7 УБЕДИТЕЛЬНЫХ ФАКТОВ:

06/03/2012

При выборе приборов для создания или модернизации систем отопления особое внимание следует уделять эффективности отопительного прибора. Данный критерий и определяет, в большей степени, качественные параметры поддержания температуры в помещении и уровень эксплуатационных затрат на протяжении отопительного сезона. Немаловажными являются и потребительские качества (гигиеничность, безопасность и эстетичность). В настоящее время на отечественном рынке наблюдается большое количество предложений различных видов отопительных приборов, отличающихся по способу теплопередачи, техническим параметрам, дизайну. Потребителю предлагаются чугунные радиаторы, стальные панельные и трубные радиаторы, алюминиевые и биметаллические радиаторы, отопительные конвекторы. Принципиально новым типом обогревательных приборов являются динамичные радиаторы и отопительные конвекторы «Термія», сочетающие в себе стоимость стальных радиаторов, надежность чугунных и эффективность алюминиевых. С целью определения наиболее рационального варианта обогревательного прибора для эксплуатации в системах централизованного и индивидуального отопления проведем сравнительный анализ технических параметров и базовых характеристик, представленных на рынке видов отопительных приборов, выделим конкурентные преимущества радиаторов и отопительных конвекторов с медно-алюминиевыми теплообменниками (далее по тексту - МА-теплообменники).

1. СПОСОБ ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ

Передача тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение посредством отопительного прибора происходит тепловым излучением или конвекцией. Также выделяют способ, совмещенный - конвективно-излучающий. Приборы излучающего типа основную долю своего тепла передают в окружающее пространство через излучение (секционные чугунные радиаторы, трубные радиаторы). Приборы конвективного типа до 80-90% своего тепла передают путем естественной конвекции - циркуляцией воздуха снизу-вверх, через нагретую ребристую поверхность прибора (пластинчатые конвекторы, радиаторы и конвекторы с МА теплообменником). Интенсивное движение воздуха через отопительный прибор способствует равномерному обогреву всего помещения, без образования т. н. «холодных зон». Этот тип отопления улучшает циркуляцию воздуха, уменьшает зоны повышенное™ влажности в помещении. К приборам конвективно-излучающего типа относятся такие, которые передают тепло через радиацию и конвекцию примерно в равной или близкой к ней пропорции. Это секционные алюминиевые радиаторы, стальные панельные радиаторы.

2 ИНЕРЦИОННОСТЬ ПРИБОРОВ

Инерционность системы отопления – это характеристика, определяющая насколько быстро система может нагреваться и охлаждаться. При создании современных систем отопления, с использованием терморегулирующей арматуры, отопительный прибор должен быстро реагировать на изменение температуры в помещении, т.е. быстро выходить на заданную тепловую мощность и без лишней теплоотдачи отключаться. Возможность оперативного регулирования системы позволяет снизить эксплуатационные затраты до 15%, что подтверждается практическим опытом эксплуатации. Эффективность этого процесса зависит от тепловой инерции отопительных приборов и системы в целом, т.е. их способности быстро нагреваться и остывать. Тепловая инерция  определяется двумя параметрами:

  • коэффициентом теплопроводности, который характеризует интенсивность передачи тепла через стенку из конкретного материала;
  • объемом теплоносителя в отопительном приборе.

Для сравнения ниже приведены значения параметров теплопроводности (Вт/м·0С) для материалов из которых изготавливаются отопительные приборы: чугун – 50, сталь – 58, цинк – 110, алюминий – 220, медь – 410.

 

Рисунок 1 – Коэффициент теплопроводности для разных материалов

Объем теплоносителя определяет инерционность работы системы отопления. Сравним объемы теплоносителей различных видов отопительных приборов (см. табл.1)

Таблица 1 – Сравнительный анализ объема теплоносителя в отопительных приборах различных видов*

Вид радиатора Усредненный для каждого вида номинальный тепловой поток при температурном напоре теплоносителя 70 °С, Вт Объем теплоносителя, л
Чугунный 1120 10,15
Стальной панельный 1220 3,10
Алюминиевый 1210 2,40
Биметаллический 1140 1,50
Медно-алюминиевый «Термія» 1210 0,69

*Примечание: источниками информации являются общедоступные каталоги производителей

Малый объем теплоносителя медно-алюминиевых радиаторов способствует их низкой тепловой инерционности, т. е. быстрому нагреву и остыванию. Быстрая реакция отопительного прибора на изменение температуры теплоносителя имеет большое значение для эффективной работы терморегулирующей арматуры. Инерционность системы зависит от количества теплоносителя, входящего в систему, от типа и количества труб и от размеров отопительных приборов. Поэтому систему отопления, с использованием медно-алюминиевых радиаторов, называют безинерционной. Высокая теплопроводность и низкая инерционность медно-алюминиевых радиаторов «Термія» позволяет, в системах отопления на их основе, динамично изменять температуру в помещении и быстро реагировать на резкие изменения температуры (например, при открытии форточки, попадании солнечного света в окно).

3. РАБОЧЕЕ И ИСПЫТАТЕЛЬНОЕ ДАВЛЕНИЕ

Рабочее давление – давление теплоносителя в системе отопления, которое устанавливается в процессе функционирования системы и складывается из статического давления столба теплоносителя и динамического давления, создаваемого работой циркуляционных насосов. Испытательное давление – избыточное давление теплоносителя в системах отопления, которое создается для выявления возможных протечек и скрытых дефектов в приборах и трубопроводах. Перед сезонным запуском систему центрального отопления испытывают (опрессовывают) на герметичность при давлении, превышающем рабочее в 1,5 раза. Данный параметр особо актуален при выборе обогревательных приборов для централизованных систем отопления, характерной особенностью которых является эксплуатация при сравнительно высоких значениях давления теплоносителя. В Украине преобладают центральные системы отопления с избыточным давлением до 8-10 Атм., в высотных домах – до 15-16 Атм. Поэтому если приборы рассчитаны на рабочее давление, более низкое, чем в отопительной системе, с течением короткого промежутка времени с начала эксплуатации они дадут течь.

Таблица 2 – Сравнительный анализ уровней рабочего давления*

Вид радиатора Рабочее  давление, Атм Испытательное давление, Атм
Чугунный 9 15
Стальной панельный 8,7 13
Алюминиевый 16 2,4
Биметаллический 18 24
Медно-алюминиевый «Термія» 16 24

*Примечание: источниками информации являются общедоступные каталоги производителей

Также следует отметить такой фактор как гидравлические удары – скачкообразное увеличение давления в системе отопления, многократно превышающее рабочее давление. Гидравлические удары могут вызвать разрушение отопительных приборов, трубопроводов и других элементов системы. Его причиной, как правило, являются ошибки обслуживающего персонала. Гидравлические удары свойственны централизованным системам отопления и представляют собой серьезную угрозу некоторым видам отопительных приборов.

Таблица 3 – Сравнительный анализ уровней рабочего давления*

Вид отопительного прибора Устойчивость к гидроударам
Чугунный Низкая  стойкость к гидравлическим ударам
Стальной панельный Уязвимость к гидравлическим ударам
Алюминиевый Уязвимость к гидравлическим ударам
Биметаллический Хорошая стойкость
Медно-алюминиевый «Термія» Хорошая стойкость

*По экспертным оценкам операторов рынка приборов и компонентов для систем отопления

Благодаря внутренней трубной конструкции радиаторы с медно-алюминиевым теплообменником обладают значительной устойчивостью к скачкам давления в системе.

4. ПОКАЗАТЕЛЬ рН ТЕПЛОНОСИТЕЛЯ

Теплоносителем называют жидкость, которая движется по контуру теплообменного оборудования в системах отопления и кондиционирования и служит для осуществления процесса теплообмена. В качестве теплоносителя обычно используется вода, которая в централизованных системах отопления насыщена кислородом, и, как правило, жесткая, содержит массу твердых частиц, имеет ненормальный кислотный показатель pH. Все это способствует усиленной коррозии и абразивному износу отопительных приборов изнутри.

Таблица 4 – Сравнительный анализ граничных значений рН*

Вид отопительного прибора Ограничение по рН
Чугунный 6,5 – 9,0
Стальной панельный 6 – 8
Алюминиевый 7 – 8
Биметаллический 6,5 – 9,0
Медно-алюминиевый «Термія» 5-12

*Примечание: источниками информации являются общедоступные каталоги производителей

5. ПОДВЕРЖЕННОСТЬ К КОРРОЗИИ

Внутренняя коррозия отопительных приборов связана с остаточным содержанием агрессивных газов (в т. ч. кислорода) и солей в теплоносителе. Внутренняя коррозия приводит к сокращению срока их службы, авариям и засорению воды продуктами коррозии. Основными направлениями борьбы с внутренней коррозией в системах отопления являются снижение коррозионной активности воды; повышение антикоррозионной стойкости отопительного оборудования; изготовление радиаторов отопления из материалов, устойчивых к коррозии.

Таблица 5 – Сравнительный анализ коррозионной стойкости*

Вид отопительного прибора Стойкость к коррозии
Чугунный

Высокая антикоррозийная стойкость позволяет использовать радиаторы в открытых системах с повышенным содержанием кислорода в теплоносителе. Декларируемый срок службы – 30 лет.

Алюминиевый

Подверженность к коррозии при некачественном теплоносителе в централизованных и индивидуальных системах отопления. Алюминий является активным металлом, и если покрывающая его поверхность – оксидная плёнка оказывается нарушенной, то при контакте с водой последняя разлагается с выделением водорода. Если отопительный прибор герметично закрыт, возрастающее давление газа может привести к разрыву радиатора. Декларируемый срок службы – 20 лет.

Стальной панельный

Низкая стойкость к коррозии по причине незащищённость внутренней поверхности радиатора от коррозионного воздействия воды. Сталь имеет свойство коррозировать даже в мягкой воде со скоростью 0,1 мм в год. Остается только представить, что будет с теплообменником радиатора толщиной 1,2-1,0 мм при качестве теплоносителя в большинстве систем отопления. В системах отопления со стальными радиаторами не допускается слив теплоносителя на срок более нескольких дней, поскольку начавшейся процесс коррозии фактически невозможно остановить. Декларируемый срок службы –  20 лет.

Медно-алюминиевый

Высокая коррозионная стойкость. Медь – металл, из которого изготовлен теплообменник, нейтральный к коррозии, что значительно увеличивает долговечность прибора. Декларируемый срок службы – 40 лет.

*Информация систематизирована на основе экспертных оценок операторов рынка приборов и компонентов для систем отопления источниками и данных общедоступных каталогов производителей.

Таким образом, использование меди для изготовления теплообменников приводит к увеличению срока службы приборов и системы отопления в целом.

6. ВЕС И ГАБАРИТНЫЕ РАЗМЕРЫ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Вес и габаритные размеры определяют трудоемкость транспортировки и соответственно влияют на удобство проведения процедуры монтажа. Проведем сравнительный анализ этих параметров.

Таблица 6 – Сравнительный анализ веса и габаритных размеров в отопительных приборах различных видов*

Вид радиатора Номинальный тепловой поток при температурном напоре теплоносителя 70 °С, Вт Масса без теплоносителя, кг Удельная маcса (металлоемкость), кг/кВт Линейная тепловая плотность, Вт/м Габаритные размеры, (ДxВxГ), мм.
Чугунный 1120 47,6 42,5 1056 1060x660x140
Стальной панельный 1220 20,2 16,5 1748 700x600x66
Алюминиевый 1200 9,4 7,8 1887 640x427x97
Биметаллический 1130 9,6 8,4 1210 640x372x95

Медно-алюминиевый «Термія»

1210 5,7 4,7 1775 1000x400x90

*Примечание: источниками информации являются общедоступные каталоги производителей

Малый вес медно-алюминиевых радиаторов обеспечивает удобство монтажа. Возможно размещение приборов на легкой конструкции стен, гипсокартонных перегородках. Дополнительным преимуществом является возможное проведение легкого демонтажа и повторной установки при поведении малярных работ, ремонте помещений.

7. ТРАВМОБЕЗОПАСНОСТЬ

Немаловажным параметром отопительного прибора является его травмобезопасность, определяющаяся наличием или отсутствием острых углов и температурой его поверхности. По мнению большинства специалистов наиболее травмоопасная форма свойственна чугунным радиаторам, в наличии которых есть острые углы и шероховатости внешних поверхностей. Форму внешних поверхностей стальных панельных, алюминиевых и биметаллических, а также медно-алюминиевых радиаторов можно охарактеризовать как травмобезопасную. Особое внимание вопросе травмобезопасности уделяют температуре на поверхности приборов, доступной для прикосновения. В случае высокой температуры существует большая вероятность получить термический ожег, что особенно опасно для детей и людей пожилого возраста. В медно-алюминиевых радиаторах теплоноситель циркулирует по контуру теплообменника, расположенного внутри корпуса радиатора, и недоступен для прикосновения, в отличии от всех других типов отопительных приборов. Таким образом, ни один другой видов из рассматриваемых приборов не имеет подобной конструкции теплообменника, а это значит что он может быть травмоопасным при высокой температуре теплоносителя, протекающего через него.