Какая теплоотдача чугунных радиаторов отопления

Теплоотдача биметаллических радиаторов: устройство приборов, способы и место подключения

Это будет зависеть от типа и качества материала используемого при изготовлении радиаторов. К основным разновидностям причисляют:

• из чугуна;
• из биметалла;
• из алюминия;
• из стали.

Каждый из материалов обладает некоторыми недостатками и рядом особенностей, поэтому для принятия решения понадобится рассмотреть главные показатели более детально.

Изготовленные из стали

Прекрасно функционируют в сочетании с автономным отопительным устройством, которое предназначено для обогрева существенной квадратуры. Выбор стальных радиаторов отопления не считается прекрасным вариантом, так как существенного давления выдержать они не в состоянии. Крайне устойчивы к проявлениям коррозии, легкие и показатели теплоотдачи вполне удовлетворительны. Имея несущественное проходное сечение, забиваются они достаточно редко. А вот рабочим давлением принято считать 7,5-8 кг/см 2, в то время как сопротивляемость возможным гидроударам всего 13 кг/см 2. Теплоотдача секции составляет 150 вт.

Сталь

Изготовленные из биметалла

Они лишены недостатков, которые встречаются у алюминиевых и чугунных изделий. Наличие сердечника из стали является характерной особенностью, что позволило достигнуть колоссальной стойкости давления в 16 – 100 кг/см 2. Теплоотдача биметаллических радиаторов составляет 130 – 200 Вт, что по показателям приближено к алюминиевым. Имеют небольшое сечение, поэтому со временем проблем с загрязнением не наблюдается. К существенным недостаткам можно смело отнести непомерно высокую стоимость изделий.

Биметаллический

Изготовленные из алюминия

Подобные устройства имеют массу преимуществ. Они обладают превосходными внешними характеристиками, к тому же не требуют особого ухода. Достаточно прочны, что позволяет не опасаться гидроударов, как в случае с чугунными изделиями. Рабочим давлением принято считать 12 – 16 кг/см 2, в зависимости от используемой модели.

К особенностям также можно отнести проходное сечение, которое приравнивается или меньше диаметра стояков. Это позволяет теплоносителю циркулировать внутри устройства с огромной скоростью, что делает невозможным отложение осадков на поверхности материала.

Большинство ошибочно полагают, что слишком маленькое сечение неминуемо приведет к низкому показателю теплоотдачи.

Алюминиевый

Это мнение ошибочно хотя бы потому, что уровень теплоотдачи алюминия гораздо выше чем, например, у чугуна. Сечение компенсируется площадью оребрения. Теплоотдача алюминиевых радиаторов зависит от различных факторов, в том числе и от используемой модели и может составить 137 – 210 Вт.

Вопреки приведенным выше характеристикам, не рекомендуется использовать подобный тип оборудования в квартирах, так как изделия не способны выдержать резких температурных изменений и скачков давления внутри системы (во время прогона всех устройств).

Материал алюминиевого радиатора очень быстро разрушается и последующему восстановлению не подлежит, как в случае использования другого материала.

Изготовленные из чугуна

Необходимость в регулярном и очень тщательно уходе.Высокий показатель инертности является чуть ли не главным преимуществом чугунных радиаторов отопления. Уровень теплоотдачи так же неплох. Нагреваются подобные изделия не быстро, при этом отдают тепло они также довольно долго. Теплоотдача одной секции чугунного радиатора приравнивается к 80 – 160 Вт. А вот недостатков здесь очень много и главными принято считать следующие:

1. Ощутимый вес конструкции.
2. Практически полное отсутствие способности к сопротивлению гидроударам (9 кг/см 2).
3. Заметная разница между сечением батареи и стояков. Это приводит к замедленной циркуляции теплоносителя и довольно быстрому загрязнению.

Теплоотдача радиаторов отопления в таблице

Параметры биметаллических радиаторов

Технические параметры биметаллических радиаторов обусловлены спецификой их конструкции – в легком алюминиевом кожухе располагается стержень из антикоррозийной стали, соприкасающийся с теплоносителем. Такой симбиоз материалов дает им антикоррозийную устойчивость, высокую теплоотдачу и небольшой вес, чем облегчается процесс монтажа.

Из минусов можно отметить дороговизну и малую пропускную способность.

Особенности изготовления батарей из чугуна

Слишком долго чугунные радиаторы были единственным видом обогревательных устройств, установленных в многоквартирных домах. Многие люди настолько к ним привыкли, зная об их долговечности и надежности, что когда приходит время менять отопительную систему, ищут аналогичные устройства.

Чугунные батареи нового образца совершенно не такие, к каким привыкли жильцы хрущевок. У старых моделей были свои преимущества, на фоне которых их недостатки забывались, а связано это с особенностью их изготовления.

Этот металл невозможно подвергать обработке, поэтому изделия из него, будь то старые чугунные радиаторы отопления или сковородки, всегда отливались в готовых формах. Этим обусловлено то, что многие десятилетия производились одинаковые по высоте, ширине и глубине секционные «гармошки».

Чтобы изменить тепловую мощность чугунного радиатора, требовалось добавить или убрать секцию, для чего из системы полностью сливался теплоноситель, парализуя подачу тепла в здание.

Для обеспечения качественной герметизации, между секциями устанавливаются резиновые прокладки (в случае применения антифриза они должны быть паронитовые).

Чугунные секционные радиаторы соединяются при помощи ниппель — гаек и специального ключа и по типу делятся:

• На одноканальные образцы, которые встречаются в основном в вертикальных моделях.
• Двухканальные типы – это основной вид чугунных радиаторов.
• Трехканальные встречаются крайне редко, обладают самой высокой теплоотдачей и большой глубиной.

По форме коллекторов виды чугунных радиаторов отопления можно разделить на овальные и круглые. Первые признаны более надежными и устойчивыми к гидроударам, но не менее важна толщина стенок устройства. Чтобы сделать их настолько же легкими, как стальные или биметаллические батареи отопления, потребуются тонкие стенки, но они слишком уязвимы перед ударами и механическими повреждениями. Слишком толстый слой чугуна сделает радиатор неуязвимым, но неподъемным, что так же неприемлемо, к тому же он будет разогреваться целую вечность. Старые радиаторы весили порядка 7.5 – 8 кг, что совсем немало для одной секции.

В советское время для их производства применяли несколько видов заготовок, отличающихся размерами. Глубина зависела от количества каналов для теплоносителя, а высота – от межосевого расстояния.

Различались модели с межосевыми показателями от 300 мм и до 900 мм, но самыми популярными стало расстояние 500 мм которое и в наше время считается классическим стандартом радиаторов из любого металла.

Если предстоит замена старых чугунных батарей на новые, то следует выбирать аналоги с тем же межосевым расстоянием, что обеспечит надежность их подключения к системе обогрева и эффективность работы.

Параметры этих радиаторов были таковы, что вполне соответствовали централизованному отоплению тех лет:

• Рабочее давление 9 – 12 атмосфер.
• Нагрев теплоносителя до +110 градусов.
• Устойчивость к химическим примесям воды.
• Эксплуатационный срок 20 лет при безупречной работе до 50.
• Низкая стоимость.

Самым большим минусом советских «гармошек» был их вес. Их было сложно перевозить и монтировать, да и не каждая стена способна выдержать подобную «ношу». С появлением высотных зданий сильные стороны чугунных батарей перестали соответствовать новым стандартам централизованного отопления, так как в домах более 12 этажей гидроудары намного выше, чем они способны выдержать.

Регулировка батарей при помощи термостата

Чтобы обеспечить постоянное поддержание в помещении заданной температуры, пользуются терморегуляторами для радиаторов (термостатами). Эти устройства имеют и другие названия – терморегулирующий клапан, термостатический вентиль и т.д. Названий немало, но все они относятся к одному изделию.

Термовентиль и термоклапан – это нижняя часть устройства, а термоголовка и термоэлемент – верхняя. Большинство таких изделий работает без источников питания. Исключением являются модели, оснащенные цифровым экраном, в которых в термостатическую головку помещают батарейки. Менять их часто не придется, поскольку потребление токов незначительно.

Радиаторный термостат состоит из нескольких комплектующих:  

• термостатического клапана, который называют «корпусом», «термовентилем», «термоклапаном»;
• термостатической головки или «термостатического элемента», «термоэлемента», «термоголовки».

Производят корпус (клапан) из металла, чаще из бронзы или латуни. Внешне его конструкция напоминает ручной вентиль. Многие производители делают нижнюю часть
радиаторного термостата унифицированной. Это означает, что на один корпус можно монтировать разные типы головок вне зависимости от их изготовителя.

Таким образом, на термоклапан допускается установка термоэлемента с разным управлением – ручным, механическим или автоматическим, что очень удобно. Если появилось желание поменять способ регулировки, покупать все устройство нет необходимости, потребуется только поставить иной термостатический элемент.

Автоматические регуляторы отличаются принципом воздействия  на запорный механизм. В ручном устройстве его положение изменяют поворотом рукоятки. Что касается автоматических моделей, то в них обычно имеется сифон, который оказывает давление на  
подпружиненный механизм. В электронных изделиях рабочим процессом управляет процессор.

Сильфон является основным элементом термоэлемента (термоголовки). Имеет вид небольшого герметичного цилиндра, внутри которого находится жидкость или газ. Оба эти вещества обладают общим свойством – их объем зависит от температуры.  При нагревании газ и жидкость начинают значительно увеличиваться в объеме и тем самым растягивать цилиндр.

Сильфон при давлении на пружину перекрывает поток теплоносителя. Когда объем рабочей среды по мере ее остывания уменьшается, пружина поднимается и тем самым поток жидкости увеличивается, а радиатор нагревается вновь. Благодаря использованию такого устройства, в зависимости от его калибровки заданную температуру можно поддерживать с большой точностью – до одного градуса.

Перед тем, как пользоваться радиатором, каждый, кто решил приобрести термостат для него, должен решить, какой у него должен быть вид регулировки температуры: 

• ручной;
• автоматический;
• со встроенным или выносным датчиком.

Дизайн как фактор выбора

Чугунные радиаторы редко делают красивыми. Их задача — переносить тепло, а не радовать глаз. Но некоторые радиаторы стилизуют, а затем с их помощью создают красивый интерьер. Этому способствует необычная форма или окрас поверх стандартной грунтовки.

Фото 2. Декоративный отопительный радиатор из чугуна. Покрыт черной краской, украшен декоративной ковкой.

Некоторые батареи делают в стиле ретро. На них рисуют орнамент, придают тёмный цвет. Сами радиаторы имеют колесики, поэтому их достаточно поставить на пол, не прикрепляя к стене.

И также создают абстрактные модели радиаторов. Основной компонент — чугун, но его сочетают с другим металлом. Выпускаются в различной форме, поэтому такие батареи подходят к любому помещению.

Показатели, влияющие на расчёт количества секций

Подбирая радиатор для того или иного помещения, нужно учитывать технические особенности. К примеру, расчёт будет разным для угловой и не угловой комнаты, для помещения с разной высотой потолка и разным размером окон и т.д. Наиболее важные параметры, которые учитывают, определяя необходимую мощность радиатора, это:

• площадь вашего помещения;
• этаж;
• высота потолка (выше или ниже трёх метров);
• расположение (угловое или не угловое помещение, комната в частном доме);.
• будет ли батарея отопления основным отопительным прибором;
• есть в комнате камин, кондиционер.

Нужно учитывать и другие важные особенности. Сколько в помещении окон? Какого они размера, и какие это окна (деревянные; стеклопакеты на 1, 2 или 3 стекла)? Делалось ли дополнительное утепление стен и какое именно (внутреннее, внешнее)? В частном доме имеет значение наличие чердака и насколько он утеплён – и так далее.

Чугунные радиаторы Коннер (Китай)

Согласно СНИП на 1 кубометр помещения необходимо 41 Вт тепловой энергии. Учитывать можно и не объём, а площадь комнаты. На 10 кв.м стандартного помещения с одной дверью и одним окном, одной дверью и наружной стеной понадобится следующая тепловая мощность радиатора:

• 1 кВт для помещения с одним окном и наружной стеной;
• 1,2 кВт если в нём одно окно и две наружные стены (угловое помещение);
• 1,3 кВт для угловых помещений с двумя окнами.

Реально же один киловатт тепловой энергии обогревает:

• В помещениях домов из кирпича с толщиной стены в полтора-два кирпича, или из бруса и срубных домах (площадь окон и дверей до 15%; утепление стен, крыши и чердака) – 20-25 кв. м
• В угловых помещениях со стенами из бруса или кирпича не менее чем в один кирпич (площадь окон, дверей до 25% ; утепление) – 14-18 кв. м
• В помещениях панельных домов с внутренней облицовкой и теплоизолированной крышей (а также в комнатах утеплённой дачи) – 8-12 кв. м
• В «жилом вагончике» (деревянный или панельный домик с минимальным утеплением) – 5-7 кв. м.

Нормы отпуска тепловой мощности

Во время проектирования систем теплоснабжения зданий и сооружений руководствуются нормативным документом СП 60.13330.2016. Свод правил регламентирует, в том числе, разработку систем внутреннего теплоснабжения в помещениях вновь возводимых и реконструируемых зданий и сооружений. СП был разработан на основе требований СНиПов ГОСТ 30494-2011 и ГОСТ 32415-2013. На их основе была принята норма отпуска тепловой мощности в размере 1 кВт для помещения площадью 10 кв.м., с высотой потолка до 3 метров, одной наружной стеной и одним окном.

При корректировке первоначальных условий обогрева помещения в ту или иную сторону (большая или меньшая площадь, другое количество окон и др.) для точного определения номинальной теплоотдачи в расчёт вводят поправочные коэффициенты:

К1 – строение окон

• двойная рама – 1,27;
• стеклопакет двойной – 1,0;
• стеклопакет тройной – 0,85.

К2 – теплоизоляция стен

• низкая – 1,27;
• кладка в 2 кирпича + теплоизоляция – 1,0;
• высокое качество – 0,85.

К3 – S_окон/S_пола

• 0,5 – 1,2;
• 0,33 – 1,0;
• 0,1 – 0,8.

К4 – средняя температура зимой в помещении, градусов

• 35 — 1,5;
• 20 – 1,1;
• 10 – 0,7.

К5 – количество наружных стен

• 1 – 1,1;
• 2 – 1,2;
• 3 – 1,3;
• 4 – 1,4.

К6 – помещение над комнатой

• холодный чердак – 1,0;
• мансарда – 0,8.

К7 – высота потолков, м

• 2,5 – 1,0;
• 3 – 1,05;
• 3,5 – 1,1.

Окончательный результат делят на теплоотдачу одной секции радиатора. Частное округляют до целого числа в большую сторону (10,4 – 11 секций).

Достоинства и недостатки чугунных батарей

Первые чугунные батареи появились более 100 лет назад. Они до сих пор встречаются в старинных особняках и частных домах, построенных в те далекие времена. За все время своего существования они практически не претерпели изменений, а некоторые современные образцы практически полностью повторяют ретро-облик своих предшественников. Сегодня они выпускаются многими отечественными и зарубежными производителями, продаваясь практически во всех магазинах сантехники и теплотехники.

Чугунные радиаторы крепко вошли в историю нашей страны как неотъемлемые ее элементы.

Чугунные батареи изготавливаются из чугуна – сплава железа, углерода и некоторых других химических элементов. Этот сплав обладает многими преимуществами, в число которых вошли большая теплоемкость и стойкость к коррозии. Изделия из чугуна могут служить многие десятилетия, если обеспечить им надлежащий уход. Благодаря этим свойствам, чугун стал использоваться для изготовления чугунных батарей.

Долгое время чугунные радиаторы отопления оставались практически полными монополистами. В дальнейшем на рынок пришли более современные стальные радиаторы, а следом появились биметаллические и алюминиевые разновидности. Тем не менее, чугун не сдается, продолжая удерживать покупательскую аудиторию своими привлекательными свойствами. Давайте посмотрим, чем так хороши чугунные батареи:

• Высокая теплоемкость – эти батареи могут удерживать большое количества тепла, продолжая отдавать его даже при кратковременном отключении отопительной системы;
• Высокая прочность – рабочее давление для чугунных батарей составляет 8-10 атмосфер. Некоторые модели могут похвастаться стойкостью к небольшим гидроударам;
• Чугун обладает хорошей сопротивляемостью к агрессивному теплоносителю, приводящему к порче радиаторов из других металлов и сплавов – благодаря этому он спокойно работает в централизованных системах отопления, практически не реагируя на агрессивность теплоносителя;
• Достаточно высокая теплоотдача – она может достигать 160 и даже 180 Вт на секцию (впрочем, стальные, алюминиевые и биметаллические радиаторы могут похвастаться большей теплоотдачей);
• Большой внутренний объем – обеспечивает минимальное гидравлическое сопротивление. Кроме того, чугунные батареи практически не засоряются, что является их большим плюсом;
• Продолжительный срок службы – производители дают на свою продукцию гарантию от 10 до 30 лет. На практике срок службы может превышать 50-60 лет – все зависит от ухода за отопительной системой и за самими радиаторами;
• Стойкость к высокой температуре – отдельные модели могут выдерживать нагрев до +130 градусов.

Также мы расскажем про недостатки:

Согласитесь, внешний вид советских чугунных батарей сильно уступает внешнему виду его современных аналогов из другого металла.

• Высокая теплоемкость, являющаяся достоинством, одновременно выступает недостатком – чугунные батареи долго прогреваются, задерживая поступление тепла в помещения. На практике это приводит к повышенному расходу энергоносителей (газа, электроэнергии, дров, солярки);
• Отсутствие дизайна – классические чугунные радиаторы не могут похвастаться приличным внешним видом, но легко прячутся за декоративными решетками для радиаторов отопления. А вот восстановленные ретро-модели и современные дизайнерские решения заставляют любые другие радиаторы нервно курить в сторонке – ретро-стиль в XXI веке ценится как никогда;
• Высокий вес – пожалуй, это единственный весомый недостаток, по сравнению с которым все остальные недостатки выглядят не более чем придирками. Например, вес чугунной батареи из десяти секций, такой как МС-140, составляет более 71 кг;
• Трудности в монтаже – этот недостаток является родственником предыдущего. Большой вес чугунной батареи затрудняет проведение монтажных работ и требует усилий двух-трех монтажников.

Большой внутренний объем тоже является определенным недостатком, так как отопительному котлу приходится нагревать большее количество воды. А значит, возрастают затраты на газ, электроэнергию и прочие источники тепла.

Как сэкономить на отоплении

К вопросам экономии желательно подходить разумно, поскольку нельзя сокращать расходы на то, на что не следует. Радиаторы нужно приобретать с запасом. Если понизить уровень обогрева в комнате можно при помощи запорных кранов или путем понижения температуры теплоносителя, то повысить реальную теплоотдачу батареи возможно, лишь увеличив отопительную площадь. Другими словами, требуется нарастить количество «ребер» в радиаторах (детальнее: «

Как нарастить батарею отопления – пошаговое руководство по наращиванию секций

«). 

Для решения проблемы следует воспользоваться вышеприведенными вычислениями, согласно которым, чем меньше температура теплоносителя, тем больше должна быть площадь излучающей тепло поверхности батареи. При ∆Т = 60°C необходимо приобрести радиатор высотой 0,5х 0,52 метра, а при ∆Т равной 30°C – 0,5х 1,32 метра. 

Как регулировать батареи отопления

Чтобы понять, как происходит регулировка температуры, вспомним, как работает радиатор отопления. Он представляет собой лабиринт труб с разного вида ребрами, для увеличения теплоотдачи. На вход радиатора поступает горячая вода, проходя по лабиринту, она нагревает металл. Он в свою очередь нагревает находящийся вокруг воздух. Благодаря тому, что на современных радиаторах ребра имеют специальную форму, улучшающую движение воздуха (конвекцию), горячий воздух распространяется очень быстро. При активном нагреве от радиаторов идет ощутимый поток тепла.

Такая батарея — очень горячая. В этом случае регулятор установить нужно

Из всего этого следует, что изменив количество проходящего через батарею теплоносителя, можно изменять температуру в комнате (в определенных пределах). Этим и занимается соответствующая арматура — регулирующие вентили и терморегуляторы.

Сразу скажем, что никакие регуляторы не могут повысить теплоотдачу. Они ее только понижают. Если в комнате жарко — ставьте, если холодно — это не ваш вариант.

Насколько эффективно изменяется температура батарей, зависит во-первых от того, как рассчитана система, есть ли запас мощности отопительных приборов, а во-вторых, от того насколько правильно подобраны и установлены сами регуляторы. Немалую роль играет инерционность системы в целом, и самих отопительных приборов. Например, алюминий быстро нагревается и остывает, а чугун, имеющий большую массу, очень медленно изменяет температуру. Так что с чугуном нет смысла что-то изменять: слишком долго ждать результата.

Варианты подключения и установки регулирующей арматуры. Но для возможности ремонта радиатора без останова системы до регулятора нужно поставить шаровой кран (кликните по картинке чтобы увеличить ее размер)

Рекомендации по выбору батарей отопления

Внешне биметаллические радиаторы напоминают алюминиевые, отличить их трудно. Если нет определенных знаний, визуальные различия увидеть непросто. Однако что касается эксплуатационных характеристик, то биметаллические батареи гораздо лучше алюминиевых.

Самым лучшим радиатором в настоящее время является биметаллический. Он прочный и выдерживает большое давление, поэтому его можно устанавливать и в многоэтажных домах с централизованной системой отопления. Что касается алюминиевых изделий, то их можно использовать далеко не всегда.

Не рекомендуется использовать их в тех случаях, если:

1. В системе отопления наблюдается высокое давление. Поскольку алюминий является хрупким металлом, при превышении максимально допустимого давления изделие может не выдержать и дать течь. По этой причине алюминиевые радиаторы не используются в многоэтажных домах, подключенных к центральной магистрали.
2. В качестве теплоносителя используются незамерзающие жидкости, которые несовместимы с алюминием. В случае контакта такого теплоносителя с данным металлом происходит химическая реакция, приводящая к разрушению отопительного прибора.
3. Котел имеет медный теплообменник. Медь и алюминий являются несовместимыми материалами, так как они образуют гальваническую пару, между которой возникает электрический ток, разрушающий оба элемента. Больше всего страдает алюминий, так как его ионы притягиваются к меди. В результате со временем стенки отопительного прибора станут тоньше и могут дать течь. Однако такой проблемы не возникнет, если при создании отопительной системы были использованы металлопластиковые или полипропиленовые трубы – в этом случае гальваническая пара не образуется.

Панельные стальные радиаторы используются исключительно в автономных системах отопления. Данные батареи можно использовать с любым теплоносителем и даже с медными теплообменниками. Стальные радиаторы довольно долговечны, но они подвержены образованию ржавчины.

Все разновидности радиаторов отопления обладают теми или иными достоинствами и недостатками, поэтому выбор зависит от конкретной ситуации. Что касается характеристики и условий эксплуатации, то лучшими являются биметаллические радиаторы, однако не каждая семья может позволить себе их купить.

Детально о видах батарей отопления на видео: