Отопительные приборы являются элементом системы отопления, предназначенным для передачи теплоты от теплоносителя воздуху ограждающим конструкциям обслуживаемого помещения.
Все отопительные приборы используют два физических процесса: конвекцию и излучение. Конвекция - это образование восходящего потока воздуха вблизи нагретой поверхности. В этом случае большая часть тепла передается воздуху помещения. Лучистое отопление - это поток инфракрасных лучей от нагретой поверхности отопительного прибора, который повышает температуру других поверхностей в помещении (вертикальные ограждения, мебель, перекрытия).

Радиаторы

Чугунные радиаторы. Чугун - материал, традиционно используемый для изготовления отопительных приборов. К числу достоинств чугунных радиаторов, в первую очередь, относится повышенная стойкость к коррозии. Максимальное рабочее давление, как правило, составляет 6 бар, для отечественного радиатора МС-140 - 9 бар. Их внешний вид точнее всего можно охарактеризовать, как консервативный. Чугунные радиаторы отличаются большой массой и сравнительно невысокой механической прочностью, что обусловлено хрупкостью чугуна. Эти приборы характеризуются повышенной тепловой инерцией, что затрудняет применение на них автоматических терморегуляторов.

Алюминиевые радиаторы обладает более привлекательным внешним видом. Достаточно высокие механические свойства алюминия, позволяет изготавливать из него радиаторы с развитой поверхностью секций. Помимо внешних отличий алюминиевых радиаторов различных моделей и изготовителей, существуют отличия и в технологии их изготовления. Наиболее распространен метод литья под давлением из силуминов - сплавов на основе AI-Si с содержанием кремния до 12%. Как правило, такие радиаторы рассчитаны на рабочее давление 6 - 18 бар.

Биметаллические радиаторы.Одним из путей улучшения характеристик алюминиевых радиаторов является использование сочетания алюминия и стали, как более прочного конструкционного материала (биметаллические радиаторы). В таких радиаторах из стали изготавливаются либо только каналы, соединяющие верхний и нижний коллекторы, либо вся внутренняя часть секции (каналы + коллекторы), что исключает контакт теплоносителя с материалом оребрения - алюминием, Несмотря на значительную разность электродных потенциалов стали и алюминия, эксплуатация радиаторов, например, Sira в течение 4-5 лет показывает, что электрохимической коррозии не возникает.

Стальные панельные радиаторы, выпуск которых был начат в 60-е годы, в настоящее время занимают около 80% немецкого рынка и приблизительно 50% импорта. Такое широкое распространение они получили благодаря сравнительно невысокой стоимости и множеству вариантов по высоте, длине, глубине и тепловой мощности. В каталогах изготовителей приводятся параметры рабочего/испытательного давления 10/13 бар. По европейским стандартам испытательное давление превышает рабочее на 30%. В соответствии с российскими СНиП. давление испытания должно превышать рабочее в 1,5 раза, что и происходит перед началом каждого отопительного сезона во время опрессовки систем отопления. Поэтому в рекомендациях выпущенных ТОО "Витатерм" и НИИ Сантехники приводятся параметры 8,7/13 бар. То есть, для того, чтобы определить реальное рабочее давление радиатора необходимо разделить испытательное давление, указанное европейским производителем на коэффициент 1,5.

Для отопления помещений высотой от 3 до 30 м (производственных, складских, общественных) могут применяться стальные потолочные панели,тепло-изолированные с обратной стороны.

Трубчатые (колончатые) стальные радиаторы отличает достаточно современный дизайн при очень большом количестве вариантов по высоте, глубине, длине. Еще одной их особенностью является наличие модификации со встроенным термостатическим вентилем и подключением снизу-посередине. Такой радиатор большой высоты может использоваться как полотенцесушитель, для чего дополнительно выпускаются полочки и крючки.

Полотенцесушители. В последнее время в отдельную группу принято выделять стальные радиаторы для ванных комнат или полотенцесушители. Они напоминают по своей конструкции трубчатые стальные радиаторы, однако, в них горизонтальные прямые или изогнутые трубы вварены в вертикальные коллекторы. В отличие от российской практики, за рубежом отопительные приборы для ванных комнат принято присоединять к системам отопления, а не к циркуляционным линиям систем горячего водоснабжения, где вода перенасыщена кислородом и хлором, а следовательно, более агрессивна с точки зрения коррозии. В связи с этим они изготавливаются из труб с меньшей толщиной стенки. Приборы дополняются аксессуарами в виде полок для полотенец, вешалок для одежды и белья и т.п. Почти все модели приборов западных фирм могут быть при необходимости снабжены встроенным электрическим ТЭНом для обогрева ванных комнат и просушки белья в период отключения системы отопления.

Специальные радиаторы. Для помещений с особыми требованиями к чистоте воздуха, например, больничных палат, предлагаются радиаторы с возможностью их легкой очистки от пыли, представляющие собой параллельные панели со свободным пространством между ними . Существуют также приборы, крепления и подключение к системе отопления которых позволяют откинуть от стены действующий радиатор для очистки от пыли его задней стенки.

Компакт-радиаторы. Основу компакт-радиаторов или отопительных приборов евростандарта составляют стальные штампованные панели, которые могут снабжаться вертикальным оребрением с шагом 40 мм по длине прибора, образующим конвективные каналы по его высоте. За счет конвективных каналов теплоотдача конвекцией данных приборов увеличена до 75%. Эффективность их теплоотдачи велика, а металлоемкость и тепловая инерция понижены. Это делает возможным применение компакт-радиаторов в системах низкотемпературного отопления с пониженными параметрами теплоносителя (55/35 и т.п.), которые более эффективны с энергетической точки зрения. Компакт-радиаторы могут служить дополнением к системам напольного отопления. При многорядном исполнении компакт-радиаторы снабжаются торцовыми стенками, а сверху - конвективной решеткой. Тонкие стенки приборов требуют проведения повышенных антикоррозионных мероприятий. Данные приборы обладают худшей гигиеничностью, по сравнению со стальными штампованными радиаторами. Для удаления пыли с их внутренних поверхностей за рубежом применяются специальные щетки в виде ершика из овечьей шерсти с изгибаемой под любым углом ручкой. При установке приборов в нишах или под выступающими подоконными досками применяются специальные консольные конструкции компакт-радиаторов, которые могут отклоняться от стены на угол до 40". Компакт-радиаторы рекомендуется использовать в малоэтажном индивидуальном строительстве, а при наличии индивидуального теплового пункта - в зданиях любой этажности. Компакт-радиатор в течение всего срока эксплуатации должен быть заполнен теплоносителем, слив которого не допускается для исключения внутренней коррозии.

Конвекторы.

Конвекторы - отопительные приборы, передающие помещению тепловую энергию большей частью (до 90 - 95%) за счет конвекции. В силу этого они обладают пониженным комфортом и сравнительно низкими теплотехническими показателями, особенно при использовании в двухтрубных системах отопления. Конвекторы плохо подходят для обогрева высоких помещений, так как тепловой поток устремляется под потолок, где происходит перегрев верхней зоны, у пола же ощущается недогрев, что нарушает тепловой комфорт. Конвекторы в большей мере, по сравнению с радиаторами, способствуют переносу частиц пыли по помещению, что негативно сказывается на здоровье людей, подверженных аллергическим заболеваниям.

Стальные конвекторы и "отопительные стены".Редко применяемые из-за их высокой стоимости стальные конвекторы и "отопительные стены" конструктивно ближе к панельным радиаторам, чем к традиционным отечественным конвекторам. Они представляют собой комбинацию профилей прямоугольного сече ния размером 70 х 11 мм, по которым движется теплоноситель, и конвективных решеток, прикрепленных сваркой к внутренней стороне стенки прибора. Вертикальные и горизонтальные "отопительные стены" имеют соответствующую ориентацию профилей. Между собой они отличаются главным образом высотой -конвекторы от 70 до 210 мм, горизонтальные "отопительные стены" от 140 до 1400 мм, вертикальные "отопительные стены" от 600 до 3600 мм. Развитые по площади излучающие поверхности "отопительных стен" (а длина таких приборов может достигать 6 м), создают благоприятный микроклимат в помещении. Конвекторы, в свою очередь, отличаются увеличенной глубиной (до 295 мм) для получения более высокой удельной мощности на единицу длины. При изготовлении панельных радиаторов используется, как правило, высококачественная листовая сталь (холодный прокат) толщиной 1,25 мм. а в конструкциях конвекторов и "отопительных стен" (для обеспечения необходимой прочности) применяется более толстый лист - 1,5 мм (для 6.5 бар), 2 мм (для 10,4 бар) и 2,5 мм (для 15,6 бар).

Теплый пол нетрадиционной для России, но приобретающей с каждым годом все большую популярность формой отопления помещений становятся теплые полы. Разнообразные конструкции этих отопительных систем уже почти четверть века широко применяются в Европе. Сейчас на российском рынке представлены две разновидности теплых полов: полы с водяным подогревом и кабельные системы. К их существенным преимуществам можно отнести отсутствие в помещении видимых элементов систем отопления, повышенную звукоизоляцию пола, возможность регулирования температуры воздуха одним терморегулятором. Но, пожалуй, самое важное достоинство теплых полов по сравнению с традиционными радиаторными системами отопления - это улучшенный тепловой режим в помещении.

Теплый пол с водяной системой обогрева. Идея теплого пола с водяным обогревом чрезвычайно проста и рациональна. На пол обогреваемого помещения укладываются тепло- и гидроизоляционная прослойки, а поверх них монтируются металлополимерные трубы с шагом, при котором достигается оптимальное распространение тепла в помещении. Способы крепления труб к полу могут быть разнообразны. Это и тепло-, и звукоизоляционные панели, и блоки со специальными фиксаторами для металлополимерных труб, и крепление гарпун-скобами, металлической сеткой с поворотными клипсами, и разнообразные фиксирующие шины. По краям помещения монтируется демпферная (компенсирующая тепловое расширение) лента, после чего поверх труб делается бетонная стяжка, которая и является теплопередающим элементом в этой системе отопления. К прочим компонентам системы относятся распределительный коллектор в комплекте с краном для выпуска воздуха и шаровым запорным краном, а также комнатный терморегулятор. Стоимость квадратного метра комплекта теплого пола с водяным отоплением - от 21 доллара (без учета стоимости работ).

Водяные теплые полы надежны и долговечны, могут работать как от систем центрального отопления, так и от отопительных котлов. Срок службы металлополимерных труб при соблюдении расчетных параметров (температура и давление) по оценкам специалистов должен быть не менее 50 лет. При этом максимальная температура теплоносителя не должна превышать 70°С, а максимально допустимая скорость потока воды не должна быть больше 1 м/с. Диаметр используемых металлополимерных труб составляет 1/2 дюйма. Теплоотдача квадратного метра такого пола достигает 70-100 Вт. Высота конструкции системы теплых полов с водяным обогревом фирмы Rehau (Германия) составляет приблизительно 52 мм.

Кабельные системы обогрева полов В последнее время все более широкое применение для обогрева помещений приобретают теплые полы с кабельными системами обогрева. В отличие от обычных систем отопления, они позволяют осуществить гораздо более равномерный нагрев помещения, при этом температура пола превышает температуру воздуха всего на 2-3 градуса, создавая оптимальный для человека тепловой режим. В состав комплекта для монтажа теплого пола как правило входят электрический нагревательный кабель, терморегулятор, термодатчик, монтажные направляющие. Питание системы осуществляется от сети 220 В. О монтаже теплого пола наш журнал уже писал (ноябрь 1997 г.), но тем не менее, кратко напомним. На старую бетонную стяжку или прямо на перекрытие укладывается слой теплоизоляции (жесткий пенопласт, пробковые плиты, изофлекс, пенополиуретан) толщиной 2-5 сантиметров. Толщина теплоизоляции определяется расположением помещения. Обязательно надо делать теплоизоляцию в цокольных этажах или на бетонных полах. В многоэтажных зданиях укладка теплоизоляции желательна, но не обязательна. Поверх теплоизоляции делается стяжка толщиной 1 сантиметр, на которой располагаются монтажные направляющие. Нагревательные секции укладываются на поверхность равномерно, с постоянным шагом 10-20 сантиметров, не доходя примерно 5 сантиметров до стен. Датчик температуры устанавливается в пластмассовой трубке между витками нагревательного кабеля. Иногда под монтажными направляющими и нагревательным кабелем устанавливается тепловыравнивающий металлический экран. Поверх кабеля также делается бетонная стяжка толщиной от 2 до 5 сантиметров. Отделочное покрытие пола может быть любым, по вашему желанию: кафельная плитка, мрамор, ковровое покрытие, паркет или паркетная доска.

Отапливающий плинтус Еще одно необычное отопительное устройство - отапливающий плинтус. Это нечто среднее между обычным электрическим радиатором и электрическим теплым полом. К его достоинствам, по сравнению с электрорадиаторами, можно отнести равномерный прогрев помещения и незаметность. От электрических теплых полов отапливающий плинтус отличается не только простотой монтажа и доступностью нагревательных элементов для замены, но и тем, что нагревается до достаточно высокой температуры (70°С) и требует внимательного к себе отношения.

Отопительный плинтус представляет собой напольный плинтус из полированного известняка высотой 10-13 сантиметров, толщиной 2,5 сантиметра и длиной 65 сантиметров с вмонтированным в него электрическим нагревательным элементом мощностью 80-100 Вт. Известняк хорошо прогревается и аккумулирует тепло, благодаря этому не требуется высокая мощность нагревательных элементов. Чтобы прогреть воздух в комнате с высотой потолков до 3-х метров до температуры +20+22°С требуется одна секция электроплинтуса на 2,5-3 квадратных метра помещения. Отопительные элементы чередуют с необогревающими участками плинтуса из того же камня, что позволяет сделать непрерывное обрамление помещения с равномерным обогревом со всех сторон.

Стоимость одной секции электрического отопительного плинтуса составляет приблизительно 30 долларов США, а чтобы нагреть с их помощью комнату в 20 м2 потребуется примерно 1500 кВт электроэнергии в год, что по ныне действующим расценкам составит около 320 рублей.

И в заключение еще об одном, только начинающем получать распространение в России, но уже давно используемом в Скандинавских странах способе отопления - это некабельный рулонный модуль Alson. Он представляет собой уже готовый нагревательный элемент, монтаж которого чрезвычайно прост: нужно раскатать рулон, прикрепить края степлером к полу или стене и можно включать в розетку 220 В. Поверх нагревательного элемента можно монтировать паркет, стеновые панели и тому подобные отделочные материалы, не боясь пожара или деформации отделочных материалов от перегрева. Модуль Alson нагревается не более чем до 35°С и не требует сложных регулировочных устройств. К достоинствам этого модуля можно отнести также и то, что работает он при напряжении 24 В. Стандартные размеры модуля Alson: ширина от 30 до 120 сантиметров, длина от 0,9 до 7,2 метров.

По материалам: Идеи вашего дома №2(37) Идеи вашего дома №11(13)1998 "Технологии строительства", №3(14), 2001 "Камины и отопление" №3