Как правильно выбрать и подключить стальные радиаторы отопления?

Вопрос отопления помещений в зимний период стоит перед жителями многих российских регионов очень актуально.

Владельцы квартир и домов стремятся приобрести качественные батареи отопления по доступной цене.

Именно такими являются стальные радиаторы. О том как их правильно подобрать и смонтировать мы расскажем в этом материале.

Устройство и конструкция стальных радиаторов

Стальные батареи пришли на смену чугунным, которые повсеместно использовались ранее. Вначале такие батареи сильно уступали своим предшественникам по параметрам.

Теперь, благодаря современным технологиям, они имеют хорошие эксплуатационные характеристики, оставаясь доступными по цене. Они бывают панельными и трубчатыми.

Панельные

Каждая панель состоит из двух штампованных профилированных листов, соединенных сварным швом по всему периметру. Внутри имеются продолговатые вертикальные каналы, формирующиеся во время штамповки. Они предназначены для циркуляции теплоносителя.

Для улучшения теплоотдачи иногда с обратной стороны к панелям могут приваривать ребра. Батарея может состоять из 1…3 панелей, боковые стороны которых обычно закрываются кожухами.

По подключению различают универсальные модели, а также модели подключаемые сбоку либо снизу, в зависимости от прохождения труб отопительного контура. Изделия с нижним подключением используют встраиваемый термостат, поэтому цена их выше стоимости других моделей.

Трубчатые

Трубчатые батареи, состоящие из нескольких рядов труб, соединенных с коллекторами, используются реже, потому что стоят дороже панельных. Трубы могут располагаться и вертикально, и горизонтально.

Такая конструкция делает теплоотдачу радиаторов очень эффективной, позволяя быстрый нагрев батареи, а также ее быстрое охлаждение при автоматическом регулировании.

Главные технические характеристики

Физические и эксплуатационные характеристики стальных батарей позволяют подобрать оптимальный вариант для большинства помещений.

Характеристики панельных батарей:

• высота – 30…90 см;
• ширина – 40…300 см;
• глубина – до 17 см (зависит от числа панелей);
• рабочее давление – 6…8,5 атм.;
• опрессовочное – до 13 атм.;
• температура жидкости – 110…120 °C.

Характеристики трубчатых радиаторов :

• высота – 19…300 см;
• ширина – не ограничена;
• глубина – до 25 см;
• температура жидкости – до 120 °C;
• рабочее давление – до 12 атм.;
• опрессовочное – до 20 атм.

Преимущества и недостатки стальных радиаторов

Радиаторы из нержавеющей стали обладают рядом преимуществ :

• имеют длительный ресурс, благодаря простоте конструкции;
• обладают достаточной прочностью. На качественные модели идет сталь толщиной 1,2…1,5 мм;
• допускают возможность самостоятельного подключения;
• имеют привлекательный дизайн.

Кроме того, трубчатые батареи, благодаря способности выдерживать опрессовочное давление до 20 атмосфер и устойчивость к гидроударам, можно устанавливать в «многоэтажках» с центральным отоплением. Чего нельзя сказать о панельных батареях, имеющих низкое опрессовочное давление.

К недостаткам можно отнести :

• подверженность коррозии под воздействием влаги и агрессивных добавок. Она возрастает многократно при длительном отсутствии (2 недели и более) в них теплоносителя;
• сварные швы, особенно у изделий панельного типа, чувствительны к гидроударам и могут даже лопнуть во время опрессовки;
• неустойчивое лакокрасочное покрытие.

Однако, несмотря на перечисленные недостатки, основные эксплуатационные характеристики этих изделий высокие, а цена их является очень привлекательной.

Ключевые критерии выбора стальных радиаторов

При выборе моделей радиаторов обращают внимание на такие моменты:

• помещение имеет централизованное отопление или используется собственная отопительная система. Для централизованного больше подходят трубчатые изделия, а для частных домовладений – пластинчатые;
• где проходят трубы отопительного контура. Если они проходят поверх либо внутри стен, выбирают боковое подключение. Если разводка проходит по полу или внутри него — выбирают нижнее подключение;
• интенсивность обогрева помещения. Она зависит от количества пластин или рядов труб в радиаторах.

Следует также определить варианты крепления батареи. Если стены недостаточно прочны для настенного крепления с помощью кронштейнов, следует остановиться на моделях с напольным размещением.

Способ расчета и подбора модели радиатора

При установке батареи должны соблюдаться следующие параметры:

• батарея должна занимать не менее трех четвертей оконного проема;
• ширина ее должна быть на 20…30 см меньше ширины подоконника;
• габариты батареи должны обеспечивать хорошую циркуляцию воздуха в отапливаемом помещении (при установке следует соблюдать расстояния – 30…50 мм от стены, 100…150 мм от подоконника, 70…100 мм от пола).

Перед покупкой стального радиатора первоначально следует определиться с его мощностью, зависящей от теплопотери данного помещения.

Секционные батареи должны иметь 1 секцию на 1,5 кв. м. площади. Стандартные отопительные радиаторы имеют мощность 100…120 Вт на кв. метр.

Как подключить стальной радиатор

Существует три способа подключения батарей:

• диагональное – подающая труба соединена с верхним патрубком, отводящая — с нижним по диагонали. Такое подключение обеспечивает максимальную теплоотдачу, а потери тепла составляют всего 2%. Недостатками являются неудобство монтажа и не эстетичный вид, поэтому в многоэтажных домах такое подключение почти не используется;
• боковое (одностороннее) – подающая/отводящая трубы подключаются сверху и снизу с одного бока. Используется в многоэтажных домах наиболее часто. Оно достаточно эффективно, а теплопотери составляют 2…5%. Однако при увеличении количества секций более 15, тепловая эффективность понижается из-за неравномерного прогрева;
• нижнее (седельное) – подающая/отводящая трубы подключаются снизу радиатора с разных сторон. Теплопотери в этом случае возрастают до 15% из-за неравномерного нагрева изделия. Такое подключение применяется в домах, где потери тепла почти незаметны.

Необходимые инструменты и элементы обвязки

Для подключения батареи понадобится обычный сантехнический набор:

• ключи рожковые/разводные;
• пакля + уплотнительная паста для герметизации резьбовых соединений;
• для крепления к стене – перфоратор, уровень, рулетка.

Потребуются также элементы обвязки:

• штуцеры кранов с накидными гайками для подключения к системе;
• футорки (переходники) для перехода на обычную правостороннюю резьбу;
• заглушки, для установки на неиспользуемые патрубки;
• кран Маевского с ключом для выпуска воздуха при необходимости;
• кронштейны для подвеса радиатора;
• шаровые краны желательно с муфтовым соединением и накидной гайкой – для отключения во время профилактических и ремонтных работ.

Этапы установки

Установка радиатора, при условии, что все его секции собраны, состоит из:

• разметки линий и точек креплений кронштейнов;
• запаковки радиатора, согласно выбранной схеме подключения, установки всей запорно-регулирующей арматуры, включая и кран Маевского;
• установки всех заглушек и клапанов;
• установки радиатора на кронштейны;
• подключения изделия к трубопроводу;
• опрессовки конструкции;
• пуска воды для проверки герметичности системы;
• запуска отопительной системы в работу.

Схемы монтажа

Существует две схемы монтажа :

• однотрубная – последовательное подключение;
  
• двухтрубная – параллельное подключение.
  

Однотрубная схема, называемая еще «ленинградкой», получила наибольшее распространение для квартир, домов небольшой площади.

Используются радиаторы с нижним и верхним подключением. Для перекрытия воды в ней обязательно применяются вентили, располагающиеся в отводных участках.

Двухтрубная схема, предусматривающая два нагревателя (основной и обратный) с параллельной системой труб, позволяет обогревать большие площади. Существует несколько вариантов такого подключения:

• схема с попутным движением тепла. Это распространенная схема, чаще всего использующая диагональное подключение. При этом путь теплоносителя по основному трубопроводу равен пути по обратному;
• тупиковая схема. Путь от главного нагревателя – самый длинный, от обратного – самый короткий. Подача горячей воды должна регулироваться клапанами и регуляторами;
• самотечная схема. Она основана на конвенции и требует диагонального подключения.

Двухтрубная схема позволяет подключить к одной ветке до 10-ти батарей без дополнительных регуляторов и клапанов.

Из чего состоит и как работает радиатор отопления

Батареи активно используются в качестве элементов отопительной системы, но не все разновидности подходят для установки в жилых помещениях. Для выбора имеет значение устройство радиатора, материал и форма. Тип определяется с учетом состояния тепловой магистрали, коммуникаций, вида энергоносителя в трубах и времени последнего ремонта системы. Учитывается влияние гидроударов, поэтому сочетание факторов делает трудным выбор радиатора для квартиры или дома.

Особенности конструкции радиатора

Батарея представляет собой отдельный прибор отопления, имеющий в составе элементы с внутренними каналами для передвижения энергоносителя. Тепло отводится конвекцией, излучением и теплопередачей.

Секционные виды позволяют увеличивать отопительную площадь за счет добавления элементов. Панельные установки нельзя изменить по форме, что учитывается при расчете и монтаже системы. В сопроводительном паспорте указываются температурные критерии работы прибора, параметры рабочего давления, теплоотдача.

Радиатор в разрезе

Устройство батареи отопления в разрезе состоит из металлического трубопровода в форме совмещенных горизонтальных коллекторов, по которым проходит вода. Каналы соединяются с помощью вертикальных трубок небольшого диаметра, а вся система располагается в корпусе из чугуна, стали или алюминия. Раздельные секции скручиваются на резьбе.

Радиаторы служат для обогрева помещения, поэтому устройство приборов влияет на качество теплового обмена. Играет роль материал теплообменника и корпуса, поэтому используются биметаллические варианты, включающие 2 вида материалов.

Радиаторы должны иметь возможность периодической чистки, т.к. оседание накипи на внутренней поверхности уменьшает теплопередачу.

Виды радиаторов по форме исполнения

Нагревательная способность батарей зависит от площади обмена, поэтому конструктивное исполнение имеет значение.

На выбор формы влияют факторы:

• высота потолков и площадь комнаты;
• максимальное давление в отопительной магистрали;
• продолжительность эксплуатации (долговременная или периодическая);
• мощность котла, материал труб, характеристики других приборов в системе;
• химический состав и физические свойства энергоносителя.

Радиаторы выбираются в виде секций, панелей, пластинчатые и трубчатые типы. Влияет климат в регионе и требуемые условия отопления, присутствие агрессивных факторов, стоимость батарей.

Секционные радиаторы

В теплообменниках соединяются секции одного типа, которые внутри имеют 2 – 4 канала для движения воды. Сборные элементы выполняются из алюминия, стали, чугуна различной формы и длины. Нагрев помещения координируется количеством и размером секций.

Сборные батареи передают тепло конвекцией и излучением, работают экономично, на них устанавливаются ручные и автоматические регуляторы температуры, краны, клапаны. Изделия стоят недорого, возможность выбора межосевого расстояния делает их популярными для разных строений.

К недостаткам относится опасность появления протечек при резком скачке давления, сложности с прочисткой внутренних каналов и наружной уборкой межсекционного пространства.

Трубчатые батареи

Конструкция радиатора в разрезе включает 1 – 6 вертикальных коллекторов, которые объединяются верхней и нижней трубой, теплоноситель циркулирует беспрепятственно. Передача тепла зависит от диаметра труб и габаритов теплообменника (0,3 – 3,0 м). Установки выдерживают давление до 20 атм.

Трубчатые батареи выдерживают перепады давления и гидравлические удары. Плавные внутренние очертания противостоят скоплению грязи и отложений. Сварные стыки не протекают. Внешний вид вписывается в различные интерьеры. Радиаторы выпускаются всевозможных габаритов, отличаются формой корпуса. Недостатком служит высокая стоимость.

Панельные модели

Панельный радиатор выглядит как два сваренных между собой щита из металла. Внутри пластин есть вертикальные каналы для оборота энергоносителя, а снаружи крепятся ребра, которые увеличивают поверхность отдачи тепла. Панели располагаются в 2 или 3 ряда, материалом служит сталь.

• малая инерционность делает возможным быстрое реагирование на смену внешней температуры;
• из-за легкости не требуются массивные крепления;
• компактные приборы размещаются в любой части комнаты;
• низкая цена.

Для нагрева модели нужно вполовину меньше воды, чем для секционной батареи. Недостаток в том, что панельные установки не выдерживают высокого давления в магистрали, в систему должен заливаться очищенный энергоноситель без грязи и примесей. Некачественная прокраска стыков ведет к коррозии и протечкам.

Пластинчатые

Принцип работы радиатора заключается в конвекционном обмене. Теплообменник представляет собой сердечник с зафиксированными ребрами из тонкого металла. Внутренние трубки служат для передачи воды. Этот вид радиаторов ставится в производственных и общественных зданиях, многоквартирных строениях с централизованной магистралью.

Степень отопления регулируется увеличением числа пластин. Радиаторы эффективно отапливают комнату, но при отключении котла быстро происходит охлаждение. Теплоноситель должен нагреваться до высокой температуры и проходить под давлением.

Классификация по материалу изготовления

Радиаторы должны служить длительно и выдерживать различные агрессивные воздействия. В многоэтажном доме условия эксплуатации не совсем подходящие, т. к. теплоноситель не отличается качеством. В квартире не ставятся приборы из алюминия, т.к. радиатор работает на износ и быстро выйдет из строя.

Производители заботятся о порче внутренностей и защищают поверхность полимерами, но такие варианты стоят дорого и не всегда востребованы. Биметаллические и стальные установки меньше разрушаются от коррозии. Для централизованного отопления от городской ветки подходят чугунные батареи.

Чугун

Тяжелый радиатор состоит из секций, отличается мощной теплопередачей. Прибор переносит загрязнение энергоносителя, но на внутренностях скапливается известковый налет и накипь. Установки работают долгое время, иногда их снимают, разбирают и прочищают под давлением, чтобы вернуть изначальную теплоотдачу.

Одновременно с чисткой меняются межсекционные прокладки, которые со временем выходят из строя. Чугунные батареи имеют устаревший дизайн и не ставятся в замкнутых автоматических отопительных системах. В квартирах, которые обогреваются от центральной ветки, такие батареи выдерживают изменение давления и гидравлический удар.

Алюминий

Алюминиевый радиатор в системе отопления эффективно отдает энергию и обладает большой площадью из-за внушительного числа ребер. Выпускаются приборы, выдерживающие давление в системе около 12 атм., а напор при опрессовке – на уровне 18 атм.

Варианты устройства алюминиевого радиатора отопления в разрезе:

• цельные конструкции с литыми секциями;
• экструдированный тип с элементами, соединенными механически;
• комбинированные варианты.

К достоинствам алюминиевых радиаторов относятся небольшие габариты, легкость, большая площадь. Недостатком считается разрушение металла в водной среде, особенно в присутствии блуждающих токов в магистрали. Оксидная пленка внутри нарушается при агрессивном энергоносителе, при реакции выделяется газ, который в закрытой схеме ведет к разрыву батареи.

Биметалл

Биметаллические установки отличаются повышенным качеством. Назначение и устройство радиатора позволяет прибору работать в условиях высокого давления и при опасности гидроударов.

Батареи выпускаются секционные или литые, бывают двух видов:

• из алюминия и стали;
• из алюминия и меди.

В биметаллических приборах контакт воды с алюминием не предусмотрен. При такой конструкции улучшается теплопроводность, снижается вес и увеличивается прочность. Радиаторы из двух металлов выдерживают давление до 100 атм., коррозии не наблюдается.

Конструкция и принцип работы

Принцип работы радиатора заключается в том, что нагретый энергоноситель передвигается по системе труб и заходит в батареи, передает тепло, затем по обратной ветке движется к отопительному источнику. Радиатор нагревает воздух в помещении способом излучения и конвекции. У разных типов устройств соотношение теплового излучения и конвекции отличается.

Стальные и чугунные радиаторы нагревают комнату излучением, а пластинчатые и панельные нагреватели передают энергию методом конвекции за счет большой суммарной площади ребер и полос. Теплый поток стремится вверх, взамен подтягивается холодный воздух, который нагревается.

Подключение радиатора своими руками

В многоквартирном секторе батареи монтируются с одной стороны помещения. Радиатор подключается несколькими методами в зависимости от разводки труб.

Используется диагональное или перекрестное подсоединение. Подводная труба подключается с одного бока батареи на верхнем участке, а отводящая выводится с другой стороны внизу. Такая схема актуальна для установок с большим числом секций значительной протяженности.

Нижнее подсоединение предусматривает подключение входа и выхода из радиатора снизу к двум патрубкам по обеим сторонам теплообменника. Схема отличается низкой эффективностью, но такого варианта не избежать, если система снабжения теплом устроена в полу.