Пластинчатые радиаторы отопления

Что такое радиаторы отопления, знают все, а вот как выглядят пластинчатые радиаторы отопления, представить могут немногие. Между тем, это просто более эффективно отдающие тепло отопительные приборы из металла, сделанные из трубок прямой или криволинейной формы, по которым течет все тот же теплоноситель. Но для ускоренной и более полной отдачи тепла к трубкам приварены или прикреплены обжимом пластины, которые увеличивают во много раз площадь теплового обмена между радиатором и атмосферой в помещении. Используют пластинчатые батареи отопления как при подключении централизованного отопления, так и в работе с автономными отопительными системами, в частных домах, квартирах, общественных и производственных помещениях. Их подключение обеспечивает экономию энергоносителей, самих радиаторов, минимизацию схемы отопления и высокий КПД системы. Варианты моделей пластинчатых радиаторов

Конструкция и назначение пластинчатых радиаторов

Выбрать, купить и установить можно любой радиатор, но он будет бесполезным, если помещение или здание не утеплено – только в паре с термоизоляционными работами пластинчатый радиатор проявит себя наиболее эффективно. К тому же, эффективность радиатора – это не высокая температура теплоносителя, которая отдается в воздух через трубки и пластины, а удерживание постоянной и комфортной температуры в комнате в течение всего времени. Поэтому при правильном решении вопроса о поверхность таких батарей отопления нельзя обжечься – во-первых, температура не будет критичной, а во-вторых, пластины закрыты металлическим кожухом.

Если подходить к вопросу принципиально, то радиаторы отопления пластинчатые являются конструктивным вариантом конвекторов с разницей в количестве трубок и пластин (трубок меньше, пластин – больше). Внутреннее устройство пластинчатого радиатора

Аналогично радиаторам панельного образца, в пластинчатых приборах существует классификация по количеству теплообменных трубок и панелей (пластин), которые изготавливаются методом горячей штамповки и точечной сварки. За счет плотного соединения тепло отдается не только с поверхности пластин, но и с остальных площадей прибора – с трубок и даже соединительных швов и стыков. Маркировка же приборов происходит таким образом: если радиатор имеет одну панель (пластину на корпусе) и один теплообменник, то маркируется он как класс «11». Три пластины и две трубки – «32» класс, и т.д.

Если вы хотите купить и установить новый радиатор в магазине или заменить старый, то в комплекте с новой моделью вы получите монтажный набор и инструкцию по сборке и креплению. В зависимости от конструкции прибора его подключение может быть резьбовым или сварным, что зависит от устройства ввода-вывода теплоносителя. Кроме того, потребуется подсоединение крана Маевского и термостатом или двух отдельных приборов – собственно крана Маевского и отдельного термостата. Термостатический клапан врезать совсем не обязательно, но он позволит автоматически регулировать температуру в отдельном помещении путем ограничения поступления теплоносителя в змеевик радиатора. Последние модели пластинчатых батарей часто оснащаются встроенными термостатами и кранами. Пластинчатые отопительные радиаторы с термостатом

Определение тепловой мощности пластинчатых приборов отопления

Формула для определения тепловой мощности, которую может отдать стальной пластинчатый радиатор отопления, и реальный пример расчета этого параметра, приведены ниже. Чтобы вычислить мощность прибора, достаточно знать коэффициент потерь тепла отапливаемого помещения, площадь комнаты и ее полный объем. В паспорте любого радиатора указана его расчетная мощность при температуре горячей воды в системе 60 0 С. Также в приложенной документации указываются рекомендации по обогреваемой площади для конкретной модели радиатора.

Тепловая отдача (мощность) отопительных приборов зависит от длины корпуса и количества пластин. Стандартная высота радиаторов – 200 мм, количество пластин варьируется. Например, отдача тепла для радиатора с одной трубкой и длиной корпуса 600 мм будет равняться ≈ 347 W. При увеличении длины до 3000 мм теплоотдача увеличится до 1730 W. Но при той же длине корпуса (3000 мм) и увеличении трубок до 4-х теплоотдача будет уже 4179 W, а пир длине корпуса в 1000 мм четыре трубки с теплоносителем дадут 1393 W мощности. Поэтому, какой радиатор лучше купить для конкретного помещения, определяется, исходя из следующих требований:

1. На обогрев 1 м 2 помещения с высотой потолка 3 м нужно израсходовать 100 W;
2. Для помещения площадью 16 м 2 радиатор должен иметь тепловую мощность 1600 W при том, что в помещении обустроено не более одного окна, комната не угловая и потолок имеет высоту не более 3 м. При других начальных условиях вводятся поправочные коэффициенты Kp:
3. Для двух окон Kp = 1,8 / 1600 х 1,8 = 2880 W;
4. Для углового помещения Kp =1,8 / 2880 х 1,8 = 5184 W;
5. Для потолка высотой 2,65 метра Kp =2,65 / 3,0 = 0,88 / 5148 W х 0,88 = 4547 W;
6. Для ПВХ окна Kp =0,8 / 4547 W х 3637 W.

Стандартное металлопластиковое окно в ширину имеет 1400 мм, поэтому для полноценной преграды холодных потоков воздуха под ним устанавливается радиатор из четырех секций длиной 1400 мм, имеющий мощность 1950 W. Таблица мощности

Отопительный радиатор работает так:

1. Под давлением или самотеком теплоноситель движется по трубкам батареи, нагревая их;
2. Трубки нагревают пластины, приваренные к ним, и вместе конструкция нагревает воздух между элементами радиатора, который поднимается вверх, к потолку помещения;
3. Холодные воздушные массы под давлением теплого воздуха опускаются вниз, к радиатору, где нагреваются;
4. Далее цикл повторяется.

То есть, в любых радиаторах теплоносителем обогрев помещения происходит за счет конвекции воздуха.

Пластинчатые радиаторы имеют одну отличительную особенность: из-за небольшого диаметра змеевика по ним в единицу времени проходит недостаточное для обогрева помещения количество теплоносителя, поэтому необходимо или держать температуру в котле постоянно высокой, или устанавливать радиаторы с большим количеством пластин (секций). Радиаторы большой мощности

Чтобы увеличить КПД пластинчатой батареи отопления, на ее корпус надевают металлическую гофру, которая одновременно выполняет роль защитного кожуха. Гофрированная поверхность увеличивает площадь теплоотдачи, что приводит к увеличению объема теплого воздуха.

В старых моделях пластинчатых радиаторов конвекция (движение) воздуха происходило естественным путем – за счет перемещения теплых и холодных потоков воздуха. Новые модели имеют встроенные электровентиляторы, и поэтому стоит только увеличить температуру теплоносителя без увеличения площади радиатора, чтобы добиться максимально возможной теплоотдачи прибора. То есть, в современных моделях происходит искусственная (принудительная) конвекция. Пластинчатый радиатор с вентилятором

На сегодняшний день производители предлагают купить радиаторы из следующих материалов и разной конструкции:

1. Радиатор стальной имеет и трубки, и пластины из стали. Хоть прочность у него высокая, но теплообмен отличается инерционностью;
2. Радиатор медный имеет увеличенную мощность и теплообмен. Все это сопровождается высокой стоимостью прибора, но, если вы надумали купить его, выбирайте медный змеевик и стальные пластины: так выйдет дешевле, и не скажется на качестве и долговечности радиатора;
3. Радиатор алюминиевый – самая дешевая модель с минимальной инерцией теплоотдачи, но остывает он так же быстро, как и нагревается. Корпус не такой прочный, как у первых двух моделей, а сам металл поражается коррозией из-за некачественного теплоносителя. Поэтому в центральном отоплении такие приборы лучше не устанавливать.

Радиаторы из разных сплавов

Преимущества и недостатки пластинчатых приборов отопления

Достоинства:

1. Простая и надежная конструкция;
2. Дешевая стоимость, ремонт и обслуживание;
3. Длительность эксплуатации;
4. Быстрый прогрев обогреваемых помещений.

Пластинчатые радиаторы из стали способны работать под давлением до 20 at и пир температуре теплоносителя до 120 0 С. Дизайн современных приборов разительно отличается разнообразием от моделей старого образца, и это качество помогает не только не нарушать дизайн и интерьер помещений, но и создавать новый, так как красивый и оригинально оформленный радиатор нет нужды прятать за панелями или кожухами.

Недостатки:

1. Помещения в доме обогреваются только за счет естественного перемещения воздушных масс, и увеличение теплоотдачи возможно только включением в схему электровентилятора;
2. Высокая инерционность пластинчатых радиаторов из любого металла или сплавов за счет тонких стенок приборов – металл быстро нагревается, но точно так же быстро и остывает при прекращении подачи теплоносителя;
3. Сложность ухода за радиатором – из-за небольших расстояний между пластинами между ними трудно убирать пыль.

Пластинчатые радиаторы в оформлении интерьера

Подключение радиаторов

1. Как уже известно, пластинчатый радиатор перед продажей комплектуется краном и клапанным вкладышем с термостатом для автоматической регулировки температуры теплоносителя и воздуха в помещении;
2. Некоторые модели оснащаются механизмами подключения радиатора к отопительному контуру под полом или вмонтированному в стены помещения;
3. Основные схемы подключения радиаторов – боковая или нижняя:
   1. При боковом присоединении подключения штуцера радиатора находятся по бокам, что не мешает подключать их к вертикальному стояку. При горизонтальном подключении радиатор присоединяется через фитинг.
   2. При нижнем присоединении штуцера радиатора выводятся снизу, поэтому горизонтальное подключение не представляет проблемы, а для вертикальной схемы радиатор подключается через фитинги.
4. Из-за высокой инерционности стальных радиаторов их подключают к системе с принудительным движением теплоносителя, чтобы повысить и ускорить теплоотдачу;
5. Для стальных приборов отопления включение в схему с открытым расширительным бачком чревато быстрым развитием коррозии из-за присутствия в теплоносителе большого количества кислорода, поступающего из воздуха. Из-за этого кислотность теплоносителя повышается, и внутренняя поверхность змеевика батареи отопления начинает разрушаться. Соответственно, время безремонтной эксплуатации радиатора уменьшается;
6. Если других решений нет, и необходимо устанавливать радиатор в открытую отопительную систему, то тепловой контур защищается антидиффузионным барьером, который не пропускает воздух в трубы отопления.

Нижнее подключение радиатора

Боковое подключение радиатора

Практические и организационные выводы

Принцип работы пластинчатых приборов такой же, как и у водяных – они увеличивают и удерживают температуру в комнате за счет потоков теплого воздуха.

1. Надежность и прочность стальных радиаторов намного выше, чем у приборов из других сплавов и металлов, поэтому они рекомендованы к работе в центральной системе отопления.
2. Медные радиаторы не разрушаются от коррозии, но в системах с высоким давлением их лучше не устанавливать. Еще один недостаток – высокая цена.
3. Алюминиевые радиаторы дешевле всех, имеют отличную теплоотдачу, но слабый механически корпус, который тоже быстро коррозирует в кислотной среде.

Так как подключение пластинчатых отопительных приборов осуществляется через нижние или боковые штуцера, их можно монтировать прямо на пол, встраивать в поверхность пола или вешать на стену комнаты. Для каждого отдельного случая можно подобрать свое оформление и техническое оснащение прибора.

Расчет мощности стальных радиаторов

Жители таких стран, как Украина и Россия, например, озадачены проблемой отопления больше, чем европейцы, поскольку зачастую холодное время года занимает около 7-8 месяцев в году. Именно поэтому каждый человек, живущий в подобных климатических условиях, старается подойти к вопросу выбора системы отопления с предельной ответственностью, а особенно – к расчету мощности радиаторов.

Схема расчета значительно отличается от ситуации с теплыми полами, когда во внимание берется только площадь. Стальные радиаторы требуют учитывать и высоту потолка, то есть полный объем комнаты, в которой будет устанавливаться либо заменяться отопительная система.

Процесс расчета не так страшен, как кажется, достаточно знать определенные несложные формулы. Принцип работы радиатора прост: нагретый им воздух поднимается наверх, холодный опускается вниз и опять нагревается. За это время воздух вверху успевает остыть и цикл повторяется снова. Этот процесс называется конвекцией.

Наглядный пример

Допустим, возникла надобность подсчитать мощность радиатора для комнаты, квадратура которой составляет 15 кв.м., а высота потолка – 3 метра. Путем несложных вычислений получаем объем воздуха, заполняющего помещение, который нагревается отопительной системой – 45 куб.м. Следующий этап – подсчет требуемой мощности. Полученная ранее цифра умножается на мощность, затрачиваемую на обогрев кубометра воздуха в том или ином регионе. Например, для Кавказа и восточных стран эта цифра составляет 45 Вт, а для северных регионов – 60 Вт. Для примера предположим, что подходящий показатель – 45 Вт. Таким образом, получаем мощность, которую затрачивает система отопления на обогрев комнаты в 45 кубометров – 2025 Вт.

Выбор радиатора

Для подбора оптимального вида радиатора, а именно стального, существует специальная таблица расчета мощности стальных радиаторов. Имея рассчитанную мощность, затрачиваемую на обогрев помещения, и такую таблицу, нужно только посмотреть по ней, какой должна быть ширина и высота оборудования, а также его тип. Пример подобной таблицы приведен ниже.

Для текущего случая рассмотрим тип 22, который является наиболее востребованным и обладает приличными достоинствами. Согласно данной таблице, оптимальные размеры батареи составляют 600х1400, мощность составит 2015 Вт.

От чего зависит теплоотдача радиаторов отопления

Как правило, такие таблицы предоставляются изготовителями оборудования или продавцами в магазинах. Также будет полезно учесть следующие нюансы:

• Необходимо узнать температуру теплоносителя. Чем она выше, тем сильнее будет нагрет радиатор, следовательно, уровень теплоотдачи также выше. Эту температуру следует сравнить с характеристиками покупаемого товара. Только в случае их совпадения работа будет безопасной.
• Размер батареи имеет значение. Чем объемнее ее габариты, тем больше времени проводит в ней теплоноситель. То есть, чем больше, тем горячее.
• Учитываем теплопроводность. Стальные радиаторы отопления изготавливаются из листовой стали, толщина которых – около 1,5 мм. Благодаря этому система отопления нагревается быстро.

Все эти параметры оказывают влияние на мощность, поэтому на них стоит обратить свое внимание при выборе.

Особенности стальных батарей

Панельные радиаторы изготавливают из двух листов стали, соединенных между собой. Внутри этих листов находятся 5 каналов: 2 горизонтальных (вверху и внизу) и 3 вертикальных (через каждые 10 см длины). Большим минусом является тот факт, что эти каналы слишком узкие, поэтому важно, чтобы в теплоносителе не находилось никаких примесей. К сожалению, с централизованной системой этого достичь невозможно, поэтому, покупая стальные радиаторы, попутно обычно покупается специальный фильтр.

Мощность стальных радиаторов отличается для разных типов, средний ее показатель составляет 0,1-0,14 кВт на одну секцию.

• 11 – односекционный, имеет один конвектор, мощность равна 1,1 кВт.
• 22 – имеет две секции и два конвектора, мощность составляет 1,9 кВт.
• 33 – трехсекционный и имеет три конвектора. Мощность такого радиатора – 2,7 кВт.

Последствия неправильного подбора батареи

Во-первых, можно достичь перетапливания. Это значит, что в комнате становится до такого уровня жарко, что открывается окно и держится постоянно в открытом положении. Это неблагоприятно для организма, а также чревато непомерными счетами за электроэнергию.

Во-вторых, если неправильно осуществить подбор и мощность батареи будет ниже требуемого уровня, то даже при пиковой возможной нагрузке в помещении все равно будет всегда невысокая температура.

Ну и в-третьих, если батареи слабые, то перепады давления очень скоро приведут их в непригодность, что может стать причиной аварии.

Расчет проведен – что дальше?

После того, как все расчеты проведены и батареи выбраны, процесс не заканчивается. Следующий шаг – подбор трубопровода, кранов, подсчет количества необходимых радиаторов, измерение длины труб. Затем подсчитывается объем системы и подбирается котел.

Каждому человеку комфортно жить в тепле. И для того, чтобы это тепло обеспечить, придется отнестись к системе отопления с максимальным вниманием и ответственностью. Производители предлагают массу вариантов батарей, труб, кранов и котлов, остается только выбрать подходящее. А для того, чтобы это сделать, необходимо немного знаний.

Во-первых, должно быть понимание, с какой целью будет использоваться помещение, ниже или выше какого уровня не должна быть температура. Также стоит учитывать массу тонкостей. К примеру, рекомендуется сделать проект, в котором будет точно рассчитано теплопотери и мощности радиаторов. Оптимально будет устанавливать последние в той зоне комнаты, где обычно холоднее всего. Вышеизложенный пример относится к ситуации, когда отопительные батареи устанавливаются под окнами или возле них. Такой вариант является самым эффективным и выгодным.