Радиатор отопления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Moscow, VDNKh, heating radiators display (10657148793).jpg
Напольная декоративная обрещётка радиатора отопления

Радиатор отопления (неофициальное народное название — батарея отопления, также «излучатель» от лат. radius «луч») — конвективно-радиационный отопительный прибор, состоящий из отдельных, обычно колончатых, элементов — секций — с внутренними каналами, внутри которых циркулирует теплоноситель (обычно — вода)[1]. Тепло от радиатора отводится излучением, конвекцией и теплопроводностью; доля тепла, отводимая излучением, увеличивается при окраске радиатора в тёмный цвет.

Секция радиатора отопления — наименьший конструктивный элемент батареи радиатора отопления. Обычно представляет собой полую литую из чугуна или алюминия двутрубчатую конструкцию, оребрённую для улучшения термопереноса способами излучения и конвекции. Существуют также штампованные стальные секции радиаторов отопления, состоящие из двух сваренных между собой половинок. Чугунные секции радиаторов отопления изготавливаются обычно по выбиваемым или выплавляемым моделям (модельное литьё), алюминиевые — по выплавляемым и методом центробежного литья.

Секции радиатора отопления соединяются между собой в батареи при помощи радиаторных ниппелей, подвод и отвод теплоносителя (пара или горячей воды) производится через ввёрнутые муфты, лишние (неиспользуемые) отверстия заглушаются резьбовыми заглушками в которых иногда вворачивается кран для дренажа воздуха из системы отопления. Окраска собранной батареи производится, как правило, после сборки.

Этимология[править | править код]

По первой и наиболее вероятной версии[источник не указан 1226 дней], название «батарея» произошло от того, что радиатор парового отопления имеет от нескольких штук до нескольких десятков радиаторных секций и получил название по аналогии с гальванической батареей. Слово радиатор, возможно, происходит от инфракрасной (тепловой) радиации излучаемой ими.

Применение разных названий[править | править код]

В литературе XX и XXI веков практически невозможно найти официальное название «радиатор»[источник не указан 1226 дней], но слово «батарея» встречается часто, то же касается всех[источник не указан 176 дней] электронных и печатных СМИ.

История[править | править код]

Первый отопительный радиатор, изготовленный из чугуна, изобрёл и реализовал на практике во второй половине XIX века в Санкт-Петербурге российский заводчик и предприниматель Франц Карлович Сан-Галли (1824—1908). Также именно Сан-Галли впервые предложил термин «батарея» в контексте отопления[2].

Чугунные радиаторы[править | править код]

Советский подвесной чугунный радиатор отопления МС-140-500 собранный из 8 секций в подъезде жилого дома (140 — толщина радиатора, 500 — межосевое расстояние в мм)

Чугунные (обычно серый чугун) секционные отопительные радиаторы предназначены для систем центрального отопления жилых, общественных и производственных зданий с большим числом этажей. Они отличаются значительной тепловой мощностью на единицу длины прибора и, соответственно, компактностью. Чугунные радиаторы также маловосприимчивы к плохому качеству теплоносителя и стойки к коррозии.

Чугунные радиаторы прочны и достаточно долговечны. Их большая масса и водовместимость, с одной стороны, обеспечивает им высокую теплоёмкость и, соответственно, тепловую инерционность, позволяя сглаживать резкие изменения температуры в помещении; однако она же является и недостатком, создавая трудности при монтаже или обслуживании. Также к недостаткам относится тенденция межсекционных прокладок к деградации; при длительной эксплуатации (свыше 40 лет) возможно разрушение радиаторных ниппелей. К недостаткам относится и хрупкость чугуна. Чугунным радиаторам требуется периодическая покраска; кроме того, стенки внутренних каналов шершавые и пористые, что со временем приводит к образованию налёта и падению теплоотдачи. Рабочее давление чугунной секции не более 6-10 атм.

Алюминиевые радиаторы[править | править код]

Алюминиевый радиатор из 4 секций, 2 секций в разрезе, место среза оребрения и вертикальных каналов в них между верхним и нижним коллекторами радиатора покрашено красным
Алюминиевый радиатор с дизайном чугунных радиаторов

Алюминиевые (его сплавы, к примеру силумин, дюралюминий) радиаторы на сегодняшний день считаются наиболее эффективными по причине высокой теплопроводности алюминия и повышенной за счет выступов и ребер площади поверхности радиатора. Практически все современные радиаторы, рассчитанные для работы в системах центрального отопления, имеют рабочее давление более 12 атм, опрессовочное — более 18 атм.

К достоинствам алюминиевых радиаторов относится лёгкость, небольшие размеры, высокое[уточнить] рабочее давление, максимальный уровень теплоотдачи[источник не указан 3388 дней], большая площадь сечения межколлекторных трубок.

Существенным недостатком алюминиевых радиаторов является коррозия алюминия в водной среде, особенно ускоряющаяся при контакте двух разнородных металлов или наличии в отопительной сети блуждающих токов[источник не указан 3388 дней]. Коррозии алюминия и его сплавов способствует разрушение защитной оксидной плёнки на его поверхности кислотами, щелочами, хлором, солями меди и т. д., некоторые из которых могут содержаться в средствах для водоподготовки, удаления накипи при промывании системы отопления, антифризах применяемых в 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. С этим явлением борются при помощи нанесения на контактирующие с водой поверхности полимерного покрытия, которое также улучшает антикоррозионные свойства, позволяя использовать теплоносители с уровнем pH от 5 до 10; уменьшает гидродинамическое сопротивление, предотвращает засоры и налипания. В случае, если радиатор не имеет внутреннего полимерного покрытия, перекрывать краны на подводящих трубах запрещается[источник не указан 3388 дней].

Алюминиевые радиаторы чаще всего делят на три основных типа: литые с цельными секциями, экструдированные с механически соединенным набором секций и комбинированные, сочетающие в себе качества обоих этих типов. Для работы в условиях высокого[какой?] рабочего давления используются биметаллические радиаторы, изготавливаемые из алюминия и стали.

Цельные алюминиевые радиаторы[править | править код]

Эти радиаторы конструктивно состоят из профилей, изготовленных экструзией и соединённых между собой сваркой. Используемый в них алюминий не требует каких-либо добавок, и поэтому сохраняет свою пластичность; соответственно, внешние ударные воздействия и внутренние гидроудары не вызывают сколов рёбер и растрескиваний таких радиаторов. Отсутствие межсекционных прокладок в таких радиаторах придаёт им прочность и надёжность, а при наличии внутреннего полимерного покрытия их долговечность может превосходить долговечность чугунных радиаторов[источник не указан 3388 дней]. Однако, поскольку их конструкция является неразборной, они не могут быть наращены в процессе эксплуатации.

Секционные алюминиевые радиаторы[править | править код]

Такие радиаторы конструктивно состоят из секций, изготовленных литьём под давлением, которые соединяются между собой с помощью резьбовых соединительных элементов (ниппелей); межсекционное соединение герметизируется с помощью прокладок из паронита, высокотемпературного силикона или иных материалов. Секционность предоставляет возможность нарастить радиатор в ходе эксплуатации или заменить повреждённую секцию, однако наличие межсекционных соединений отрицательно сказывается на надёжности; помимо этого, внутренняя поверхность секций отличается большей шероховатостью.

Стальные радиаторы[править | править код]

Стальные конвекционные радиаторы[править | править код]

Стальной конвекционный (пластинчатый) радиатор водяного отопления, кожух с воздушной заслонкой-терморегулятором, теплообменные пластины внутри радиатора

К примеру, КСК-20, широко распространённые в СССР в крупнопанельных домах.

Стальные панельные радиаторы[править | править код]

Стальной панельный радиатор с термостатом, между двумя панелями дополнительные пластины-теплообменники

Такой радиатор представляет собой прямоугольную панель, состоящую из двух сваренных вместе стальных листов с отштампованными углублениями, при сварке образующих каналы для циркуляции теплоносителя. Иногда для увеличения теплоотдачи к тыльной стороне панели привариваются П-образные стальные рёбра. Несколько таких панелей могут объединяться в пакет и закрываться сверху и с боков декоративными планками.

Выпускаются панели различной высоты и ширины, что позволяет создать прибор любой тепловой мощности. Панельные радиаторы имеют небольшую глубину и мало весят; соответственно, их тепловая инерционность незначительна. Площадь нагреваемой поверхности панелей весьма велика и стимулирует интенсивное движение нагретого воздуха — доля теплового потока, передаваемая конвекцией, достигает 75 %[источник не указан 3388 дней], что позволяет отнести эти приборы к типу конвекторов.

Для изготовления панелей используется низкоуглеродистая сталь с повышенной коррозионной стойкостью. Поверхность стали обезжиривают, фосфатируют, покрывают порошковой эмалью и термообрабатывают.

В случаях, когда система отопления имеет прямое сообщение с атмосферой (например, через открытый расширительный бак), эти радиаторы склонны к коррозии, и их срок службы может составлять всего несколько лет.

К недостаткам панельных стальных радиаторов следует отнести небольшое рабочее давление, на которое они рассчитаны, чувствительность к гидравлическим ударам, незащищённость внутренней поверхности от коррозионного воздействия воды. Эти свойства ограничивают сферу их применения автономными системами отопления с хорошей водоподготовкой. Кроме того, тыльные поверхности приборов труднодоступны для удаления пыли.

В большинстве случаев панельные радиаторы рассчитываются на рабочее давление от 6 до 8,7 атм, опрессовочное — до 13 атм и максимальную температуру теплоносителя 110 °C[источник не указан 3388 дней]. Их рекомендуется использовать в индивидуальном и малоэтажном строительстве, а при наличии индивидуального теплового пункта — в зданиях любой этажности.

Стальные секционные радиаторы[править | править код]

Внешне эти радиаторы напоминают чугунные, однако их секции соединяются друг с другом не резьбовыми ниппелями, а при помощи точечной сварки. Они являются более прочными и долговечными и рассчитаны на рабочее давление от 10 до 16 атм[источник не указан 3388 дней]. Однако из-за особенностей технологии производства стоимость этих радиаторов достаточно высока, что и обуславливает их относительно невысокую популярность.

Стальные трубчатые радиаторы[править | править код]

Радиатор отопления из стальных труб

Трубчатые стальные радиаторы представляют собой сварную трубчатую конструкцию и являются наиболее дорогостоящими. Они выпускаются в расчете на рабочее давление 10-15 атм[источник не указан 3388 дней]. Сварные стыки минимизируют вероятность протечек, но недостатком этих радиаторов является малая толщина стали (1 мм и менее).

Биметаллические радиаторы[править | править код]

Биметаллический радиатор

Биметаллические радиаторы отличаются от алюминиевых наличием стальных внутренних элементов (стальные трубки, контактирующие с теплоносителем, соединённые на сварке). Конструкция этих радиаторов такова, что запас прочности превышает все возможные давления в системе многократно (разрушающее давление составляет до 100 атм.[источник не указан 177 дней]), контакт теплоносителя с алюминием сведен практически к нулю. Единственным недостатком можно считать только самую высокую стоимость среди радиаторов.

Масляные радиаторы[править | править код]

Масляный радиатор состоит из герметичного корпуса, заполненного минеральным маслом, в котором расположен электронагреватель. Тепло от последнего передаётся маслу, затем корпусу, температура которого при этом не превышает 60-70 °C, а от него — окружающему воздуху. Использование масла как теплоносителя исключает возможность появления ржавчины. В системах отопления, где для теплопереноса используется вода и возможно появление процесса коррозии металлических деталей, после окончания отопительного сезона производится удаление влаги продувкой сухим сжатым воздухом.

Теплоконтурные радиаторы[править | править код]

В основе энергоэффективной работы теплоконтурного радиатора лежит принцип парового отопления. Высокая эффективность отопления паром является общеизвестным фактом, именно паровое отопление используется уже более 100 лет. При изготовлении энергоэффективного теплоконтурного радиатора удалось сохранить все преимущества парового отопления, при этом избавившись от его недостатков. Теплоконтурный радиатор представляет собой металлическую герметичную конструкцию, принцип работы которого основан на использовании энергии фазового перехода пар — жидкость, пар с большой скоростью распространяется по всему объёму радиатора, конденсируется на внутренней поверхности, передавая свою энергию, тем самым быстро и равномерно нагревая весь радиатор.

В массовой культуре[править | править код]

  • В песне Владимира Высоцкого «Про речку Вачу и попутчицу Валю» лирический герой сообщает, что ночует на лестницах, «где тепло от батарей».

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Радиатор (отопительн. прибор) // Большая советская энциклопедия : [в 30 т.] / гл. ред. А. М. Прохоров. — 3-е изд. — М. : Советская энциклопедия, 1969—1978.
  2. Д. Ю. Алексеев. Петербургский предприниматель Сан-Галли // Бизнес сегодня. — 2011. — Март. — С. 24—27.

Литература[править | править код]

  • Каменев П. Н. Отопление и вентиляция / В двух частях. Часть 1: Отопление. Изд. 3-е, перераб. и доп. // М.: Стройиздат, 1975. — 480 с.
  • ГОСТ 8690-58 «Радиаторы чугунные отопительные. Технические условия».
  • ГОСТ 20335-74 «Радиаторы отопительные стальные панельные».
  • ГОСТ 31311-2005 «Приборы отопительные. Общие технические условия».
  • ГОСТ Р 58417-2019 «Устройства для распределения потребленной тепловой энергии от комнатных отопительных приборов. Устройства с автономным источником электроснабжения. Технические требования».

Ссылки[править | править код]