Придуманные и изобретенные в недалеком 19 веке чугунные радиаторы до сих пор не теряют своей востребованности среди потребителей. Даже не глядя на появление на рынке более современных моделей (алюминиевых, стальных, биметаллических и т. д.), они по-прежнему являются неотъемлемой частью большого количества отопительных систем благодаря предоставляемым преимуществам и рабочим показателям.
- 1 Опрессовочное и рабочее давление
- 2 Срок службы
- 3 Мощность и теплоотдача
- 4 Теплоноситель для чугунных радиаторов
- 5 Положительные и отрицательные стороны
- 6 Рассчитываем мощность чугунного радиатора 6.1 Видео инструкция по сборке секций
Кратко перечислим основные технические характеристики чугунных радиаторов отопления, после чего остановимся на них и прочих особенностях подобных моделей поподробнее:
- Масса одной секции – от 3 до 7 кг
- Глубина секции – от 7 до 12 см
- Ширина секции – от 8 до 10 см
- Высота секции – от 37 до 57 см
- Объем внутренней полости – от 0.7 до 1.5 л
- Рабочее давление – до 18 атмосфер
- Мощность секции – до 200 Вт
- Срок службы – до 30-50 лет
Конструкционные особенности
Стоит остановиться на конструкционных особенностях предлагаемых современным рынком моделей. Они изготавливаются из однородного и крепкого чугунного сплава. Изделия получили широкое применение в частных или промышленных автономных и централизованных отопительных системах.
Чугунный радиатор может состоять из любого числа секций, которые легко соединяются и разъединяются между собой. Это позволяет устанавливать в помещениях приборы, мощности которой достаточно для отопления всей площади. Чтобы не допустить появления протечек, в соединительных местах используют уплотняющие прокладки из резины или прочих материалов.
По принципу работы чугунные радиаторы отопления не имеют существенных различий с современными аналогами. Теплоноситель, который нагревается в котле, посредством батареи отдает свое тепло в помещение. Рынком предлагаются модели с 1-м, 2-мя и 3-мя каналами.
Технические характеристики чугунных радиаторов
Практически в каждом доме есть чугунные радиаторы. Производители со временем их совершенствуют и улучшают технические характеристики. На рынке представлены стальные алюминиевые и другие радиаторы. Но самыми востребованными радиаторами до сих пор являются чугунные. Это связано с множеством преимуществ и рабочих показателей таких отопительных приборов.
Содержание
1. Особенности чугунных батарей 2. Преимущества и недостатки 3. Виды давления 4. Какие теплоносители подходят чугунным радиаторам 5. Главные характеристики 6. Срок эксплуатации 7. Теплоотдача и мощность 8. Расчет мощности чугунных радиаторов
Manufacturing radiator tests with trial pressure
Сегодня производство радиаторов систем водяного отопления по разработкам, конструктивным особенностям изделий, применяемым технологиям и материалам не уступает высокотехнологичным областям, таким как машиностроение, а порой и превосходит их. Ведь, несмотря на кажущуюся простоту формы и принципа работы, радиаторы должны отвечать самым строгим требованиям. И касаются они не только эффективной отдачи тепла от теплоносителя в помещение, но и обеспечения продолжительного срока службы, на который прямо или косвенно влияют разные факторы — резкие перепады температуры, избыточное давление, агрессивная среда теплоносителя, локальные силовые нагрузки из-за нарушения правил монтажа и др.
Кроме того, учет практики применения отопительной техники ставит перед разработчиками новые задачи. В частности, все более актуальны вопросы обеспечения комфортного микроклимата в каждом помещении путем устранения излишнего поступления тепла, эффективного перераспределения и использования всей тепловой энергии, экономии энергоресурсов, внедрения систем автоматического управления. Их решение возможно благодаря снабжению радиаторов индивидуальными средствами регулировки теплоотдачи — термоклапанами, термостатическими регуляторами, интеллектуальными датчиками и т.д. Для применения таких устройств подходит не любой радиатор. Обусловлено это тем, что прибор должен быстро изменить параметры теплоотдачи в зависимости от установленных на регулирующих элементах значений. Снабжать этими элементами целесообразно только радиаторы, обладающие малой инерционностью.
Следуя требованиям времени, производитель отопительных приборов учитывает все эти частные и общие пожелания в своей продукции. При этом использует как накопленный производственный опыт, так и уникальные новейшие разработки, последние достижения, в т.ч. из других областей — робототехники, химической промышленности, приборостроения и др.
Тенденции и перспективы выпуска отопительных приборов неразрывно связаны с постоянным повышением их технологичности
Заданный темп совершенствования технических характеристик радиаторов означает для производителя не только внесение конструктивных изменений при сохранении сложившихся норм внешнего вида, не только использование прогрессивных технологий, систем автоматизации и привлечение высокоточного оборудования, но и соответствие новым требованиям к контролю качества на всех стадиях изготовления — от выбора исходного материала до отгрузки готовой продукции заказчику. Контроль установлен для химического состава сырья, плавки, механических свойств, резьбовых и сварных соединений, толщины и качества покраски, шероховатости поверхностей, параметров упаковки, условий складирования и многого другого. Средства контроля также должны проходить постоянную проверку. Поэтому производство современного отопительного прибора невозможно без проведения комплекса контроля качества.
Производство радиаторов регулирует ГОСТ 31311-2005 «Приборы отопительные» [1]. В частности, согласно п. 5.2 отопительные приборы должны быть прочными и герметичными, и выдерживать пробное давление воды или воздуха, превышающее не менее чем в полтора раза максимальное рабочее давление, но не менее 0,6 МПа. Для контроля соответствия этому требованию производитель использует специальные испытательные стенды. Максимальное рабочее давление должно быть указано в паспорте на радиатор [1, 2].
Особенности чугунных радиаторов
Радиаторы из чугуна появились у нас лишь в прошлом веке. Первый город в котором увидели такой прибор отопления был Санкт-Петербург.
Такие радиаторы изготавливают из достаточно крепкого сплава чугуна. Такой материал является очень выносливым. Чугунные радиаторы применяются, как в жилых домах,промышленных зданиях, так и в централизованных системах отопления. Батарея может состоять из любого количества секций. Благодаря этому можно установить подходящий прибор для каждого помещения. Для малой площади хватит мощности небольшого радиатора, поэтому будет нецелесообразно использование многосекционного прибора отопления. Во избежании протечки, в местах соединения секций применяются уплотнительные прокладки из резины или других материалов.
Чугунные радиаторы по характеру работы не отличаются от стальных или алюминиевых. В котле нагревается теплоноситель и с помощью радиатора отопления передает свое тепло. Есть несколько моделей чугунных радиаторов: с одним, двумя или тремя каналами.
Подключение
Фитинги
Как правильно подключить чугунную батарею своими руками? Традиционно для подключения отопительных приборов используются сгоны на подводках; соединение обеспечивается проходной радиаторной пробкой и контргайкой. Герметичность соединению придает подмотка сантехническим льном (желательно — с краской или силиконовым герметиком).
Подключение на сгонах.
Инструкция по монтажу радиатора выглядит следующим образом:
- На длинные резьбы подводок последовательно наворачиваются контргайка и пробка;
- Радиатор вывешивается таким образом, чтобы подводки были соосны его коллекторам и заходили в них на 2 — 3 сантиметра.
- Пробки подматываются и сгоняются по подводкам, вкручиваясь в резьбы крайней секции.
- Затем они поджимаются контргайками — тоже, разумеется, с подмоткой.
В последнее время, однако, для монтажа куда чаще стали использоваться американки — разъемные фитинги с накидными гайками.
Подключение на американках.
В этом случае монтаж выглядит иначе:
- Кран с американкой монтируется на подводке соосно коллектору батареи.
- Ответная часть американки вкручивается в проходную радиаторную пробку.
- Накидная гайка наживляется и подтягивается разводным ключом с умеренным усилием.
Полезные мелочи
При монтаже полезно помнить несколько вещей.
КПД чугунных радиаторов (назовем так отношение их реальной тепловой мощности к паспортной) будет максимальным при следующих схемах подключения:
- При количестве секций до 10 — боковой;
- При количестве секций свыше 10 — диагональной.
Диагональное подключение.
Заиливания батареи можно избежать, подключив ее по схеме «снизу вниз». Непрерывное движение теплоносителя через нижний коллектор не даст отложениям задерживаться в нем. В прочих случаях нижнюю глухую пробку желательно снабдить промывочным краном.
Обратите внимание: это относится к тем случаям, когда чугунные отопительные приборы работают в системе ЦО. В автономном контуре все взвеси быстро собираются в грязевике и в дальнейшем проблем не создают.
Кстати о заявленной мощности: производители приводят ее значения для дельты температур между теплоносителем и воздухом в отапливаемом помещении в 70 градусов (к примеру, 90/20С). Уменьшение дельты вдвое влечет за собой, как несложно догадаться, двукратное падение теплоотдачи.
Преимущества и недостатки
Преимущества:
1. Чугунные батареи могут выдержать температуру до 150°. Такие радиаторы хорошо противостоят воздействию коррозии. Чугун тяжело поддается коррозии.
2. Стены радиатора изготавливают очень толстыми. Поэтому такие батареи имеют большой срок службы. Радиаторы можно использовать в открытой системе отопления и в той которую иногда опорожняют. Стальные радиаторы при таких условиях через несколько лет покрылись бы ржавчиной или вовсе стали непригодными к использованию.
3. Благодаря большому сечению батареи, чистить их можно реже в отличии от других радиаторов.
4. Если чугунный радиатор изготовлен по всем стандартам и из качественного материала, то он прослужит очень долго. Возможно использование радиатора до 50 лет, а иногда бывает и до 100 лет.
5. Такие радиаторы тяжело повредить или растворить.
6. При отключении радиатора, он будет продолжать обогревать помещение на 30%. У чугунных батарей теплоотдача в несколько раз больше, чем у радиаторов изготовленных из другого материала. При нерегулярном нагреве теплоносителя, батарея изготовленная из чугуна, будет отлично справляться со своей функцией. Все эти качества возможны благодаря хорошим теплоаккумулирующим свойствам чугунной батареи.
Недостатки:
1. Большой вес радиатора. При подъеме радиатора в квартиру будет проблематично его донести.
2. Рабочее давление намного меньше, чем у других радиаторов.
3. Из-за количества секций уменьшается площадь поверхности радиатора. Она меньше, чем у других моделей радиаторов.
На ряду со всеми преимуществами, недостатки являются несущественными.
Нормы давления в системах отопления частных домов
Водяное отопление частного дома, как правило, состоит из котла, труб разводки, радиаторов (труб «тёплого пола») и вспомогательных элементов (расширительный бак, группа безопасности).
В открытых (гравитационных) системах с естественной циркуляцией статическое давление не превышает 1-2 атм.
Для перемещения жидкости в закрытых типах обогрева, циркуляционным насосом, создаётся динамическое давление на 0,5 атм превышающее статическое, т.е. для частного дома высотой до 10 м нормальным считается показатель 1,5-3 атм.
Такой параметр с запасом выдерживают все современные котлы и радиаторы. В случае повышения давления по какой-либо причине срабатывает аварийный клапан, сбрасывая некоторое количество теплоносителя или пара, образовавшегося в системе.
Современные котлы имеют встроенный аварийный клапан, важно при покупке узнать максимальное давление (указано на колпачке) на которое он рассчитан, а при отладке системы провести настройку (при необходимости). Поворачивая ручку регулировки, меняют характеристику при которой произойдёт срабатывании.
Регулируемый пружинный предохранительный клапан. Наиболее часто используется в системах индивидуального отопления.
Опрессовку отопления в частных домах проводят, повышая давление до 0,2-0,4 Мпа (2-4 атм), что в 1,5 раза больше нормального рабочего. Котлы и расширительные бачки на период испытаний отключают, так как они являются наиболее подверженными разрушению.
Повышение и отклонение показателя на 15-20% от нормы свидетельствуют о появлении неисправности. Причину необходимо выявить и устранить при первой возможности.
Виды давления
Давление в таких радиаторах бывает: опрессовочное и рабочее. Первое часто называют максимальным.
Опрессовочное давление определяет какую нагрузку может выдержать радиатор при сильном гидроударе. При проведении проверки, в магистралях стараются создать нагрузку, которая будет приближена к максимальной. Этот показатель колеблется в пределах 12 — 16 атмосфер.
А рабочее давление показывает нагрузку, которую дает теплоноситель в работе циркуляции радиатора. Обычно нагрузка составляет 9 атмосфер, но этот показатель может колебаться от 6 до 9.
Рабочее давление и его перепады
Теперь стоит сравнить рабочее давление двух видов радиаторов:
Чугун выдерживает до 12 атмосфер. Этот показатель вполне подходит для отопительной системы в высотных домах. В момент возможного гидроудара чугунная основа способна лопнуть и потрескаться за счет своего тонкого сплава.
Биметалл. Материал стоек к давлению теплоносителя в 20 атмосфер. Некоторые модели доходят до показателя в 50 атмосфер. В случае гидродавления внутренняя часть батареи на основе меди или стали, способна вынести максимальные нагрузки. Лишь области соединения секций считаются уязвимым местом в таких приборах. В особенности если для их соединения использовался герметик, а не прокладки или медные кольца-уплотнители. В этом случае речь идет о дешевых изделиях.
Какие теплоносители подходят чугунным радиаторам
В таких батареях можно не следить за значениями кислотности в циркулирующих жидкостях. Это связано с тем, что такие радиаторы нечувствительны к теплоносителям. Внутри центральной системы отопления скапливается много примесей. Благодаря ширине канала примеси могут свободно проходить и не скапливаться. Такой материал не вступает в химические реакции с такими жидкостями, которые содержат антизамерзающие добавки. Но водоподготовку необходимо проводить, так как кроме радиатора теплоноситель протекает по котлу, магистралям и другому оборудованию.
Основные элементы отопительной системы
- Нагревающий теплоноситель котел;
- насос, обеспечивающий циркуляцию теплоносителя;
- расширитель, который нивелирует тепловое расширение жидкости в системе, а значит и повышение давления;
- автоматический воздухоотводчик, который срабатывает при завоздушивании системы, и выпускает воздух;
- запорная арматура, позволяющая сменить батареи, не удаляя из системы теплоноситель.
Рекомендуем: Как выполнить ремонт чугунного радиатора отопления своими руками?
Главные характеристики
Основными техническими характеристиками являются:
- Глубина секции обычно составляет от 7 до 12см, ширина равна 8-10см, а высота колеблется от 37 до 57 см;
- Рабочее давление достигает не более 18 атмосфер;
- 200Вт – это мощность каждой секции;
- Масса радиатора довольно большая. Вес каждой секции может быть от 3 до 7 кг;
- Объем секции составляет 0,7-1,5 л;
- Средний срок эксплуатации составляет 30-50 лет.
- Радиаторы, изготовленные из чугуна, во многом превосходят другие батареи.
Теплоотдача и мощность
Рассматривая характеристики радиаторов, следует подробнее узнать о мощности батареи и теплоотдачи. Обычно указывается мощность только одной секции. Придется самостоятельно рассчитать мощность радиатора перед его установкой.
Теплоотдача чугунных батарей намного меньше, чем у алюминиевых и других радиаторах. Приблизительно теплоотдача меньше в 2 раза. Но благодаря низкой инертности, чугун дольше остается теплым и дольше будет отдавать полезную энергию.
Мощность одной секции данного радиатора максимально достигает 160 Вт, а например у алюминиевой 200 Вт. Наиболее выгодной будет покупка чугунной батареи с естественной циркуляцией теплоносителя.
Расчет мощности чугунных радиаторов
Для расчета требуемого количества секций батареи есть несколько методов. Выделяют несколько основных факторов, которые влияют на нужное количество мощности: площадь отапливаемого помещения, количество и размер окон и дверей, материал из которых возведены наружные стены и технические характеристики батарей.
Есть более простой вариант для подсчета мощности. Для этого необходимо площадь отапливаемого помещения умножить на 100, а затем поделить получившиеся число на мощность секции.
Но есть некоторые нюансы, которые нужно изменить:
- Если более одной стены имеют границы с улицей, то необходимо прибавить несколько секций радиатора;
- Если высота этажа более 3 метров, то добавляют 1-2 секции;
- Увеличивается значение в большую сторону, если число получилось дробное;
- В комнате с двумя окнами, необходимо установить 2 радиатора с равным количеством секций, которое получилось в результате подсчета.
Виды радиаторов по материалу изготовления
Классификацию радиаторов по материалу изготовления можно считать основной. Так как именно материал, из которого изготовлен прибор, обуславливает такие его важнейшие характеристики, как теплоотдача, чувствительность к качеству и химическому составу теплоносителя (воды), его вес и условия эксплуатации.
Чугунные радиаторы
Чугунные радиаторы широко используются для отопления помещений вот уже более 100 ста лет. Такая стойкая их популярность и востребованность вполне объяснима. Чугунные радиаторы отличаются долговечностью и высокой стойкостью к сложным условиям эксплуатации. Чугун устойчив к коррозии и нечувствителен к химическому составу теплоносителя. При аварийном отключении отопления такое изделие будет еще долго держать накопленное тепло. Чугунные батареи стойко выдерживают колебания давления в системе, гидроудары. А стоимость чугунного радиатора на порядок ниже стоимости аналогов из других материалов. Однако этот вид радиаторов имеет ряд существенных недостатков, которые вынуждают многих потребителей отказываться от батарей из чугуна. К минусам чугунных радиаторов можно отнести существенный весь и громоздкость. Высокая инерционность не дает возможности использовать чугунные радиаторы в современных системах с терморегуляцией – чугун долго нагревается и долго остывает. Кроме того, сегодня внешний вид любого предмета интерьера имеет большое значение для потребителя. Чугунные батареи не отличаются разнообразием дизайна и эстетической привлекательностью, требуют регулярной подкраски. Хотя в предложении производителей можно встретить и дизайнерские варианты чугунных радиаторов, часто намеренно исполненных в стиле «ретро». Но это скорее исключение, чем правило. Эксклюзивные дизайнерские радиаторы подойдут не в каждый интерьер, да и стоить такое изделие будет достаточно дорого.
Алюминиевые радиаторы
Самыми популярными на сегодняшний день являются алюминиевые радиаторы. Радиаторы из алюминия легкие, компактные, просто монтируются, эстетично и аккуратно смотрятся в дизайне интерьера. Материал отличается высокой теплоотдачей и низкой инерционностью, что позволяет использовать такие приборы в системах с регуляторами температуры. Секционная конструкция алюминиевых радиаторов дает возможность собрать прибор с оптимальным количеством секций для отопления конкретного помещения. К недостаткам алюминиевых изделий можно отнести чувствительность к химическому составу теплоносителя – при высоком содержании щелочи в воде такой радиатор особенно подвержен коррозии. Алюминиевый радиатор требует стравливания воздуха из системы при помощи воздухотводного клапана.
Стальные радиаторы
Этот вид радиаторов часто устанавливают в загородных домах и коттеджах с системой автономного отопления. Стальной радиатор стоит недорого и при этом выглядит очень привлекательно. Как и алюминий, сталь отличается высокой теплоотдачей, низкой инерционностью. И плюс к этому материал стойкий к коррозии. Радиаторы из стали могут быть трубчатой конструкции или панельной (состоящей из одной цельной или нескольких наборных пластин). Однако для отопления квартир в многоэтажных домах такие радиаторы практически не используются, поскольку не выдерживают гидроударов и перепадов давления в системе, плохо переносят попадание кислорода в трубы. Допустимая температура теплоносителя для стального радиатора не более 110 градусов.
Биметаллические радиаторы
Несмотря на то, что биметаллические радиаторы появились на рынке относительно недавно, этот вид радиаторов стремительно набирает популярность среди потребителей. Такой радиатор состоит из стальных труб, по которым циркулирует теплоноситель, и алюминиевых ребер, передающих тепло в помещение. Таким образом, этот вид изделия совмещает в себе преимущества стали (низкую подверженность коррозии и нейтральность к составу воды) и алюминия (прочность, высокую теплопроводность, эстетичный внешний вид). Такие радиаторы устойчивы к перепадам давления и гидроударам и могут использоваться в любых системах отопления. Срок службы биметаллического радиатора не менее 20 лет. К минусам таких приборов можно причислить чувствительность биметаллических радиаторов к содержанию кислорода в системе, склонность к образованию со временем шлаковых отложений на внутренних поверхностях. А также высокую стоимость, обусловленную сложностью конструкции.
