Сравнение стальных и алюминиевых радиаторов отопления

Стальные и алюминиевые радиаторы часто соревнуются между собой за выбор потребителя. Материалы, из которых сделаны приборы, имеют ряд характеристик и параметров, что придает им отличительные свойства. В данном материале мы подробно разобрали все отличия между радиаторами, определили наиболее подходящий вариант для дома и для квартиры.

Отличия стальных и алюминиевых радиаторов: сравниваем по критериям выбора

Стальные приборы подразделяются по типу исполнения на панельные и трубчатые. Первые выполнены из штампованных стальных пластин, сваренных между собой. Трубчатые – из тонких стальных круглых или профильных труб.

Алюминиевые радиаторы можно разделить по типу производства:

• литые – изготавливаются под давлением методом литья;
• экструзионные – секции выдавливаются в специальной машине (экструдере) при высоком давлении, спрессовываются и провариваются.

Необходимо упомянуть анодированные обогреватели – приборы, созданные из алюминия с высокой степенью очистки с анодным оксидированием всей поверхности радиатора, обладающие защитой от любого вида коррозии, и, по заявлению производителей, сравнимые по прочности с алмазом. Их параметры превосходят показатели литых и экструзионных обогревателей, но из-за их сравнительно высокой стоимости анодированные радиаторы массово не применяются.

Сравнение теплоотдачи

Обладающие высокой теплоотдачей панельные стальные приборы, значительно опережают трубчатые обогреватели, но при этом проигрывают алюминиевым батареям, которые также отличаются в этом показателе относительно используемого объёма теплоносителя. Для того, чтобы понять, действительно ли алюминиевые радиаторы лучше стальных, проведем анализ основных показателей.

Сравнение основных параметров радиаторов будут производиться для следующих батарей:

• стальной панельный радиатор – Royal Thermo Compact C22-500-800/9016 (ширина 800мм, высота 500мм),
• стальной трубчатый радиатор – Zehnder Charleston Completto 2050/24 2 (ширина 1104мм, высота 500мм),
• алюминиевый литой радиатор – Royal Thermo Revolution 500 10 секций (ширина 800мм, высота 570мм),
• алюминиевый экструзионный радиатор – Alecord 500/80 10 секций (ширина 800мм, высота 560мм),
• алюминиевый анодированный радиатор – Мандарин 500/9 9 секций (ширина 806мм, высота 540мм).

Согласно техническим характеристикам, теплоотдача алюминиевых радиаторов отопления выше. Однако на практике не все так однозначно, в этом мы еще разберемся далее.

Требования к теплоносителю и срок службы

Срок службы и эффективность работы радиаторов отопления напрямую зависят от качества теплоносителя. Грязная жидкость приводит к заиливанию приборов и снижает их КПД. Жесткая вода с повышенным уровнем кислотности (pH) способна вызвать и ускорить процесс образования коррозии в стальных радиаторах, чем существенно сократит срок их службы. Особое внимание необходимо уделить магистрали отопительной системы: ее полипропиленовые трубы и другие элементы могут пропускать кислород, также способствующий образованию коррозии, если не будут армированы цельным слоем.

Алюминиевые радиаторы подвержены коррозии чуть ли не в большей степени, чем стальные. Многие продавцы и производители вводят клиентов в заблуждение, указывая, что в тех или иных алюминиевых приборах в процессе производства именно по их технологии, на внутренней поверхности обогревателя образуется специальная пленка, надежно защищающая радиатор от коррозии. И, если бы обогреватели эксплуатировались в идеальной среде с идеальным качеством жидкости, это было бы почти правдой.

На самом деле ни метод производства, ни какой-либо особый технологический процесс не влияет на образование защитной пленки – пленка образуется при контакте алюминия с воздухом, защищая метал от окисления. Механические частицы в теплоносителе способны разрушить эту защиту в течение нескольких месяцев. При этом, горячий теплоноситель с нестабильным кислотно-щелочным балансом способен вступать в химические реакции с алюминием. Как результат таких процессов – образование и попадание в жидкость солей, а также выделение газа (водорода), который будет накапливаться в батарее.

После разрушения защитной пленки механические частицы, щелочи и кислоты будут атаковать стенки радиатора, делая их менее устойчивыми к разрушению, и способны через 5-6 лет сделать прибор непригодным к эксплуатации. Бурные химические реакции могут привести к высокому уровню газообразования и разорвать батарею, если не будет установлена система отвода газов, например, кран Маевского или воздухоспускающий клапан.

Обратите внимание, что это будет негарантийный случай, так как будут нарушены условия, прописанные в правилах эксплуатации: для алюминиевых радиаторов допустимый уровень pH теплоносителя находится в пределах 7-8, а в правилах технической эксплуатации сетей в нашей стране этот уровень установлен в пределах 8,3-9,5.

 

На срок службы алюминиевых приборов влияет и тот факт, что алюминий – очень мягкий метал, любой удар по нему, перетягивание при закрутке крана могут привести к повреждению обогревателя и выходу его их строя.

Совместимость с металлами

Большинство теоретиков- и практиков-монтажников отопительных сетей утверждают, что сочетание медной магистрали и алюминиевых радиаторов недопустимо в водяных системах отопления, также, как и сочетание медных труб и стальных радиаторов при использовании паровых котлов. По их мнению, это приводит к химическим процессам, способствующим образованию коррозии.

На самом деле все обстоит несколько иначе, и проблема кроется в других вещах.

Наличие в одной системе медных труб и алюминиевых радиаторов допустимо при соблюдении ряда условий:

• при соединении труб и радиаторов должны быть использованы переходники из другого материала, так как алюминий и медь образуют электрохимическую пару, и их прямой контакт неминуемо приведет к процессу ускоренного образования коррозии;
• необходимо использовать качественный теплоноситель с минимальным количеством механических примесей. При этом желательно использовать качественные ингибиторы коррозии на основе полифосфатов. Например, при центральной системе отопления такое сочетание (медь + алюминий) будет губительным, т.к. качество теплоносителя и его кислотно-щелочной баланс будут способствовать разрушению защитной пленки не только на алюминии, но и на меди (на медных трубах внутри всегда образуется окись – патина, которая препятствует отделению ионов меди и снижает их воздействие на алюминий). Также некачественный теплоноситель способствует  протеканию ускоренных химических реакций, газообразованию, «бомбардированию» поверхности алюминиевых приборов ионами меди;
• это должна быть небольшая закрытая отопительная система, которая не будет регулярно подпитываться свежей водой (не будет дополнительно попадать кислород в систему) с допустимой потерей жидкости в пределах, не превышающих 3-5%. Например, такое сочетание может быть допустимым в частном доме и в квартире с собственным котлом;
• желательно, чтобы в документации производителя было указано, что допускается использование их изделий в сочетании с медными трубами (необходимо для того, чтобы не потерять гарантию).

При использовании котла или водонагревателя с медными трубами в системе отопления количество ионов меди будет настолько ничтожно, что переживать о том, что это ускорит или послужит причиной образования коррозии, не имеет смысла.

Допустимое рабочее давление

В таблице представлены сравнительные данные рабочего и максимального давления радиаторов разного типа.

 

При сравнении очевидно, что алюминиевые радиаторы превосходят стальные аналоги по этим параметрам в два и более раза. Они устойчивы к гидроударам, а анодированные приборы имеют колоссальный запас прочности.

Но при этом стоит помнить, что и без того тонкие стенки облегченных алюминиевых радиаторов, подверженные воздействию коррозии, теряют свою прочность и могут лопнуть при более низких показателях давления, чем заявляет производитель.

Максимальная температура теплоносителя

В алюминиевых радиаторах показатель теплоотдачи, заявленный производителем, рассчитывается с помощью формулы:

(температура «подачи» + температура «обратки») / 2 – температура воздуха в помещении = 70 °C,

где 70 °C – это разница между температурами теплоносителя и в помещении.

Комфортная температура в помещении для каждого своя, но возьмем усредненную – 23 °C. Подставим известные значения в формулу, а неизвестные выразим в левой части:

(температура «подачи» + температура «обратки») = (70 °C + температура воздуха в помещении) * 2;

(температура «подачи» + температура «обратки») = (70 °C + 23 °C) * 2;

(температура «подачи» + температура «обратки») = 186 °C;

Зная, что температура «подачи» не должна превышать температуру «обратки» на 20 °C, можно свести наше уравнение к одному неизвестному:

температура «подачи» = температура «обратки» + 20 °C.

Подставим эти значения в предыдущее уравнение и получим:

температура «обратки» * 2+ 20 °C = 186 °C;

температура «обратки» = (186 °C — 20 °C) / 2;

температура «обратки» = 83 °C.

Найдем температура «подачи»:

температура «подачи» = 83 °C + 20 °C = 103 °C

Другими словами, для того чтобы радиаторы выдавали максимальную заявленную мощность и прогревали комнату до 23 °C, температура «подачи» должна быть не ниже 103 °C. Если изучить техническую документацию на большинство современных котлов, то можно отметить, что они обеспечат максимальную температуру теплоносителя на уровне 80 °C, реже – до 90 °C.

Т.е. показатели теплоотдачи алюминиевых радиаторов не настолько и превосходят показатели стальных при использовании в реальных условиях. Для расчета реальной теплоотдачи прибора, необходимо применять понижающие коэффициенты из таблицы, которая идет с документацией на изделие или обратиться за этой информацией к производителю.

Сложность монтажа и подключения

Монтаж и подключение стальных и алюминиевых радиаторов во многом схожи. Легкость алюминиевых приборов делает их монтаж проще, но мягкость метала требует внимательности и аккуратности при проведении работ.

Все эти приборы можно устанавливать в системах открытого и закрытого типов, с одно- и двухтрубной системой отопления.

Стальные радиаторы можно подключить четырьмя основными способами:

1. Боковой.
2. Диагональный.
3. Нижний.
4. Седельный.

Алюминиевые приборы чаще всего подключаются только 1 и 2 способом, и крайне редко встречается 3 – нижнее подключение.

При неправильном подключении батарей, в случае, например, если поменяны местами «подача» и «обратка», теплопотери составят до 22%. При нижнем соединении приборов в сеть потери могут составить 12-17%.

Правильный монтаж батарей обеспечивает максимальную эффективность и высокую теплоотдачу. В таблице представлены рекомендуемые параметры монтажа обогревателей.

 

Неправильный монтаж также приводит к теплопотерям:

• установка в нише: потери составят 7-12 %;
• защитный или декоративный экран перед радиатором – 7-20 %;
• подоконник выступает за радиатор — 3-5%.

Сравнение стоимости радиаторов

Панельные стальные радиаторы являются самым дешевым вариантом в сочетании цена и качество. Их трубчатые аналоги значительно дороже и менее эффективны. Алюминиевые литые и экструзионные приборы имеют схожие показатели и незначительно дороже панельных радиаторов.

 

Анодированные батареи при своей надежности дороже в 2-2,5 раза, чем панельные и алюминиевые, но значительно дешевле трубчатых стальных радиаторов при всех своих преимуществах.

Что в итоге лучше выбрать: стальные или алюминиевые

Как стальные, так и алюминиевые приборы чувствительны к качеству теплоносителя. Это один из основных и важнейших критериев долговечности функционирования этих радиаторов. По этому критерию все рассмотренные приборы наиболее предпочтительно использовать в частных домах, квартирах или помещениях с автономной системой отопления.

Для центральной системы лучше использовать анодированные алюминиевые радиаторы, так как они имеют большую защиту от механических повреждений теплоносителем и от гидроударов. Установка редукторов давления и мембранных гасителей гидроударов позволяет монтировать стальные радиаторы в многоквартирных домах, но не дают 100% защиту от повреждений. Кроме того, стальные приборы не рекомендуется устанавливать в открытых помещениях и в помещениях с повышенной влажностью (ванные комнаты, бани и прочее).

Не получится использовать алюминиевые и стальные батареи в системах с естественной циркуляцией теплоносителя, так как узкий диаметр труб для подключения прибора не сможет обеспечить достаточный приток жидкости и ее циркуляцию для работы системы. Наиболее предпочтительно использовать эти типы приборов в системах закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости.

Сравнительная таблица основных параметров по типам радиаторов.

Можно ли сочетать оба варианта в одной системе отопления

Для того, чтобы разобраться в возможности совместного использования алюминиевых и стальных радиаторов в одной системе, необходимо сравнить два основных параметра, так как прямых противопоказаний нет:

1. Теплоноситель:

• теплоноситель с абразивными взвесями оказывает деструктивное воздействие на оба типа радиаторов;
• объём и скорость движения теплоносителя по проектным данным схожи у обоих типов приборов;
• стальные радиаторы следует эксплуатировать с теплоносителем, имеющим показатель кислотности (рН) в пределах 7 – 10, а для алюминиевых приборов этот показатель не должен превышать 8.

Для совместной работы нужно подобрать теплоноситель без технических примесей с кислотностью в пределах от 7 до 8.

2. Теплоотдача. Алюминиевые приборы обладают высокой теплоотдачей, но их стальные аналоги по факту часто имеют показатель выше, поэтому быстрее реагируют на изменение температуры теплоносителя.

Вывод очевиден: возможно сочетание стальных и алюминиевых радиаторов в одной системе, при условии подбора теплоносителя, но при этом автоматическое регулирование температуры будет затруднено. Важно понимать, что при несоблюдении кислотности в теплоноситель будут попадать различные выделения от химических реакций, что первоначально приведет к снижению КПД радиаторов, а затем может вызвать снижения срока эксплуатации, преждевременный выход из строя или разрушение прибора.