителя – его эксплуатационные свойства. Стандартным практически для всех радиаторов являются оттенки белого (RAL 9001, 9010, редко 9016). Большинство изготовителей производят по заказу целую гамму цветов RAL, а фирма Arbonia предлагает даже 5 цветов «металлик», но ни один изготовитель не приводит данных об изменении тепловой мощности в зависимости от вида окраски (при прочих равных условиях). Между тем, «металлик» значительно снижает теплоотдачу отопительного прибора. Влияние состава и цвета краски проявляется тем сильнее, чем больше количество тепла отопительный прибор передает в виде излучения. Как правило, матовая поверхность излучает более интенсивно, чем глянцевая.
Кроме того, по заказу изготавливаются стальные секционные радиаторы Arbonia и конвекторы Kermi, повторяющие в плане форму ломаного или дугообразного ограждения, у которого они будут установлены (эркеры и т. п.).
Наиболее предпочтительным местом для размещения радиаторов, как и раньше, остается подоконное пространство. Привлекательный внешний вид стальных трубчатых радиаторов большой высоты позволяет устанавливать их, например, в простенках. Одним словом, существует множество инженерных решений, позволяющих реализовать любые замыслы в отоплении квартиры.