Батареи отопления металлические в нашем доме

Если не брать во внимание камины и керамические рефлекторы, то обогрев жилища производится батареями отопления, основой которых являются радиаторы или конвекторы. Их задача — передать от теплоносителя тепловую энергию в окружающее пространство.

Сталь, медь, алюминий и чугун являются самыми технологичными материалами, теплофизические свойства которых в достаточной степени удовлетворяют санитарным нормам комфортного проживания. Поэтому практически полтора века батареи отопления металлические, изготовленные из этих материалов, верой и правдой служат в системах отопления жилых помещений.

Всех их объединяет наличие каналов для циркуляции теплоносителя и поверхности, через которую проводится теплообмен с окружающей обстановкой. Теплообмен происходит путем излучения от нагретой поверхности и восходящими конвективными потоками, которые интенсифицируют специальными пластинами-ребрами.

В соответствии с этим выделяют две группы отопительных приборов:

Радиационные (радиаторы) приборы, для которых передача тепла излучением составляет до 80%. В это группу попадает отопительное оборудование с большим внутренним объемом, то есть стальные панельные и чугунные секционные радиаторы. Они эффективны при любой скорости циркуляции теплоносителя и даже при его невысокой температуре.
Конвективные (конвекторы) приборы, для которых конвективный теплообмен составляет до 90% всего теплообменного процесса с окружающей средой. Они должны иметь большую площадь теплообменной поверхности, для чего она дополнительно оснащается пластинчатыми ребрами. Конвекторы эффективно работают в системах отопления с высокой температурой теплоносителя и большой скоростью его принудительного движения.

Это важно! Из-за необходимости обеспечения высокой скорости теплоносителя очевидно, что для систем автономного отопления с низкой температурой теплоносителя конвекторы не подходят.

Конструкции металлических батарей отопления

В зависимости от конструкции , металлические батареи подразделяются следующим образом:

Секционные батареи, которые собираются из отдельных металлических секций заданного межосевого размера и заданной теплоотдачей. Форма секций обеспечивает максимальный теплообмен, она может быть эллипсоидной, как в традиционных чугунных батареях, пластинчатой, трубной. Основной недостаток секционных батарей — подверженность межсекционных соединений разгерметизации вследствие изношенности прокладок, механических нагрузок, гидравлических ударов, что приводит к протечкам теплоносителя.

Панельные радиаторы, представленные двумя плоскими стальными рельефно штампованными панелями, изнутри соединенными пластинами для интенсификации восходящих потоков нагретого воздуха.

Пластинчатые радиаторы, конструктивно выполненные в виде сердечника из гладкой металлической трубы, внутри которой движется горячий теплоноситель, и насаженных на трубу тонких пластинчатых ребер.

Технические характеристики металлов, из которых производятся батареи отопления

Определяющую роль в эксплуатационных свойствах металлических батарей играют теплотехнические параметры материалов изготовления.

Чугун:

коэффициент теплопроводности — 50 Вт/(м 0С),

плотность — 7,2 г/куб. см,

удельная теплоемкость — 0,482 кДж/(кг0С).

Сталь:

коэффициент теплопроводности — 58 Вт/(м 0С),
плотность — 7,85 г/куб. см,
удельная теплоемкость — 0,482 кДж/(кг0С).

Алюминий:

коэффициент теплопроводности −221 Вт/(м 0С),
плотность −2,6 г/куб. см,
удельная теплоемкость — 0,84 кДж/(кг0С).

Медь:

коэффициент теплопроводности −407 Вт/(м 0С),
плотность −8,5 г/куб. см,
удельная теплоемкость — 0,42 кДж/(кг0С).

Бросается в глаза существенное отличие значений теплопроводности железосодержащих чугуна и стали (соответственно, 50 и 58 Вт/(м 0С), от аналогичных показателей алюминия и меди - соответственно, 221 и 407 Вт/м0С. Вследствие этого, значения теплоотдачи радиаторов, изготовленных этих материалов, существенно разнятся между собой. При этом для алюминиевых радиаторов выигрышным является небольшой вес по сравнению с чугунными и стальными радиаторами.

Усредненные значения теплоотдачи одной секции металлических батарей отопления

Параметр теплоотдачи одной секции радиатора наряду с рабочим давлением теплоносителя является обязательной паспортной характеристикой изделия, позволяющей разумно оценить его способность адаптироваться в системе отопления, а также рассчитать необходимое количество секций для комфортного микроклимата в помещении.

Приведем усредненные значения теплоотдачи для секций с межосевым расстоянием 500 мм, изготовленных из чугуна, стали, алюминия и биметаллической комбинации сталь + алюминий:

чугунная секция - от 110 до 191 Вт;

стальная панель - от 642 до 2641 В/м, после уточнения длины панели корректируется величина теплоотдачи в Вт;

алюминий — от 179 до 198 Вт;

биметалл — от 168 до 204 Вт.

Это важно! При ориентировочных расчетах батарей отопления рекомендуется принимать минимальные значения теплоотдачи секции, чтобы перестраховаться на влияние факторов, ухудшающих теплообеспечение жилища.