Нагрівальними приладамисистем центрального опаленняназивають пристрої передачі тепла від теплоносія опалюваному приміщенню. Нагрівальні прилади повинні якнайкраще передавати тепло від теплоносія в приміщення, забезпечувати комфортність теплової обстановки в приміщенні, не погіршуючи його інтер'єру при найменших витратах засобів і матеріалів.
Види та конструкції нагрівальних приладів можуть бути найрізноманітнішими. Прилади виконують з чавуну, сталі, кераміки, скла, у вигляді панелей з бетону із закладеними в них трубчастими нагрівальними елементами та ін.
Основні види нагрівальних приладів– це радіатори, ребристі труби, конвектори та опалювальні панелі.
Найпростішим є нагрівальний прилад із гладких сталевих труб . Зазвичай він виконується як змійовика чи регістру. Прилад має високий коефіцієнт теплопередачі, що витримує високий тиск теплоносія. Однак прилади з гладких труб дороги займають багато місця. Вони застосовуються в приміщеннях із значними виділеннями пилу, для обігріву світлових ліхтарів промислових будівель тощо.
Найбільшого поширення з нагрівальних приладів набули радіатори . Їхні різні типи відрізняються один від одного габаритами та формою. Радіатори збираються із секцій, що дозволяє збирати прилади різної площі. Зазвичай секції відливаються з чавуну, але можуть бути сталевими, керамічними, фарфоровими та ін.
Досить широкого поширення в системах опалення набули чавунні ребристі труби . Ребра на поверхні труби збільшують площу тепловіддаючої поверхні, але знижують гігієнічні якості приладу (накопичується пил, який важко прибирати) і надають йому грубого зовнішнього вигляду.
Конвектори являють собою сталеві трубиз ребра з листової сталі. Найбільш досконалим серед конвекторів є конвектор у кожусі, виконаному з сталевого листа. Прилад має ковпак для регулювання тепловіддачі. Між оребреними поверхнями приладу та кожухом під впливом гравітаційного тиску виникає інтенсивна циркуляція повітря. Це збільшує теплознімання з оребреної поверхні на 20% і більше. Конвектори в кожусі компактні і мають добрий зовнішній вигляд. У деяких конструкціях конвектори забезпечуються вентилятором спеціального типу, що забезпечує інтенсивний рух повітря. Штучне спонукання руху повітря значно збільшує теплознімання з приладу. Деякий недолік конвекторів полягає в необхідності та труднощі очищення від пилу.
Бетонні опалювальні панелі являють собою плити із замурованими в них змійовиками із сталевих труб. Такі панелі розташовують зазвичай у конструкціях огорож приміщень. Іноді їх встановлюють біля стін.
В даний час для опалення великих промислових цехів набули поширення підвісні панелі з відбивними екранами .
Застосування панелей для опалення будівель відповідає вимогам повнозбірного будівництва та дозволяє економити метал, що витрачається на опалювальні прилади. До недоліків панельного опалення відносять: велику теплову інерцію, що ускладнює регулювання тепловіддачі; неможливість зміни поверхні нагрівання; небезпека засмічення труб та складність його усунення; складність ремонту систем; можливість появи внутрішньої корозії та, внаслідок цього, порушення гідравлічної щільності труб.
Опалювальні прилади можна сміливо назвати вінцем усієї будь-якої опалювальної системи. Без них будь-яке водяне опалення втрачає кожен практичний сенс. У статті ми розповімо у тому, як класифікуються і які переваги мають найпоширеніші типи опалювальних приладів. Тож почнемо!
Перший вид класифікації – за способом передачі тепла.
Розрізняють 3 способи передачі тепла від опалювального приладу навколишньому середовищу:
- випромінюванням (радіаційний),
- конвекцією (прямий нагрівання повітря)
- радіаційно-конвективним (комбінованим) способом.
Передача тепла у вигляді випромінювання. Також називають променистою теплопередачею. Будь-яке нагріте тіло випускає інфрачервоні (радіаційні) промені, які рухаються перпендикулярно поверхні випромінювання, підвищують температуру тіл на які падають, не підвищуючи при цьому температури повітря. Далі, тіла, які приймають радіаційне випромінювання, самі стають теплішими і починають продукувати інфрачервоні промені, нагріваючи навколишні предмети. І так стається по колу. При цьому температура у різних точках приміщення залишається однаковою. Цікавим є той факт, що радіаційне (інфрачервоне) випромінювання сприймається нашим тілом як тепло і зовсім не шкодить нашому організму, надаючи на нього, за словами медиків, навіть позитивні дії. Радіаційними опалювальними приладами (радіаторами) умовилися вважати ті прилади, які надають в довкілля більше 50% тепла променистим шляхом. До таких приладів належать різноманітні інфрачервоні обігрівачі, «теплі підлоги», секційні чавунні та трубчасті радіатори, окремі моделі панельних радіаторів та стінові панелі.
Передача тепла конвекцією. Конвективний спосіб теплопередачі виглядає інакше. Повітря прогрівається від зіткнення з гарячішими поверхнями конвекційних опалювальних приладів (конвекторів). Нагрітий обсяг повітря піднімається до стелі приміщення за рахунок того, що стає легше холодніших повітряних мас. Наступний обсяг повітря піднімається до стелі за першим і так далі. Таким чином, ми маємо постійну кругову циркуляцію повітряних мас від радіатора до стелі і від підлоги до радіатора. В результаті виникає відчуття, знайоме мешканцям приміщень, що обігріваються конвектором - на рівні голови повітря може бути теплим, а в ногах відчувається почуття холоду. Конвективними приладами прийнято називати опалювальні прилади, що здійснюють конвекцією не менше 75% тепла від загального обсягу. До конвекторів відносять трубчасті та пластинчасті конвектори, ребристі труби та сталеві панельні обігрівачі. Радіаційно-конвективний спосіб теплопередачі.
Радіаційно-конвективний або комбінований спосіб теплопередачі включає обидва види передачі тепла, описаних вище. Ними мають прилади, що віддають у навколишнє середовище тепло конвективним способом на 50-75% від загальної кількості теплопередачі, що здійснюється. До радіаційно-конвективних опалювальних приладів зараховують панельні, а також секційні радіатори, підлогові панелі, гладкотрубні прилади.
Другий вид класифікації – за матеріалом, з якого виготовлені опалювальні прилади.
Тут ми маємо справу з 3 групами матеріалів:
- метали,
- неметали,
- комбіновані.
До металевих обігрівачів відносяться обігрівачі зі сталі, чавуну, алюмінію або міді, а також можливі комбінації двох із перелічених металів (біметалічні прилади опалення).
Неметалічні опалювальні прилади – рідкісне явище на ринку побутових опалювальних товарів. При виробництві таких пристроїв майже завжди використовують скло.
До класу комбінованих приладів опалення стандартно відносять панельні радіатори (складаються із зовнішнього бетонного або керамічного ізоляційного шару та внутрішнього металевого - сталевих або чавунних нагрівальних елементів) та конвектори (труби з металу з ребрами, що знаходяться у додатковому металевому кожусі).
Третій спосіб поділу опалювальних приладів – за рівнем теплової інерційності.
В даному випадкутепловою інерцією називається залишкова передача тепла приміщенню після вимкнення опалювального приладу. Теплова інерція може бути малою або великою (залежно від діаметра труб та конкретних типів опалювальних приладів).
Останній спосіб класифікації теплових приладів - за його лінійними розмірами (маються на увазі висота та глибина).
Оскільки розміри найчастіше залежать від конкретної моделі та місцевих вимог щодо опалення приміщення, описувати цей спосіб класифікації не має сенсу.
Висновок
У цій статті було розглянуто деякі з понять, що описують, як працює теплопередача. Крім того, наведено стандартні способи класифікації основних типів опалювальних приладів, присутніх на вітчизняному ринку опалювального обладнання. Сподіваємось, Ви знайшли у цій статті щось цікаве для себе. Раді бути корисними!
Якщо Ви хочете дізнатися більше про характеристики основних видів опалювальних приладів - рекомендуємо прочитати цикл статей «Головне про опалювальні прилади» на нашому сайті!
Залежно від різних особливостейконструкції опалювальні прилади, представлені на ринку, мають різними характеристиками. Головним при їх установці є правильний підбір потрібної моделі, що оптимально підходить для конкретного випадку.
Різновиди
Найчастіше класифікація опалювальних приладів проводиться за такими ознаками:
- використовуваного теплоносія, яким може бути нагріта вода, газ або навіть повітря;
- матеріалу виготовлення;
- експлуатаційним характеристикам: розміри, потужність, спосіб монтажу та можливість регулювання швидкості нагрівання.
Оптимальний варіант краще підбирати, враховуючи особливості системи опалення будівлі, умови експлуатації, дотримуючись всіх вимог, що висуваються до опалювальних приладів.
Крім продуктивності пристроїв, варто враховувати можливість їх установки. Так, наприклад, за відсутності газопостачання та неможливості організації водяного опалення єдиним варіантом будуть електричні прилади.
Водяна система
Найчастіше використовуються і тому мають самий широкий асортиментопалювальні прилади водяних систем опалення Це пояснюється їхнім непоганим ККД і оптимальним рівнемвитрат на придбання, монтаж та обслуговування.
Конструктивно пристрої не надто відрізняються один від одного. Всередині кожного є канали для протікання гарячої води, тепло від якої передається поверхні приладу, а потім за допомогою конвекції повітря кімнати. Тому вони називаються конвекційними.
У водяних системах опалення можуть користуватися такими типами радіаторів:
- чавунними;
- сталевими;
- алюмінієвими;
- біметалевими.
Всі ці опалювальні прилади мають свої особливості, завдяки яким вибираються для кожного конкретного випадку, залежно від площі кімнати, нюансів монтажу, якості та виду теплоносія (яким іноді буває антифриз).
Потужність кожного приладу регулюється кількістю секцій, які можуть бути обрані практично будь-яким. Хоча при розрахунковій довжині однієї батареї більше 1,5-2 м рекомендується установка двох менших за розміром пристроїв.
Чавун був одним із найпопулярніших матеріалів у вітчизняних системах опалення. Його вибір, як правило, обумовлювався порівняно невисокою вартістю. Пізніше такі прилади стали використовуватися рідше, так як мають невеликий коефіцієнт тепловіддачі (всього 40%), за рахунок чого потужність однієї секції дорівнює приблизно 130 Вт. Хоча їх досі можна зустріти у системах старого зразка. У сучасному інтер'єрі іноді використовують дизайнерські моделі чавунних радіаторів.
Перевагами таких приладів є велика площа поверхні, що віддає тепло приміщенню, та тривалий експлуатаційний період (до 50 років). Хоча недоліків все ж таки більше – до них відносяться і порівняно великий обсяг теплоносія, що використовується (до 1,4 літра), і труднощі ремонту, і інертність нагріву, за рахунок якої підвищення температури приладу здійснюється порівняно повільно, і навіть необхідність періодичної (мінімум разів у 3 року) прочищення. Крім того, важкі секції дуже складно встановлювати.
Використання алюмінієвих радіаторів дозволяє забезпечити максимальний рівень тепловіддачі - потужність секції може досягати 200 Вт (що достатньо для опалення 1,5-2 кв. м).
Їхня вартість цілком доступна, а невелика вага дозволяє провести установку самостійно. Щоправда, експлуатація приладу можлива лише 20–25 років.
До їх переваг можна віднести наявність у конструкції конвекційних панелей, що покращують циркуляцію повітря по поверхні, простоту установки приладів для регулювання інтенсивності витрати теплоносія, а також простоту монтажу. Секція радіатора, що має потужність до 180 Вт, здатна опалювати близько 1,5 кв. м майдану.
Незважаючи на переваги, які мають такі опалювальні прилади, існують проблеми їх використання. Так, наприклад, для біметалевих радіаторівне рекомендується розведення води антифризами, які, хоч і не дозволяють системі замерзати, негативно впливають на внутрішні поверхні нагрівальних пристроїв.
Крім того, ці варіанти є найдорожчими з усіх, які застосовуються в системі водяного опалення.
Прилади електричного обігріву
Всі електричні прилади, які застосовуються у разі неможливості установки водяної системи опалення, мають різні особливості та характеристики – від потужності до принципів генерування тепла. При цьому головними недоліками будь-якого такого обладнання є висока вартість експлуатації та необхідність влаштування електромережі, здатної витримати великі навантаження (при сумарній потужності електронагрівачів більше 9-12 кВт необхідно влаштувати мережу з напругою 380 В). Переваги ж у кожного різновиду свої.
Конструкція, яку мають електричні нагрівальні пристрої даного типу, дозволяє досить швидко нагріти приміщення за допомогою повітряних потоків, що переміщуються крізь них.
Попадання повітря всередину приладів відбувається через отвори в нижній частині, його нагрівання здійснюється за допомогою Тена, а вихід забезпечується наявністю верхніх щілин. На сьогоднішній день є електричні конвектори потужністю від 0,25 до 2,5 кВт.
Олійні пристрої
Масляні електричні нагрівачі також використовують конвекційний метод нагрівання. Усередині корпусу міститься спеціальне масло, яке нагрівається ТЕНом. При цьому нагрівання може регулюватися за допомогою термостата, що вимикає прилад при досягненні повітря заданої температури.
Особливостями роботи нагрівачів є їхня висока інерційність. За рахунок цього опалювальні прилади дуже повільно нагріваються, однак навіть після відключення подачі енергії їх поверхня продовжує випускати тепло протягом тривалого періоду часу.
Крім того, поверхня масляного обладнання нагрівається до 110-150 градусів, що набагато вище за параметри інших пристроїв і вимагає особливого звернення - наприклад, установки на відстані від предметів, здатних спалахнути.
Використання таких радіаторів дає можливість зручного регулювання інтенсивності нагріву - майже всі вони мають 2-4 режими роботи. Крім того, з урахуванням продуктивності однієї секції 150-250 кВт, підбирати прилад для конкретного приміщення досить легко. А асортименти більшості виробників включає моделі потужністю до 4,5 кВт.
Вибираючи опалювальні прилади, принцип дії яких ґрунтується на випромінюванні теплових хвиль в інфрачервоному діапазоні, власник приватного будинку або приміщення іншого призначення отримує наступні переваги:
- помітне зниження споживання електроенергії проти традиційним електричним устаткуванням (не більше 30%);
- відсутність зниження вмісту в повітрі кисню, що позбавляє людей, що знаходяться в приміщенні, від головного болю;
- дуже високу швидкість нагрівання (навіть холодна кімнатапрогрівається протягом декількох хвилин).
Зазвичай використовують електричні інфрачервоні обігрівачі. Набагато рідше зустрічаються газові прилади, призначені в основному для опалення вулиць, виробничих цехів та майданчиків або дач.
Види
Класифікація приладів для інфрачервоного опалення здійснюється за способом випромінювання хвиль. Бувають плівкові пристрої, які передають на навколишні предмети випромінювання від резисторних провідників, що розташовані на поверхні спеціальної плівки. Потужність – близько 800 Вт на 1 кв. м.
Другий вид – карбонові. Вони випромінювання йде від спіралі всередині герметичної скляної колби. Побутові прилади цього типу мають потужність від 0,7 до 4,0 кВт.
Перевагою перших є можливість використовувати їх як електричні теплі підлоги. У той час як карбонові обігрівачі набагато потужніші, хоч і вимагають при цьому дотримання підвищених заходів пожежної безпеки.
Газове нагрівання
Щоб знизити витрати на опалення, нерідко застосовуються опалювальні прилади, що працюють на газі. Одним із самих простих видівтакого обладнання є газовий конвектор, що приєднується або до системи газопостачання, або балону зі зрідженим пропаном. При цьому пальник не входить у контакт із навколишньою атмосферою, а кисень потрапляє до нього через спеціальну трубу (яку можна вивести на вулицю для підтримки у приміщенні нормальної якості повітря).
Такі види опалювальних приладів мають високу потужність (до 8 кВт і більше) відносно дешеві в експлуатації за рахунок невисокої вартості енергоносія.
До недоліків відносяться: необхідність постановки на облік у контролюючих організаціях, облаштування якісної вентиляції та необхідність у періодичному очищенні форсунок. Крім того, у разі несправності обладнання у приміщенні може зрости кількість небезпечного для здоров'я вуглекислого газу. Тому в квартирах та інших приміщеннях з постійним перебуванням людей такі прилади використовують рідко – тоді як, наприклад, для дачі чи гаража вони можуть бути просто незамінними.
Щоб у житло прийшло довгоочікуване тепло, недостатньо просто спалити паливо в топці та завантажити теплоносій отриманими калоріями. Необхідно без невиправданих втрат передати дорогоцінний вантаж приміщенням, що його потребують. Саме такою роботою зайняті опалювальні прилади.
Найважливіше місце серед них посідають прилади водяного опалення. Вода в якості теплоносія має чимало переваг: має високу плинність, екологічно бездоганна, доступна.
Нагрівальні прилади гідравлічних системопалення – це радіатори, конвектори та водяні (не плутати з електричними!) теплі підлоги. Є ще гладкі та чавунні ребристі труби, але вони використовуються переважно для обігріву виробничих будівель.
Радіатору перекладі з латинської – «випромінюючий», до 30% теплового потокувін віддає як випромінювання, інше – як конвекції. У конвектора на ім'я, що дало йому явище конвекції (від латинського convectio – принесення, доставка) припадає понад 90% теплового потоку. У міських квартирах та сучасному заміському житлі опалювальні прилади – головні «діючі герої» систем опалення. У міських квартирах та сучасному заміському житлі опалювальні прилади – головні елементи систем опалення. Опалювальні прилади за рідкісним винятком завжди на увазі, і дизайн для них важливий. Йому, на думку маркетологів, надають пріоритет до 50% покупців. Втім, краса, що погано піддається нормуванню, – важлива, але не єдина характеристика, на яку звертає увагу покупець.
Вибір опалювального обладнання
Насамперед, покупець звертає увагу на теплову потужність приладу. . В останні роки помітно покращала теплоізоляція приміщень. Результат – на їхнє обігрів витрачається значно менше теплової енергії, ніж десятиліття тому. Але за цей же час у наших квартирах помітно помножилася кількість побутових приладів(комп'ютери, мікрохвильові печі, аудіосистеми тощо), чиї сумарний вплив на температуру повітря в приміщенні неможливо ігнорувати.
nota beneОДНОТРУБНІ І ДВУТРУБНІ СИСТЕМИ
В однотрубній системі опалювальні прилади послідовно підключаються. Як наслідок, до кожного наступного теплоносій приходить холоднішим, ніж до попереднього. Тобто, температура залежить від віддаленості радіатора від джерела тепла. Регулюванню така система піддається важко, а використовувані в ній опалювальні прилади повинні мати малий гідравлічний опір. При двотрубній системі опалення теплоносій підводиться по одній трубі, а відводиться по іншій, що дозволяє здійснювати паралельне незалежне під'єднання нагрівальних приладів. Ще одна перевага «двотрубки» в тому, що вона дозволяє підтримувати в системі малі робочі тиски, збільшуючи тим самим термін служби комунікацій і уможливлюючи використання більш дешевих тонкостінних радіаторів. Такі схеми найбільш поширені у країнах Західної Європи. У Росії ж, особливо в будинках, зведених у 1950-80-ті роки, переважають однотрубні системи.
Тому і сьогодні проблема підтримання оптимальної температури, можливість її коригування є актуальною. Споживачу потрібне регульоване тепло. Тепло, здатне привести до розумного компромісу два бажання, які стоять в опозиції – не відчувати дискомфорту і поменше платити за теплову енергію, яка дорожчає з кожним роком. Таке тепло приносять до будинку легко керовані, опалювальні прилади, що адекватно реагують на зміни температури повітря (дуже добре, якщо вони працюють в автоматичному режимі).
Аксіомою є те, що споживач повинен отримувати абсолютно безпечне тепло. Тобто повністю виключає мінімальну можливість механічних і термічних травм. Сучасний опалювальний прилад повинен бути приємним не лише зовні, а й на дотик. Незважаючи на те, що температура води, що циркулює в ньому, може наближатися до 90–95 °C, температура кожуха не повинна перевищувати абсолютно безпечних 40–45 °C. Це важливо і для меблів, і для електричних приладів, які небажано розміщувати поруч із опалювальними. Сучасні радіатори та конвектори звели насамперед досить велику «зону відчуження» до нуля. І тепер в безпосередній близькості від них можна без будь-якого страху розміщувати телевізори, холодильники і навіть дорогі шкіряні меблі.
Для сучасного городянина, який проводить чотири стіни майже двадцять чотири години на добу, дуже важливо, щоб його зігрівало ще й здорове тепло. Нижча, ніж у старих звичних батарей, температура зовнішньої поверхні та збільшення частки конвекції – ось два основні фактори, що забезпечують більш рівномірний розподіл температури повітря в приміщенні, що ліквідують причини появи протягів, а також сприяють природній нормалізації вологості, запобіганню утворенню в приміщенні цвілі та грибів і, як наслідок, покращенню самопочуття людей, які у цих приміщеннях живуть.
Системи водяного опалення мають тенденцію до зменшення розмірів, що в принципі не позначається на подачі тепла.
Дизайн опалювальних приладів - це не тільки виразні форми або фарбування, що радує око, але і невеликі розміри. Еволюція опалювальних приладів шляхом зменшення їх маси та обсягів відбувається не з одних естетичних міркувань. Невеликий розмір – це ще й економічно. Менше опалювальний прилад (тобто його власна маса і кількість теплоносія, що одноразово міститься в ньому), значить, менше його теплова інерція, він швидше реагує на зміну температури, перебудовуючись у потрібний режим. Наприклад, система опалення з мідно-алюмінієвими радіаторами JAGA виходить на повну потужністьлише за 10 хвилин.
Доведене до абсолюту бажання мінімізувати об'єм, що займає опалювальний прилад, виявляється у виробництві серій mini, представлених в асортименті багатьох виробників. Ці прилади настільки малі (їхня висота всього 8-10 см), що їх можна просто сховати під підлогою, що, втім, зовсім необов'язково - радіатор або конвектор можуть бути прикрасою інтер'єру не меншою мірою, ніж стильні міжкімнатні двері, оригінальний світильник або панно на стіні. А ось приховати під кожухом комунікації (вентилі та підводку) цілком розумно за будь-яких розмірів.
З чого їх роблять?
Радіатори та конвекторивиготовляють із різних матеріалів – сталі, чавуну, алюмінію, поєднання кількох металів (біметалічні радіатори).
Вибираючи радіатор для свого будинку, необхідно звернути увагу на такі характеристики:
- робочий та випробувальний (або опресувальний) тиск; зазвичай їх співвідношення перебуває у проміжку 1,3–1,5;
- номінальний тепловий потік (потік, який визначається за нормованих умов: температурний напір – 70 °C, витрата теплоносія – 0,1 кг/с при його русі в приладі за схемою «згори донизу», атмосферний тиск – 1013,3 ГПа);
- розміри (довжина, висота, глибина, міжцентрова відстань);
- масу та похідну від неї величину – питому матеріаломісткість (вимірюється в кг/кВт);
- вартість.
Радіатори
Чавунні радіатори.Чавун має високу теплопровідність. З цих причин виготовлені з нього опалювальні прилади можна використовувати в системах з великими перепадами тиску та поганою підготовкою води (підвищена агресивність, забрудненість, шматочки окалини). Якраз усіма цими якостями володіють переважаючі в багатоповерховому будівництві однотрубні системи.
Чавунні радіаторивипускаються вже понад 100 років. Це свого роду класика, на якій «виховувалося» не одне покоління наших співгромадян, які називали цей опалювальний прилад батареєю. До 1960-х із батарей формувався майже весь асортимент опалювальних приладів у нашій країні. І сьогодні цей, багатьма передчасно списаний з рахунків, опалювальний прилад все ще утримує за собою до 70% російського ринку.
Сучасні радіатори опалення мають гарний дизайн і велику тепловіддачу.
У нашій країні найчастіше використовують чавунні радіатори, що складаються з двоканальних секцій, що з'єднуються один з одним. Кількість секцій визначається розрахунковою поверхнею нагрівання. Застосовують також одноканальні, а за кордоном багатоканальні (до 9 каналів в одній секції) чавунні радіатори.
До їх недоліків відносять велику вагу, значний відсоток заводського шлюбу – тріщини та каверни, що утворюються в результаті неякісного лиття та скорочують потенційно дуже тривалий термін експлуатації. Відповідно до нормативів, гарантійний термін експлуатації радіаторів – 2,5 роки з дня здачі об'єкта в експлуатацію або продажу в межах гарантійного терміну зберігання, а виробники та продавці обіцяють щонайменше кілька десятиліть бездоганної служби цих приладів. Іноді чавунні радіатори дорікають за відсутності привабливого. зовнішнього вигляду(Згадайте: «батарея-гармошка»). Однак використання сучасного дизайну та порошкових фарбздатний надати шарм і цим ветеранам.
Системи, в яких задіяні чавунні радіатори, через велику теплову інерційність піддаються регулюванню не легко. Хоча і з цієї ситуації є вихід, і в деяких моделях за рахунок зменшення ємності секцій вдається ефективно використовувати терморегулюючі елементи (наприклад, термостати RTD-G, RTD-N фірми Danfoss).
У цьому класі опалювальних приладів переважає вітчизняна продукція. Серед зарубіжних країн можна виділити чавунні секційні радіатори фірм. Roca(Іспанія), Viadrus(Чехія), Biasi(Італія), «Сантехліт»(Білорусія), турецькі радіатори Ridem.
Сталеві панельні радіаториформуються із двох відштампованих листів. У нашій країні їх виробництво розпочалося у 1960-ті роки. Від секційних чавунних їх відрізняють менші вага (питома маса на 1 кВт приблизно втричі нижче) та теплова інерція. Вважаються «ніжками», оскільки більш чутливі до тих, що виникають при зупинці або запуску системи гідравлічним ударамі побоюються корозії, що провокується частими зливами або високим вмістом кисню в теплоносії. У системах, де мають місце багаторазові стрибки тиску «вище за ординар», розраховувати на тривалий термін служби сталевих панельних радіаторів не доводиться. Зазвичай робочий тиск приладів цього не перевищує 9 атм.
думка експертаВ.В. Котків
комерційний директор Групи компаній "ХітЛайн"
Можна стверджувати, що частка прогресивних (стосовно до переважаючих класичним чавунним) конструкцій радіаторів зростає. Сьогодні в Європі щорічно виготовляється до 5 млн секцій алюмінієвих радіаторів. Значною мірою розвиток цього виробництва стимулюється російським ринком, де попит ними щорічно зростає на 5–10%. Тому провідні західні компанії намагаються максимально адаптувати свою продукцію до російських умов (існуючих у нашій країні проблем із водопідготовкою, високому нестабільному тиску в системах центрального опалення тощо). Хоча, за традицією, багато російських будівельних компаній віддають пріоритет чавунним радіаторам, неухильно збільшується кількість фірм, що працюють з алюмінієвими. Адже алюмінієвий радіатор – це не просто приватне технічне рішення, а вирішення цілого комплексу проблем, пов'язаних з економічністю, безпекою та дизайном. Він здатний вписатися в сучасний інтер'єр, Його не потрібно маскувати, витрачаючи на це чималі кошти.
Широке застосування сталеві панельні радіатори знаходять у малоповерховому будівництві. Особливо доречні вони при двотрубній системі опалення, якій надають перевагу котеджному будівництву. У багатоповерхових будинках їх резонно встановлювати за наявності індивідуального теплового пункту, тобто котельні. Три чверті продажів сталевих панельних радіаторів припадає на приватного забудовника, елітне житло та цивільні будівлі. Найбільш відомі в нашій країні моделі фірм: VSZ(Словаччина), Dia Norm, Preussag, Kermi(Німеччина), Korado(Чехія), DeLonghi(Італія), Stelrad(Голандія), Purmo(Польща), Roca(Іспанія), DemirDokum(Туреччина), Impulse West(Англія, але збирання в Італії), Dunaferr(Угорщина).
Трубчасті та секційнірадіатори зовні схожі, хоча конструктивно різняться – у трубчастих секціях як такі відсутні, а трубки з'єднані двома монолітними колекторами. Ті та інші мають привабливий вигляд та органічно вписуються практично у будь-який інтер'єр. Обтічні форми радіатора виключають можливість отримання травм людиною. Мала ємність секцій сприяє ефективній терморегуляції. А якщо деякі з його елементів виготовлені з оребреної труби, то вдається, не змінюючи лінійних розмірів, суттєво збільшити потужність радіатора.
Робочий тиск трубчастих сталевих радіаторів вище, ніж у панельних – 10 і більше атм.
На нашому ринку цей вид радіаторів представлений переважно німецькими товарними знаками. Bemm, Arbonia, Kermi.
Алюмінієвиминазивають радіатори, що виготовляються із сплаву алюмінію з кремнієм (зміст самого алюмінію від 80 до 98%). Алюміній – матеріал, що має високу теплопровідність, але пред'являє підвищені вимоги до хімічним складомтеплоносія. Недоліком радіаторів з алюмінієво-кремнієвого сплаву підвищеним змістомкремнію є генерація водню при контакті з водою. Прекрасне дизайнерське виконання більшості радіаторів кілька псує автоматичний клапан для спуску повітря, що встановлюється на кожному приладі, тому що в процесі експлуатації відбувається активне виділення водню.
Значну частину російського ринку алюмінієвих радіаторів займає продукція італійських фірм: Rovall, Industrie Pasotti, Global, Alugas, Aural, Fondital, Giacomini, Nova Florida. Також представлені іспанські радіатори Roca, чеські Radus, англійські Wester та ін.
Біметалеві радіатори.Зовні схожі на алюмінієві. Секції складаються з двох сталевих тонкостінних труб (каналів для проходу теплоносія), спресованих під тиском з високоякісним алюмінієвим сплавом. Логіка цього симбіозу полягає в тому, що алюміній має високу теплопровідність, а сталь міцність, що гарантує роботу приладу при наднормативному тиску. Фактичними монополістами у виробництві біметалевих радіаторів є італійські фірми. Найбільш відома торгова марка- Sira.
Біметалеві радіатори одночасно міцні та ефективні.
Конвектори.Основа конструкції конвектора – укладений у кожух нагрівальний елемент. Підтікаючи до нього знизу, охолоджений кімнатне повітрянагрівається та піднімається вгору. Завдяки цьому понад 90% тепла передається конвекцією.
Найбільшого поширення конвекториотримали в автономних системах. Вони особливо ефективні за невисоких температур теплоносія. Так, їм під силу прогріти приміщення при температурі води лише в 40 °C. Для зручності користувача конвектор оснащується повітряним клапаном та зливною трубкою. Вбудований термостат і регулятор тиску води роблять його експлуатацію економічною.
Конвектор особливо гармонійно вписався в сучасне архітектурне середовище, що активно використовує великі вікна, еркери. зимові садиі т.д.
Конструктивно може мати чотири рішення. Радіаторні конвектори – комбінація двох приладів, відображена у самій назві. Їх встановлюють біля вікон, на підлозі чи невеликих підставках. Плінтусні конвектори розміщуються у підлозі під великими вікнами. Мала висота (90-100 мм) не вимагає ніш, а слабкий конвективний потік можна посилити вентилятором, що повільно обертається. Конвектори, заглиблені в підлогу, – найоптимальніший варіант для житлових приміщень на перших поверхах. Прилад міститься в подобі шахти, холодне повітря, що проходить вздовж вікна, безперешкодно потрапляє в конвектор, а потік теплого повітрязабезпечує природну циркуляцію у приміщенні. І, нарешті, конвектори, закриті декоративним екраном. На відміну від радіаторів, закритий конвектор не втрачає в тепловіддачі, навпаки, екран сприяє збільшенню тяги.
Труби для водяного опалення
Функціонування опалювальних приладів гідравлічних систем неможливе без труб. Перші полімерні (полівінілхлоридні) труби були виготовлені 1936 року у Німеччині. Перший трубопровід з них був побудований там же 1939-го. Але активне впровадження полімерних труб у системи водопостачання та опалення почалося з середини 1950-х років, а в нашій країні з початку 1970-х років.
Як для систем з використанням класичних радіаторів, так і для теплої підлоги найкраще підходять труби із зшитого поліетилену. Вони не бояться короткочасного підвищення температури до +110 °C ( нормальна температураїх експлуатації зазвичай становить +95 °C ). За всіх переваг у них один мінус - висока ціна.
Використовують у системах опалення та пропіленові труби. Але при цьому слід зважати на високий коефіцієнт теплового розширення матеріалу. Термін служби полімерних труб може досягати 30 років. Прокладка повинна бути прихованою: їх ховають у плінтусах, шахтах, каналах або конструкції підлог. Якщо в системах опалення використовуються полімерні труби, то щоб захистити їх від перевищення параметрів теплоносія, слід передбачити встановлення приладів автоматичного регулювання.
Переваги пластмасових та металевих поєднують у собі металопластикові труби. Вони поєднуються з іншими матеріалами, не пропускають кисень, а за рахунок гладкої внутрішньої поверхні опір протіканню у них менший, ніж у сталевих, що в умовах масового застосування дозволяє заощадити чимало енергії. Гарантійний термін служби - не менше 20 років, але, як правило, насправді він досягає 30-50 років. Для порівняння, за даними Держбуду РФ, оцинковані сталеві труби внутрішніх системахслужать у середньому 12–16 років, а «чорні» – удвічі менше.
Конкуруючі прилади систем водяного опалення
|
Теплі підлоги
Від труб логічно здійснити плавний перехід до водяних теплих підлог. Ця система опалення має багато переваг. По-перше, низька (40–55 °C) температура теплоносія сприяє економії енергії. По-друге, завдяки участі в емісії тепла всієї поверхні підлоги забезпечується майже ідеальний горизонтальний та близький до ідеального вертикальний розподіл температур. Так, якщо температура поверхні підлоги становитиме 22–25 °C, то температура повітря на рівні голови – 19–22 °C. Люди, згідно з дослідженнями гігієністів, почуваються найбільш комфортно, якщо голові трохи холодніше ніж ногам. У спеку року, пускаючи трубопроводами воду з температурою 10–12 °C, можна ефективно охолоджувати приміщення. По-третє, водяні тепла підлогадають можливість раціонального використанняплощі житлового приміщення.
У нових будівлях із наливними бетонними підлогамисистема підлогового опалення складається з декількох шарів: бетонна плита, гідро-, звуко- та теплоізоляція, плівка, труби, бетонна стяжка(використовується найпростіший бетон марки не нижче М-300), цементний шар для вирівнювання підлоги та покриття. У старих будинках використовують метод сухої прокладки, коли опалювальні трубивстановлюють в ізоляції несучого шару спеціальних металевих пластинах, що забезпечують рівномірний розподіл тепла.
Водяну теплу підлогу можна встановити і під дерев'яною, змонтованою по балках перекриття. Для цього з дошки, ДСП, вологостійкої фанери або ЦСП (цементно-стружкової плити завтовшки не менше 20 мм) робиться чорновий підлогу.
Кріплення труб у контурах здійснюється за допомогою арматурної сіткита дроту, кріпильної стрічки та монтажних скоб.
Відповідно до російських норм, середня температура підлоги, що обігрівається, не повинна перевищувати 26 °C. Тому, перш ніж доручати водяній теплій підлозі роль основної системи опалення, необхідно ретельно розрахувати, чи вистачить для приміщення «тепла, що знімається» з нього, або все ж таки необхідна дублююча система.
Опис:
Майстер-клас складався із трьох блоків. Перший блок був присвячений проблемам застосування опалювальних приладів у сучасному будівництві. Тут розглядалися питання класифікації опалювальних приладів, їх основні характеристики, методи визначення цих характеристик у Росії та за кордоном, проблеми гармонізації методів випробувань опалювальних приладів та вимог до них.
Опалювальні прилади у сучасному будівництві
Майстер-клас АВОК «Опалювальні прилади у сучасному будівництві» провів Віталій Іванович Сасін, кандидат технічних наук, старший науковий співробітник, завідувач відділу опалювальних приладів та систем опалення ВАТ «НДІсантехніки», директор науково-технічної фірми ТОВ «Вітатерм», член Президії НП « АВОК».
У майстер-класі взяли участь спеціалісти з Москви, Великого Новгорода, Дмитрова, Жуковського, Рязані, Санкт-Петербурга, Уфи, Челябінська, Електросталі.
Майстер-клас складався із трьох блоків. Перший блок був присвячений проблемам застосування опалювальних приладів у сучасному будівництві. Тут розглядалися питання класифікації опалювальних приладів, їх основні характеристики, методи визначення цих характеристик у Росії та за кордоном, проблеми гармонізації методів випробувань опалювальних приладів та вимог до них. У другому блоці розглядалися нові опалювальні прилади, представлені на російському ринку, їх основні технічні характеристики, рекомендації щодо застосування, монтажу та експлуатації. Третій блок був присвячений терморегулюючій та запірної арматури, що застосовується для регулювання теплового потоку опалювальних приладів
Ця стаття узагальнює питання, розглянуті під час першого та другого блоків майстер-класу АВОК.
Класифікація опалювальних приладів та основні технічні вимоги до їх конструкцій, методів контролю, монтажу та експлуатації наведено у Стандарті АВОК «Радіатори та конвектори опалювальні. Загальні технічні умови(СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006).
Хочеться звернути увагу проектувальників на особливості випробування опалювальних приладів та існуючі методики цих випробувань. У Росії її методика випробувань відрізняється від методик, прийнятих у Європі та Китаї. Наприклад, в нашій країні в кліматичній камері при випробуваннях опалювальних приладів повинні охолоджуватися стіни, щоб процес був стаціонарним, але при цьому заборонено охолоджувати підлогу. В результаті, прилади, випробувані за різними методиками, видають різні показники. Європейські показники зазвичай дещо завищені, порівняно з вітчизняними. Раніше, під час перепаду температур 90/70 °С, це завищення становило близько 8–14 %, зараз, при переході в європейських країнах на перепад 75/65 °С, різниця зменшилася, але все одно становить 3–8 %.
У середньому теплові показники опалювальних приладів, визначені згідно з європейським стандартом EN 442–2, перевищували при тому самому температурному натиску вітчизняні на 6–14 % при раніше використаних розрахункових параметрах теплоносія 90/70 °С та температурі повітря 20 °С та на 3 –8 % при нових параметрах (75/65 % та температурі повітря 20 °С). Проте слід зазначити, що більшість розрахункових даних у зарубіжних каталогах та проспектах перераховано зі «старого» стандартного температурного напору θ = 60 °С на «новий» θ = 50 °С, визначених при похибці до 14 %.
Крім того, є відмінність і в методиках проведення гідравлічних випробувань. Зарубіжні методики передбачають випробування нового приладу, вітчизняні – вже забруднений прилад, що відповідає приблизно трьом рокам експлуатації. Гідравлічні характеристики, отримані за зарубіжними методиками на «чистих» приладах, виявляються нижчими на 10–30 % визначених згідно з вітчизняними вимогами на приладах із приблизно трирічним терміном експлуатації.
Відрізняються і вимоги вітчизняних та зарубіжних норм щодо міцності. З іншого боку, деякі вітчизняні виробники з метою економії використовують так званий «розрахунковий» метод визначення тепловіддачі опалювальних приладів, яка при цьому невиправдано завищується. В результаті замість розрахункової температури 18–22 °С у приміщеннях забезпечується лише 13–14 °С.
І нарешті, вітчизняні робочі характеристики міцності опалювальних приладів визначаються з великим запасом у порівнянні з випробувальними із завищенням в 1,5 рази, а не в 1,3 рази, як за кордоном. До вітчизняних приладів додатково пред'являються вимоги щодо співвідношення значень мінімальних руйнівних приладів тиску та їх максимально допустимих робочих тисків.
Зіставлення вітчизняних та європейських (ЕN 442–2) методів теплових випробувань опалювальних приладів показує, що вітчизняна методика більшою мірою, ніж зарубіжна, відповідає реальним умовам експлуатації опалювальних приладів та не дає завищення теплових характеристик. Гідравлічні та міцнісні випробування опалювальних приладів, проведені згідно з російськими вимогами, також більшою мірою, ніж за закордонними, відображають реалії експлуатації опалювальних приладів у вітчизняному будівництві.
Таким чином, можна зробити висновок, що вітчизняні методи випробувань чіткіше, ніж закордонні, визначають основні технічні характеристики опалювальних приладів стосовно вітчизняних умов їх експлуатації. Проблема застосування опалювальних приладів визначається значною мірою можливістю отримання повних та достовірних даних щодо їх теплогідравлічних, міцнісних та експлуатаційних характеристик. Зарубіжні методи, з урахуванням прийнятих у Європі методів випробувань, завищують теплові (зазвичай на 4–8 %) та показники міцності (на 12 %), а також занижують гідравлічні характеристики на 5–20 %. Вітчизняні виробникинайчастіше використовують для отримання основних технічних даних розрахунки та випробування на неакредитованих та неатестованих стендах, завищуючи, зокрема, теплові показники на 20–50 %, а часом і вдвічі.
Використання в системах опалення мідних трубможливо, якщо вміст розчиненого кисню у воді становить не більше 36 мкг/дм 3 , тобто в європейських умовах мідні труби можуть застосовуватися з певними обмеженнями. Фактично вони можуть застосовуватися скрізь, проте зазначене нормативне обмеження має місце. У нашій країні цей параметр не лімітує застосування мідних труб у системах опалення.
У вітчизняній практиці прийнято таку класифікацію систем опалення:
За способом приєднання центральних систем опалення до джерела теплової енергії: за незалежною схемою (автономна або незалежна від теплоносія система теплопостачання), залежною схемою зі змішуванням гарячої води системи теплопостачання зі зворотною (охолодженою) водою системи опалення та за залежною прямоточною схемою.
За способом спонукання руху теплоносія: з природною циркуляцією (гравітаційні) та зі штучною циркуляцією (насосні або елеваторні).
За схемою приєднання опалювальних приладів до теплопроводів: двотрубні та однотрубні. У двотрубних системах опалювальні прилади приєднані паралельно до двох самостійних теплопроводів – гарячого, що подає воду в прилад, та зворотного, що відводить її від приладів; в однотрубні прилади приєднані послідовно до одного загального теплопроводу.
За способом прокладання теплопроводів (труб): на вертикальні та горизонтальні, відкриті або приховані (в каналах, штробах).
За розташуванням подавальної та зворотної магістралей: з верхнім розміщенням магістралі з гарячою водою і з нижнім зворотним або з нижнім розміщенням магістралі, що подає, і верхнім зворотним, а також з нижнім або верхнім розміщенням як подавальної, так і зворотної магістралей.
У напрямку руху теплоносія в магістральних теплопроводах, що розводять, і схемі останніх: тупикові (з протилежним напрямком руху теплоносія в подавальної та зворотній магістралях) і попутні (з рухом теплоносія в обох магістралях в одному напрямку).
За максимальною температурою гарячої води, що надходить у систему опалення: низькопотенційні (до 65 °С), низькотемпературні (до 105 °С) та високотемпературні (понад 105 °С).
Одним із найбільш вдалих варіантів схеми розведення опалення є двотрубна система розведення основних стояків з підведенням через колектор до поквартирної розводки. Поквартирна розводка виконується або за двотрубною периметральною або променевою схемою. Труби в підлозі прокладаються або гофрованій трубі, або з теплоізоляцією завтовшки не менше 9 мм. Останній варіант кращий. В обох випадках переміщення труби в результаті теплового розширення не впливають на нормальну роботу системи.
За кордоном останнім часом все більшого поширення набуває однотрубна система поквартирної плінтусної розводки з Н-подібним підключенням опалювальних приладів. Однією з переваг цієї схеми є саме легкість прокладання магістралей вздовж стін приміщення, що обслуговується.
Вертикальні системи опалення бувають з нижніми магістралями, що подають, і з верхніми магістралями, що подають. Обидві системи мають як переваги, так і недоліки. Наприклад, для того щоб реалізувати систему опалення з верхньою магістраллю, необхідно, щоб у будівлі було передбачено горище або верхній технічний поверх. При нижньому розведенні магістралі, що подають, розташовані в підвалі будівлі або на нижньому технічному поверсі.
У цьому випадку вся запірна та регулююча арматура легко доступна, можна легко проводити балансування, локалізацію аварій тощо.
На жаль, в даний час у багатоповерхових житлових будинках, особливо муніципальних, поширена практика заміни опалювальних приладів, передбачених проектом, на прилади зовсім іншого типу. При заміні опалювального приладу необхідно злити стояк (відомий випадок, коли для заміни опалювального приладу потрібно в ЦТП злити воду із системи опалення трьох житлових будівель, підключених до цього ЦТП). Відомо багато випадків, коли мешканці робили опалювальні лоджії з перенесенням опалювальних приладів. Був також випадок, коли відкритий балкон був перероблений у закритий, а для його опалення використовувалося п'ять радіаторів, підключених до одного стояка, практично припинилася циркуляція теплоносія по всьому поверху. Дуже часто при двотрубних системах опалення з термостатами мешканці знімають ці термостати (не термостатичну голівку, що в крайньому випадку допустимо, а саме термостат), внаслідок чого вода перестає надходити на верхні поверхи. У цьому відношенні більш стійкі однотрубні системи опалення за рахунок наявності замикаючої ділянки.
В одному з міст Підмосков'я чотири досить великі житлові 14-поверхові будівлі були оснащені панельними радіаторами. Приєднання систем опалення здійснювалося за незалежною схемою через ІТП. Будинки з теплим горищем, схема руху теплоносія "знизу-вгору". У верхній частині системи у теплому горищі встановлено ручний повітряний клапан. На всі чотири будівлі передбачено розширювальний бак досить великого обсягу. Три будівлі були підключені нормально, але в четвертій будівлі через помилку служби експлуатації система не була підключена до загальної замикаючої ділянки (до розширювального бака). В результаті панельні радіатори в квартирах верхніх поверхів перетворилися на повітрозбірники, і опалювальні прилади просто роздулися під дією надлишкового тиску.
Якщо є можливість оснастити двотрубну систему потрібним чином, а потім її кваліфіковано експлуатувати, можна застосовувати таку схему. Якщо таких можливостей немає, то надійніше використовувати однотрубну систему. Крім надійності, така система ще буде й дешевшою.
Якщо не виконувати ретельну теплоізоляцію стояків, то і при двотрубній системі опалення температура теплоносія в кожному опалювальному приладі буде відрізнятися. Так, у двотрубній системі опалення на останніх двох поверхах 16-поверхового житлового будинку температура теплоносія становить не 95/70 °С, а 80/65 °С, що спричиняє скарги мешканців.
Зараз іноді запозичується технічне рішення, ухвалене в європейських країнах, коли циркуляційний насос системи опалення встановлюється на прямій магістралі (гарячій). Тут слід пам'ятати, що у цих країнах, при параметрах теплоносія 90/70 °З, насоси встановлювалися, зазвичай, на зворотній магістралі. Потім при переході до параметрів 75/
65 °С, стало можливим встановлювати ті ж насоси і на прямій магістралі, оскільки вони цілком витримують зазначену температуру, а в системі за рахунок такої установки забезпечується додатковий напір, при якому система опалення працює більш стійко. Але у висотних будинках у верхній геометричній точці тиск має бути не менше 10 м вод. ст. В цьому випадку установка насоса на зворотній магістралі практично не впливає на роботу системи опалення, оскільки сам по собі тиск там досить великий.
Перехід у європейських країнах на параметри теплоносія з 90/70 °С на 75/65 °С призвів до того, що витрати теплоносія одразу збільшилися вдвічі, збільшилася площа поверхні опалювальних приладів, діаметр труб, що призвело до збільшення вартості опалювального обладнання. Однак у такому зниженні параметрів є певні переваги. По-перше, скорочуються безповоротні неповерненні тепловтрати (всі стояки добре теплоізольовані). По-друге, у системах з автономними джерелами теплопостачання, наприклад, електричними казанами, ці котли краще працюють при нижчих температурах води, що гріється (або антифризу).
Системи опалення з перекинутою циркуляцією з'явилися в 1960-х роках, коли широко застосовуються однотрубні системи опалення. За цієї схеми організації опалення теплоносій циркулює «знизу-вгору». Ця схема була запропонована для компенсації тепловтрат за рахунок інфільтрації.
В даний час при розрахунку системи опалення найчастіше враховується тільки вентиляційне навантаження. Ця величина стала для всіх поверхів багатоповерхової житлової будівлі. Інфільтрація залежить від висоти. На нижніх поверхах навантаження на систему опалення від втрат за рахунок інфільтрації вище, ніж на верхніх. Але при перекинутій циркуляції в опалювальні прилади нижніх поверхів подається теплоносій з більш високою температуроющо дозволяє компенсувати дещо вище опалювальне навантаження. Ще одна перевага подібної схеми - покращене видалення повітря. Є у такої схеми та недоліки. Один із недоліків – деяке зменшення коефіцієнта затікання, внаслідок чого гірше працюють опалювальні прилади, причому коефіцієнт затікання змінюється залежно від типу опалювального приладу.
Характеристики опалювальних приладів за нашими нормами визначаються за барометричного тиску 760 мм рт. ст. Це пов'язано з тим, що вітчизняні опалювальні прилади, навіть радіатори, досить велику частку теплоти передавали приміщенню за допомогою конвективного теплообміну. Конвективна складова залежить від того, який об'єм повітря омиває опалювальний прилад. Цей обсяг залежить від щільності повітря, що у свою чергу залежить не тільки від температури, а й від барометричного тиску. Тому, наприклад, при проектуванні системи опалення об'єкта, розташованого в Червоній Поляні, де барометричний тиск нижче 760 мм рт. ст. слід враховувати, що тепловіддача конвекторів зменшиться на 9–12 %, а радіаторів – на 8–9 %.
Традиційні опалювальні прилади чавунні радіатори(в основному секційні) – відрізняються високою надійністю при експлуатації у вітчизняних умовах, можуть використовуватись у залежних системах опалення будівель різного призначення, за винятком систем опалення з антифризом. Справа в тому, що через не дуже високу якість обробки місць з'єднання секцій радіаторів у цих вузлах замість паронітових прокладок застосовуються гумові ущільнення. Ці гумові ущільнення змінюють структурні властивості при взаємодії з антифризом.
В даний час на ринку представлені моделі чавунних радіаторів, які розраховані на робочий тиск не 9, а 12 атм. Слід зазначити, що, згідно зі Стандартом АВОК «Радіатори та конвектори опалювальні. Загальні технічні умови» (СТО НП «АВОК» 4.2.2–2006), пред'являються більш жорсткі вимоги до показників міцності опалювальних приладів: випробувальний тиск литих опалювальних приладів (у тому числі і чавунних, і алюмінієвих радіаторів) має перевищувати робоче на 6 ат. або в 1,5 рази, а тиск розриву – перевищувати робоче не менше ніж у 3 рази. З цього випливає, що радіатори, які випробовуються на 9 атм., можуть працювати при тиску 3 атм., а не 6, що декларується виробником. Також і радіатори, що випробувані на тиск 15 атм., розраховані на робочий тиск 9, а не 10 атм. Цей момент необхідно завжди мати на увазі, оскільки відомі випадки, коли імпортні чавунні литі радіатори руйнувалися через високий тиск.
Значною мірою висока частка чавунних радіаторів (частка споживання в Росії 46–48 %) визначається реаліями нашої експлуатації, оскільки теплоносій (вода) часто не відповідає вимогам, що висуваються до неї. Єдиний документ, у якому сформульовані вимоги до води, це "Правила технічної експлуатації електричних станцій та мереж Російської Федерації" (раніше цей документ мав номер РД 34.20.501-95). Пункт 4.8 цього документа носить назву «Водопідготовка та водно-хімічний режим теплових електростанцій та теплових мереж», і в цьому пункті пред'являються вимоги до води, що використовується в системах теплопостачання та, відповідно, у системах опалення, тим більше, якщо система опалення підключена до залежної схемою. Необхідно відзначити кілька важливих моментівцих правил технічної експлуатації, актуальних з точки зору застосування опалювальних приладів. Так, згідно з цим документом, вміст кисню у воді не повинен перевищувати 20 мкг/дм3.
У Європі зазначена вимога менш жорстка – кількість розчиненого кисню у воді не повинна перевищувати 100 мкг/дм 3 і ця норма практично завжди дотримується. Висловлювалися пропозиції гармонізувати у цій частині вітчизняні норми із європейськими. Проте досвід експлуатації вітчизняних систем опалення показав, що цих норм часто не дотримуються, завищуючись іноді в 10–100 раз. Якщо ж прийняти менш жорстку європейську норму та завищити її в стільки ж разів, наслідки можуть бути дуже серйозними.
Необхідно також на увазі, що чавунні секційні радіатори перед установкою слід перемонтувати, випробувати, а після установки - пофарбувати. Всі ці операції обумовлюють додаткові витрати, які можна оцінити з розрахунку близько 20 дол. США за 1 кВт. Цю додаткову вартість слід обов'язково включати у кошторис. Відомі випадки, коли в кошторис закладалися лише вартість безпосередньо самих радіаторів, а потім для компенсації неврахованих додаткових витрат, передбачені в проекті термостатичні та балансувальні клапани замінювалися дешевшими кульовими кранами. Ряд виробників пропонує свої радіатори вже повністю забарвленими та підготовленими до встановлення, відповідно, вартість таких радіаторів дещо вища. Щодо вартості чавунних радіаторів можна відзначити, що зазначена вартість схильна до досить помітних різких коливань. Зокрема, якийсь час тому спостерігалося різке зростання вартості таких приладів, хоча досі ситуація стабілізувалася.
Вартість вітчизняних моделей чавунних радіаторів в даний час становить 1400-1500 руб. / кВт. Додаткова вартість перегрупування, випробувань на герметичність, монтажу та фарбування становить 400–500 руб./кВт.
У чавунних радіаторів велика частка теплоти, близько 35 %, передається приміщенню за допомогою променистого теплообміну. Однак відомі випадки, коли некваліфікована служба експлуатації в ході ремонту приміщень виробляла фарбування таких радіаторів фарбою на основі порошкової алюмінієвої пудри («сріблястою»), тим самим відразу ж знижуючи тепловіддачу опалювальних приладів приблизно на 10–15 %.
Сталеві трубчасті радіатори та дизайн-радіатори(секційні, колончасті, блокові та блочно-секційні) відрізняються широкою номенклатурою та гарним зовнішнім виглядом. Ці прилади поставляються у повній будівельній готовності. Товщина сталі для голівки радіатора зазвичай становить 1,5 мм, а стінок вертикальних труб – 1,25 мм, хоча іноді поставляються прилади зі стінками труб товщиною 1,5 мм. У ряду виробників є моделі приладів зі спеціальним покриттям внутрішніх стінок, орієнтованим використання як теплоносія води низької якості.
Крім сучасного дизайну, як достоїнства цих приладів можна відзначити гігієнічність і травмобезпечність. Представлені моделі із вбудованим термостатом. Однак, прилади цього типу вимагають жорсткого дотримання правил експлуатації. Панельні та трубчасті радіатори частіше виходять з ладу не через розчинений у воді кисню, а через підшламову корозію через відкладення бруду.
Вартість сталевих трубчастих радіаторів становить 2500-3000 руб. / кВт. Частка споживання у Росії – 1,5–2 %.
Радіатори з алюмінієвих сплавів(Алюмінієві радіатори), як правило, відрізняються дуже хорошими дизайнерськими рішеннями. Серед їх переваг, крім сучасного дизайну, широка номенклатура, постачання повної будівельної готовності.
Для виготовлення алюмінієвих радіаторів зазвичай використовується силумін (сплав на основі алюмінію та 4-22% кремнію). Цей матеріал не дуже добре взаємодіє з теплоносієм, в якому багато розчиненого кисню або високий показник pH (можна нагадати, що нейтральне середовище відповідає значення pH, що дорівнює 7, кислому – нижче 7, лужному – вище 7). Алюміній та його сплави не дуже бояться кислого середовища. Виробники таких приладів зазвичай заявляють серед вимог до теплоносія показник pH, що дорівнює 7-8. Проте, згідно з вимогами згаданих вище «Правил технічної експлуатації електричних станцій та мереж Російської Федерації», значення рН для відкритих системтеплопостачання становить 8,3-9,0, закритих - 8,3-9,5, при цьому верхня межа допускається тільки при глибокому пом'якшенні води, а для закритих систем теплопостачання верхня межа значення рН допускається не більше 10,5 при одночасному зменшенні значення карбонатного індексу, нижня межа може коригуватися залежно від корозійних явищ в обладнанні та трубопроводах систем теплопостачання. В реальних умовах експлуатації показник pH теплоносія становить, як правило, від 8 до 9. З цього випливає, що формально в наших умовах алюмінієві радіатори не можна застосовувати, за винятком котеджів. У котеджах теплоносій циркулює по замкнутому контуру, внаслідок чого в системі через деякий час встановлюється хімічна рівновага, крім того, в системах опалення таких об'єктів тиск відносно невисокий.
Останнім часом деякі дилери вказують серед вимог до теплоносія розширений показник pH від 5 до 11. Однак досвід випробувань і реальної експлуатації показує, що при показнику pH, що дорівнює 10, в алюмінієвих опалювальних приладах відбувається інтенсивне руйнування різьблення. Так, при гідравлічних випробуванняхчерез руйнування різьблення з таких радіаторів вилітали пробки. Для запобігання подібним ситуаціям в останні роки виробники стали наносити на внутрішню поверхню таких опалювальних приладів спеціальне. захисне покриття. Крім того, для виготовлення опалювальних приладів стали використовуватися алюмінієві сплави. спеціального складунечутливі до високого показника pH. Це так званий «морський» алюміній – алюмінієвий сплав, що відрізняється високою корозійною стійкістю та міцністю.
Іноді ситуація посилюється ще й тим, що в системах опалення застосовуються оцинковані труби, внаслідок чого швидкість протікання електрохімічної реакції різко зростає. Щоб запобігти цьому, можна використовувати для переходів запірно-регулюючу арматуру в латунному або бронзовому корпусі.
Проблеми виникають також у тих випадках, коли в системі опалення з алюмінієвими опалювальними приладами на якійсь ділянці використовуються теплопроводи, виконані з міді. Наприклад, мідні трубкиможуть застосовуватись у теплообмінниках, встановлених у ІТП. І тут руйнуються не алюмінієві радіатори, саме мідні вироби.
У системах з алюмінієвими радіаторами, як показав досвід експлуатації, не завжди стійко працюють автоматичні відвідники повітря. Краще використовувати повітровідвідники ручні, причому, щоб уникнути спалаху вибухонебезпечної суміші, при виконанні цієї операції категорично заборонено користуватися відкритим вогнем.
Як було зазначено вище, алюмінієві радіатори можна використовувати у котеджах. Ще одна можлива сфера застосування таких опалювальних приладів – офісні будівлівеликих підприємств, у яких є власна висококваліфікована служба експлуатації, яка допускає заміни окремих опалювальних приладів на прилади з іншими характеристиками, суворо витримує задані режими експлуатації тощо.
У багатоповерхових житлових будинках алюмінієві радіатори застосовувати, як правило, не рекомендується. Взагалі, всі моделі алюмінієвих радіаторів вимагають жорсткого дотримання правил монтажу та експлуатації.
Вартість радіаторів з алюмінієвих сплавів 2000-2600 руб. / кВт. Частка споживання Росії дорівнює 16 %, зокрема 6 % становить частка біметалічних і біметалічних з алюмінієвими колекторами.
Для запобігання можливим проблемам, характерним для алюмінієвих радіаторів, – газовиділень, електрохімічної корозії тощо – були розроблені біметалічні радіатори. Ці опалювальні прилади дорожчі за алюмінієві приблизно на 20–25 %. Біметалеві радіатори бувають двох типів. У радіаторів першого типу (секційних, колончастих та блокових) повністю сталевий колектор. Цей сталевий колектор під великим тиском заливається алюмінієвим сплавом. В результаті у таких радіаторів утворюється добре розвинене зовнішнє ребра, як у звичайних алюмінієвих. Секції збираються на сталевих ніпелях. В результаті з боку теплоносія немає контакту сталі та алюмінію. Ці прилади за експлуатаційними показниками рівноцінні чавунним радіаторам. Однак такі прилади є досить складними у виготовленні. Наприклад, у сталевих заготовок лінійне теплове розширення вдвічі менше, ніж у алюмінієвого ребра. Внаслідок цього навіть невелика помилка при заливанні алюмінієвого сплаву може призвести до того, що монтажна висота секції буде відрізнятися від номінальної, що робить складання опалювального приладу неможливим у принципі. Є й інші технологічні складнощі. Через ці складнощі деякі виробники використовують лише окремі сталеві деталі, а самі колектори виготовляють із алюмінію. У приладах такого типу газоутворення внаслідок електрохімічної корозії повністю не запобігає, хоча й значно зменшується.
Вартість біметалевих радіаторів першого типу становить 2500-3000 руб./кВт, другого типу - 2400-2800 руб./кВт. Частка російському ринку зазначена вище.
За кордоном найпоширенішим типом опалювальних приладів є сталеві панельні радіатори. Їхні переваги – сучасний дизайн, широка номенклатура, повна будівельна готовність, висока гігієнічність (моделі без оребрення). Постачаються моделі із вбудованим термостатом.
Декілька варіантів приладів цього типу вітчизняного виробництва виготовлені зі сталі завтовшки 1,4 мм і розраховані на максимальний робочий надлишковий тиск теплоносія 10 атм. Мінімальний випробувальний тиск у разі становить 15 атм. Тут враховується та обставина, що для панельних радіаторів мінімально допустимий нормований тиск руйнування збільшується не в 3 рази, порівняно з максимальним робочим тиском теплоносія, як для литих опалювальних приладів, а в 2,5 рази, оскільки опалювальні прилади цього типу при підвищенні тиску ведуть себе трохи інакше. Вже за 9–10 атм. у них починається потріскування барвистого шару. Потім після перевищення величини тиску понад 15,5-16 атм. панельний радіатор починає роздмухуватися. Руйнування приладу зазвичай відбувається при тиску 25-30 атм. Таким чином, ці пристрої витримують всі заявлені параметри. Більше того, завдяки пружинним властивостям конструкційного матеріалу, ці опалювальні прилади дозволяють дещо гасити гідравлічні удари.
Усі моделі сталевих панельних радіаторів вимагають жорсткого дотримання правил експлуатації. Їх вартість становить 800-1300 руб. / кВт, частка споживання в Росії - 15%.
Конвектори(настінні, підлогові, з кожухом, без кожуха, сталеві, з використанням кольорових металів) відрізняються високою надійністю в експлуатації у вітчизняних умовах, можуть використовуватись у залежних системах опалення будівель різного призначення. Крім того, серед їх переваг – мала інерційність, широка номенклатура, сучасний дизайн, низька температура зовнішніх елементів конструкції конвектора, виключається небезпека опіків. Прилади поставляються у повній будівельній готовності, є моделі із вбудованим термостатом.
Серед конвекторів можна виділити два типи конструкцій. У конвекторів першого типу кожух сприяє утворенню ефекту тяги. Під час зняття кожуха тепловіддача опалювального приладу зменшується на 50%. У конвекторів другого типу кожух виконує чисто декоративну функцію, його зняття не тільки не зменшує тепловіддачу, але може підвищити ефективність приладу. Крім того, зняття кожуха сприяє зменшенню забруднення опалювального приладу, покращує умови його очищення. Однак для того, щоб визначити, якого типу конвектор встановлено, чи можна знімати кожух, власникам квартир слід проконсультуватися з фахівцями.
Вартість сталевих конвекторів становить 500-750 руб. / кВт, конвекторів з мідно-алюмінієвим нагрівальним елементом - 1500-2300 руб. / кВт. Частка споживання у Росії – 16%.
Окремо можна виділити спеціальні опалювальні прилади - конвектори, що вбудовуються в підлогову конструкцію, вентиляторні конвектори. Ці прилади призначені в основному для будівель «елітного» класу та котеджів. Їх вартість становить 3 000-10 000 руб. / кВт, частка споживання в Росії - 0,5-1%.
З досвіду експлуатації опалювальних приладів відомі випадки, коли через локальне попадання струменя холодного повітря з вікна, відкритого в режимі зимового провітрювання, локально замерзали та лопалися опалювальні прилади. Зазвичай такому замерзанню схильні чавунні і меншою мірою алюмінієві радіатори. Конвектори у разі практично ніколи не замерзають. Тому провітрювання стулки вікна з позиції захисту опалювальних приладів від розриву при замерзанні досить небезпечне. Переважно використовувати для провітрювання традиційні для нашої країни кватирки.
Для економії теплової енергії опалювальні прилади можуть бути оснащені термостатами. Тут необхідно звернути увагу на те, що термостат – це не запірна, а лише регулююча арматура, тому установка термостата в жодному разі не ліквідує необхідність встановлення кульових кранів для відключення окремих опалювальних приладів.
Однак для економії теплової енергії в системах опалення лише установки термостатів недостатньо. Термостат дозволяє регулювати теплове навантаження відповідно до фактичного теплового балансу приміщення, особливо великий ефект економії теплової енергії досягається в перехідний період, коли в теплий час досить часті перетопи. Однак у разі відсутності обліку теплової енергії встановлення термостатів забезпечує більшою міроюкомфортні умови в приміщенні, що обслуговується, ніж економію енергії, яка становить всього близько 5-8%. При підключенні кожної окремої квартири через колектори можливе встановлення поквартирного теплолічильника. Ці теплолічильники не призначені для комерційного обліку теплової енергії, але дозволяють проводити взаєморозрахунки з власниками кожної квартири з урахуванням показань теплолічильника на введенні в будинок: у порівнянні показників загального та квартирних теплолічильників встановлюється, яку частку спожитої теплової енергії оплачує кожен мешканець. Взагалі у Москві прийнято рішення про встановлення ІТП у кожному будинку, і в кожному ІТП, у свою чергу, встановлюється теплолічильник.
З установкою теплолічильників пов'язано багато проблем різного характеру. Наприклад, слід пам'ятати, що за кордоном процедура оплати спожитої теплової енергії за показаннями теплолічильника часто встановлюється на державному рівні. У нашій країні ця процедура не узаконена. Самі теплолічильники коштують досить дорого, крім того, потрібна їх періодична перевірка, яка також потребує фінансових витрат. В результаті для окремо взятого мешканця установка лічильника може бути з економічного погляду часом недоцільна, хоча установка лічильника вже змушує людей економити теплову енергію.
Ще одна проблема, яку потрібно вирішити при встановленні теплолічильника - виділення квартир, в яких установка лічильників взагалі недоцільна. В одному з регіонів Росії була проведена реконструкція цілого міського житлового кварталу, в ході якої у всіх квартирах були встановлені теплолічильники тахометрів («вертушки»). Однак були застосовані теплолічильники із чутливістю 36 кг/год. Ця чутливість порівнянна з розрахунковою витратою теплоносія для однокімнатної квартири, та лічильники однокімнатних квартирах просто не працювали. В результаті для однокімнатних квартир запровадили оплату за теплову енергію не за показаннями лічильника, а пропорційно площі квартири, проте при цьому вартість заклали і всю ту економію, яка досягалася в 2–3-кімнатних квартирах.
За низкою зарубіжних даних, досвід експлуатації багатоквартирних будівель у Європі показав, що з розрахунку системи опалення на перепад 90–70 °С установка теплолічильників виправдана лише у квартирах, площа яких перевищує величину 100 м 2 (зрозуміло, у разі правильно говорити про навантаження квартири, але, оскільки тут йдеться про однотипні квартири з гарним теплозахистом, герметичними вікнами і т. д., то можна умовно говорити про площу). У деяких країнах на рівні нормативних документівдозволено не встановлювати лічильники у квартирах площею менше 100 м2, у зв'язку з чим відносно дешеві муніципальні квартири обмежуються цією площею.
Якщо немає можливості встановити теплолічильник, облік спожитої теплової енергії може здійснюватися за допомогою розподільників теплової енергії, точніше, розподільників вартості спожитої теплоти. Ці прилади є лічильниками, показують загальну кількість спожитої теплової енергії, а дозволяють визначити вартість теплоти, спожитої кожною окремою квартирою. Однак тут має бути чітко та однозначно визначено процедуру оплати. Повинно бути законодавчо закріплено, в яких пропорціях оплачується опалення окремої квартири та місць загального користування. Наприклад, у європейських країнах, на відміну від Росії, узаконено, яку частку повинен доплачувати власник квартири за опалення громадських зон – сходових кліток, вестибюлів, приміщень для візків та велосипедів тощо.
При встановленні розподільників певні труднощі виникають із визначенням можливих місць їх установки (наприклад, на якому рівні вони повинні бути встановлені – одна третина від висоти приладу, посередині тощо). Прилади європейського виробництва розраховані переважно для установки на панельні або трубчасті радіатори. Встановлення цих приладів на конвектори потребує перерахунку показань. Крім того, ці прилади не розраховані на застосування в системах опалення, в яких рух теплоносія здійснюється за схемою «знизу-вгору», оскільки розподіл теплоносія в опалювальному приладі за такої схеми відрізнятиметься від розподілу теплоносія в приладі, підключеному за схемою «зверху-вниз ». Очевидно, що для розрахунку спожитої теплової енергії в останньому випадку потрібні спеціальні розрахункові коефіцієнти, причому свій коефіцієнт на кожну довжину опалювального приладу.
Розподільники бувають двох типів – з електронним датчиком температури та випарного типу, дешевші. При використанні лічильників випарного типу необхіднощоб до них був забезпечений доступ контролюючої організації. Оскільки лічильники встановлені всередині квартири, доступ до них неможливий. Електронні лічильники дозволяють організувати передачу даних радіоканалом, тому для зняття показань доступ в кожну квартиру не потрібен.
Ще одна проблема, пов'язана з встановленням теплолічильників та розрахунками за фактичне теплоспоживання, як показав у тому числі й закордонний досвід, ряд власників квартир відключають опалення, особливо у разі своєї відсутності у квартирі, та обігрів квартири здійснюється лише за рахунок теплонадходжень із сусідніх квартир. Вочевидь, у разі зростають витрати на опалення власників цих квартир. Один із можливих виходів тут – порядок оплати, коли певна частка оплачується пропорційно площі квартири, частина – на опалення громадських зон та частина – за показаннями квартирних теплолічильників чи розподільників.
Чи доцільно встановлювати автоматичний терморегулятор на опалювальних приладах за умови залежного приєднання системи опалення до теплових мереж?
З точки зору створення комфортних умов у приміщеннях та економії енергії встановлення автоматичних терморегуляторів є доцільним у будь-якому випадку. Однак необхідно визначити, чи дозволяє якість води, що циркулює в теплових мережах, використовувати цю регулюючу арматуру. Якщо мережна вода містить велику кількість забруднень, краще використовувати ручні терморегулятори.
Завантаження...