Радиаторы. Сталь, алюминий или чугун?

Радиаторы. Стальные, алюминиевые или чугунные?

В этой статье я расскажу про самые популярные тепловые приборы в системах отопления домов и коттеджей.

Мы выясним, у какого материала наибольшая теплоотдача и в каких случаях нужно выбирать тот или иной тип радиаторов.

     Всем нам знакомы с детства приборы отопления. В советские годы они сильно отличались от современных, но и теперь можно еще увидеть раритетные радиаторы в старых квартирах, подъездах, магазинах, общежитиях, разных производственных помещениях. Они представляли собой трубы, на которые наваривались металлические пластины. На заводах вообще не заморачивались и просто вваривали трубу 10-15 см в диаметре. Естественно, ни о какой эстетике речи тогда не было.

     Сейчас многое изменилось, даже в магазинах, офисах устанавливают современные стальные, алюминиевые или чугунные радиаторы, не говоря уже о собственных частных домах и коттеджах. Хозяин собственного дома хочет, чтобы вид приборов отопления органично вписывался в общую концепцию жилых помещений, или даже чтобы радиаторы были частью дизайнерского решения.

- Что такое радиатор?

     Некоторые путают радиаторы отопления с автомобильными радиаторами. Действительно, они одинаково называются, но выходит интересная ситуация, что если автомобильный радиатор служит для охлаждения двигателя, то радиатор отопления – наоборот, для нагрева помещения.

     С этим разобрались, поехали дальше. Радиатор (новолат. radiātor — «излучатель») — устройство для рассеивания тепла в воздухе путем излучения и конвекции. В быту радиаторы называют просто батареями. Стандартная система отопления состоит из генератора тепла, того, что производит тепло, и тепловых приборов, того, что передает тепло воздуху в помещении. Конечно, есть и такие системы, где нет радиаторов, например в воздушном отоплении, там процесс нагревания происходит непосредственным образом. Но наша задача сейчас состоит в том, чтобы выяснить, почему батареи завоевали такую популярность и заслуженно ли.

     Итак, источник тепла – котел, нагревает воду, затем ее нужно доставить к радиаторам, т.к. они имеют максимальную теплоотдачу. Радиаторы передают тепло нагретой воды воздуху двумя основными способами – путем конвекции и излучения. Эти приборы устроены так, что сверху нагретый воздух поднимается вверх, т.к. становится легче, а сбоку они излучают тепло. Излучение является самым комфортным видом передачи тепла. Такой принцип есть в водяных теплых полах и даже в наших деревенских печах.

- Где разместить радиаторы?

     Главная задача радиатора – передать тепло нагретой воды в помещение. Но у любого помещения существуют теплопотери и больше всего холод проникает через окна, поэтому приборы отопления устанавливают под ними.

     Еще пара слов про теплопотери. Естественно, что прежде всего нужно обеспечить наименьшие тепловые потери в доме, т.е. хорошо утеплить стены, пол и крышу. Вообще, можно сказать, что эффективность всей системы отопления прямо пропорциональна утепленности помещения, и если не уделить этому должного внимания, то польза от радиаторов будет соответствующей.

     В принципе, жестких требований к месту установки радиаторов не существует. Если окна низкие, т.н. французские окна, то радиаторы можно повесить рядом. Также существуют специальные внутрипольные конвекторы с принудительной подачей теплого воздуха – с вентилятором. Применение таких конвекторов позволяет сэкономить пространство и эффективно ограничить поток холодного воздуха от окна. Конвекторы могут быть низкими 10-15см и монтируются на коротких металлических ножках.

     Существует мнение, что низкие окна потеют, если не устанавливать под ними внутрипольные конвекторы, но на своих объектах я этого не замечал. У нас было много домов с низкими окнами, где размещались и радиаторы (рядом с окном) и водяные теплые полы, и нигде запотевших окон я не видел.

     Итак, радиаторы лучше всего размещать рядом с источником теплопотерь – окном, входной дверью, в тамбуре, на лестничной площадке и т.д. Возможно, вы захотите сделать все согласно собственному дизайн-проекту, в таком случае вам придется импровизировать. Существует много вариантов нестандартного размещения батарей, например в нише. Также есть различные дизайн-радиаторы вертикального исполнения, их размещают на стене на видном месте как предмет интерьера.

     К приборам отопления относятся и полотенцесушители, которые обычно устанавливаются в санузлах. Но в отличие от радиаторов, которые относятся к системе отопления, полотенцесушители чаще всего подключаются к системе горячего водоснабжения. Это делается потому, что система отопления работает только в холодное время года, в то же время горячая вода потребляется круглый год, соответственно полотенцесушитель тоже будет нагреваться и зимой и летом.

- Какие радиаторы лучше – стальные, алюминиевые или чугунные?

     Однозначного ответа на этот вопрос не существует, иначе не было бы и самого вопроса ). Но можно с уверенностью сказать, что все эти радиаторы – самые популярные на сегодняшний день. Просто в каждом случае те или другие оказываются более практичными и эффективными.

Стальные радиаторы.

     Одни из самых популярных радиаторов – стальные. Они используются в системах отопления с газовыми, твердотопливными и электрическими котлами, в частных домах и квартирах. У них много плюсов и почти нет минусов. Из положительных качеств – высокая теплоотдача, эстетический внешний вид, обладают средней тепловой инерцией. Слабые места – выдерживают относительно невысокое давление (10-15Бар), не допускают слива воды из системы отопления, в связи с чем ржавеют.

Алюминиевые радиаторы.

     Эти радиаторы очень популярны и в частном домостроении и в многоэтажках. В первую очередь, они выполнены из алюминия – металла, обладающего наибольшей теплоотдачей. Поэтому в системах с газовыми и электрическими котлами алюминиевые радиаторы будут служить наиболее эффективно. Какие еще плюсы?

     Итак, плюсы алюминиевых радиаторов: самая большая теплоотдача, высокая тепловая инерция (т.е. быстро нагреваются, но и быстро остывают), выдерживают очень большое давление (от 16 до 32 и более атмосфер), красивый внешний вид. Способность выдерживать высокое давление, а также устойчивость к агрессивным средам позволило алюминиевым радиаторам завоевать рынок высотного строительства. Сейчас очень часто хозяева квартир меняют старые чугунные радиаторы на новые алюминиевые.

     Минусов у этих радиаторов почти нет. Единственное слабое место алюминия – они быстро остывают, как только в них перестает поступать горячая вода. Такое качество не подходит к системам с твердотопливными котлами, т.к. котел работает не постоянно, поэтому в такой системе наилучшим будет применение чугунных радиаторов.

Чугунные радиаторы.

     Это третий вид самых популярных видов радиаторов. Когда-то чугунные радиаторы были самыми популярными, до распространения стальных и алюминиевых. Их монтировали и в коттеджах, и в деревенских домах с паровым отоплением, и в многоэтажных квартирах. И, в принципе, к их эффективности и практичности никогда не было вопросов, нет их и сейчас.

     Какие же слабые места у чугунных радиаторов? Они есть, но только в определенных случаях. Во-первых, их не очень эстетичный внешний вид. Это относится к тем радиаторам, которые устанавливались в прежние времена. Но сейчас появилось много современных вариантов исполнения в стиле ретро, на кованых ножках, с нанесением различных рисунков. В домах с соответствующим дизайном они вполне гармонично вписываются.

     Во-вторых, большой объем воды в системе чугунных радиаторов. И опять же, это качество влияет на эффективность при работе с газовыми или электрическими котлами, т.к. котлу приходится нагревать этот объем воды, затрачивая больше энергоносителя (газа, электричества), чем в системе с меньшим объемом, например с алюминиевыми или стальными радиаторами. Но с твердотопливным котлом лучше использовать чугунные, т.к. они дольше остывают, чугун обладает наименьшей тепловой инерцией.

     Плюсы чугунных радиаторов: долговечность, надежность, способность выдерживать высокое давление, низкая тепловая инерция (для систем с твердотопливными котлами), ретро-дизайн.

- Как правильно смонтировать радиаторы?

     Существует несколько способов монтажа радиаторов. Среди них последовательный и параллельный способы подключения, гравитационная система, система с принудительной циркуляцией, а также лучевая разводка, однотрубная и двухтрубная системы. Давайте рассмотрим все эти способы.

Гравитационная система.

     Примеры монтажа первых систем радиаторов представляли собой т.н. способ «самотеком» или гравитационные системы. Суть такого способа в том, что вода при нагреве поднимается вверх, а затем движется по наклонным трубам самотеком, проходя через радиаторы и нагревая их. При этом трубы применялись большого диаметра, не менее 50мм, обычно стальные, хотя затем и полипропиленовые. Не так давно у меня был объект, где заказчик решил сделать такую систему, т.к. в его деревне были проблемы с электроэнергией.

     В такой системе обычно применяются чугунные радиаторы, источником тепла может служить напольный энергонезависимый газовый или твердотопливный котел. Плюс такой системы в том, что она является энергонезависимой, т.е. не требует электричества, это особенно важно в тех местах, где существуют проблемы с подачей электроэнергии или ее нет вообще. Т.е не имея ни газа, ни электричества, можно сделать систему отопления, работающую на твердом топливе – дровах, угле и т.д.

      Расширительный бак открытого типа устанавливается в самой верхней точке (на чердаке). Если есть возможность использовать электричество, то можно на обратке (обратном потоке, втекающем в котел) поставить электрический насос, это повысит эффективность системы. В этом случае система станет закрытой (под давлением, обычно 1,3-1,5 атм.) и бак придется заменить на закрытого типа с мембраной.

Система с принудительной циркуляцией.

     Если вопросов с электричеством не возникает, то в системе отопления обычно применяют принудительную циркуляцию. Это осуществляется путем установки электрического циркуляционного насоса, а также расширительного бака закрытого типа. Насос всегда находится в рабочем режиме. В газовых котлах настенного типа он уже встроен в котел вместе с расширительным баком. Сегодня эта самая популярная система, т.к. электричество есть уже почти везде.

- Однотрубная или двухтрубная система, последовательно или параллельно?

     Многим из нас знакома ситуация, когда в одной комнате радиатор теплый, а в другой холодный. Казалось бы, раз котел нагревает воду и она поступает во все радиаторы, то и тепло должно быть везде. Но получается, что в однотрубной системе (или при последовательном подключении радиаторов), тепла нагретой воды может не хватить всем радиаторам. Например, последовательно подключены 5 радиаторов, при проходе через первые четыре горячая вода постепенно остывает, передавая тепло радиаторам, а к последнему она доходит уже совсем остывшей.

    Проще говоря, в однотрубной схеме отопления подачей и обраткой служит одна труба. Это самая неэффективная система, поэтому сейчас  применяют только параллельный способ подключения радиаторов. А вот по типу разводки трубопроводов можно использовать или двухтрубную или лучевую систему.

Двухтрубная система.

     Для того, чтобы в каждый отопительный прибор поступал теплоноситель одной температуры, используется параллельный способ подключения радиаторов, а также двухтрубная система. Это значит, что вместо одной трубы, связывающей все радиаторы, вдоль радиаторов ведется две трубы – подача и обратка, т.е. горячая вода идет по одной трубе, а холодная по другой, чтобы не мешать эти потоки.

     Также, чтобы не нагружать систему, делаются т.н. две «ветки» от котла, в одну и другую сторону, чтобы количество радиаторов на каждой «ветке» было примерно одинаковым. Это позволяет применять трубы небольшого диаметра до 25мм. Такой способ разводки радиаторов применяется обычно в небольших домах, а также там, где нет возможности спрятать в стяжку трубопроводы.

Чаще всего в двухтрубных системах применяются полипропиленовые или металлопластиковые трубы.

Лучевая система.

     В системах отопления частных домов с использованием радиаторов чаще всего применяется лучевой способ. При этом радиаторы подключаются параллельно через специальный коллектор или «гребенку», устройство, распределяющее один поток теплоносителя от котла на несколько приборов, обычно до 10шт. Коллектор можно установить в топочной, котельной, или в любом подходящем месте, либо снаружи стены, либо разместить в нише в специальном металлическом ящике.

     Трубопроводы от коллектора к радиаторам тянутся по полу в специальной пластиковой гофре (пешеле), а затем заливаются чистовой стяжкой. Трубопроводы используются металлопластиковые или из сшитого полиэтилена диаметром 16мм. В таком способе исключается возможность ошибки с выбором диаметров труб, а также эффекта «последнего холодного радиатора».

На коллекторе есть краны, с помощью которых можно регулировать потоки, а также отключать вовсе при необходимости.

Автоматика радиаторов.

     Для более точной регулировки температуры нагрева радиаторов применяются термостатические краны с термоголовками. Термоголовка представляет собой устройство, заполненное специальным газом или жидкостью, которое автоматически приоткрывает или призакрывает входное отверстие в радиатор. Такие автоматические краны очень полезно устанавливать в домах с больших количеством радиаторов, чтобы меньше нужно было самому ходить и подкручивать краны на приборах отопления.

Ну, вот и все самое важное, что касается радиаторов отопления. Мы будем еще возвращаться к этой теме в наших новых статьях, особенно уделим внимание дизайнерским радиаторам.

Удачи Вам в выборе своих радиаторов!

C уважением,

Алексей Чернышев