Современные приборы отопления - их классификация и особенности

Как выбрать оптимальные радиаторы

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

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

Существующие требования

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

Классификация критериев

Все критерии условно делятся на несколько групп:

Санитарно-гигиенические. Существуют стандарты, ограничивающие максимальную температуру поверхности. Приборы должны иметь наименьшую горизонтальную площадь, что не позволяет скапливаться большому количеству пыли. Форма установки должна позволять беспрепятственно выполнять уборку, удалять пыль и другие загрязнения, а также очищать поверхности, которые находятся рядом.

Экономические. Любая установка должна гарантировать оптимальное соотношение цены и эффективности, минимизировать затраты на изготовление, использование металла и обслуживание при эксплуатации.

Архитектурно-строительные. В последнее время большое внимание уделяется эргономичности и универсальности приборов. Они должны хорошо вписываться в существующие стилистические концепции и занимать небольшой объем пространства.

Монтажно-производственные. Любой агрегат обязан обладать достаточной прочностью и надежностью. А его монтаж не должен требовать привлечения суперпрофессиональной рабочей силы.

Эксплуатационные. Современные отопительные установки должны позволять регулировать теплоотдачу, обеспечивать достаточную тепло- и водоустойчивость при работе в максимально допустимых технических параметрах.

Теплотехнические. Важна максимизация теплового потока, который отдает теплоноситель из расчета на единицу площади помещения.

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

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

Виды теплопередачи

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

Конвективные системы.

Лучистые режимы.

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

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

Технические особенности конвективной системы

Типы электрических конвекторов

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

По материалу изготовления и форме конструкции они делятся:

На секционные батареи.

Трубчатые.

Панельные.

Пластинчатые модели.

В чем преимущества и недостатки каждого вида?

Секционные

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

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

Секции из чугуна

Чугунный прибор отопления

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

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

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

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

Секции из алюминия

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

Алюминиевый радиатор

Алюминиевые установки имеют улучшенные технические показатели:

Высокий уровень теплоотдачи и идеальную плоскость поверхности.

Усовершенствованный способ конвекционной передачи.

Небольшой вес каждой секции — до полутора килограммов против восьми.

Уменьшенный объем используемого теплоносителя — для заполнения одной секции расходуется 0,25 литров воды.

Быстрый нагрев помещения.

Возможность установки автоматических узлов, регулирующих режим работы каждой секции.

Широкий диапазон рабочих давлений.

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

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

Биметаллические секции

Радиаторы отопления биметаллические

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

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

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

Трубчатые приборы

Радиаторы в интерьере

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

В продаже можно найти три разновидности трубчатых батарей:

Стальные изделия.

Трубчатые конвекторы.

Полотенцесушители.

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

Стальные трубчатые радиаторы

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

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

Трубчатые конвекторы

Стальные трубчатые конвекторы

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

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

Полотенцесушители

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

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

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

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

Панельные батареи

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

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

Технические особенности этой модели таковы:

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

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

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

Пластинчатые батареи

Стальной радиатор

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

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

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

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

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

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

Технические особенности лучистой системы

Движение тепла при лучистой системе

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

Положительные моменты

Лучистые отопительные приборы имеют КПД 95%, что объясняется прямым преобразованием электроэнергии в тепловую. Для сравнения — у конвертерных систем этот показатель равен 50%. Нельзя верить утверждениям производителей, что они смогли достигнуть в этом плане 100% показателей. Это противоречит законам физики. Эффективность любого прибора, закрепленного на стене, падет на 30%. К тому же он «съедает» полезное пространство и прогревает воздух, который находится под потолком. А человек «пользуется» уже остывшим воздухом, который стремится к батарее.

Лучистый прибор гораздо быстрее прогревает комнату. Даже при его отключении помещение долго остывает. И все это происходит за счет того, что нагревается не воздух, а предметы, которые потом сами отдают тепло.

Отсутствие конвекции исключает перемещение воздушных масс, а также перепад температур. В результате не

Режимами обогрева в лучистых отопительных приборах можно управлять, регулируя температуру и создавая более комфортные условия.

Работают описываемые установки всегда бесшумно. Кроме того, любой агрегат легко монтировать, переносить в удобное для себя место, а также демонтировать.

Современные модели потребляют на 30% меньше электроэнергии.

Виды приборов

Существует два вида лучистых приборов:

Длинноволновые модели.

Инфракрасные обогреватели.

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

Другие разновидности

Какой теплый пол лучше

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

Теплые полы

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

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

Излучающие пленки

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

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

Обобщение по теме

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

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