Почему трубчатые радиаторы отопления

Вступление

При проведении ремонта в новой квартире или при постройке загородного дома все так или иначе сталкиваются с вопросом: какие радиаторы отопления использовать. При всем многообразии, представленном на рынке, все радиаторы отопления можно свести так или иначе в 3 больших группы:

  • Стальные панельные радиаторы. Сюда же можно отнести алюминиевые и биметаллические радиаторы. Которые, несмотря на очевидные отличия, по сути, являются более дорогим аналогом панельных радиаторов. В среднем - это самые недорогие отопительные приборы.
  • Конвекторы, встраиваемые в пол: как с естественной конвекцией, так и с принудительной конвекцией.
  • Трубчатые радиаторы. В первую очередь - это стальные трубчатые радиаторы, о которых в этой статье в основном и пойдет речь. Во вторую очередь - это чугунные радиаторы: от старых проверенных временем советских МС-140, до собираемых под заказ чугунных радиаторов в стиле ретро. Опять, несмотря на очевидные отличия как в дизайне, так и в технологии производства, и, тем более, в цене, все эти радиаторы имеют сходный принцип работы. В среднем - это самая дорогая группа радиаторов.

Дизайнерские радиаторы не рассматриваем, так как их применения не относится к массовому.

К сожалению, часто к подбору радиаторов относятся примерно также, как к выбору марки клея для обоев: исключительно технический вопрос, который можно отдать на откуп к сантехникам, проводящим работы. Дизайнеры интерьеров часто вообще забывают про необходимость отопления, хотя важно учесть как то место, которое они займут, так и схему подводку труб и подключения батарей - ведь это все в конечном итоге существенно влияет как на конечный внешний вид помещения, так и на техническую возможность реализации задумки (например, мебель на месте стояка отопления и труб, либо каменная столешница прямо на месте радиатора).

В итоге, заказчик в большинстве случаев получает один из вариантов:

  • При составлении проекта забыли про радиаторы, поэтому, чтобы не переделывать всю работу, в пол, а иногда даже и в подоконник, монтируют встраиваемые конвекторы. Можно даже с принудительной конвекцией, если не хватает мощности.
  • Сантехник покупает то, с чем привык работать и с чем проще работать, поэтому у клиента появляются в доме алюминиевые / биметаллические радиаторы. Если они не соответствуют дизайну, то их можно еще и экранами закрыть.
  • Так как в новостройке уже стоят панельные радиаторы, которые хорошо греют, а их замена может обойтись в существенную сумму, то просто оставляют все как есть. Из-за этого часто получается так, что после проведения дорогостоящего ремонта, под окнами остаются батареи, которые строительная компания поставила просто потому, что она обязана хоть что-то туда поставить.

Хотим сразу отметить, что ни одно из этих решений не является априори плохим. Также сразу добавим, что нет такого понятия как “плохой радиатор”. Панельные или алюминиевые радиаторы не становятся плохими только из-за невысокой цены: они греют помещение, они достаточно надежны, они выглядят вполне современно. Внутрипольные конвекторы в определенных случаях также являются вполне удачным решением.

Цель этой статьи - кратко обрисовать основные преимущества и недостатки того или иного типа радиаторов, чтобы помочь Вам с выбором. Выбор отопительных приборов не менее важен, чем выбор сантехники, например. Поэтому подходить к нему стоит взвешенно, учитывая все за и против.

Внешний вид
Габариты
Подключение

Первый фактор: внешний вид

Самый простой и, пожалуй, основной фактор при выборе радиаторов - их внешний вид: нравится не нравится. Алюминиевый радиатор довольно сильно отличается от стального панельного. Панельный от трубчатого и, тем более, от чугунного в стиле ретро.

Стоит учесть только несколько моментов:

Габариты

Во-первых, тип радиатора диктует его габариты и форму: разные модели радиаторов отличаются друг от друга тепловой мощностью. Поэтому, для обогрева одного и того же помещения могут потребоваться батареи разных размеров. Возможны даже случаи, когда какие-то варианты радиаторов именно вследствии того, что не подходят по мощности.

Наименьшей гибкостью здесь обладают чугунные и алюминиевые радиаторы: ограниченный набор типоразмеров секций (их получают путем литья), а также ограничения по максимальному количеству секций, которые можно соединить друг с другом (часто это - 15 секций). Панельные радиаторы выпускаются уже в большем числе вариантов: здесь большой выбор по длине и высоте, так и по глубине.

Но абсолютным рекордсменом в данном вопросе являются стальные трубчатые радиаторы. Благодаря специфики производства, можно получить радиаторы высотой от 18 см до 3 метров. Собрать радиатор до 100 секций. А также заказать его в угловом или радиусном исполнении. Таким образом, выбирая стальные трубчатые радиаторы, Вы получите и больше свободы при планировании интерьера.

Например, частым решением для обогрева помещений с большими окнами в пол являются высокие радиаторы (от 1,5м и выше), которые обладают высокой тепловой мощностью занимая при этом немного места на стене. Возможны и более сложные варианты, когда трубчатые радиаторы используются в качестве внутрикомнатных перегородок. Немаловажно и то, что при выборе трубчатых радиаторов у Вас появляются и более широкие возможности в выборе цвета. На нашем сайте вы можете ознакомиться с некоторыми примерами удачного применения трубчатых радиаторов Zehnder в различных ситуациях - https://zehndershop.ru/interior-zehnder-charleston/.

Трубчатые радиаторы - это самый универсальный тип батарей. Их можно удачно вписать практически в любой интерьер.

Подключение

Какой бы радиатор Вы не выбрали - всегда имеет смысл обговорить с прорабом и дизайнером, как именно будет подключаться радиатор.

Например, несколько может подпортить общее впечатление чугунный радиатор в ретро-стиле, подключенный к системе отопления через полиэтиленовые трубы, да еще и с шаровыми кранами-бабочками (если только это не дизайнерская задумка). Если Вас такой вариант не устраивает, то лучше найти альтернативные решения как можно раньше, до начала работ.

Или, например, использование медных труб. Это практически беспроигрышный вариант как с точки зрения внешнего вида, так и надежности. Но стоит уточнить, каким именно образом будет осуществляться соединение медных труб друг с другом: через пайку, фитинги и т.д. - это все влияет на внешний вид. В противном случае Вы можете получить в итоге не тот результат, на который рассчитывали. Как и в предыдущем случае, трубчатые радиаторы могут предложить максимально возможное число вариантов подключения - несколько десятков! В то время, как остальные типы радиаторов довольствуются 1-4.

Возможность уборки от пыли

Второй фактор: гигиена

Его сложно назвать ключевым. Но, в некоторых случаях (люди, страдающие аллергией в семье), он может стать таковым.

Алюминиевые или стальные панельные радиаторы (за исключением 10 или 20 типа, когда радиатор состоит только из плоских стальных листов) практически невозможно почистить от пыли. Все, что попадет в них в течение года, в конечном итоге может оказаться в воздухе с началом отопительного сезона. Это связано с особенностями конструкции радиаторов: наличие закрытых каналов, обеспечивающих эффективный нагрев воздуха.

Конвекторы, встраиваемые в пол, можно также отнести к плохо поддающимся чистке. Хотя их более открытая конструкция все же позволяет производить уборку, пусть и ценой некоторых дополнительных усилий.

Если в помещении необходимо поддерживать максимальную чистоту, то остановить свой выбор стоит на радиаторах с максимально открытой конструкцией. Это могут быть как те же самые панельные радиаторы, но состоящие исключительно из одной или двух гладких панелей (при увеличенном расстоянии между ними и без декоративной решетки сверху - специальное исполнение, например), которые можно протереть влажной тряпкой: Kermi Plan Hygiene или Zehnder Nova, для примера.

Удобны для чистки и гладкие стальные трубчатые радиаторы. Благодаря открытой конструкции, с них всегда можно легко удалить пыль, которая осела даже во внутренней части. Zehnder также предлагает специальное исполнение трубчатых радиаторов Charleston Klinik с увеличенным расстоянием между секциями для простоты уборки. Доступна опция специального антибактериального покрытия. Такие радиаторы ставят, например, в операционные залы.

Конвекция
Долгий и неравномерный обогрев
Излучение
Быстрый и равномерный обогрев

Третий фактор: способ передачи тепла

У радиаторов есть 2 основных способа передачи тепла: конвекция, то есть нагрев воздуха, и - тепловое (инфракрасное) излучение. Третий способ передачи тепла - непосредственный - осуществляемый при прикосновении к горячей батареи не рассматривается - его имеет смысл иметь ввиду при выборе в пользу теплых полов.

Все радиаторы передают тепло как с помощью конвекции, так и с помощью теплового излучения. Исключением являются только встраиваемые в пол конвекторы, у которых тепловым излучением можно пренебречь. В зависимости от того, какая часть тепла передается с помощью конвекции или излучения, о радиаторах говорят как о конвекторах или как собственно о радиаторах.

Радиаторы и конвекторы

Стальные панельные радиаторы, а также алюминиевые радиаторы, находятся на одном полюсе: здесь относительно небольшая доля теплового излучения, зато большая доля конвекции. На противоположном краю находятся абсолютно плоские радиаторы, состоящие из одной единственной плоской панели - здесь доля теплового излучения максимальна. Трубчатые и чугунные радиаторы находятся где-то посередине. Порядок цифр примерно такой:

  Доля излучения (%) Доля конвекции (%)
1-рядная плоская панель 50 50
2-ряда плоских панелей 30 70
2-трубчатый радиатор 30 70
4-трубчатый радиатор 19 81
6-трубчатый радиатор 17 83
Алюминиевые / стальные панельные 10-15 85-90

* данные из книги “Faber and Kell's Heating and Air Conditioning of Buildings” авторов Doug Oughton,P L Martin

Как видно, из этой таблицы, технически радиаторы, которые мы обсуждаем, нельзя называть радиаторами - они все конвекторы. Но в жизни принято такое деление: алюминиевые и стальные панельные радиаторы - это конвекторы, все остальное - радиаторы.

Самый “излучающий” тип радиаторов представлен такими моделями как:

  • Панельные радиаторы 10 типа (например Kermi Plan)
  • Zehnder Nova
  • Zehnder Plano
  • Instal Projekt Indivi New
  • и т.д. - все, что состоит только из одной гладкой панели

В целом, более “излучающие” радиаторы предпочтительнее (об этом ниже), но, они же и дороже, так как обладают меньшей суммарной тепловой мощностью. Так, радиатор Zehnder Charleston 2-трубчатый будет иметь максимальную долю теплового излучения, но для достижения нужной мощности потребуется больше секций, чем для аналогичных 3-х или 4-трубчатых радиаторов. А это повлияет и на общую стоимость сторону увеличения.

1кВт тепла не равен 1кВт тепла

Теперь, непосредственно, об отличии между конвекцией и тепловым излучением.

Когда речь идет о тепловой мощности радиатора, имеется в виду его способность отдавать тепло. При этом не уточняется, каким именно образом он это тепло передает. А это имеет значение. Именно поэтому 1кВт мощности одного радиатора не всегда равен 1кВт мощности радиатора другого типа.

Невысокая стоимость
Конвекторы стоят дешевле радиаторов аналогичной мощности
Компактные размеры
Конвекторы меньше, чем радиаторы аналогичной мощности
Неравномерный обогрев
Перепад температур между полом и потолком. Холодные зоны.
Подвижность воздуха
Тепло быстро покидает помещение вместе с воздухом
В сухом остатке
Практичный и недорогой вариант отопления. Подходит для небольших помещений с невысокими потолками

Конвекция

Конвекция - это нагрев воздуха. Схематично все выглядит так:

  1. Радиатор размещают под окном - там где холоднее.
  2. Холодный воздух нагревается и поднимается вверх.
  3. Далее, постепенно охлаждаясь, он опускается вниз и потом опять нагревается радиатором, поднимаясь вверх.

Примерно такой цикл. Это довольно эффективный способ отопления. Все бюджетные радиаторы максимально используют его.

Но здесь есть ряд недостатков:

  • В силу особенностей работы конвекции, под потолком воздух получается теплее, чем у пола. Эта разница тем заметнее, чем выше в помещении потолки: квартиры более высокого класса, старый фонд, помещения со вторым светом. Таким образом, выходит, что чем выше потолок, тем большая часть мощности радиатора уходит не на то, что нужно: не имеет значения, что на высоте 5 метров под потолком довольно комфортно и тепло, если при этом жильцам дома холодно.
  • Воздух имеет относительно небольшую тепловую емкость и не очень подходит для обогрева, в целом. Так как сначала требуется нагреть в помещении весь воздух, чтобы через него уже передать тепло стенам, мебели, людям, находящимся в комнате, то возникает определенная задержка. И, чем больше помещение и, чем выше потолки, тем медленнее конвекторы будут создавать в нем комфортные условия. Более того, в больших помещениях возможно образование “холодных зон” - мест, куда, в силу ряда причин, теплый воздух не доходит. Из-за этого помещение оказывается неравномерно прогретым: где-то жарко, где-то холодно.
  • Воздух имеет свойство свободно перемещаться. А значит, что как только комнату решили проветрить или даже просто открыли дверь в соседнее помещение, теплый воздух попросту уходит. И весь цикл конвекции: нагреть воздух, потом через него нагреть все остальное - начинается заново.

* проблему с проветриванием можно частично решить за счет установки вентиляционной установки Zehnder, оснащенной рекуператором тепла и влаги.

Таким образом, конвекция, как способ передачи тепла, имеет ряд недостатков, которые тем больше выпячиваются, чем больше помещение, которое требуется отопить.

Быстрый результат
Не требуется прогревать весь воздух в помещении
Равномерный обогрев
Одинаково обогреваются все предметы в помещении
Тепло сохраняется
Тепло не уходит вместе с нагретым воздухом
Большая стоимость
Дороже конвекторов аналогичной мощности
Требует больше места
Радиаторы больше по размерам
В сухом остатке
Более качественный, но более дорогой вариант. Хорошо подходит для больших помещений.

Тепловое излучение

Тепловое излучение - передача тепла через электромагнитные волны инфракрасного спектра. Тепловым излучением обладают все предметы. Даже со стороны улицы зимой через окно проникает немного тепла таким образом. Другая проблема, что через это же окно еще больше тепла уходит тем же излучением (если речь не идет о специальных энергосберегающих стеклах). В интернете можно встретить тезисы о том, что чугунные радиаторы, за счет большей массы, излучают больше, чем алюминиевые или стальные. Либо, что живой огонь дает более “качественное” излучение. Это все из разряда мифов. В данном случае значение имеет только температура поверхности, и не важно, это чугун, сталь, кирпич или алюминий. Чугунный радиатор будет дольше остывать, продолжая отдавать тепло, но они и будет дольше нагреваться - это единственное отличие.

Главная особенность теплового излучения - оно не нагревает воздух, но только предметы вокруг. Это значит, что Вы можете ощутить комфортную температуру в помещении и присесть на теплый диван до того, как в помещении будет нагрет воздух. Более того, даже после проветривания, все нагретые предметы останутся на месте.

Хорошей иллюстрацией принципа работы теплового излучения являются излучающие потолочные панели производства Zehnder. Их используют для обогрева больших зданий вроде складов, стадионов или терминалов аэропортов, где, в силу большой высоты потолков и общего размера помещений, отопление за счет конвекции является неэффективным. Потолочные панели же, благодаря тепловому излучению, нагревают все предметы внутри помещения и обеспечивают комфорт всем посетителям. При этом не тратится энергия на нагрев воздуха. Другой пример - газовые инфракрасные лампы, используемые ресторанами на террасах в холодное время года. На рисунке ниже изображена в гипертрофированном виде разница между конвекцией и тепловым излучением. Но общая логика здесь верна: тепловое излучение лучше и быстрее прогревает помещение, чем конвекция. Эта разница тем заметнее, чем больше это помещение как по площади, так и по высоте потолков.

Разница между 30% теплового излучения у 2-трубчатого стального радиатора и 10% у стального панельного - в 3 раза. То есть трубчатый радиатор в 3 раза больше своей мощности будет отдавать на более продуктивный способ обогрева помещения. Если мы говорим о плоском радиаторе, состоящем из одной только нагревательной панели, то разница будет уже в 5 раз.

Естественно, что за более качественный обогрев - более высокую долю излучения приходится платить: такие радиаторы стоят как дороже, так и занимают больше места. Это все связано с их невысокой тепловой мощностью относительно других радиаторов. Соответственно, для получения той же мощности нужны радиаторы больших размеров, которые и стоить будут также больше.

Как правило, трубчатые радиаторы занимают золотую середину по цене при достаточно высокой доле теплового излучения.

Популярные мифы о радиаторах

Радиаторы сушат воздух

Это не так. Радиатор технически не может высушить воздух. Дело, как правило, в проветривании помещений: при низкой температуре на улице, воздух обладает низкой абсолютной влажностью (не путать с относительной влажностью). Попадая в помещение и нагреваясь, он теряет свою относительная влажность (чем выше температура, там ниже относительная влажность при том же содержании воды в воздухе). А так как в холодное время года включают радиаторы отопления, часто вину возлагают на них.

Этим мифом часто спекулируют продавцы радиаторов “А”. Звучит все примерно так: радиаторы “А” не сушат воздух, в отличие от остальных радиаторов, потому что… - дальше все зависит от фантазии продавца.

Проблема с сухим воздухом решается или за счет увлажнителей воздуха, или за счет установки приточно-вытяжной вентиляционной установки с функцией рекуперации влаги. Например - Zehnder ComfoAir / ComfoSpot.

Радиаторы сжигают кислород

Это не так. Физика сжигания кислорода радиаторами пока еще не известна науке. Здесь также миф, скорее всего, связан с одновременностью двух событий: из-за холодной погоды реже открывают окна для проветривания и одновременно включаются радиаторы.

Если посмотреть на ситуацию в общем, то ощущение духоты возникает не из-за недостатка кислорода, но из-за повышенной концентрации CO2. То есть, даже условное сжигание кислорода тут ни при чем. Именно поэтому, вентиляционные установки оснащаются датчиками концентрации угарного газа, а никак не кислорода.

Чугунные радиаторы греют только излучением

Данный вопрос рассматривался уже выше. Чугунные радиаторы, в зависимости от своей конструкции (а бывают и 6-трубчатые чугунные радиаторы), обеспечивают до 30% передачи тепла через излучения.

Если более детально. Тепловое излучение радиаторов описывается законом Стефана-Больцмана для абсолютно черного тела, который имеет такой вид: P = SσT^4
S - площадь
σ - 5,67*10^-8
T - температура в Кельвинах

Радиатор, конечно, не назвать абсолютно черным телом, но для наших целей эта формула подходит. Важно, что формула по сути содержит в себе только температуру тела, но никак не материал. Не важно, сделан ли радиатор из чугуна, алюминия или бумаги. При одинаковой температуре он будет давать одинаковое излучение. Подробнее можно прочитать здесь.

Радиаторы производителя “А” греют лучше аналогов с завода “Б”

Часто можно встретить, что технические характеристики радиаторов какого-нибудь производителя показывают тепловую мощность заметно выше мощности аналогичных радиаторов от других производителей. В качестве объяснений данного феномена можно услышать что-то вроде “Завод учел особенности суровой русской зимы и поэтому сделал радиаторы лучше, чем в Европе, специально для России”.

Что именно улучшилось и какие законы физики удалось обойти, при этом не уточняется. К сожалению, данным трюком часто пользуются отечественные производители, сознательно вводя своих клиентов в заблуждение.

На самом деле здесь есть 2 объяснения

  • Замеры тепловой мощности осуществлялись по удобной для производителя методике и им самим, которая дает на выходе более высокие результаты.
  • Такие производители сознательно не указывают при какой температуре теплоносителя они указывают тепловую мощность радиаторов (это обозначения вроде dT=60 C или 90/70/20). Мощность радиатора без указания температуры - это просто цифра, которой невозможно пользоваться самой по себе. Но с ее помощью удобно вводить покупателей в заблуждение. В то время, как большинство отечественных и европейских производителей указывают мощность радиаторов при dT=50 или dT=60, некоторые указывают тепловую мощность своей продукции при более высокой температуре - dT=70 или даже dT=80 (при этом подразумевается, что температура воды в трубах превышает 100 С !) - часто не указывая этот момент. Мало кто из конечных покупателей обращает внимания на такую деталь. Таким образом, завод, формально представляя верные данные, все таки вводит покупателя в заблуждение.

Будьте внимательны! Сколько бы ни стоил радиатор и где бы он ни производился. Его тепловые характеристики будут примерно соответствовать средним на рынке.

Купить радиаторы