Читать книгу Материаловедение для дизайнеров интерьеров. Том 1 - Елена Володина - Страница 41

В больших городах применяется традиционное центральное отопление с жидким теплоносителем (вода).

Установка отопительных радиаторов представляет собой достаточно сложную процедуру, требующую соблюдения определенных стандартов в процессе их монтажа. Поэтому в нормативно-правовых актах, таких, как СНиП 3.05.08–85 «Электрические устройства» и СНиП 41—01-2003 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», определены правила установки радиаторов отопления (см. также раздел «Окна. Подоконники»):

1. Отопительные радиаторы необходимо устанавливать в тех местах, где происходит наибольшая потеря тепла. Как правило, таким местом является окно. Поэтому крепление радиаторов осуществляется под подоконником, чтобы преградить поток холодного воздуха, который направлен к центру комнаты, создавая эффективный тепловой барьер.

2. Расположение отопительных радиаторов должно выдерживать все требования по расстояниям к полу, к стене и нижней точки подоконника, поскольку от этого зависит циркуляция воздуха в помещении. При несоблюдении данных требований будет теряться лишняя энергия отопительной системы на обогрев наружных стен.

3. Расстояние от верхней части радиатора до нижней части подоконника должно быть не менее 100 мм. При данном зазоре менее 3/4 глубины самого радиатора весь тепловой поток будет меньшим, что приведет к затруднению доступа теплого воздуха в помещение.

4. Расстояние от нижнего края радиатора до поверхности пола должно быть не более 150 мм и не менее 100 мм, если зазор будет меньше, то возникнет затруднение теплообмена, если больше – увеличится перепад температуры.

5. Если радиатор расположен близко к углу, то от соседней стены до радиатора расстояние должно составлять не менее 200 мм, иначе ухудшится теплоотдача и будет постоянно возникать пылевой след сверху радиатора.

6. Во время установки отопительного радиатора необходимо использовать, как минимум, три крепления. Рекомендуется устанавливать один кронштейн внизу и два – вверху, используя при этом дюбеля и цементный раствор. При установке радиатора кронштейны должны располагаться между отдельных секций.

7. На каждый радиатор в обязательном порядке необходимо устанавливать ручной или автоматический клапан, предназначенный для выпуска воздуха из отопительного радиатора. При сборе автоматического клапана выпускаемый воздух должен быть направлен строго вверх.

8. Соединять отопительный радиатор с системой отопления необходимо только согласно выбранной схеме. После заполнения радиаторов и системы отопления теплоносителем запорно-регулирующую арматуру необходимо открывать очень плавно, чтобы тем самым избежать гидравлического удара.

Для дизайна интерьера очень важно, какие нагревательные приборы (печи, камины, радиаторы отопления, батареи, конвекторы, напольные системы) будут использованы. Их главные критерии: надежность, мощность и, конечно, эстетические свойства.

Проблемы, в первую очередь, связаны с тем, что условия эксплуатации отопительных приборов в России не соответствуют тем условиям, на которые они рассчитаны изначально. Поэтому основным критерием при выборе прибора является не его внешний вид, а то, какие ограничения на его применение имеются в каждом конкретном случае. Во всем мире принята двухтрубная система отопления: по одному трубопроводу теплоноситель подводится к приборам, по второму – отводится. Это так называемое параллельное подключение приборов. В России в подавляющем большинстве случаев система отопления – однотрубная, с последовательным подсоединением приборов. Поэтому для обеспечения требуемой теплоотдачи приборов отопления по всей цепи необходимо повышение характеристик, как по давлению, так и по температуре. Это влечет за собой использование отопительных приборов с большим запасом прочности и с малым гидравлическим сопротивлением.

Еще одним из важных моментов при эксплуатации системы является требование, по которому она должна быть постоянно заполнена водой. Коррозионные процессы в системе, заполненной воздухом, идут гораздо интенсивнее; кроме того, запуск системы должен производиться плавно, с постепенным нарастанием давления (для этого производится включение циркуляционных насосов с помощью преобразователей частоты). Несоблюдение данного условия при запуске системы приводит к так называемым гидравлическим ударам, которые просто «разваливают» радиатор.

9.1.1. Приборы отопления при традиционном центральном отоплении

Виды приборов отопления:

– чугунные радиаторы,

– алюминиевые радиаторы,

– биметаллические радиаторы,

– стальные (панельные, секционные, трубчатые) радиаторы,

– анодированные радиаторы,

– конвекторы, встраиваемые в пол,

– плинтусные конвекторы,

– конвекторы на стальных трубах со стальным оребрением,

– дизайнерские радиаторы.

Разница заключается в металле, из которого они изготовлены, и, следовательно, в технических и эксплуатационных характеристиках.

9.1.2. Радиаторы отопления

Радиаторы отопления – это конвективно-радиационные приборы, состоящие из отдельных колончатых элементов, называемых секциями, по которым циркулирует теплоноситель (чаще всего вода), и предназначенные для отопления помещений.

Прежде чем покупать радиаторы отопления, необходимо выяснить основные характеристики системы отопления (по городским многоэтажным домам информацию можно получить в организации, обслуживающей дом):

1) величина рабочего давления в системе отопления,

2) величина испытательного (опрессовочного) давления,

3) тип системы отопления – однотрубная или двухтрубная (это будет важно при установке батарей),

4) диаметр подводящих труб к существующим приборам,

5) какой теплоноситель используется в системе отопления (если это вода, то какова ее температура в системе).

Тип радиатора должен иметь показатели рабочего давления больше, чем в данном доме. Они также должны быть рассчитаны на опрессовочное (испытательное, давление «на пределе») не ниже 2–3 атмосфер для старых кирпичных домов или пятиэтажек и 6–8 атмосфер для современных панельных высоток. Несоблюдение этих условий может привести к неожиданным протечкам.

Отопительные приборы независимо от их типа и материала предпочтительнее располагать под окном. Это делается для того, чтобы поднимающийся от них теплый воздух блокировал движение холодного воздуха от окна. Если закрыть отопительный прибор декоративной панелью или решеткой, теряется большое количество тепла, то есть существует риск остаться в «недогретом» помещении.

9.1.3. Чугунные секционные радиаторы

Чугунные секционные радиаторы чаще всего используются в системах центрального отопления жилых многоэтажных домов и производственных зданий, установлены в большинстве российских домов (рабочее давление 9 атм., опрессовочное 15 атм.). Чугун – это материал, поверхность которого имеет шероховатости, которые со временем приводят к появлению налета и падению теплоотдачи. Но он обладает хорошей теплопроводностью, нейтральный по отношению практически ко всем теплоносителям, выдерживает достаточно высокое давление.

Основными положительными качествами этих радиаторов являются значительная тепловая мощность, хорошая восприимчивость к плохому качеству теплоносителя (повышенная агрессивность, загрязненность и пр.), устойчивость к коррозии, прочность и долговечность. Их большая масса способствует тепловой инерционности, позволяющей сглаживать резкие изменения температур в помещении, но при этом она же способствует усложнению монтажных работ.

Традиционный плюс отечественных чугунных радиаторов – низкая цена радиаторов, но высокая стоимость монтажа.

К сожалению, чугунные радиаторы, в том числе и отечественные, плохо переносят гидравлические удары. Отечественные радиаторы, в отличие от импортных, требуют обязательной протяжки межсекционных соединений перед установкой и дополнительной покраски. Но слабое место чугунных радиаторов – предрасположенность к быстрой деградации межсекционных прокладок, а также разрушению радиаторных ниппелей.

9.1.4. Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы – самые популярные и востребованные на сегодняшний день радиаторы отопления. Они обладают очень высокой теплопроводностью и теплоотдачей, легкостью, небольшими размерами, высоким рабочим давлением, большой площадью сечения межколлекторных труб. Главный минус, которым обладают алюминиевые радиаторы – неустойчивость к коррозии, ускоряющаяся при контакте двух разнородных металлов или наличии блуждающих токов. Секционные алюминиевые радиаторы замечательны тем, что их можно дополнительно наращивать и менять в случае поломки радиаторов.

Алюминиевые радиаторы предъявляют повышенные требования к химическому составу теплоносителя. Основной проблемой при их эксплуатации является необходимость в поддержании значения РН (кислотность теплоносителя) в весьма узком диапазоне, что в существующей городской застройке проблематично, да и в индивидуальном строительстве тоже не всегда выполнимо. Второй проблемой является газообразование в приборах, которое может приводить к постоянному «завоздушиванию» системы отопления, если она не спроектирована с учетом этого фактора, поэтому необходимо устанавливать на каждом приборе автоматический клапан для спуска воздуха, так как в процессе эксплуатации происходит активное выделение водорода. Внимания требует наличие металлов-антагонистов в системе отопления.

В настоящее время на рынке предлагается большой выбор алюминиевых радиаторов как на рабочее давление до 6 атм., так и на рабочее давление 10–30 атм., что предполагает их применения в городской застройке.

9.1.5. Биметаллические радиаторы

Биметаллические радиаторы состоят из сплава двух металлов: сталь и алюминий, имеют стальной сердечник и алюминиевую «рубашку» и разработаны для работы при высоких давлениях теплоносителя в системе. Они великолепно акклиматизировались в России, запас прочности многократно превышает все возможные давления в системе, контакт теплоносителя с алюминием сведен практически к нулю.

Радиаторы биметаллические предназначены для систем с высоким рабочим давлением. Используемый в радиаторах алюминий сохраняет свои свойства, одно из которых пластичность, что предохраняет биметаллические радиаторы от гидравлических ударов и внешних воздействий. Отсутствие межсекционных прокладок и оригинальный узел соединения секций сводят к минимуму физические усилия и трудозатраты при сборке-разборке с высокой надежностью соединения. Наличие внутреннего полимерного покрытия делает биметаллические батареи долговечнее чугунных.

Рекомендованная область применения (из-за высокого давления в системе отопления) – городские жилые и нежилые здания и сооружения. Применение в коттеджном строительстве экономически нецелесообразно, так как высокого давления в системе в этом случае быть не должно.

9.1.6. Стальные радиаторы отопления

Стальные радиаторы отопления бывают трех видов:

– панельные,

– секционные,

– трубчатые.

Радиатор стальной панельный представляют собой прямоугольную панель, которая состоит из спаянных вместе стальных листов с углублениями, образующими каналы для циркуляции теплоносителя. Они бывают различной высоты и ширины, что позволяет создавать любую необходимую мощность. Передают тепло помещению путем конвекции, что позволяет достигнуть КПД 75 %. Для таких радиаторов используется сталь с повышенной коррозийной стойкостью.

Эти радиаторы обладают следующими преимуществами: большое количество типоразмеров, хорошее соотношение цены и качества, привлекательный внешний вид, высокая теплоотдача на единицу объема, они хорошо регулируются радиаторными термостатами, обладают малой тепловой инерцией. Главный недостаток – не выносят слива теплоносителя, не любят открытых систем отопления и систем, в которых используются трубы, неустойчивые к диффузии кислорода воздуха (например, некоторые виды полипропиленовых труб). Эти радиаторы не переносят гидравлических ударов теплоносителя плохого качества, что практически закрывает им дорогу в существующую городскую застройку.

В российских условиях такие радиаторы безукоризненно подходят для коттеджного строительства с автономными котельными, так как они не рассчитаны на очень высокое давление, но это и не нужно, поскольку в загородном доме высокого давления в системе быть не должно. Стальные панельные радиаторы обладают относительно небольшой тепловой инерцией, а значит, с их помощью легче осуществлять автоматическое регулирование температуры в помещении. Они могут также использоваться в многоэтажных зданиях с автономными тепловыми пунктами.

Бывает два типа панельных радиаторов – с нижним и боковым подключением. В радиаторы с нижним подключением встроен термостатический вентиль, на который можно установить терморегулятор для поддержания заданной температуры в помещении. Как следствие, стоимость радиаторов с нижним подключением выше, чем аналогов с боковым подключением.

Радиаторы стальные секционные внешне похожи на чугунные, однако их секции соединены между собой не с помощью ниппелей, а путем точечной сварки. Они прочны и долговечны, рассчитаны на рабочее давление 10–16 атмосфер. Однако стоимость таких радиаторов достаточно высока.

Радиаторы стальные трубчатые являются самыми дорогостоящими и представляют собой сварную трубчатую конструкцию. Это радиаторы классического дизайна, органически вписывающиеся практически в любой интерьер помещений. Их рабочее давление – 10–15 атмосфер, опрессовочное – 15 атмосфер, сварные стыки сводят к минимуму вероятность протечек, но недостаток в излишней тонкости используемой стали в 1,2–1,5 мм. Интерес к ним определяется высоким уровнем дизайнерских решений и гигиеничностью приборов. Также как и биметаллические радиаторы, стальные трубчатые радиаторы разработаны для многоэтажного строительства.

9.1.7. Анодированные радиаторы

Им присуща прочность биметалла, антикоррозийная стойкость чугуна и тепловые характеристики алюминия. Производятся анодированные радиаторы из алюминия высшей степени очистки (98 %) с последующим полным анодным оксидированием всей поверхности. Анодное оксидирование изменяет структуру алюминия, гарантируя абсолютную защиту от любых видов коррозии, возникающих в системе отопления при отклонении величины pH от нейтрального значения, а также блуждающих токов, образования гальванических пар, генерации водорода при контакте с водой и других вредных воздействий. Анодирование внутренней поверхности превращает ее в корунд, твердость которого такая же, как у алмаза.

Поэтому поверхность не разрушается в процессе контакта с горячей водой. Увеличенные размеры внутренних каналов, отсутствие зауженных мест исключает образование застоя и засорения. Анодированные радиаторы отличаются повышенной теплопроводностью и теплоотдачей, большей площадью секций по сравнению с другими видами алюминиевых радиаторов. Внутренняя поверхность приборов абсолютно гладкая. Именно поэтому исключено образование застойных зон и засорение каналов, а это особенно важно при установке радиаторов в городских системах отопления. Для таких радиаторов не существует ограничения по давлению в отопительной системе здания, поскольку давление разрушения секции составляет не менее 215 атм.

В таблице 3 приведены сравнительные характеристики радиаторов.

9.1.8. Конвекторы, встраиваемые в пол

Напольные конвекторы являются современными отопительными приборами и применяются в архитектурных решениях с большими наружными стеклянными стенами, где физически нет места для традиционных отопительных приборов. Поэтому в последние годы наблюдается резкое увеличение как спроса, так и производства встраиваемых приборов. Теплообменники изготовлены из медных труб с алюминиевым оребрением, поэтому основной вопрос – это совместимость медных трубопроводов с действующей системой отопления. Например, наличие в ней элементов из металлов-антагонистов меди может привести к серьезным проблемам в эксплуатации.

9.1.9. Плинтусные конвекторы

Плинтусные конвекторы рекомендуется применять в помещениях с большими застекленными поверхностями или холодными стенами. Воздух около стен охлаждается и опускается к полу, распределяясь по всему объему. В помещениях с большим остеклением практически невозможно создать тепловой комфорт без таких конвекторов. Эти отопительные приборы рекомендуется располагать не только под окнами, но и вдоль наружных стен. Использование плинтусных конвекторов характерно для отопительных систем Северной Америки, поэтому в России продаются именно американские приборы на медных трубах с алюминиевым оребрением. Предлагаются также стальные оребренные трубы с декоративными панелями из дерева, которые внешне напоминают плинтус.

9.1.10. Конвекторы на стальных трубах со стальным оребрением

В настоящее время это самый используемый отопительный прибор в новостройках Москвы и других городов России. Привлекает, в первую очередь, его относительно невысокая цена (в варианте без терморегулятора). Но, к сожалению, из-за своего внешнего вида и недостаточной теплоотдачи этот прибор массово заменяется другими типами радиаторов при заселении домов жильцами, хотя и обладает, безусловно, очень высокой живучестью.

Независимо от типа отопительного прибора, при его выборе обязательно надо обратить внимание на два параметра: тепловая мощность и давление в системе отопления, которое он может выдержать. Что касается тепловой мощности, рассчитать ее могут только профессионалы (учитывается высота помещения, площадь, количество окон, материал и толщина стен и пр.). Приблизительно примерно 1 кВт хватит для обогрева 10 м². в хорошо утепленном помещении при высоте потолков до 3 м.

Для коттеджной застройки и домов с индивидуальными тепловыми пунктами можно использовать все типы отопительных приборов, при том условии, что при проектировании правильно учтено рабочее и опрессовочное давление, на которое рассчитан выбранный тип радиатора, а также учтены небольшие технические нюансы, свойственных каждому типу радиаторов, например, такие как повышенное газовыделение в алюминиевых радиаторах или повышенная тепловая инерционность чугунных радиаторов.

Для городской застройки (в системах отопления старого типа) выбор будет в основном определяться «живучестью» отопительного прибора в реальных условиях эксплуатации. Безусловным лидером здесь является чугунный радиатор. Хорошее качество литья, высокие технические параметры и современный дизайн новых отечественных и зарубежных радиаторов еще больше укрепляют это лидерство. Хорошо показали себя в эксплуатации биметаллические радиаторы «SIRA», которые можно смело выдвинуть на второе место.