1. Отопительные приборы особенности конструкции и применения
Современный рынок радиаторов очень разнообразен: стальные, чугунные, алюминиевые, биметаллические приборы активно конкурируют между собой. Важную роль в борьбе за покупателя играют внешний вид и стоимость изделия, но на первом плане остаются его технические и эксплуатационные характеристики. Не всякий прибор, как импортный, так и отечественный, выдержит, например, условия работы в действующих российских сетях центрального отопления. Напомним, что в нашей стране расчетная температура теплоносителя в системах, выполненных по однотрубной схеме, составляет 105 °С; давление в высотных зданиях может длительное время поддерживаться на уровне 1,0 МПа, иногда превышая это значение. Прибавьте гидравлические удары, которые имеют место в централизованных системах при пуске насосного оборудования, и низкое качество воды (высокое содержание кислорода, солей, щелочи, железа, взвешенных частиц и т. д.). Большинство современных радиаторов предъявляют к теплоносителю требования, которые невозможно обеспечить в открытых системах отопления. Единственным в нашей стране документом, регламентирующим параметры воды в системах теплоснабжения, являются Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ. Однако даже при строгом соблюдении изложенных в нем норм (что далеко не всегда бывает на практике) параметры теплоносителя могут не соответствовать тем, которые необходимы для долгой и эффективной работы отопительного прибора.
Однако в отечественном теплоснабжении все чаще применяются закрытые расширительные баки, двухтрубная схема, автономные (в том числе – низкотемпературные) и независимые системы отопления (энергия из теплоцентрали поступает в них через теплообменник). Поэтому российским рынком востребованы качественные радиаторы разного типа, – главное применять их в системах с теми параметрами, на которые они рассчитаны.
1.1. Чугунные секционные радиаторы
Чугунные секционные радиаторы – отопительные приборы, традиционно наиболее востребованные в нашей стране. С распространением на российском рынке более современных видов радиаторов и конвекторов их доля уменьшилась. Однако благодаря появлению импортных (Чехия, Турция, Китай) и отечественных моделей, вполне конкурентных по дизайну и функциональности, доля чугунных приборов в общем объеме продаж радиаторов и конвекторов остается у нас на уровне 50 %.
Конструкция чугунного радиатора включает колончатые элементы с каналами круглой или эллипсоидной формы. Существуют модели, секции которых имеют разное число (одну, две, три, четыре) вертикальных колонн, но наиболее распространен двухколонный вариант.
Отметим: по ГОСТу 8690-94 «Радиаторы отопительные чугунные. Технические условия» (Приложение IV) секцией называется элемент радиатора, имеющий одну колонку, а блоком – несколько колонок по его фронту в одной отливке. Соответственно, прибор, состоящий из элементов первого типа правильно называть секционным, а из элементов второго типа – блочным.
«Классика жанра»: модель МС-140-500
Между собой секции (или блоки) соединяются с помощью резьбовых ниппелей, которые, как и сами секции, имеют с одной стороны правую резьбу, с другой – левую.
В строительной практике чугунные радиаторы поставляются с завода сборками и уже на объекте группируются в приборы той мощности, которая предусмотрена проектом. (Отсоединение и подсоединение секций производят с помощью специальных ключей; радиаторы при этом закрепляются на верстаке; работу выполняют два человека.) В присоединительные отверстия конечных секций ввинчиваются глухие пробки, в точках подключения прибора к трубопроводной сети – проходные. В качестве уплотнений используются прокладки из термостойкой резины или паронита, в зависимости от температуры теплоносителя.
Согласно ГОСТу 31311-2005 «Приборы отопительные. Общетехнические условия», секции чугунных радиаторов и радиаторные пробки должны отливаться из серого чугуна с пластинчатым графитом по ГОСТ 1412, ниппели – из ковкого (ГОСТ 1215) или высокопрочного (ГОСТ 7293) чугуна. Допускается применять ниппели из углеродистой стали определенных марок.
Преимущество секционной конструкции – возможность получить прибор, точно соответствующий потребностям отапливаемого помещения. Кроме того, в случае повреждения одной или нескольких секций существует возможность заменить только вышедшие из строя элементы, а не весь радиатор.
Конструкция секционного чугунного радиатора
Важнейшее качество чугунных отопительных приборов – устойчивость к коррозии, невосприимчивость к плохому качеству теплоносителя, которым может служить как вода, так и пар температурой до 130–150 °С, в зависимости от модели радиатора. Такое свойство материала объясняется, в частности, наличием особенно прочного поверхностного слоя с повышенным содержанием кремния, который образуется при разливке металла.
Чугунные радиаторы значительно менее других подвержены воздействию растворенного кислорода и твердых частиц, присутствующих в теплоносителе, а также кислотной и щелочной среды.
Большое сечение внутренних каналов этих отопительных приборов делает не столь критичным образование отложений при использовании жесткой воды или накопление шлама, имеющегося в изношенных сетях. Это обуславливает также малое гидравлическое сопротивление, позволяющие использовать чугунные радиаторы в системах с естественной циркуляцией теплоносителя.
Тем не менее, в технической и нормативной документации, регламентирующей условия эксплуатации чугунных радиаторов, оговаривается, что качество теплоносителя (горячей воды) должно отвечать требованиям Правил технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации (табл. 1.).
Табл. 1. Основные требования к качеству теплоносителя согласно Правилам технической эксплуатации электрических станций и сетей РФ
Не соответствует требованиям нормативов и утверждение, что из системы с чугунными радиаторами можно сколько угодно часто сливать воду. В частности, согласно ГОСТу 8690-94, они должны быть постоянно заполнены водой как в отопительные, так и межотопительные периоды. Опорожнение систем отопления допускается только в аварийных случаях на срок, минимально необходимый для устранения аварии, но не более 15 сут в течение года.
К основным недостаткам чугунных радиаторов относятся большая удельная масса (с этим связаны повышенные расходы на их транспортировку и монтаж), большая тепловая инерционность, восприимчивость к импульсным механическим воздействиям и, когда речь идет о массовом продукте отечественного производства, не вполне отвечающий современным требованиям внешний вид.
Однако, с одной стороны, достоинства (к ним относится и цена) чугунных радиаторов во многих случаях перекрывают их недостатки, с другой – производители, часто в контакте со своими дилерами, проявляют достаточно гибкий подход, внося изменения в свою номенклатуру, согласно запросам рынка.
Одно из направлений эволюции чугунных радиаторов, позволяющих им успешно конкурировать в российских условиях с другими отопительными приборами, в том числе в многоэтажном строительстве, – повышение прочности. Если раньше среди продукции не только зарубежных, но и отечественных производителей преобладали модели, рассчитанные на максимальное рабочее давление 0,6 МПа, то сегодня этот показатель составляет, как правило, 0,9 или 1,2 МПа (испытательное давление – 1,5 и 1,8 МПа, соответственно). Более того, можно привести пример прибора с подтвержденными максимальным рабочим избыточным давлением 1,8 и испытательным – 2,7 МПа.
В то же время чугун – довольно хрупкий материал, и существенную опасность для выполненных из него отопительных приборов представляют гидравлические удары, которые нередко случаются при эксплуатации систем центрального отопления. В этой связи были ужесточены нормативы по испытательному давлению на разрушение чугунных радиаторов. Согласно ГОСТу 31311-2005, введенному в действие 1 января 2007 г., его значение должно не менее чем в три раза превышать максимальное избыточное рабочее давление прибора. В СТО НП «АВОК» 4.2.2-2006 «Радиаторы и конвекторы отопительные» установлена минимальная толщина стенки литого чугунного радиатора – 2,7 мм.
Одно из направлений эволюции чугунных радиаторов, позволяющих им успешно конкурировать в российских условиях с другими отопительными приборами, в том числе в многоэтажном строительстве, – повышение прочности.
Уже стало нормой оснащать отопительные приборы термостатическими вентилями, которые автоматически изменяют расход теплоносителя в зависимости от температуры в обогреваемом помещении. В случае с инерционным чугунным радиатором эффект от этого снижается, так как отопительный прибор долго остывает при закрытии вентиля и так же долго разогревается после его открытия. Повысить скорость реагирования радиатора на изменение температуры воздуха в помещении позволяет уменьшение водяного объема и удельной массы секций, что и делают некоторые производители. В любом случае, применение чугунного радиатора не исключает оборудование отопительного прибора термостатом. Более того, существуют модели со встроенным клапаном: их выпускает завод Viadrus (Чехия). Кстати, отвечая на распространение отопительных систем с горизонтальной разводкой – лучевой и по периметру помещения, этот производитель предложил и чугунные радиаторы с соответствующим расположением патрубков для подключения.
Отметим также, что сегодня предпочтение отдается конструкциям чугунных радиаторов без перпендикулярных внутренних ребер, служащих местом скопления пыли и затрудняющих чистку отопительного прибора. Так, ГОСТ 8690-94 рекомендует принимать площадь невертикальных поверхностей нагрева радиаторов не более 15 % от общей площади нагрева при высоте радиатора до 400 мм и 10 % – при высоте радиатора более 400 мм.
Большое влияние на качество чугунного радиатора оказывает метод отливки. Традиционная технология – литье в песчаные и песчано-глиняные формы. Получить достаточно гладкую наружную поверхность при таком способе не получается: требования ГОСТа 8690-94 ограничиваются непревышением показателя ее шероховатости Rz значения 630 мкм. Лучший результат дает литье в многоразовые металлические формы (с использованием песка формируются лишь внутренние каналы), практикуемое ведущими зарубежными заводами. Чтобы улучшить внешний вид приборов, отдельные производители (в частности, Минский завод отопительного оборудования, МЗОО) прибегают также к механической обработке (шлифовке) лицевой поверхности радиатора.
Чугунный радиатор со встроенным терморегулятором и узлом нижнего подключения (Viadrus, Чехия)
Как правило, отечественные и зарубежные производители поставляют чугунные радиаторы покрытыми грунтовкой (ее качество оговаривается стандартами) и требующими дополнительной окраски. В то же время ведущие заводы, включая российские, предлагают заказчику возможность получить собранные по спецификации и окончательно окрашенные по грунту приборы. При этом применяется и технология покрытия порошковой краской. Окрашенные таким образом радиаторы предлагает, например, Чебоксарский агрегатный завод. Чтобы при спекании краски в печи не разрушались уплотняющие прокладки, предприятие использует в качестве них силиконовые кольцевые элементы, выдерживающие температуру до 250 °С. Покрытыми белой эмалью и упакованными в термоусадочную полиэтиленовую пленку поставляет на заказ радиаторы новых моделей (трехканальные ТЗ-140-50 и двухканальные Т-90) Нижнетагильский котельно-радиаторный завод.
Традиционно чугунные секционные радиаторы поставляются с завода в собранном виде – по 7–9 секций (для моделей с монтажной высотой 500 мм). Сегодня производители выпускают также приборы, собранные по спецификациям заказчика, и отдельные секции.
Модель Floreal (Baxi France)
Наряду с отопительными приборами стандартных серий, из чугуна изготавливаются дизайн-модели. Так, в нашей стране предлагаются выполненные в стиле «ретро» – под изделия начала XX в. (а в некоторых случаях используется дизайн подлинных моделей того времени) – чугунные радиаторы компаний Baxi France (Франция), Demir Däküm (Турция), Könner (Китай), Viadrus. Как правило, они рассчитаны на работу при давлении до 0,3–0,7 МПа (в зависимости от модели) и предназначены для индивидуальных домов. Но, например, заявленное рабочее давление радиаторов Legend и Era (Könner) составляет 1,2 МПа при испытательном давлении 1,8 МПа, что соответствует условиям работы приборов в системах отопления многоэтажных домов. Дизайн-модели чугунных радиаторов, рассчитанных на давление 0,9 МПа, появились также в ассортименте МЗОО.
Современный рынок предлагает чугунные радиаторы различных размеров. В нашей стране наиболее востребованы модели с монтажной высотой 300 и 500 мм. Классическим можно назвать отечественный радиатор МС-140-500-0,9, модифицированные варианты которого выпускает ряд заводов России и стран Ближнего зарубежья (прежде всего, МЗОО).
Размеры радиатора МС-140М-500
Для справки: согласно российским нормативам, условное обозначение чугунного радиатора при заказе и в технической документации должно включать слово «радиатор», числовые значения глубины прибора, расстояния между центрами ниппельных отверстий (монтажная высота), избыточного рабочего давления теплоносителя, числа секций, а также обозначение нормативно-технического документа, в соответствии с которым изготовлен прибор. После слова «радиатор» допускается указывать его название.
Таким образом, обозначение «Радиатор МС-140-500-0,9–7 ГОСТ 8690-94» свидетельствует о том, что речь идет о приборе с глубиной 140 мм, монтажной высотой 500 мм, рассчитанном на работу в системе с давлением до 0,9 МПа; количество секций – 7.
Таблица 2. Основные параметры и размеры радиаторов по ГОСТ 8690-94
1.2. Стальные радиаторы
В настоящее время на рынке присутствует три вида стальных радиаторов – секционные, трубчатые и панельные.
Стальные радиаторы первого типа внешне напоминают классические чугунные, но не обладают в полной мере преимуществами, которые дает секционная конструкция, поскольку поставляются блоками, секции (2–20 шт.) которых соединены между собой сваркой в заводских условиях. Тем не менее, возможность дополнять приборы в условиях стройплощадки существует: как и в случае с чугунными радиаторами сборка блоков стальных секционных приборов производится с помощью ниппелей.
Секция стального радиатора сваривается из двух отштампованных из листовой стали частей. В ней может быть 2, 3, 4 вертикальных канала. Диапазон размеров: по высоте – от 350 до 900 мм, по глубине – от 80 до 220 мм.
Обладая меньшими, чем у чугунных «собратьев», материалоемкостью, удельной массой, инерционностью, стальные секционные радиаторы уступают им в статической прочности (рабочее давление – до 0,6 МПа) и коррозионной устойчивости. Это ограничивает применение данных приборов системами отопления индивидуальных домов. Одновременно, сохранив такие достоинства конструкции, как малое гидравлическое сопротивление и нечувствительность к загрязнению, по технологичности производства и функциональности эти радиаторы проигрывают более современным приборам, изготавливаемым из листовой стали.
Стальные трубчатые (они же – колончатые) радиаторы также имеют секционную конструкцию. Головки секций свариваются из двух отштампованных половинок. К ним с помощью сварки присоединяются трубы, как правило, наружным диаметром 25 мм. Согласно ГОСТу 31311-2005, толщина стенки труб должна быть не менее 1,25 мм. СТО НП «АВОК» 4.2.2-2006 устанавливает более жесткое требование: не менее 1,5 мм. Как правило, отечественные и зарубежные производители, выпускающие радиаторы для российского рынка, выдерживают именно этот норматив, а в отдельных случаях значительно перекрывают его.
Стальные трубчатые радиаторы (DiaNorm, Германия)
Наружные швы в местах сварки головок и труб зашлифовываются. Секции соединяют в блоки сваркой по всему периметру отверстий головок. В крайние отверстия сварных блоков радиаторов вварены втулки, куда ввинчивают глухие и проходные пробки. В качестве конструкционного материала применяется и углеродистая, и легированная сталь.
Конец ознакомительного фрагмента.