Радиаторы отопления: какие лучше?

В этой статье мы хотим разобрать актуальный для современного рынка отопительных приборов вопрос. Возможно, и в Вашем бизнесе продающему персоналу и менеджерам нередко приходится в той или иной интерпретации слышать мнение, что чем тяжелее радиатор (его секция), тем его качество и тепловые характеристики выше. Правда ли это? Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо разобраться в устройстве радиаторов отопления, понять, что же такое теплоотдача и выяснить какие радиаторы лучше.

Виды теплоотдачи радиаторов отопления

Существуют два способа передачи тепла от отопительного прибора в обогреваемое помещение: радиационный (или лучистый) и конвекционный. 

Отопительные приборы, отдающие основную часть тепла таким способом, называют приборами радиационного типа. К ним относятся:

• «тёплые полы»
• секционные чугунные радиаторы,
• стеновые панели,
• некоторые модели панельных радиаторов.

Другой способ теплопередачи называется конвекционным, так как происходит в результате конвекции.Воздух, соприкасаясь с нагретыми частями радиатора, нагревается и устремляется вверх, отдавая тепло менее нагретым слоям воздуха, потолку, стенам и предметам. Отдав тепло, он опускается и снова подходит к нагретому отопительному прибору. В результате такой циркуляции тёплые и холодные слои воздуха перемешиваются и средняя температура повышается.Если конвекционный способ передачи тепла является преобладающим, распределение температуры воздуха по высоте помещения будет неравномерным, и температура воздуха у пола и у потолка может заметно различаться.

Приборы, отдающие бОльшую часть тепла конвекционным способом, называют приборами конвекционного типа, или конвекторами. К ним относят большинство стальных панельных радиаторов, пластинчатые и трубчатые конвекторы.
Большинство современных отопительных приборов отдают своё тепло одновременно обоими способами и являются приборами конвекционно-радиационного типа. В идеале, они должны обладать такими свойствами:

• высокой теплоотдачей, т.е. способностью отдавать как можно больше тепловой энергии с единицы своей поверхности;
• большой коррозионной устойчивостью к агрессивным воздействиям
•  теплоносителя;
• способностью работать при высоких рабочих и испытательных давлениях теплоносителя, если условия эксплуатации предполагают это; 
• способностью противостоять гидравлическим ударам;
• малой тепловой инерционностью;
• малым весом, что облегчает транспортировку и монтаж;
• гигиеничностью и безопасностью, что предполагает лёгкость удаления пыли и отсутствие острых углов, о которые можно травмироваться;
• большим количеством типоразмеров, что позволяет вписать прибор в любое место помещения, где это необходимо потребителю;
• красивым и стильным внешним видом.

К сожалению, нет отопительных приборов, в равной степени сочетающих в себе все эти свойства, поэтому, выбирая радиаторы, нужно отдавать предпочтение приборам с такими качествами, которые будут наиболее значимы в предполагаемых условиях использования.

Чем определяется тепловой поток радиатора отопления?

Рассмотрим два самых распространённых сегодня вида радиаторов – алюминиевые радиаторы и биметаллические. Главным отличием биметаллического радиатора от алюминиевого является наличие стального коллектора-сердечника, заключённого в алюминиевую рубашку. Эта особенность позволяет первому типу выдерживать большее рабочее и испытательное давление, а также не зависеть от качества теплоносителя.
Оба типа – секционные, то есть, состоят из соединённых между собой специальными соединительными ниппелями элементов-секций. Если говорить про теплоотдачу, то для секционных радиаторов она указывается как теплоотдача одной секции при условиях, определяемых ГОСТом. Как правило, у биметаллических радиаторов она незначительно меньше, чем у алюминиевых, что обусловлено применяемыми материалами и особенностями конструкции.

Что же ещё влияет на величину теплового потока радиатора? Тепловой поток (Q, Вт) – это количество теплоты, проходящее через конструкцию или среду в единицу времени. Он зависит от многих факторов, которые определяются как самим прибором, так и условиями окружающей среды и особенностями установки и подключения радиатора. Если отделить такие факторы как температуру и расход теплоносителя и температуру окружающей среды, жёстко определяемые ГОСТом при измерении, то остаются:

1. Зависящие от особенностей монтажа и установки
• установочные расстояния от радиатора до пола, подоконника и стены;
• схема подключения радиатора;
• наличие декоративного щита или других препятствующих теплоотдаче элементов;
• наличие, тип и качество изготовления терморегулирующей арматуры;
• характер конвекции (принудительная или естественная)
2. Определяемые прибором:
• Наличие и форма конвекционных лепестков;
• Толщина стенок радиатора;
• Толщина покрытия радиатора;
• Площадь лицевой поверхности;
• Материал изготовления (характер сплава);
• Длина и диаметр каналов радиатора.
• Даже цвет покрытия радиатора влияет на величину его теплоотдачи, поскольку чем оно темнее, тем выше величина радиационной составляющей.

Если обратиться к формулам для расчёта величины теплоотдачи, можно увидеть, что она зависит от коэффициента теплопередачи, площади теплообмена и разницы температур теплоносителя и окружающей среды.

Q=K*A*Δtср

где K – коэффициент теплопередачи, А – площадь теплообмена, Δtср – тепловой напор (разница температур, определяется ГОСТом при расчёте).
В свою очередь, коэффициент теплопередачи определяется по формуле:

K=1/(1/α1+δ/τ+1/α2)

где α1 – коэффициент теплопередачи от теплоносителя к разделяющей стенке, δ – толщина стенки, τ – коэффициент теплопроводности материала стенки, α2 – коэффициент теплопередачи от разделяющей стенки к окружающей среде.

Как видно из формул, величина теплоотдачи не зависит от массы материала, из которого изготовлен радиатор. Если принять массу материала как величину, определяющую толщину стенки, то получается, что с увеличением массы величина теплоотдачи уменьшается. То есть, чем толще стенка радиатора, тем сложнее теплу пройти от теплоносителя в окружающую среду. Но – справедливости ради – необходимо заметить, что масса секции может быть больше не только из-за толстых стенок, но и из-за дополнительных конвекционных лепестков, улучшающих передачу тепла и повышающих величину конвекционной составляющей теплоотдачи радиатора. Также необходимо заметить, что не всякий технологический процесс позволяет изготавливать «лёгкие» радиаторы, и при соблюдении ключевых показателей на этапах производства можно добиться получения высокоэффективного радиатора даже небольшой массы.

На что стоит обращать внимание при выборе радиатора отопления?

Таким образом, мы выяснили, что тепловой поток радиатора не зависит от массы прибора. Так на что же нужно обращать внимание при выборе? Главными критериями выбора являются:

• условия эксплуатации прибора отопления,
• известность бренда,
• наличие сертификатов на продукцию.
Уделять большое внимание разнице в несколько Ватт теплоотдачи у разных производителей также не стоит: они не будут заметны в обычных условиях и, к тому же, легко могут нивелироваться при монтаже.