Тест биметаллических радиаторов

Идея использовать два материала со взаимодополняющими свойствами находит широкое применение в технике. Так обстоят дела и с отопительным оборудованием. Одну из главных позиций среди радиаторов и конвекторов отечественного и зарубежного производства, представленных на рынке, занимают биметаллические модели. Благодаря прочности стали, усиливающей конструкцию, эти приборы выдерживают высокое рабочее давление, характерное для российских систем отопления. И еще стальная начинка спокойнее других относится к щелочности воды - водородному показателю рН.

Алюминий, в свою очередь, обладает высокой теплопроводностью, поэтому существенно улучшает теплоотдачу отопительного прибора и уменьшает его инерционность, то есть радиатор быстрее нагревается и соответственно охлаждается. К тому же этот материал высокотехнологичен, ему можно придать любую форму, отлить оребрение сложной конфигурации. По совокупности показателей биметалл - оптимальный выбор для экстремальных российских условий. Теплоотдача комбинированных моделей в 1,5-2 раза выше, чем у лучших стальных таких же размеров. Притом они легче, изящнее. А дизайн имеют не хуже, чем алюминиевые, и прочность в несколько раз больше. Все это так, но, оказывается, биметалл биметаллу - рознь...

БИМЕТАЛЛИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ

Радиаторы и конвекторы. Биметаллическими бывают и те, и другие. Напомним, что приборы эти различаются по принципу действия. Упрощенная схема конвектора - труба с оребрением. Воздух, проходящий снизу вверх между ребрами, нагревается и за счет конвекции поднимается вверх. Собственно, прибор и назван так потому, что у него основной тепловой поток - конвекционный. Тепловой же поток, передаваемый радиатором, имеет не только конвекционную, но и большую лучистую составляющую (до 45%), поэтому тепло исходит от него и вверх, и в стороны.

Биметалл и полубиметалл. Роль стального сердечника в биметаллическом радиаторе - усиление вертикальных каналов. Ведь именно место их присоединения к коллекторам - слабое звено в алюминиевых приборах, не выдерживающее высокого давления. Есть два пути решения этой проблемы. Первый - изготовить стальной каркас и залить его алюминием. Будем называть такие приборы полностью биметаллическими. Их горизонтальные коллекторы и вертикальные каналы представляют собой стальную сварную конструкцию, и вода контактирует только со сталью, поэтому гальваническая пара сталь-алюминий возникнуть не может. Второй - усилить стальными трубками только вертикальные каналы, так сказать, решить задачу наполовину. Назовем эти приборы условно полубиметаллическими, хотя производители также величают их биметаллом. В принципе это техническое решение вполне обоснованно: толщины стенок алюминиевого коллектора достаточно, чтобы выдержать большое давление. Проблема гальванической пары, по словам специалистов из НИИсантехники, стоит не настолько остро, как об этом говорят. При такой конструкции главное - обеспечить неподвижность стальных вкладок в алюминиевой рубахе, надежно их приклеить, чтобы ненароком не выпали при разном тепловом расширении двух металлов и не перегородили сечение нижнего коллектора.

ЧТО МЫ ТЕСТИРОВАЛИ

Для испытаний мы отобрали биметаллические секционные радиаторы с полностью стальным сердечником. Как оказалось, на отечественном рынке их не так уж много. Широко представлены три марки: Global Style (Италия), Bimex (Чехия), Сантехпром БМ (Россия). Есть и уральская разработка Онтарио (г. Екатеринбург), правда, серийный выпуск этого отопительного прибора пока не налажен. И еще, скорее всего в следующем году на нашем рынке появятся украинские биметаллические приборы РБ и РБП киевского завода Большевик и ООО Пресс, которые в настоящее время проходят плановые испытания в НИИсантехники. Итальянский и российский радиаторы предоставили нам для испытаний фирма Терем и ОАО Сантехпром, Bimex официально приобретен в магазине ООО Лотос.

Испытывали по два образца радиаторов каждой марки с монтажной высотой (межосевым расстоянием) 500 мм. Тест проводили специалисты в аккредитованной лаборатории отопительных приборов ФГУП НИИсантехники (головного института Российской Федерации по разработке и испытанию отопительных приборов) и в ООО Витатерм.

КАК ТЕСТИРОВАЛИ

1. Тепловые испытания (по методике, разработанной в НИИсантехники). Цель тестирования - определить следующие параметры:

номинальный тепловой поток. Характеризует тепловую мощность прибора. В нашем случае теплоотдача одной секции определяет так называемый номенклатурный шаг. Чем он меньше, тем меньше погрешность при подборе отопительного прибора;

коэффициент теплопередачи. Показатель интегральный, интересующий прежде всего специалистов. Он косвенно отражает эффективность выбранной конструкции;

теплоплотность. Этот параметр будет полезно знать всем, поскольку он определяет растянутость радиатора. Чем выше теплоплотность, тем мощнее погонный метр. Кстати, по нормам СНиП 2.04.05-91* для эффективного обогрева помещения желательно устанавливать такой прибор, который будет перекрывать не менее 75% длины подоконника;

удельная масса. Показывает, сколько весит киловаттный прибор. Это важно знать хозяйственнику, организующему закупку, доставку и монтаж отопительного оборудования, скажем, для целого объекта. При планировании частных транспортных перевозок эти сведения тоже не лишние.

Согласно методике, для испытаний были выбраны радиаторы с наиболее характерной для установки в жилых помещениях тепловой мощностью в пределах 0,85-1 кВт, достигнутой набором соответствующего количества элементов: Bimex и Сантехпром БМ - по 5 секций, Global Style - 6 секций.

Каждый прибор в течение недели работал в специально оборудованной изотермической камере (при 18-21 градусе Цельсия), имитирующей реальные условия эксплуатации. Радиатор устанавливали как бы под окном - у охлаждаемой стены с утепленным участком метровой высотой над уровнем пола. Его подключали к испытательному стенду, обеспечивающему движение теплоносителя по схеме сверху-вниз при так называемых нормированных (нормальных) условиях: средней температуре теплоносителя на 70 градусов выше температуры воздуха в камере, расходе воды через радиатор 0,1 кг/сек. и атмосферном давлении 760 мм ртутного столба.
Для уменьшения теплопотерь присоединительные трубы от стенда к прибору тщательно изолировали. Потери теплоты стенда оценили при тарировке, когда закольцевали подающий и обратный трубопроводы. В результате тепловую мощность прибора определили как разницу между тепловым потоком системы, измеренным по показаниям ваттметра, и личными теплопотерями стенда.

2. Эксплуатационные испытания имитируют реальные процессы нагрева и охлаждения, протекающие в системах отопления, и позволяют сделать вывод, как будет вести себя прибор на протяжении долгих лет работы. Дело в том, что в процессе эксплуатации его тепловые характеристики, как правило, снижаются. Разное тепловое расширение стали и алюминия в биметалле приводит к подвижкам сердечника относительно алюминиевой рубахи и неплотному прилеганию материалов друг к другу. Это ухудшает теплопроводные свойства радиатора, уменьшает теплоотдачу.

Специальный стенд дает возможность поочередно пропускать через испытуемый прибор горячую и холодную воду с температурой +90-95 и +5-10 градусов Цельсия. При этом каждый образец подвергали 360 циклам резкой температурной раскачки, что, по данным НИИсантехники, соответствует примерно 20 годам нормальной работы. Затем тепловые испытания проводили повторно. Сопоставление двух результатов (до и после раскачки) характеризует тепловую стабильность радиатора в период эксплуатации системы. Согласно проекту ГОСТа на отопительные приборы (так вышло, что до сих пор общего нормативного документа на отопительные приборы и, в частности, на биметаллические секционные радиаторы не было), если снижение тепловых показателей после эксплуатационных испытаний не превышает 2%, его можно не учитывать. Если оказывается большим, тепловые показатели, полученные в результате двух испытаний, усредняют.

3. Прочностные испытания. Их проводили по методике ФГУП НИИсантехники на стенде RP-50, развивающем избыточное давление до 6 МПа (60 атм.).

Небольшой ликбез на тему, чем отличаются рабочее, испытательное и давление опрессовки. Рабочее давление для каждого типа приборов рекомендует завод-изготовитель с учетом прочностных особенностей конструкции и материалов. Положено выбирать его с тройным запасом прочности, то есть разрушительное давление для прибора должно быть как минимум втрое больше рабочего. Для обеспечения безопасности эксплуатации радиатора там же, на заводе, его испытывают при давлении, в 1,5 раза превышающем рекомендуемое значение. Кстати, в Европе испытательное давление больше рабочего только в 1,3 раза. Это объясняется более грамотной эксплуатацией системы отопления.

А вот давление опрессовки - это максимальное давление в системе при опрессовке радиатора на месте установки. Нужно отметить, что расчетное максимальное избыточное давление теплоносителя в системе отопления определяет обычно не радиатор, а наиболее слабый элемент, например, термостат. Опрессовку системы, согласно СНиП 3.05.01-85, рекомендуют проводить при давлении теплоносителя, в 1,5 раза превышающем рабочее, а по правилам технической эксплуатации РД 34.20.501-95 - в 1,25 раза. Вышесказанное означает, что после установки отопительных приборов сантехник должен проверить герметичность системы, пустив воду под более сильным напором, чем обычно. Эту процедуру проводят не только после сдачи строительного объекта, но и перед каждым отопительным сезоном.

В нашем случае приборы вначале тестировали при максимальном давлении, рекомендованном производителем в качестве рабочего, и визуально контролировали герметичность системы (наличие течи). Затем давление повысили в 1,5 раза - до испытательного. Потом до избыточных 60-62 атмосфер - все, что можно было выжать из установки. Нужно отметить, что у всех представленных радиаторов запас прочности оказался больше, до разрушения дело так и не дошло.

Последние новости

Рекомендуем

Тест биметаллических радиаторов