Устройство биметаллических радиаторов

Биметаллический радиатор отопления

Биметаллические радиаторы – отопительные устройства, имеющие устройство на основе двух материалов. Каркасный материал придает прочность изделию, алюминий служит поверхностью теплообмена. Существует несколько типов биметаллических радиаторов – они отличаются по материалу, имеют некоторые конструктивные отличия. Материал статьи дает обзор конструкций, достоинств и недостатков, алгоритм выбора биметаллических отопительных приборов.

Конструкция биметаллических радиаторов

Конструкция радиатора на основе двух металлов состоит из стального (медного) трубчатого каркаса, на который нанесено алюминиевое оребрение. Каркас выполняется из трех видов материалов:

  1. Сталь;
  2. Медь;
  3. Нержавеющая сталь.

Эти материалы предназначены для придания общей прочности, предотвращают взаимодействие теплоносителя с алюминием. Алюминий негативно реагирует на некачественный химический состав теплоносителя, подвержен различным типам коррозии.

Биметаллический радиатор в разрезе

Сердечник выполняется методом сварки трех трубчатых элементов – двух горизонтальных и одного вертикального. Стоит заметить, что вертикальных трубок может быть две. В этом случае радиатор называется двухканальным, имеет увеличенную глубину секции и соответственно – повышенную тепловую мощность.

Сердечник помещается в специальную форму и заливается расплавом алюминия под высоким давлением. По комплектации биметаллические радиаторы делят на 2 вида:

  1. Разборные секционные;
  2. Монолитные.

Монолитные радиаторы выполняются также методом заливки алюминием, только при этом в форму погружается готовый каркас прибора.

В разборных устройствах горизонтальные каналы имеют резьбы, секции соединяются между собой стальными ниппелями, стык герметизируется прокладками. Внешне биметаллические радиаторы практически неотличимы от алюминиевых изделий, имеют несколько больший вес. Это обусловлено наличием каркаса из более тяжелого материала.

Сталь и медь, в отличие от алюминия, более нейтрально реагируют на различные отклонения в составе теплоносителя. Поэтому биметаллические радиаторы можно применять в централизованных системах отопления.

Но есть некоторые особенности использования радиаторов со стальным сердечником. Секционные изделия имеют в своей конструкции стальные ниппели, да и сама сталь каркаса подвержена кислородной коррозии. В закрытых системах с малым содержанием кислорода это может казаться некритичным.

Эксплуатирующие организации чаще всего сливают воду в межсезонье для проведения ремонтных, профилактических и иных видов работ. В этом случае внутренняя поверхность радиатора подвержена повышенному коррозионному износу.

Кроме этого, существует подвид биметаллических радиаторов – полубиметаллические изделия. Они отличаются наличием частичного каркаса – либо есть только горизонтальные трубки, либо только вертикальные.

Подобная конфигурация несколько повышает тепловую мощность прибора (так как нет стали, имеющей сниженный коэффициент теплоотдачи). Но механическая и химическая устойчивость при этом значительно снижаются.

К биметаллическим приборам отопления зачастую относят медно-алюминиевые радиаторы. Теоретически это верно – устройство состоит из двух материалов. Но принцип конструкции и характер работы – змеевик с оребрением, заключенные в кожух с решеткой, конвективное движение воздуха – однозначно относят его к разряду конвекторов.

Технические характеристики биметаллических приборов

Технические показатели биметаллических радиаторов зависят от материала сердечника, толщины стенок конструкции и качества изготовления. Усредненные характеристики имеют следующий вид:

  1. Рабочее давление – от 15 до 35 кгс/см2 (иногда до 50, монолитные – до 100);
  2. Мощность одной секции стандартной высоты 500 мм – от 140 до 160 Вт;
  3. Срок службы – до 25 лет (монолитные – до 50);
  4. Вес секции (500 мм) – от 1,5 до 2,5 кг;
  5. Внутренний объем секции – до 200 мл.

По величине рабочего давления биметаллические устройства занимают одну из лидирующих позиций среди отопительных приборов. Это обусловлено прочностными характеристиками материала каркаса.

Характеристики биметаллического радиатора

Тепловая мощность секции уступает алюминиевому аналогу. Это вызвано низким значением коэффициента теплопроводности стали – 45 Вт/(м*град.), у алюминия он равен 210. Но эффективность биметалликов превосходит аналогичный показатель стальных и чугунных приборов отопления.

При наличии медного сердечника КПД радиатора является максимальным, так как медь имеет показатель теплопроводности в 410 Вт/(м*град).

Вес одной секции обычно больше алюминиевого аналога на 40 – 50 %. Разница чувствуется, однако особо не препятствует проведению монтажных работ по установке.

Радиаторы имеют целый ряд стандартных типоразмеров по высоте, на заказ могут покрываться составами различного цвета.

Преимущества и недостатки

Основными достоинствами биметаллических радиаторов являются следующие:

  1. Современный качественный дизайн;
  2. Универсальность применения для любых типов систем отопления;
  3. Длительный срок эксплуатации (при соблюдении условий работы);
  4. Высокие показатели рабочего давления и температуры (до 1300С);
  5. Повышенный уровень теплоотдачи по сравнению с чугунными и стальными радиаторами.

Ведущими недостатками устройств можно назвать следующие:

  1. Высокая стоимость;
  2. Подверженность стального корпуса и ниппелей коррозионным процессам;
  3. Сниженное сечение каналов;
  4. Разные коэффициенты температурного расширения материалов.

Высокая стоимость биметаллического радиатора

Высокая стоимость изделий вызвана сложностью изготовления. Стальные элементы радиаторов все равно подвержены коррозии, особенно в системах централизованного отопления с некачественным теплоносителем.

Внутренние каналы для движения теплоносителя имеют меньшее сечение по сравнению с радиаторами из других материалов. Это несколько снижает КПД устройства, так как снижается массовый расход теплоносителя и увеличивается гидравлическое сопротивление.

Серьезным недостатком является разница значений теплового расширения материалов. При нагреве сталь и алюминий расширяются, причем на различные величины. Это может вызвать постепенное отслоение алюминиевого теплообменника от каркаса.

При появлении зазоров коэффициент теплопередачи от сердечника к пластинам снижается, ухудшается качество работы радиатора в целом.

Биметаллические радиаторы идеально подходят для закрытых автономных систем отопления. В централизованных системах срок их службы несколько снижается. Это зависит зачастую от качества теплоносителя и периодичности освобождения радиаторов от воды. В централизованных схемах может потребоваться более частая промывка приборов – проходное сечение устройств меньше, а теплоноситель страдает высоким уровнем загрязнения.

(Просмотров 10 , 1 сегодня)