Греют воздух лучше всех! Металлические радиаторы отопления: какие выбрать

В системах отопления роль передатчика тепла от нагретого жидкого теплоносителя в помещение играют теплообменники — батареи.

Промышленность освоила множество видов и технологий теплообменников, каждый из которых имеет как положительные, так и отрицательные стороны.

Металлические батареи отопления

Как правило, радиаторы делают из металлов. У этого материала два больших преимущества: высокая теплопроводность и механическая прочность.

Металлу легко в промышленных условиях придать любую форму литьём или штамповкой, он долговечен и прост в эксплуатации.

Батареи по принципу действия делятся на две группы:

1. Конвекторы. Принцип действия ― передача тепла непосредственно циркулирующему в каналах воздуху. Внутри конвектора циркулируют воздушные потоки, холодный воздух засасывается снизу и поднимается, нагреваясь, вверх. Такие обогреватели эффективны, но микроклимат в помещении не самый приятный. Признак конвекторов ― наличие рёбер и каналов для повышения площади воздухообмена.
2. Излучатели. Принцип действия ― излучение инфракрасных лучей, нагрев воздуха от таких радиаторов вторичен. Для этого типа характерна массивность, большая площадь лицевых панелей, высокая комфортность.

Большинство обогревателей используют оба принципа, однако, при проектировании отопления в доме стоит учесть преимущественный тип действия, умело управлять потоками тёплого воздуха и лучистым теплом.

Виды радиаторов

По материалу изготовления выделяют несколько типов отопительных радиаторов.

Стальные панельные

Популярный конструкционный материал широко используется в теплотехнике. Панели радиаторов делают из стойких к коррозии сталей, такие обогреватели недороги, хорошо выглядят и довольно эффективны.

Фото 1. Стальной панельный радиатор отопления. Прибор белого цвета, хорошо сочетается с интерьером.

Стальные батареи двух типов:

1. Трубчато-коллекторные. Наглядный пример ― полотенцесушители. Состоят из стоек-трубочек, спаянных в торцах коллекторами.
2. Панельные. Состоят из двух штампованных листов металла, соединённых по периметру сплошной сваркой, внутри ― точечной. Выштамповки, как правило, образуют коллектор. Панельные радиаторы комбинированного типа отлично излучают тепло, и благодаря дополнительным конвекторным воздуховодам, активно прогревают воздух.

Панельные стальные радиаторы невозможно спутать с остальными: лицевая сторона образована штампованным стальным листом. Батареи красятся стойкими к механическим ударам полимерными красками.

Благодаря простоте производства панельные радиаторы имеют различные типы и размеры. Пластины для повышения эффективности собирают в пакеты из 2—4, между ними предусмотрен зазор с рёбрами-теплообменниками.

Преимущества стальных радиаторов:

• презентабельный внешний вид;
• высокий КПД;
• малое количество теплоносителя;
• широкие каналы;
• малый вес.

В батарее предусмотрены разные виды подключения, также можно установить регулирующий температуру клапан, развоздушиватель.

Недостатки стальных радиаторов:

• низкая коррозионная стойкость;
• сложность с удалением пыли внутри конвекционных каналов.

Чугунные

В недалёком прошлом радиаторы из чугуна были монополистом на рынке. Производят чугунные секции методом литья в песчаные формы с последующей фрезеровкой прецизионных плоскостей. Каждая секция изготавливается отдельно, после чего конструкция собирается при помощи паронитовых или резиновых прокладок и двухсторонних штуцеров.

Чугун используется для нагревательных приборов не только на просторах бывшего СССР, в Европе ряд производителей смогли возвести технологию литься в ранг искусства. Литые драконы, цветы и даже пейзажи, подвесные и напольные модели украсят любой интерьер.

Фото 2. Современный чугунный радиатор отопления. Прибор украшен декоративной ковкой, из-за чего смотрится достаточно стильно.

Работает батарея по принципу излучателя инфракрасных волн, поэтому их лучше не закрывать декоративными экранами, не допускается толстый слой краски с низкой теплопроводностью. Рёбра внутри батарей для дополнительного теплообмена с воздухом.

Считается, что одно ребро чугунной батареи способно передать в окружающую среду около 140—175 Ватт/час.

На территории СНГ немало заводов производят привычные стандартные обогреватели из чугуна. Они пользуются спросом благодаря преимуществам:

• дешевизна;
• возможность использования в многоквартирных домах под высоким давлением;
• доступность комплектующих и специалистов;
• возможность собрать конструкцию нужной ширины, добавляя или убирая колена;
• долговечность;
• тепловая инертность;
• низкое гидродинамическое сопротивление;
• стойкость к коррозии.

Среди недостатков чугунных батарей:

• непрезентабельный внешний вид, попытка закрыть излучатель тепла декоративным экраном ― не самая лучшая идея;
• большой объем теплоносителя;
• сложности с очисткой и покраской труднодоступных мест;
• хрупкость к ударам;
• большой вес;
• невозможность починить методом сварки ― только замена колена или радиатора целиком.

Алюминиевые

Алюминиевые конвекторные радиаторы отопления заняли свою нишу благодаря оригинальному внешнему виду, отличной теплопроводности при небольших размерах. Этот вид батарей отлично подходит для отопления частных коттеджей, так как алюминий ― материал капризный в плане сопротивления коррозии, и не рассчитан на большое давление в системе.

Виды алюминиевых батарей:

• Литые. Производят методом литься под давлением в специальных формах. Качество литых изделий высокое, производители используют для этой технологии только первичный алюминий, пористость сплава низкая, прочность высокая.
• Штампованные. Распознают по характерному облою на внутренней стороне воздушных каналов. Качество, а соответственно, и цена значительно ниже, так как при штамповке накапливаются нежелательные внутренние напряжения.

Фото 3. Алюминиевые штампованные радиаторы отопления. На изображении представлено три размера устройств.

• Анодированные. Изготавливаются из чистого алюминия, внутренние поверхности покрываются окисной плёнкой. После анодирования батарея не подвержена коррозии, теплопроводность же не страдает.

При скромных размерах одно ребро алюминиевой батареи способно передать в окружающий воздух 180 ватт тепла в час. Форма радиатора оптимизирована для получения постоянной конвективной тяги в рёбрах, площадь поверхности большая. Радиатор прогревается равномерно, быстро реагирует на изменения температуры в доме.

Внимание! На рынке огромное количество контрафактных изделий неизвестного производства, без гарантийных обязательств и с низким качеством. Приобретайте отопительные приборы только известных европейских производителей, тогда будете спокойны за соответствие технических характеристик заявленным.

Преимущества алюминиевых батарей:

• эстетичный внешний вид;
• сравнительно невысокая стоимость;
• отличная теплопроводность;
• компактность;

• возможность собирать радиатор необходимой мощности и ширины из стандартных секций;
• легко чистятся.

Недостатки:

• чувствительность к кислотности теплоносителя ― возможно возникновение очагов коррозии;
• не дружат со стальными трубами: требуются изолирующие вставки;
• низкая стойкость к гидроударам;
• нежелателен слив теплоносителя.

Биметаллические

Представляют собой стальной или металлический коллектор, залитый в алюминиевую «рубашку» из рёбер и воздуховодов. Соединяются металлы при помощи литья под давлением, поэтому электрохимической пары не образуют. Отторжения и кристаллитная коррозия невозможны.

Создана такая конструкция, чтобы сочетать между собой стойкость к коррозии стальных батарей и высокий КПД алюминиевых.

Важно! На рынке представлены разные виды биметаллических батарей. Есть модели, где из стали выполнены только вертикальные трубки, а горизонтальные ― из алюминия. Такие радиаторы лучше противостоят коррозии, но чувствительность к составу теплоносителя остаётся.

Толщина стальной оболочки не меньше 1—2 мм. Если сталь слишком тонкая, она не сможет противостоять гидроударам и высокому давлению.

Фото 4. Радиатор отопления биметаллического типа. Прибор состоит из нескольких секций, число которых можно увеличивать.

Дешёвые радиаторы могут потечь, так как производители не сваривают между собой трубки коллектора, а применяют точечную сварку, завальцовку и клей. Эти стыки довольно ненадёжны.

Одна секция способна выдавать 120—180 ватт/час.

Преимущества биметаллических батарей:

• стойкость к гидроударам и высокому давлению;
• высокое сопротивление коррозии;
• отличная теплопроводность, высокий КПД за счёт алюминиевых конвективных воздуховодов;
• лёгкость, компактные размеры;
• презентабельный внешний вид;
• простота монтажа;
• точность геометрических параметров.

Недостатки:

• высокая стоимость;
• большое количество подделок и контрафакта.

Какой вид батарей лучше выбрать

Перед приобретением элементов отопления, стоит определить следующие параметры, которые влияют на выбор:

1. Требуемая мощность. Размеры батареи зависят от теплопотерь помещения.
2. Центральное или индивидуальное отопление. Для центрального отопления алюминиевые радиаторы не подойдут ― только сертифицированные стальные или чугунные.
3. Размеры места для установки. Батареи чаще ставятся под окнами и у дверей ― отсекаются «мостики холода». При выборе стоит оценить высоту и глубину ниши, предназначенной для отопителя ― если места мало, придётся выбирать компактную модель с высоким КПД.
4. Вид системы. Для гравитационной системы и центрального отопления требуются батареи с высокой пропускной способностью, вне конкуренции тут чугун. Тонкие каналы подойдут для системы отопления в частном доме, с принудительной циркуляцией.
5. Долговечность системы. Для работы в течение 10—15 лет подойдут недорогие алюминиевые радиаторы, для более долгосрочной службы ― стальные, чугунные, или инновационные биметаллические.
6. Бюджет. Самый бюджетный вариант ― б/у чугунные батареи, которые после пескоструйной обработки, промывки и покраски выглядят словно новые. Они не подвержены коррозии. Самые дорогие ― медно-алюминиевые биметаллические, а также с индивидуальным дизайном.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как выбрать подходящую батарею отопления.

О широком ассортименте

Столкнувшись с разными мнениями, консультациями в специализированных магазинах, прочитав большое количество информации, пользователь все же будет в нерешительности.

Вариантов выбора батарей огромное количество. Они отличаются по производителям, характеристикам, принципу действия, цене.

При выборе определяют задачи, которые стоят перед отоплением, преимущественный принцип действия, размеры и бюджет. Метод исключения вариантов значительно сократит список, и выбор будет сделан правильный. Благо, современные технологии и торговля позволяют это легко сделать.

Из чего делают радиаторы отопления

Свойства радиатора напрямую зависят от того, из какого материала он изготовлен. Рассмотрим самые популярные виды материалов, используемых в производстве радиаторов и отопительных приборов.

Алюминий

Металл из легкой группы, третий химический элемент в мире по распространенности. Алюминий хорошо поддается разным видам механической обработке и литью. Технические характеристики металла:

• высокая теплопроводность и электропроводность;
• металл не магнитится и не горит;
• отличные антикоррозийные свойства.

Устойчивость к коррозии создается за счет образующейся оксидной пленки, защищающей поверхность алюминия от негативных внешних воздействий.

Благодаря высокой пластичности металл используется в разных отраслях, уступая по объему применения лишь железу. Принимает любые формы, обладает долгим сроком службы. Это один из самых легких металлов в мире (почти в 3 раза легче железа), при этом алюминий очень прочен.

Он обладает высокой способностью к соединению с разными элементами, что позволяет получать широкий спектр сплавов. Даже если добавить в состав незначительное количество другого химического элемента, это серьезно изменит характеристики металла и расширит возможности его применения.

В чистом виде алюминий не встречается в природе. Основной объем мирового алюминия производится из бокситов – запасы этого минерала сосредоточены в разных уголках планеты. В России для производства металла используется нефелиновая руда, добываемая в карьерных условиях.

Алюминиевые радиаторы устойчивы к коррозии и обладают отличной теплопроводностью. Ввиду высокой пластичности металла радиаторы не рекомендуется устанавливать в местах, где оборудование может быть подвергнуто механическому повреждению. Для повышения устойчивости металла к внешним механическим воздействиям его поверхность может дополнительно обрабатываться специальной порошковой краской.

Сталь

Для производства радиаторов отопления обычно используется низкоуглеродистая сталь, обладающая высокой коррозийной устойчивостью. Предварительно стальные панели проходят процесс обезжиривания, их покрывают порошковой эмалью и подвергают термической обработке.

Преимущественные характеристики низкоуглеродистых сталей:

• пластичность (это позволяет подвергать материал деформации без риска образования трещин);
• отличная способность к сварке и обработке, слабое закаливание.

Основная область применения низкоуглеродистых сталей – это изготовление различных изделий холодной штамповкой. Для придания материалу дополнительных свойств в него добавляются специальные элементы, меняющие состав и характеристики стали: повышение устойчивости к коррозии, улучшение прочностных характеристик и т.д. Углеродистая сталь с дополнительными добавками называется легированной.

Существует несколько технологий производства стали, в основном для ее получения используется чугун и металлолом. Наиболее распространенная технология выплавки – это кислородно-конвертерный способ. К новейшим методам выплавки можно отнести электролиз.

Недостатками низкоуглеродистой стали по сравнению низколегированными видами являются более низкие прочностные характеристики и меньшая ударная вязкость.

Чугун

Чугун состоит из углерода и железа. Процентное соотношение углерода может составлять до 6% и более. На свойства материала влияет наличие примесей в составе: марганца, серы, кремния и др. В зависимости от количества примесей различают три основных вида чугуна:

• белый – в основном применяется для производства стали;
• серый – вязкий металл, хорошо поддающийся обработке, используется в машиностроении и производстве различных конструкций, работающих в условиях повышенной интенсивности;
• легированный – так называют чугун, в состав которого добавляют элементы для повышения его основных характеристик: прочности, износостойкости и т.д.

Чугун используется для производства литых конструкций и деталей, эксплуатируемых в условиях невысокой динамической нагрузки. Материал хорошо обрабатывается и стоит дешевле стали (этим объясняется доступная цена радиаторов отопления).

Первый радиатор был отлит из чугуна в середине XVIII века. Позднее оборудование получило широкое распространение в Европе и России и пользуется спросом до сих пор, несмотря на развитие технологий по производству радиаторов из других материалов.

Одно из преимуществ чугуна, которое сделало его популярным материалом для производства батарей отопления – это высокая стойкость к коррозии. После установки поверхность радиатора покрывается сухой ржавчиной, что тормозит дальнейшее проникновение коррозии.

Стенки радиаторов из чугуна очень толстые, это повышает вес и прочность изделия, а также значительно продляет срок его службы. Еще один плюс – это неприхотливость к теплоносителю. Наличие примесей в воде не вредит батарее изнутри, материал сложно повредить поэтому чугунные радиаторы обеспечивают стабильную работу отопительной системы на протяжении долгого времени, не требуя замены (до 50 лет).

Высокая масса радиаторов обеспечивает отличную теплоемкость и инерционность, сглаживая изменения температурного режима в помещении. При длительной эксплуатации (более 40 лет) может возникнуть разрушение чугунных ниппелей. За счет пористости и шершавости чугуна на внутренних стенках радиаторов со временем образуется налет, что приводит к потере теплоотдачи.

Латунь

Латунь — это сплав на основе цинка и меди. Состав цинка в сплаве может достигать 45%, он влияет на повышение технологических и механических свойств латуни, а также снижает стоимость материала (так как обладает более низкой ценой, чем медь).

Из латуни получают различные изделия, в том числе радиаторные трубки, которые отличает повышенная прочность, длительный срок службы, устойчивость к воздействию коррозии и способность к сварке.

Материал хорошо поддается обработке и обладает высокими механическими свойствами. По сравнению с бронзой, латунь обладает более высокой прочностью и стойкостью к коррозии. К основным недостаткам латуни можно отнести слабую устойчивость на открытом воздухе и в соленой воде.

Высокая влажность способна спровоцировать развитие коррозии латуни, поэтому на стадии производства материал обрабатывается и подвергается низкотемпературному обжигу. Латунь сохраняет пластичность даже при понижении температуры, не становясь хрупким.

Плавка латуни осуществляется в печах разного типа, наиболее распространена технология выплавки в индукционных печах. По технологии сплав не рекомендуется нагревать до слишком высоких температур, поскольку это может привести к возгоранию некоторых составляющих.

Использовать медь человечество начало еще в IV тысячелетии до нашей эры, это объясняется тем, что данный металл может встречаться в природе.

Температура плавления меди составляет 1083° С. Это мягкий и ковкий металл, хорошо проводящий электрический ток и обладающий отличной теплоемкостью. При отрицательной температуре металл повышает свои прочностные характеристики и пластичность.

Медь устойчива к коррозии, при эксплуатации в условиях высокой влажности и атмосферы с повышенным содержанием углекислого газа поверхность металла покрывается специальным защитным налетом, имеющим зеленоватый оттенок. Данное покрытие называют патиной.

Практически 80% всей меди на планете выплавляют из сульфидных руд. Процесс включает в себя несколько процедур: отжиг, выплавка, рафинирование и др. Благодаря высоким теплопроводным свойствам металл используется для изготовления радиаторов отопления. Гибкость металла упрощает монтажные работы.

Существуют различные сплавы меди: бронза, латунь и т.д., повышающие качественные характеристики металла. Для получения сплавов в состав меди добавляют цинк, свинец, марганец и пр. Содержание самой меди в сплавах превышает 30%.

Медные радиаторы можно эксплуатировать при высоком атмосферном давлении, а максимальный температурный предел, который выдерживают батареи, составляет +150°. Устойчивость меди к воздействию многих химических активных веществ позволяет использовать в радиаторах разные виды теплоносителей, в том числе обычный бытовой антифриз.

К недостаткам металла можно отнести его высокую стоимость, что повышает цену радиаторов и ограничивает их широкое распространение.