чем плохи алюминиевые радиаторы отопления
Радиатор для отопительной системы: критерии выбора
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Статья подготовлена при участии специалистов промышленной группы «Royal Thermo».
Не так страшна зимняя стужа, как неудачно выбранный радиатор отопления! Самый худший смысл этой поговорки обнаруживается внезапно: когда разгерметизация системы отопления приводит к затоплению вашей квартиры (а, заодно, и соседей, проживающих этажом ниже). И очень обидно, если виной тому становится радиатор, неудачно приобретенный вами на сомнительной распродаже.
Чтобы в стремлении сэкономить на покупке дешевых батарей не попасть в паутину ненужных проблем, разберемся в следующих вопросах: какие радиаторы создадут комфорт в вашем жилом пространстве, а какие не привнесут в него ничего, кроме неприятностей и дополнительных расходов. Сделаем это вместе с экспертами промышленной группы Royal Thermo.
Из статьи вы узнаете:
Разновидности современных радиаторов
Допустимо ли в наши дни использовать консервативные решения для комплектации отопительных систем (речь идет о чугунных радиаторах)? Конечно, допустимо, но гораздо практичнее ставить алюминиевые и биметаллические батареи. Их недостатки и преимущества познаются в сравнении.
Чугунные радиаторы – «классика жанра». Это довольно массивные изделия, которые и нагреваются быстро и тепло отдают охотно. Радиаторы с чугунным корпусом весьма долговечны и хорошо защищены от коррозии, но их эксплуатация – дело хлопотное. Внешняя поверхность этих изделий нуждается в регулярном уходе и подкрашивании, а высокая инерционность чугуна может создавать проблемы во время настройки температурных режимов.
Чугунные радиаторы – сегодня – это, скорее, неотъемлемый элемент дизайна, чем высокотехнологичное решение. Их можно встретить в лофтах и помещениях, которые «заточены» под определенный стиль. С точки зрения повсеместного использования – это уже далекое прошлое.
Алюминиевые радиаторы – самый распространенный тип радиаторов, используемых в индивидуальных системах отопления. Это легкие, надежные и довольно прочные изделия. Они эффективно противостоят гидроударам и рассчитаны на высокое давление (некоторые модели выдерживают до 20-ти атмосфер). Алюминиевый коллектор отличаются малой инерционностью и высоким коэффициентом теплоотдачи. Среди дополнительных преимуществ – сравнительно низкая стоимость. К недостаткам алюминиевых радиаторов следует отнести слабую устойчивость к коррозии, которая может быть спровоцирована свойствами теплоносителя.
Биметаллические радиаторы, изготовленные из стальных труб-коллекторов и алюминиевой оболочки, чуть менее охотно отдают тепло, чем изделия из чистого алюминия или алюминиевых сплавов. Зато в плане прочности они смотрятся гораздо выгоднее, чем все перечисленные модели. Эти изделия несколько дороже, чем радиаторы других типов, но затраты на их покупку полностью компенсируются эксплуатационной надежностью, практичностью и долговечностью.
Если в конструкции обогревателя есть сталь и алюминий, это еще не говорит о прочности и надежности устройства. Иногда стальными в нем являются только вертикальные каналы коллектора. Как следствие, назвать такое устройство биметаллическим радиатором можно с большой натяжкой.
Полноценный биметаллический радиатор имеет полностью стальной коллектор, выполненный из углеродистой стали марки 20. Такая особенность полностью исключает взаимодействие теплоносителя с алюминием, предотвращает образование коррозии и гарантирует высокую надежность прибора.
Как узнать, что радиатор именно биметаллический? Для этого достаточно заглянуть внутрь. На практике встречаются радиаторы, которые называют биметаллическими, но сталь там находится только в вертикальных каналах (снаружи ее не видно). Такие «биметаллические» покупать уж точно не стоит.
Опыт застройщиков подсказывает: в бытовых системах отопления лучше использовать либо алюминиевые, либо биметаллические радиаторы. Какие из них больше подходят для того или иного случая – рассмотрим более подробно.
Рекомендации по использованию алюминиевых радиаторов
Безусловно, алюминиевые радиаторы привлекательны для большинства застройщиков. От них ожидают надежности и практичности. Но, чтобы не обмануться в своих ожиданиях, покупатель должен позаботиться о двух вещах:
Слабое место любого алюминиевого радиатора – это сплав, из которого изготовлен его коллектор (точнее – его физико-химические характеристики). При безответственном подходе к выбору и эксплуатации обогревателя они грозят серьезными проблемами владельцу отопительной системы.
Проблемы начинаются с химической коррозии, которая происходит внутри алюминиевых радиаторов при их неправильной эксплуатации. Любой алюминиевый коллектор имеет внутреннюю защитную оболочку. Это либо оксид алюминия, который образуется на внутренних стенках радиатора при контакте с водой, либо специальный состав, которым защищают свои изделия производители. Разрушение защитного слоя происходит по двум причинам:
В нейтральной среде, в которой рН=7, алюминий неподвержен коррозии. В кислой среде (в которой рН меньше 7) и в щелочной среде (где рН больше 7) коррозия уже дает о себе знать.
Коррозия алюминия начинается с деградации защитной оболочки. После она сопровождается разрушением алюминиевого сплава и активным образованием водорода.
Последствия этих процессов могут быть печальны: даже если регулярно пользоваться кранами Маевского, спасающими систему от завоздушивания, разгерметизация отопления, которая произойдет в самый неподходящий момент, становится лишь вопросом времени.
Свойствами основного материала определяются не только эксплуатационные требования, но и область применения радиаторов.
Дело в том, что централизованное отопление заправляется специально подготовленным щелочным теплоносителем. Уровень рН в нем больше 8 (это делается для защиты стали от коррозии), причем сам теплоноситель нередко бывает низкого качества. Для алюминиевых радиаторов нужен рН в диапазоне – от 7 до 8 (это требование указывается в инструкциях к радиаторам). Также есть алюминиевые радиаторы с внутренним антикоррозионным покрытием. Если верить инструкции, их можно использовать в более широких диапазонах водородного показателя.
Итак, вывод: алюминиевые радиаторы больше подходят под автономное отопление, в котором рН теплоносителя можно контролировать самостоятельно (например, перед заправкой системы). Если алюминиевые радиаторы используются в отоплении закрытого типа, то система обязательно оснащается защитой от завоздушивания. Это могут быть автоматические воздухоотводчики или ручные краны Маевского, через которые удаляется водород и воздух, попавшие в систему.
Выбирая теплоноситель для систем с алюминиевыми радиаторами, правильнее всего ориентироваться на рекомендации производителей отопительного оборудования. У людей, чья система отопления подключена к централизованной котельной, возможность самостоятельного выбора теплоносителя отсутствует. Эксплуатировать алюминиевые радиаторы в этом случае рекомендуется с особой осторожностью, а если позволяют финансы, лучше отдать предпочтение радиаторам биметаллическим.
Рекомендации по использованию биметаллических радиаторов
Биметаллические радиаторы менее восприимчивы к коррозии, поэтому их можно использовать во всех типах отопительных систем. И если алюминиевые радиаторы помогают сэкономить при строительстве автономной системы отопления, то биметаллические обогреватели, благодаря высокой прочности, гарантируют эксплуатационную безопасность системам централизованным.
Мифы о биметаллических и алюминиевых радиаторах
Постараемся развеять заблуждения, которыми ошибочно руководствуются неопытные застройщики, выбирая радиатор для своей системы.
Миф первый: алюминиевый радиаторы несовместимы с медными котлами отопления
Наслышавшись информации об электрохимической коррозии, которая возникает в паре «медь-алюминий» из-за разности электрохимических потенциалов, многие застройщики не рискуют использовать в одной системе алюминиевые радиаторы и отопительные котлы с медными теплообменниками. Да – действительно: в замкнутом гальваническом элементе, состоящем из алюминиевого (анода) и медного электрода (катода), алюминий всегда будет являться элементом, который отдает свои положительные ионы и, по сути, растворяется в электролите. При наличии внешнего электрического проводника, соединяющего оба электрода, процесс разложения будет протекать устойчиво и непрерывно.
Если же внешнего проводника в системе нет (например, если медный теплообменник соединяется с алюминиевым радиатором полипропиленовыми трубами), то никакой электрохимической коррозии не будет. Попросту говоря, в такой системе нет замкнутой электрической цепи, а, следовательно, не могут начаться электрохимические процессы.
Миф второй: разницу в теплоотдаче алюминиевого и биметаллического коллектора можно сгладить формой радиатора
Способность к теплоотдаче у алюминиевого или биметаллического радиатора напрямую зависит от материала: у алюминиевого коллектора этот показатель на порядок выше, чем, например, у стального или биметаллического. Это неоспоримый факт, однако, суммарная эффективность радиатора зависит не только от теплопроводности материала.
Отчасти она зависит от формы секций, от геометрии их оребрения и даже от дизайна радиатора, который при грамотном подходе к проектированию способен на порядок увеличить эффективность теплообмена.
Так, дополнительное оребрение вертикального коллектора увеличивает теплоотдачу каждой секции на 3 – 5%.
Волнообразное оребрение секций позволяет купировать области «залипания» конвекционного потока, тем самым увеличивая теплоотдачу на 3%.
Конвективные фронтальные окна увеличивают эффективность теплообмена еще на 5%. Это инновационное дизайнерское решение, которое стало доступным благодаря чередованию углов наклона соседних секций.
Несмотря на всю эффективность, перечисленные решения не являются кардинальными мерами по улучшению теплоотдачи. Об этом говорят даже сами производители.
Разница в теплоотдаче не критична, но существенна. Полностью компенсировать «разбег» между теплоотдачей биметаллического и алюминиевого радиатора формой ребер или же геометрией батареи невозможно. Этого можно достичь только увеличением числа секций биметаллического радиатора.
Миф третий: радиаторы портятся исключительно из-за неправильных условий эксплуатации
Несомненно, контроль над параметрами теплоносителя и правильные условия эксплуатации продлевают срок службы радиатора в разы. Но, выбирая отопительное оборудование, нельзя игнорировать такую вещь как статистика по производителям.
Выясняя – «Почему потек мой радиатор?», необходимо анализировать не только условия эксплуатации, но и то, какой радиатор у вас стоит. Если человек установил самый дешевый китайский радиатор, а потом жалуется по поводу протечек на свой ЖЭК (притом, что у соседей все в порядке), то это полный бред. Не может радиатор с толщиной стенки 0,6 мм выдерживать такое же давление, как изделие со стенкой 1,0 мм. Не может радиатор из непонятного и дешевого сплава также хорошо сопротивляться коррозии, как радиатор из высокотехнологичного материала, на разработку которого потрачено много денег. Все это очевидные детали, но наш народ, в стремлении сэкономить, их в упор не замечает.
К сказанному можно добавить только одно: отсутствие обязательной сертификации по новому государственному стандарту (ГОСТ 31311-2005) – это повод задуматься о качестве и надежности продукции, которую вы собираетесь приобретать.
Подведем итоги и перечислим основные принципы, по которым следует выбирать радиатор для своего отопления:
Если речь идет о многоквартирном жилом доме, то, выбирая радиатор, следует учитывать этаж, на котором находится квартира. Чем ниже квартира, тем выше давление будет в радиаторах.
Поясняем: давление в замкнутой системе подбирается так, чтобы теплоноситель доходил до верхних этажей. Давление в отопительной системе многоэтажного дома распределяется примерно следующим образом: чтобы поднять теплоноситель на 10 метров, в системе необходимо повысить давление на 1 атм.
Обсудить особенности алюминиевых и биметаллических радиаторов с другими пользователями FORUMHOUSE вы можете в специальном разделе нашего сайта. О том, как организовывать электрический подогрев наружных элементов загородного дома, вы узнаете из статьи, посвященной полезным строительным лайфхакам. Подробнее об обязательной серитфикации современных приборов отопления вы можете прочесть в материале, подготовленном при участии наших партнеров.
Главное об алюминиевых радиаторах отопления: виды, достоинства и недостатки
Даже вопреки тому, что в наше время рынок перенасыщен радиаторами всех видов, включая биметаллические и стальные модели, всё же изделия из алюминия всё так же остаются востребованными потребителями. Из причин подобной популярности можно выделить их замечательные показатели при эксплуатации, приятный дизайн и достаточно бюджетные цены.
Преимущества радиаторов из алюминия.
Рассматривая достоинства алюминиевых отопительных приборов, следует выделить следующие:
1. Имеют небольшой вес по сравнению с аналогами из других металлов.
2. Благодаря своему небольшому весу и простоте конструкции весьма просты при монтаже.
3. Хорошо вписываются в дизайн помещения. При необходимости могут легко маскироваться различными декоративными коробами и экранами.
Недостатки радиаторов из алюминия.
Как и у всех видов радиаторов, алюминию тоже присущи определённые недостатки:
1. Алюминиевые отопительные приборы в процессе эксплуатации начинают вступать в реакцию с теплоносителем. В следствие этого начинает образовываться коррозия и возникают газы. Для удаления газов из системы в конструкции предусмотрены специальные клапаны.
2. Повышенная восприимчивость к гидроударам и перепадам давления, особенно в местах сочленений между секциями. Из за этой особенности не советуется устанавливать алюминиевые модели в центральных магистралях.
3. При нарушении условий установки может нарушиться равномерность распределения воды по каждой из секций.
Из за перечисленных выше недостатков изделия из алюминия лучше подключать в автономные отопительные системы частных домов. В случае установки в многоквартирном доме с центральным магистральным отоплением следует выбирать анодированные алюминиевые приборы.
Виды радиаторов отопления из алюминия.
При изготовлении алюминиевых моделей используют сплавы алюминия с кремнием. По способу обработки металла различают два типа готовых изделий.
Экструзионные алюминиевые радиаторы отопления.
Во время производства экструзионных изделий используется формовочный экструдер. Принцип его работы заключается в том, что на готовых заготовках из металла, он выдавливает нужный профиль. Недостатком данного способа является изготовка отдельных частей, которые в дальнейшем будут соединены прессованием. В последствие швы могут стать слабым местом в радиаторе во время гидроударов и колебаниях давления. Данный вид алюминиевых радиаторов — самый бюджетный вариант среди приборов из алюминия. Их особенностью является более минимальная внешняя поверхность, что приводит к понижению теплопередачи. Так же в экструзионных моделях быстрее начинается коррозия, вследствие того, что при их изготовлении применяют вторичный алюминий, содержащий примеси подверженные быстрому окислению.
Литые алюминиевые радиаторы.
Характеристики алюминиевых радиаторов отопления.
До покупки алюминиевых радиаторов следует внимательно ознакомиться с их техническими характеристиками. Стоит знать, что для частных домов подойдут модели с давлением от 6 до 10 атмосфер. При использовании в квартирах с центральным магистральным отоплением стоит брать модели 10 — 16 атмосфер. Так же на изделии указывается максимальная температура теплоносителя. Обычно она около +110 градусов, хотя реальные значения ниже (около 60-70 градусов).
Монтаж алюминиевых радиаторов отопления.
В том случае если у вас есть опыт сантехнических работ, то монтаж радиатора можно произвести собственными силами.
1. Расстояние от низа радиатора до пола должно быть не менее 4 см.
2. Расстояние от верха радиатора до подоконника около 5 см.
3. Расстояние от задней стенки радиатора до стены около 2,5 см.
1. Запорно-регулировочный кран
2. Гайки и шайбы под крепёж
3. Трубки для соединения из нержавеющей стали
4. Кран Маевского
5. Коллекторные переходники с уплотнителями.
— Подготовка отверстий на батареях в тех местах, где происходит соединение с трубами. Их нужно очистить щёткой и протереть очистителем.
— Затем таким же образом подготавливают тубы.
— При необходимости устанавливают кронштейны.
— Конечным шагом будет подсоединение и установка радиатора. После этого можно произвести его покраску (при необходимости) и декоративную отделку.
В том случае если нагрев батареи происходит быстро и в равной степени всех секций, то его установка совершена правильно.
Чем плохи алюминиевые радиаторы отопления
Вы используете устаревший браузер. Этот и другие сайты могут отображаться в нём некорректно.
Необходимо обновить браузер или попробовать использовать другой.
Алюминиевые радиаторы, что может быть лучше? Вес в 2,5-3 раза меньше, чем у железа или чугуна, а теплопроводность в 3 раза больше чем у железа и в почти 5 раз больше, чем у чугуна.
Что даёт вес, всем понятно, это меньше нагрузка на крепления, на стену, меньше вес при транспортировке и подъёме на этаж. Теплопроводность, это способность материала проводить через себя тепло, чем она выше, тем быстрее металл радиатора отдаёт энергию теплоносителя и тем быстрее охлаждается, когда нагрев не нужен.
Но так ли идеален алюминий? Рассмотрим его свойства и разные нюансы.
Алюминий при реакции с воздухом (кислородом), образует на своей плоскости тонкую плёнку из оксида алюминия, которая не реагирует далее с водой и кислотами, но достаточно легко растворяется щелочами.
4Al+3O2 = 2Al2O3 Или с водой, образуя ту же самую оксидную плёнку и свободный водород. 2Al+3H2O = Al2O3 +3H2
Всем известна эта проблема с выделяемым водородом на алюминиевых радиаторах. Но она не так долга, всё закончится когда на поверхности алюминия образуется эта защитная плёнка оксида. Когда в описании к алюминиевым радиаторам вы читаете, что на внутренней поверхности есть защитное покрытие, значит, скорее всего, производитель уже дал поверхности покрыться оксидом, поместив секции радиатора в воду или же во влажный воздух. Если плёнки оксида ещё нет, она появится при контакте с теплоносителем (если это вода), при этом какое-то время выделяемый водород будет удаляться автоматическими воздухоотводчиками, снижая давление в системе, при этом некоторые паникуют, думая, что у них есть утечка.
Иногда при разных нюансах, оксидная плёнка может повреждаться мусором, песком в системе отопления, после чего идёт новая реакция алюминия с водой и нарастания плёнки оксида. Это весьма скоротечный процесс, потому как повреждения плёнки обычно минимальны.
На этом все злоключения пользователя с алюминиевыми радиаторами заканчиваются, если у него автономная система и вода в качестве теплоносителя. Если какая-то «незамерзайка», то тут могут быть нюансы. Стандартные «незамерзайки» на основе пропиленгликоля (которые рекомендованы для систем отопления в силу их меньшей агрессивности, чем этиленгликолевые), никак не реагируют с алюминием. Но самодельные «бадяжные» смеси могут нарушать целостность оксидной плёнкт на алюминии.
Если вдруг так случилось, что пользователь рискнул поставить алюминиевый радиатор на центральное отопление, то это равносильно бомбе замедленного действия. Что же происходит при этом?
Не секрет, что в системах центрального отопления, в теплоноситель добавляется щёлочь для промывки всех её частей (особенно металлических), препятствованию коррозии. При этом постоянно поддерживается щелочной pH.
При этом идёт реакция защитной плёнки из оксида алюминия и растворённой щёлочи в теплоносителе.
Al2O3+2NaOH + 7H2O = 2Na[Al(OH)4(H2O)2] который позже распадается на 2NaAlO2+8H2O то есть на алюминат натрия и воду. Но и это соединение не стабильно и снова реагирует с водой, становясь тетрагидроксоалюминатом натрия Na[Al(OH)4]. Но и эта комплексная соль нестабильна и распадается на другие комплексные соли, но это не главное, главное, что плёнка оксида алюминия перстаёт защищать алюминий основания. и он начинает реагировать со щёлочью теплоносителя
2Al+2NaOH+6H2O = 2Na[Al(OH)4]+3H2 Снова с выделением водорода и образованием тетрагидроксоалюмината натрия. Так щёлочь теплоносителя съедает тело радиатора. Продукты же реакции уносятся теплоносителем и доставляется новая порция щелочного теплоносителя. Алюминий просто вымывается щёлочью.
Со временем в каких-то утончившихся местах радиатор может лопнуть от того, что слой алюминия не выдерживает давления в системе отопления (либо при гидроударе).
Но тут ещё накладываются нюансы изготовления алюминевых радиаторов. Рассмотрим и их.
Если радиаторы сделаны путём литья, когда алюминий расплавлен, а потом влит в формы и он создал кристаллическую структуру, то его структура примерно такова
1. Приготовление порошка.
2. Смешивание.
3. Прессование.
4. Спекание.
Итак, если у вас нормальный производитель, он выдержит всю технологию и вы получите качественное, но дорогое изделие. А так как сейчас идёт борьба за удешевление (а значит борьба за покупателя или за прибыль), то некоторые нерадивые производители из стран отдалённых (ну вы понимаете), могут вносить в технологию следующие погрешности.
1. Приготовление порошка может идти с нарушением его фракции, то есть укрупнения частиц. Так как именно порошок в порошковой металлургии самый застратный момент, его стараются удешевить. При этом может появляться порошок с гранулами вот такого размера
2. Смешивание. Чтобы ещё более удешевить порошковую смесь алюминия, её могут смешать с другими, более дешёвыми порошками, например силумином, цинком, железом, чугуном, а при пущей наглости пластиком или даже мусором. Можно также нетщательно еремешать порошки между собой.
3. Прессование. При прессовании происходит так, что гранулы порошка прижимаются друг к другу некоторыми частями с такой силой, что происходит «зацеп» кристаллической решётки на атомарном уровне. Так между гранулами образуется пятно котнтакта, где материалы как бы склеиваются между собой. Обычно необходимо при этом обрабатывать пресс-формы ультразвуком для большей усадки и большей плотности проникновения между гранулами, но это ведь лишние траты для того производителя, который решил сэкономить.
4. Спекание. Это процесс, когда полученную деталь нагревают ниже температуры плавления материала, но при этом пятно контакта между гранулами увеличивается и деталь становится гораздо крепче. Тут тоже можно сэкономить, уменьшив время спекания или температуру.
И что тогда в этом случае мы получаем в разрезе. Возьмём тот же самый рисунок как с литьём, но теперь наши атомы алюминия станут гарнулами порошка (естественно гранулы несравнимо больше чем атомы)
Теплоноситель получит гораздо большую площадь реакции, при этом увеличится её скорость, то есть съедать алюминий щелочной теплоноситель будет быстрее. Заодно так выкусывая из тела радиатора целые гранулы неалюминия, он будет гораздо быстрее утоньшать стенку радиатора, что приведёт к более быстрой поломке.
Теперь рассмотрим распространённый миф, что если алюминиевый радиатор с щелочным теплоносителем закрыть герметично в радиаторе (перекрыть краны подачи и обратки), со временем от выделенного из-за реакции алюминия со щёлочью водорода, радиатор может взрваться-лопнуть.
Во-первых, при такой реакции всегда есть растворённый водород, который не существует в виде свободного газа. Он не будет существовать до тех пор, пока давление в пузыре водорода, который выделился в свободном виде, будет выше давления в теплоносителе. Чтобы было понятнее, вспомните бутылку газированной воды. Пока она закрыта, есть небольшая полость у горлышка бутылки, где есть газ, но из воды он не выделяется, так как давление воды равно давленю в этой полости с газом. Но стоит только открыть бутылку и снизить давление, растворённый в воде газ быстро себя проявляет. Но стоит снова закрыть бутылку, через время пузырьки газа вновь перестают выделяться, пока давление не выровняется.
Так же и в радиаторе, газ сначала будет растворяться в теплоносителе, потом освободит себе какую-то полость в верхней части радиатора, откуда выместит теплоноситель, за счёт чего повысится несколько давление в теплоносителе. Но газ очень сжимаем, а жидкость нет, поэтому накачать эту газовую полость водородом до такой степени, чтобы она вытеснила много воды и создала критическое давление, это нужно очень много водорода.
А почему же мы не сможем получить так много водорода? Потому как количество щёлочи в нашем запертом радиаторе неизменно и с каждой прореагировавшей молекулой алюминия, концетрация щёлочи становится всё меньше, ведь она разлагается на описанные выше комплексные соли.
Но при всех причинах, которые обслуживающая отопление контора может рассказать пользователю по поводу взорвавшегося радиатора, вина лежит только на пользователе. Ибо нельзя ставить алюминиевые радиаторы для эксплуатации с щелочным теплоносителем. Для этого давно уже придуман биметалл.