Алюминиевые радиаторы

Радиаторы из алюминиевых сплавов сегодня занимают одну из ведущих позиций на отечественном рынке отопления, пользуясь фантастической популярностью у населения. Причин тому несколько. Во-первых, «чугуниевые батареи» изрядно поднадоели из-за допотопного дизайна, а другие «штатные» приборы отопления не вызывают доверия по теплотехнике. Во-вторых, таков российский менталитет — обыватели считают, что нормальный обогрев может обеспечить только секционный радиатор. Ну и наконец, они просто не в силах устоять перед изяществом алюминиевых моделей. Справедливости ради отметим, что такие приборы, как правило, обладают прекрасными теплотехническими характеристиками. Но, к сожалению, в наших системах отопления и проблем с ними тоже немало: то рабочее давление в трубах слишком велико, то вода неподходящая. Так что прежде чем выбирать себе «алюминиевого друга», стоит как следует разобраться, что же он собой представляет.

АХ, ЭТОТ ЛЕГКИЙ МЕТАЛЛ!
Не секрет, что алюминий — самый распространенный на Земле металл (даже железа — и того вдвое меньше). Однако элемент этот высоко химически активен и в природе встречается исключительно в составе химических соединений, а потому в «чистом виде» впервые был получен лишь в 1825-м и до конца XIX века принадлежал к числу редких. Промышленное же применение нашел не столько чистый металл, сколько сплавы на его основе, которые значительно превосходят его по прочности, износостойкости и устойчивости к окислению.

Общая характеристика алюминиевых сплавов: малая плотность, хорошие теплотехнические и механические свойства. Для изготовления радиаторов водяного отопления используют сплавы, отличающиеся хорошими литейными свойствами либо высокой пластичностью.

К первым относятся алюминиево-кремниевые — силумины. Из них реально отлить даже тонкостенные детали сложной конфигурации. Довольно часто силумины выплавляют из вторичного сырья — лома и стружки. Если условия переплавки и химический состав лигатуры выдерживаются в соответствии с технологией, то полученные из них изделия по внешнему виду и по остальным пунктам не уступают тем, что из первичного, но обходятся немного дешевле.

Вторые — так называемые экструзионные сплавы — имеют специальные легирующие добавки, придающие материалу особую пластичность и позволяющие обрабатывать его методом экструзии — продавливанием размягченного металла через стальной профиль (на манер производства спагетти). Их готовят из первичного алюминия, и процент чистого металла в их составе существенно выше, чем в силуминах.

БЛОКИ ИЛИ СЕКЦИИ
Как и радиаторы из других материалов, алюминиевые бывают секционными и блочными и состоят, соответственно, из секций или блоков. И то и другое — неразборные единицы. Правда, секция сама по себе «одинока», а блок представляет собой две, три, реже четыре колонки — они неразъемны, но выглядят как соединенные секции.

Удобство секционных и блочных радиаторов в том, что их можно наращивать и перегруппировывать. Чтобы подобрать радиатор необходимой тепловой мощности, следует скомпоновать соответствующее число секций или скомбинировать двух-, трех- и четырехколончатые блоки. Как правило, номенклатурный шаг радиатора («дельта», с точностью до которой можно подбирать его мощность) равен теплоотдаче одной секции или колонки. Чем он меньше, тем меньше погрешность при подборе отопительного прибора.

На предприятиях-изготовителях обычно собирают несколько стандартных типоразмеров с определенным числом секций или блоков. Каждый прибор в сборе подвергают испытаниям на прочность, поэтому пользователю не стоит сомневаться в надежности заводской сборки. Если для конкретного проекта требуется радиатор с нестандартным числом секций, его можно собрать. Чтобы качественно затянуть ниппельные соединения (не перетянуть и не повредить резьбу в коллекторе), потребуется динамометрический ключ, а для проверки герметичности — опрессовка.

НЮАНСЫ ТЕХНОЛОГИИ
• Литые. Традиционный для большинства алюминиевых радиаторов способ изготовления — литье под давлением. Расплавленный металл с определенной скоростью и под давлением заливают в стальные формы. Такая технология позволяет получить цельнолитые секции сложной конфигурации с тонкостенным оребрением. Отливки имеют точные геометрические размеры, гладкие поверхности и довольно высокую однородность материала по всему объему. Обычно литые приборы делают секционными, а секции соединяют между собой ниппелями.

• Экструдированные. При производстве габаритных, прежде всего высоких, радиаторов чаще используют метод экструзии. Таким образом делают как вертикальные элементы отопительного прибора, так и коллекторы. После чего заготовки соединяют — у каждого производителя свой «рецепт», и, разумеется, он держит его в секрете. Подобные приборы чаще всего блочные.

• Экструдированные с литыми коллекторами. Случается, что вертикальные каналы делают экструзией, коллекторы отливают под давлением, а потом, так же, как и в полностью экструдированных изделиях, соединяют между собой. И здесь у каждого производителя своя, «засекреченная», технология соединения литого и экструзионного алюминия. Эти приборы бывают как секционными, так и блочными.

ОТЛИЧИТЕЛЬНЫЕ ЧЕРТЫ
• Теплопередача любых алюминиевых радиаторов довольно высока благодаря хорошей теплопроводности используемых сплавов. Поэтому они работают с минимальными тепловыми потерями от теплоносителя окружающему воздуху.

• Инерционность. Высокая теплопроводность материала обеспечивает низкую инерционность, определяемую временем нагрева и охлаждения — алюминиевые модели нагреваются и остывают в течение 10-15 мин и эффективно поддаются температурному регулированию.

• Прочность литых и экструдированных радиаторов довольно сильно различается. Большинство литых моделей, адаптированных к российским условиям эксплуатации, рассчитаны на рабочее давление 16-20 атм. Правда, многие гораздо более уместны в системах с рабочим давлением до 10 атм. Справедливости ради отметим, что большее давление в реальных системах встречается нечасто. (К тому же вся терморегулирующая арматура рассчитана на 10 атм.)

У экструдированных моделей заявляемый запас прочности в среднем от 10 до 40 атм. Это связано с технологией производства и, как следствие, с конструкцией приборов, вертикальный канал у которых в сечении идеально круглый и довольно толстостенный. Такая форма наиболее устойчива к воздействию высокого давления. Однако есть и у них потенциально опасное место — соединение колонок с коллекторами. Их обычно запрессовывают или склеивают композитами, а также стягивают специальными накладками с тыльной стороны радиатора.

Помимо официальной точки зрения специалистов НИИсантехники, выносящих свои вердикты по результатам прочностных испытаний на гидравлическом стенде, есть и другая — практическая. По общему мнению представителей фирм, торгующих алюминиевыми радиаторами, литые модели предпочтительнее, хотя бы потому, что общий процент возврата по ним ниже. Статистика — вещь упрямая, а приблизительные цифры таковы, что на 1000 проданных изделий каждого типа количество бракованных единиц среди литых — 1-2, среди экструдированных — 18-20.

• Газообразование. Алюминиевые приборы отопления особенно критично относятся к щелочной воде (с высоким показателем рН). При ее контакте с алюминием активно выделяется водород, и, если его своевременно не стравливать, литой радиатор может попросту расколоться, а экструдированный — даст течь в месте склеивания. Поэтому и те и другие приборы рекомендуют устанавливать в автономных отопительных системах с закрытыми расширительными сосудами и циркуляционными насосами и оснащать каждый автоматическим воздухоотводчиком. Оптимальное для алюминиевых приборов значение рН — 7-8.

• Дизайн — сильная сторона литых алюминиевых конструкций. Ведь металл этот исключительно технологичен, а потому способен воплотить любую дизайнерскую идею. Такие модели очень выгодно смотрятся на фоне набивших оскомину чугунных «батарей». А вот у экструдированных радиаторов формы довольно прямолинейные, без изысков.

ОСОБЕННОСТИ МОНТАЖА И ЭКСПЛУАТАЦИИ
• Монтаж. Алюминиевые секционные радиаторы монтируют в системах отопления согласно СНиП 3.05.01-85 «Внутренние санитарно-технические системы». Устанавливают их только на подготовленные (оштукатуренные и окрашенные) стены. Порядок действий таков:

• Предварительно размечают места установки кронштейнов. Для более эффективной теплоотдачи следует выдерживать оптимальные установочные расстояния: от стены — не менее 2,5 см, от пола — не менее 7, но не более 15 см, от подоконника — не менее 10 см. Указанные зазоры нужны, чтобы холодный воздух попадал внутрь оребрения и за прибор, создавая тягу. При их уменьшении падает эффективность конвекции и, как следствие, теплоотдача радиатора. Если же они слишком велики, прибор не будет прогревать пол и внешнюю стену.

• Кронштейны закрепляют на стене дюбелями или заделывают цементным раствором (пристреливать их к стене нельзя). Радиатор вешают на них так, чтобы коллекторы были расположены горизонтально.

• Соединяют прибор с подводящими теплопроводами системы отопления, на нижней или верхней подводке оборудованными краном, вентилем или термостатическим вентилем.

• Обязательна установка ручного или автоматического воздухоотводчика в верхнем коллекторе напротив подающего подсоединения.

• Минимальные теплопотери достигаются при диагональном подсоединении радиатора с верхней подводкой теплоносителя.

Монтаж алюминиевых приборов требует особой осторожности. Его проводят, не снимая с них индивидуальной полиэтиленовой упаковки. Пробки и клапаны устанавливают только фирменные. Причем пробка должна быть соединена с головкой секции не меньше, чем на три нити резьбы. Секции с сорванной резьбой неремонтопригодны и требуют замены. В системах отопления желательно применять радиаторы только заводской сборки и самостоятельно перегруппировкой секций не заниматься. А в случае перегруппировки обязательно проводить опрессовку — стандартное гидростатическое испытание давлением 24 атм. в течение 24 ч.

• Эксплуатация. Самое главное при эксплуатации литых секционных алюминиевых радиаторов — не допускать скопления газа в верхней части прибора. Для этого, особенно в течение первых лет эксплуатации, нужно периодически открывать воздушный клапан и стравливать скопившиеся «ветры», поэтому предпочтительнее автоматические воздухоотводчики.

Особое внимание следует уделять подготовке теплоносителя. Параметры горячей воды должны удовлетворять требованиям, приведенным в РД 34.20.501-95: содержание кислорода — не выше 0,02 мг/л, железа — до 0,5 мг/л, общая жесткость — до 7 мг экв/л, а оптимальное для алюминиевых приборов значение рН — в пределах 7-8. Чтобы не превышать указанной нормы содержания кислорода, рекомендуют устанавливать алюминиевые радиаторы в независимых системах отопления с закрытыми расширительными сосудами и циркуляционными насосами, а также применять устройства для подпитки деаэрированной водой из водопровода или непосредственно из тепловой сети.

Для уменьшения шламовой коррозии целесообразны дополнительные грязевики, а в случае использования термостатов — еще и постояковые фильтры.

Если в системе отопления стальные теплопроводы, то в местах их соединения с алюминиевыми приборами необходимо наличие специальных проходных пробок — стальных никелированных, хромированных или кадмированных. Такие меры уменьшают вероятность образования гальванической пары «сталь-алюминий» и, как следствие, сводят к минимуму риск возникновения электрохимической коррозии. Применять стальные оцинкованные пробки, когда температура теплоносителя выше 65 градусов Цельсия, нежелательно. По исследованиям специалистов НИИсантехники, горячая вода вымывает цинк, что только усиливает «конфронтацию» двух металлов с разным электрохимическим потенциалом. Правда, эти наблюдения относятся в основном к отечественной продукции. Импортные аналоги зарекомендовали себя прекрасно, видимо, потому, что химический состав их гальванопокрытия отличен от нашего.

Когда в качестве теплоносителя применяют антифриз, им заполняют систему не раньше, чем через два-три дня после полного монтажа. Причем резьбовые соединения герметизируют льном, а не пенькой, используя для этой цели толькоэпоксидные эмали, но ни в коем случае не масляную краску.

В летний период полностью перекрывать подвод теплоносителя к радиатору от системы отопления не следует, при этом обязательно открывают воздухоотводчик. В исключительных случаях (например, для опрессовки системы отопления) воду все-таки перекрывают, но делать это рекомендуется не более чем на 15 дней в году.

В ходе эксплуатации не рекомендуется дополнительно окрашивать радиаторы и воздуховыпускные отверстия, закрывать отопительные приборы декоративными экранами и навешивать на них пористые увлажнители, например, из обожженной глины.

В начале каждого отопительного сезона желательно почистить радиаторы от пыли и грязи и повторять процедуры еще пару раз в течение зимы. Абразивные порошки для этого не подходят, так как могут повредить окрашенную поверхность.

В целях профилактики зарастания радиаторов шламом иногда следует делать промывку системы отопления, разумеется, если она частная, но при этом следует помнить, что алюминиевым приборам противопоказаны щелочные растворы.

Полный вариант статьи с обзором алюминиевых радиаторов в формате pdf можно прочитать в выпуске журнала «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель» №11’2007