Пластинчатый радиатор отопления: особенности старых стальных приборов, видеоинструкция и фото

Автор статьи

Редакция сайта СДВ

heating

Время чтения 13 минут

Просмотры
443

Опубликовано
12.09.2022

Обновлено
03.04.2023

Что собой представляют пластинчатые радиаторы отопления?

Из каких частей состоит пластинчатая батарея для отопления.

Пластинчатые батареи отопления – это разновидность конвекторного отопительного оборудования. Для них характерна большая площадь теплообменной части и минимальное количество труб, по которым циркулирует теплоноситель.

Схема работы прибора очень простая:

• теплоноситель под повышенным давлением прогоняется по тонким трубам нагревательного элемента, отдавая им свою тепловую энергию;
• температура нанизанных на трубы металлических пластин повышается от разогретых труб за малый промежуток времени;
• между разогретыми пластинами быстро поднимается температура воздуха;
• легкий разогретый воздух поднимается вверх под потолок комнаты, вытесняя холодный воздух;
• холодный воздух опускается к конвектору, где между его пластин повышает свою температуру.

Чтобы поддерживать температуру воздуха в помещении при помощи пластинчатого конвектора, необходимо запомнить особенность устройства. Так как трубы нагревательного прибора отличаются маленьким диаметром, то и количество теплоносителя, который пройдет через них за единицу времени, будет недостаточным для быстрого повышения температуры пластин. Именно потому в отопительной системе, где устанавливается вышеуказанное оборудование, теплоноситель должен циркулировать под большим давлением и отличаться высокой температурой. Это позволит быстро повысить температуру пластин, а следовательно, обеспечить хорошую конвекцию воздуха.

Старые пластинчатые радиаторы отопления обогревали помещение за счет естественной циркуляции воздуха. В результате в комнате большой площади наблюдался резкий перепад температур. Вверху всегда было теплее, чем у пола. Решить данную проблему помог встроенный вентилятор. Современные пластинчатые батареи теперь относятся к разряду энергозависимого оборудования (вентилятор работает от электричества). Но в данном случае увеличивается эффективность прибора за счет искусственной циркуляции воздуха.

Сегодня можно купить такие радиаторы:

• стальные – пластины и трубы выполнены их стали. Прибор характеризуется повышенной прочностью, он стоек к гидроударам. Однако отличается маленькой скоростью теплообмена;
• медные – если все детали выполнять из меди, то батарея будет отличаться большой мощностью и высокой скоростью теплообмена. Но высокой будет и ее стоимость. Потому на медные трубки чаще всего навешивают пластины с дешевых металлов (стальные);
• алюминиевые – они недорогие, способны быстро поднять температуру воздуха до нужного уровня, но не отличаются прочностью. Их использовать в контуре централизованного отопления не рекомендуется. Чаще всего алюминиевые трубы заменяются медными, что увеличивает прочность прибора и его стоимость.

Благодаря разнообразию размеров, покупатель может выбрать себе изделие, максимально подходящее под параметры помещения и дизайн интерьера.

Особенности конструкции пластинчатых радиаторов

Современные пластинчатые конвекторы  устроены с той же простотой конструкционного решения, что и предшествующие «советские» модели.

Такие радиаторы состоят из следующих конструкционных элементов:

• Изогнутого — чаще всего — U-образного — отрезка трубы, на торцах которой установлены два шаровых вентиля.
• Набора пластин, «нанизанных» на трубу. Причем в большинстве случаев пластины изготовлены из того же материала, что и трубы.
• Защитного кожуха – металлической коробки с открытой верхней частью и дном. Причем внутри кожуха можно вместит не один отрезок трубы (нитку), а сразу несколько таких «пакетов».

Устроенные подобным образом секционные и пластинчатые батареи работают по следующей  схеме:

• Теплоноситель движется по трубе под большим давлением, практически не остывая.
• Тонкие пластины разогреваются до высокой температуры буквально за считанные секунды.
• Температура воздух внутри корпуса мгновенно поднимается на несколько градусов.
• Теплый воздух поднимается вверх, сквозь перфорацию в крышке кожуха, а холодный воздух «засасывается» в корпус сквозь отверстия в днище.

Причем забор воздушных масс осуществляется не со стороны днища, и сквозь перфорацию в нижней части боковых граней кожуха, что дает возможность «утопить» пластинчатую батарею в плите перекрытия, оставив на уровне напольного покрытия лишь верхнюю решетку.

Достоинства и недостатки пластинчатых батарей

Несомненным плюсом подобных отопительных приборов является высокая прочность конструкции.

Сквозь такой радиатор можно прокачивать теплоноситель под давлением 20 и более атмосфер – прочность конструкции зависит лишь от кольцевой жесткости трубы, которая выдерживает давление до 40 Бар.

К явным «минусам» подобных отопительных приборов относится, во-первых, однообразие экстерьера, формы которого определяются контурами коробчатого кожуха, и, во-вторых, потеря тепловой мощности вследствие контакта с пылью – сквозь «забитые» пластины проходит существенно меньший объем воздуха.

Типы пластинчатых радиаторов

Классификацию сортамента пластинчатых батарей в большинстве случаев организуют по следующим конструкционным особенностям:

• По типу материала трубы и пластин.
• По числу «ниток» в корпусе кожуха.
• По схеме подключения радиатора в разводку.
• По схеме крепления кожуха к опорной поверхности.

Опираясь на первый способ классификации — По типу материала трубы и пластин, —  мы можем выделить следующие типы батарей:

• Стальные пластинчатые радиаторы, основные элементы которых изготовлены из одноименного металла. Такие отопительные приборы относительно дешевы, но их тепловая мощность оставляет желать лучшего. Поэтому в паре с высокопрочными стальными тубами принято использовать пластины из металлов с более высокой теплопроводностью.
• Медные пластинчатые батареи, элементы которых изготовлены из этого цветного металла. Такой радиатор обеспечивает максимальную тепловую мощность. Однако подобные изделия «по карману» далеко не всем домовладельцам. Поэтому, для удешевления стоимости конструкции, из меди производят только внутренние трубы, на которые нанизывают пластины из более дешевого металла.

Второй способ классификации – по числу «ниток» в корпусе – выделяет из сортамента следующие типы:

• Радиаторы с одним нагревательным элементом – «пакетом» из одной трубы и одного набора пластин.
• Батареи с двумя и более нагревательными элементами, в конструкцию которых входит напорный коллектор, распределяющий поток теплоносителя по нескольким «пакетам», и обратный коллектор, собирающий «исходящий» теплоноситель для последующей передачи в разводку.

Третий вариант классификации – по схеме подключения в разводку – выделяет следующие типы батарей:

• Радиаторы с боковым подключением. В этом случае штуцеры батареи расположены на боковой поверхности кожуха. Из-за этого покупателю батареи придется установить особые фитинги – уголки, обеспечивающие сопряжение горизонтального нагревательного элемента (трубы) и вертикального участка арматуры, отходящего от горизонтальной напорной или обратной ветви разводки. Впрочем, если трубы разводки уложены вертикально, то уголки не нужны.
• Радиаторы с нижним подключением. В этом случае штуцеры батареи расположены в нижней части кожуха, со стороны днища, что облегчает стыковку радиатора с горизонтальной разводкой, одновременно затрудняя монтаж к вертикальному стояку.

Четвертый вариант классификации – по способу крепления к опорной поверхности – выделяет следующие типы радиаторов:

• Навесные батареи, корпус которых крепится к стене с помощью особых кронштейнов.
• Встраиваемые батареи, корпус которых «утапливается» в пол, опираясь на плиту перекрытии днищем.

Причем наибольшее распространение получили именно навесные радиаторы. Ведь монтаж  «утапливаемых» в пол батарей требует больших усилий, направленных на обустройство ниши и скрытую укладку разводки.

Стальные пластинчатые радиаторы – общие сведения

Стальные пластинчатые радиаторы в простой речи называют «гармошки». Вид гармошки создают пластины, нанизанные на трубу для теплоносителя.

Отличительная особенность таких радиаторов это высокая надежность. В пластинчатом радиаторе нет соединений, кроме входа и выхода теплоносителе. Как следствие, сам радиатор потечь просто не может, негде прорываться теплоносителю.

Благодаря большому количеству пластин, и прямому движению теплоносителя конвектор нагревается до высокой температуры. Для защиты от прикосновений основной остов радиатора закрыт декоративным кожухом. В верхней крышке кожуха сделаны конвекционные отверстия.

Конвектора имеют малую тепловую инерционность, а значит можно управлять ими автоматикой, то есть в системы с пластинчатыми радиаторами возможна установка терморегуляторов.

Вариации пластинчатых радиаторов

Как варианты, пластинчатые радиаторы применяются для отопления в полу (канальные конвекторы) и плинтусного отопления помещения.

Варианты подключения нагревательных элементов

Любой пластинчатый нагревательный элемент заводского изготовления оснащается комплектом с вмонтированным клапанным вкладышем. Он совместно с термостатом участвует в процессе регулировки температуры радиатора. Кроме этого, существуют батареи с интегрированным комплексом, через который происходит подключение к трубам контура отопления, находящиеся под полом или вмонтированные в стену.

Конвекторы в большинстве случаев могут иметь либо боковое, либо нижнее подключение. В случае с боковым способом подключения штуцеры нагревательного элемента выводятся на его кожух сбоку. С горизонтальной разводкой отопления владельцу батареи придется покупать специальный фитинг. Он поможет адаптировать горизонтально расположенный прибор и вертикально поднимающийся участок арматуры от горизонтального контура. Лучше обстоят дела, если контур отопления проходит по комнате вертикально. Тогда штуцер не нужен.

Стальной пластинчатый радиатор отопления должен подключаться только к системе с принудительной циркуляцией теплоносителя. В противном случае вода будет двигаться с маленькой скоростью по системе, что ухудшит производительность нагревательного элемента.

Если же в открытую систему отопления все же устанавливают водяные конвекторы, то контур должен оснащаться антидиффузионным барьером. Он предотвращает проникновение кислорода в разводку отопления.

Определение тепловой мощности пластинчатых приборов отопления

Формула для определения тепловой мощности, которую может отдать стальной пластинчатый радиатор отопления, и реальный пример расчета этого параметра, приведены ниже. Чтобы вычислить мощность прибора, достаточно знать коэффициент потерь тепла отапливаемого помещения, площадь комнаты и ее полный объем. В паспорте любого радиатора указана его расчетная мощность при температуре горячей воды в системе 600С. Также в приложенной документации указываются рекомендации по обогреваемой площади для конкретной модели радиатора.

Тепловая отдача (мощность) отопительных приборов зависит от длины корпуса и количества пластин. Стандартная высота радиаторов – 200 мм, количество пластин варьируется. Например, отдача тепла для радиатора с одной трубкой и длиной корпуса 600 мм будет равняться ≈ 347 W. При увеличении длины до 3000 мм теплоотдача увеличится до 1730 W. Но при той же длине корпуса (3000 мм) и увеличении трубок до 4-х теплоотдача будет уже 4179 W, а пир длине корпуса в 1000 мм четыре трубки с теплоносителем дадут 1393 W мощности.

Читайте также!

Кожухотрубчатый теплообменник: чертеж, расчет

Подробнее

Поэтому, какой радиатор лучше купить для конкретного помещения, определяется, исходя из следующих требований:

1. На обогрев 1 м2 помещения с высотой потолка 3 м нужно израсходовать 100 W;
2. Для помещения площадью 16 м2 радиатор должен иметь тепловую мощность 1600 W при том, что в помещении обустроено не более одного окна, комната не угловая и потолок имеет высоту не более 3 м. При других начальных условиях вводятся поправочные коэффициенты Kp:
3. Для двух окон Kp = 1,8 / 1600 х 1,8 = 2880 W;
4. Для углового помещения Kp =1,8 / 2880 х 1,8 = 5184 W;
5. Для потолка высотой 2,65 метра Kp =2,65 / 3,0 = 0,88 / 5148 W х 0,88 = 4547 W;
6. Для ПВХ окна Kp =0,8 / 4547 W х 3637 W.

Отопительный радиатор работает так:

1. Под давлением или самотеком теплоноситель движется по трубкам батареи, нагревая их;
2. Трубки нагревают пластины, приваренные к ним, и вместе конструкция нагревает воздух между элементами радиатора, который поднимается вверх, к потолку помещения;
3. Холодные воздушные массы под давлением теплого воздуха опускаются вниз, к радиатору, где нагреваются;
4. Далее цикл повторяется.

Пластинчатые радиаторы имеют одну отличительную особенность: из-за небольшого диаметра змеевика по ним в единицу времени проходит недостаточное для обогрева помещения количество теплоносителя, поэтому необходимо или держать температуру в котле постоянно высокой, или устанавливать радиаторы с большим количеством пластин (секций).

Чтобы увеличить КПД пластинчатой батареи отопления, на ее корпус надевают металлическую гофру, которая одновременно выполняет роль защитного кожуха. Гофрированная поверхность увеличивает площадь теплоотдачи, что приводит к увеличению объема теплого воздуха.

В старых моделях пластинчатых радиаторов конвекция (движение) воздуха происходило естественным путем – за счет перемещения теплых и холодных потоков воздуха. Новые модели имеют встроенные электровентиляторы, и поэтому стоит только увеличить температуру теплоносителя без увеличения площади радиатора, чтобы добиться максимально возможной теплоотдачи прибора. То есть, в современных моделях происходит искусственная (принудительная) конвекция.

На сегодняшний день производители предлагают купить радиаторы из следующих материалов и разной конструкции:

1. Радиатор стальной имеет и трубки, и пластины из стали. Хоть прочность у него высокая, но теплообмен отличается инерционностью;
2. Радиатор медный имеет увеличенную мощность и теплообмен. Все это сопровождается высокой стоимостью прибора, но, если вы надумали купить его, выбирайте медный змеевик и стальные пластины: так выйдет дешевле, и не скажется на качестве и долговечности радиатора;
3. Радиатор алюминиевый – самая дешевая модель с минимальной инерцией теплоотдачи, но остывает он так же быстро, как и нагревается. Корпус не такой прочный, как у первых двух моделей, а сам металл поражается коррозией из-за некачественного теплоносителя. Поэтому в центральном отоплении такие приборы лучше не устанавливать.

Порядок расчета тепловой мощности

Знание тепловой мощности одной секции позволит узнать необходимое их количество, но как вычислить этот параметр.

В данной статье будут рассмотрено несколько вариантов, как сделать необходимые расчеты в зависимости от разных переменных:

Расчет мощности по площади

В его основе лежат санитарные нормы, согласно которым на 10 «квадратов» помещения должен приходиться 1 киловатт тепловой энергии (100 ватт на м²). При проведении расчета необходимо учитывать поправочный коэффициент, соответствующий определенному региону России. Например, для Якутии и Чукотки он равен 2, для Дальнего Востока составляет 1,6, а для южных областей и республик находится в пределе от 0,7 до 0,9 (прочитайте также: «Как рассчитать батареи отопления — количество и размер»).

Разумеется, что подобный метод не может обеспечить абсолютную точность, поскольку:

• панорамный способ остекления в одну нитку значительно увеличивает потерю тепла по сравнению с тем, когда стена сплошная;
• несмотря на то, что расположение квартир внутри здания не учитывают, при наличии теплых стен при одинаковом количестве батарей в них будет намного теплее, чем в угловом помещении, имеющем стену, соприкасающуюся с улицей;
• расчет верен только в том случае, когда высота потолков не превышает 2,5 — 2,7 метра (стандартный параметр для квартир, построенных в советское время). Уточненных вычислений требуют помещения в сталинках, у которых трехметровые потолки. Кроме этого, в начале 20-го века во многих строящихся домах высота потолков достигала 4 — 4,5 метра.

В качестве примера будет приведен расчет количества секций чугунных батарей для комнаты размером 3 на 5 метров, которая расположена в доме, находящемся в Краснодарском крае.

Порядок действий следующий:

• сначала определяют площадь 3х5=15м²;
• потом вычисляют требуемую тепловую мощность отопления — 15м² х100Вт х0,7= 1050 ватт. 0,7 – региональный коэффициент;
• если мощность каждой секции составляет 180 ватт, тогда потребуется 1050: 180 = 5,83 секции. После округления до целых значений получается 6 секций.

Простые вычисления мощности по объему

Поскольку расчет мощности батареи отопления в зависимости от объема воздуха в помещении учитывает высоту потолка, он является более точным. На один кубометр требуется 40 ватт мощности отопительного оборудования.

Расчет производится для той же комнаты в Краснодарском крае при том, что ее построили с высотой потолков, равной 3,1 метра:

• прежде всего, вычисляют объем помещения 3х5х 3,1 = 46,5 кубометра;
• радиаторы должны обладать мощностью 46,5х 40 = 1860 ватт, а с учетом регионального коэффициента 1860х0,7 = 1302 ватта или 8 чугунных секций (1302: 180 =7,23).

Уточненные вычисления мощности по объему

Более точный расчет мощности батарей отопления производят c учетом разных переменных:

• количества окон и дверей. В среднем теплопотери по причине наличия одного окна стандартного размера составляют 100 ватт, а одной двери – 200 ватт;
• если помещение располагается в углу здания или в его торце, используют коэффициент 1,1 – 1,3, который зависит от толщины стен и материала их изготовления;
• для частных домовладений применяют коэффициент 1,5, так как в них отмечаются повышенные теплопотери через крышу и пол, поскольку снизу и сверху нет теплых квартир.

Параметры для вычисления составляют 40 ватт на один кубометр, также учитываются региональные коэффициенты, как и при проведении вычислений, исходя из площади комнаты (подробнее: «Расчет отопления по площади — определяем мощность отопительных приборов»).

Теперь расчет мощности тепла для радиаторов отопления будет выполнен для помещения аналогичного по площади (как в Краснодарском крае), но находящегося в углу частного домовладения в Оймяконе, где средняя температура в январе опускается до — 54 градусов, а температурный минимум за все время наблюдений достигал 82 градусов мороза. Особо неприятный момент заключается в том, что дверь выходит на улицу и имеется окно.

Последовательность вычислений такая:

• поскольку известна базовая мощность, равная 1860 ватт, к ней прибавляют 300 ватт (окно плюс дверь) и получают 2160 ватт;
• так как дом частный, происходит потеря тепла за счет холодного пола и крыши — 2160х1,5 = 3240 ватт;
• угол дома вынуждает использовать коэффициент 1,3 и в итоге получится – 3240х1,3 = 4212 ватт;
• Оймяконский климат требует применения регионального коэффициента, равного 2 — 4212х2 = 8424 ватта.

Видео о стандартах расчетов мощности батарей отопления:

Подключение радиаторов

• Как уже известно, пластинчатый радиатор перед продажей комплектуется краном и клапанным вкладышем с термостатом для автоматической регулировки температуры теплоносителя и воздуха в помещении;
• Некоторые модели оснащаются механизмами подключения радиатора к отопительному контуру под полом или вмонтированному в стены помещения;

• Основные схемы подключения радиаторов – боковая или нижняя:
  1. При боковом присоединении подключения штуцера радиатора находятся по бокам, что не мешает подключать их к вертикальному стояку. При горизонтальном подключении радиатор присоединяется через фитинг.
  2. При нижнем присоединении штуцера радиатора выводятся снизу, поэтому горизонтальное подключение не представляет проблемы, а для вертикальной схемы радиатор подключается через фитинги.
• Из-за высокой инерционности стальных радиаторов их подключают к системе с принудительным движением теплоносителя, чтобы повысить и ускорить теплоотдачу;
• Для стальных приборов отопления включение в схему с открытым расширительным бачком чревато быстрым развитием коррозии из-за присутствия в теплоносителе большого количества кислорода, поступающего из воздуха. Из-за этого кислотность теплоносителя повышается, и внутренняя поверхность змеевика батареи отопления начинает разрушаться. Соответственно, время безремонтной эксплуатации радиатора уменьшается;
• Если других решений нет, и необходимо устанавливать радиатор в открытую отопительную систему, то тепловой контур защищается антидиффузионным барьером, который не пропускает воздух в трубы отопления.

Практические и организационные выводы

Принцип работы пластинчатых приборов такой же, как и у водяных – они увеличивают и удерживают температуру в комнате за счет потоков теплого воздуха.

1. Надежность и прочность стальных радиаторов намного выше, чем у приборов из других сплавов и металлов, поэтому они рекомендованы к работе в центральной системе отопления.
2. Медные радиаторы не разрушаются от коррозии, но в системах с высоким давлением их лучше не устанавливать. Еще один недостаток – высокая цена.
3. Алюминиевые радиаторы дешевле всех, имеют отличную теплоотдачу, но слабый механически корпус, который тоже быстро коррозирует в кислотной среде.

Читайте также!

Утепление стен изнутри минватой плюс гипсокартон

Подробнее

Так как подключение пластинчатых отопительных приборов осуществляется через нижние или боковые штуцера, их можно монтировать прямо на пол, встраивать в поверхность пола или вешать на стену комнаты. Для каждого отдельного случая можно подобрать свое оформление и техническое оснащение прибора.

Заключение

Пластинчатый стальной радиатор – это достаточно простая, но при этом эффективная конструкция. Использовать ее стоит не везде, но там, где нужно быстро и эффективно обогреть большую площадь, она точно окажется уместной. Более подробно изучить особенности таких батарей вы сможете, если уделите время просмотру видео в этой статье.