Jak wybierać bimetaliczne grzejniki: parametry techniczne + analiza wszystkich “za i przeciw”

Efektywność baterii określa szybkość i jakość ogrzewania. Rynek nowoczesnych urządzeń oferuje różnorodne rozwiązania. Jednym z godnych uwagi wariantów są bimetaliczne grzejniki, spełniające główne wymagania sieci ciepłowniczej: wytrzymałość, odporność na uderzenia hydrauliczne, wysoka wydajność cieplna i trwałość.

Opowiemy o tym, jak prawidłowo dobrać urządzenie grzewcze, do produkcji którego użyto dwóch metali. W proponowanym przez nas artykule szczegółowo opisano popularne wśród konsumentów odmiany. Podano ich parametry techniczne, wymieniono czołowych producentów.

Struktura bimetalicznych grzejników

Zewnętrznie modele bimetaliczne przypominają zwykłe grzejniki aluminiowe. Różnica tkwi w wewnętrznej zawartości. Konstrukcja wyrobów kompozytowych składa się z dwóch podstawowych elementów: wewnętrznej rury stalowej i zewnętrznego, figurowo-żebrowanego korpusu z paneli aluminiowych. W niektórych grzejnikach zamiast stali używana jest miedź.

Cyrkulacja czynnika grzewczego odbywa się wewnętrznym rurociągiem stalowym lub miedzianym. Dzięki odporności na korozję grzejniki nie rdzewieją i nie wchodzą w reakcję z chemicznie aktywnym czynnikiem grzewczym. Elementy zewnętrzne i kolektor wewnętrzny są połączone zgrzewaniem punktowym lub odlewem ciśnieniowym.

Pod względem właściwości fizyczno-eksploatacyjnych baterie nadają się do montażu w budynkach wielomieszkaniowych dowolnej liczby pięter oraz do urządzenia lokalnego systemu grzewczego zabudowań jednorodzinnych.

Struktura bimetaliczna określa charakterystykę urządzenia. Stalowy rdzeń zapewnia odporność na agresywne środowisko i wytrzymałość na wahania ciśnienia, aluminiowa "powłoka" zwiększa oddawanie ciepła i odciąża grzejnik.

Cechy różnych konwektorów grzewczych

Należy rozumieć różnice między różnymi rodzajami baterii z dwóch metali. Wyroby kompozytowe klasyfikuje się według następujących kryteriów: składu wewnętrznego rdzenia, wykonania zewnętrznego i rodzaju użytego metalu.

Bimetaliczne i półbimetaliczne grzejniki

Użytkownicy często mylą prawdziwe bimetaliczne grzejniki z „półkrwi” – półbimetalicznymi odpowiednikami.

„Czysty” bimetal

Aluminium jest używane do produkcji zewnętrznej obudowy urządzenia. Rdzeń konwektora w 100% składa się ze stali nierdzewnej lub miedzi. W procesie produkcyjnym rury umieszczane w specjalnych formach są wypełniane aluminium pod ciśnieniem – powstaje szczelna konstrukcja.

Zewnętrzna powłoka nie ma kontaktu z czynnikiem grzewczym i pełni rolę wymiennika ciepła. Główną cechą bimetalicznych grzejników jest wysoka wytrzymałość i gwarancja szczelności.

Pełnowartościowy bimetal wytrzymuje ciśnienie centralnego i autonomicznego systemu ogrzewania.

Półbimetaliczne grzejniki

Wewnętrzny „szkielet” grzejnika składa się z dwóch metali: pionowe prowadnice – stal nierdzewna, poziomy rurociąg – aluminium. Możliwa jest też odwrotna kombinacja.

Taki sojusz metali nie jest w stanie zapewnić odpowiedniej niezawodności instalacji centralnego ogrzewania. Czynnik grzewczy może zawierać zasady, które w interakcji z aluminium powodują korozję. Niszczące procesy z czasem „przechodzą” również na stalowe elementy grzejnika.

Ponadto integralność produktu może być zagrożona z powodu rozszerzalności cieplnej metali – przy ekstremalnych temperaturach możliwe są przecieki.

Zewnętrznie półbimetaliczne grzejniki nie różnią się od pełnowartościowych bimetalicznych odpowiedników. „Półkrwi” zdradza lżejsza waga i niższa cena.

Od zakupu niskiej jakości kompozytu lepiej zrezygnować, zwłaszcza jeśli chodzi o centralne ogrzewanie.

Modele sekcyjne i monolityczne

Wśród różnorodności bimetalicznych grzejników wyróżnia się dwa typy konstrukcji:

• sekcyjne:
• monolityczne.

Modele składane z sekcji przyciągają różnorodnością parametrów. Dają możliwość zakupu urządzenia o dokładnej wartości mocy cieplnej wymaganej do ogzewania pomieszczeń. Monolityczne nie mają takich zlet.

Systemy składane

Grzejniki demontowalne, których płyty są połączone za pomocą nypli. Poziome odcinki rur poszczególnych sekcji mają gwinty o przeciwnych kierunkach do łączenia nypli mocujących i uszczelki.

Modele składane są bardziej popularne ze względu na praktyczność – istnieje możliwość regulacji mocy cieplnej poprzez dodawanie lub odejmowanie odpowiedniej liczby sekcji. Dodatkowy plus – możliwość naprawy.

Wady grzejników sekcyjnych:

• złącza – słabe punkty kolektorów, gdzie możliwe są przecieki;
• ograniczone ciśnienie robocze – do 20-30 bar.

Do poważnych wad zalicza się również częściowe dostawanie się czynnika grzewczego na aluminiową koszulkę podczas przecieku.

Monolityczne urządzenia

Wymienionych wad pozbawione są jednolite modyfikacje. Lany grzejnik jest w stanie wytrzymać skoki ciśnienia w granicach 100 atmosfer.

Wady grzejników monolitycznych: brak możliwości zmiany mocy cieplnej, zawyżona cena – 20-30% droższe od modeli sekcyjnych o podobnych parametrach.

W przypadku budynków wysokościowych (10 i więcej pięter) specjaliści zalecają wybór grzejników jednolitych, ponieważ w systemie grzewczym występuje znaczne ciśnienie.

Miedziany czy stalowy rdzeń?

Większość producentów oferuje hybrydowe grzejniki ze stalową ramą rurową. Głównym powodem jest przystępna cena metalu i dobre właściwości wytrzymałościowe. Symbioza stali i aluminium pozwoliła osiągnąć odporność na wahania ciśnienia w systemie grzewczym, zwiększyć poziom oddawania ciepła przez konwektor i zmniejszyć jego bezwładność.

W grzejnikach „miedź + aluminium” rurki wymiennika ciepła wykonane są z miedzi. Panelami grzewczymi są aluminiowe płyty zlutowane z wewnętrzną miedzianą ramą.

Zalety grzejników z miedzianym rdzeniem:

• prawdopodobieństwo wystąpienia korozji nie istnieje;
• rurociąg miedziany wytrzymuje wszelkie uderzenia hydrauliczne – optymalna opcja do stosowania w krajowych systemach centralnego ogrzewania;
• wysoka wydajność urządzenia – oddawanie ciepła przez miedź przewyższa parametry stali.

Grzejniki miedziowo-aluminiowe charakteryzują się długą żywotnością – ponad 50 lat. Wadą wersji miedzianych jest wysoka cena.

Parametry techniczno-eksploatacyjne

Wszystkie podstawowe parametry grzejnika znajdują się w karcie katalogowej urządzenia grzewczego.

Aby nie popełnić błędu przy wyborze, należy rozumieć znaczenie następujących parametrów:

• oddawanie ciepła;
• ciśnienie robocze i temperatura;
• odległość między osiami;
• gabaryty;
• pojemność, waga sekcji.

Moc cieplna. Parametr wskazuje ilość ciepła przekazanego z grzejnika do atmosfery pomieszczenia przy danej temperaturze czynnika grzewczego (+70°C). Wartość mierzona w Watach.

Średnia wartość oddawania ciepła grzejnika kompozytowego wynosi 140-190 W. Rozrzut wartości wynika z wymiarów sekcji oraz specyfiki wykonania urządzeń różnych producentów.

Na podstawie mocy cieplnej jednej sekcji dokonuje się obliczeń wymaganej wydajności grzejnika dla całego pomieszczenia.

Wskaźniki środowiska pracy. Maksymalne ciśnienie czynnika grzewczego zależy od grubości stalowego rdzenia. Wybór wytrzymałości pozostaje w gestii producenta. Wartość parametru waha się od 15 do 35 barów i jest określana na podstawie warunków eksploatacji grzejnika.

Niemniej ważną cechą jest graniczna temperatura czynnika grzewczego. Wszystkie pełnowartościowe bimetaliczne grzejniki są w stanie wytrzymać +90°C. Niektórzy producenci deklarują wyższą odporność termiczną.

Maksymalna temperatura deklarowana w karcie katalogowej różnych pozycji handlowych: Global Style – 110°C, Tenrad – 120°C, Altermo – 130°C, Grandini – 120°C

Wymiary grzejnika. Charakterystyki wymiarowe obejmują następujące parametry:

1. Odległość międzyosiowa – „przebieg” między osiami poziomych kolektorów. Standardowa wartość wynosi 20-80 cm. Modele zorientowane pionowo z większym odstępem międzyosiowym stosuje się, jeśli układ pomieszczenia nie nadaje się do montażu poziomych grzejników.
2. Parametry geometryczne określają wysokość, szerokość, głębokość sekcji. Całkowita wysokość grzejnika często przewyższa zakres międzyosiowy o 6-8 cm. Tradycyjna szerokość żeber modeli bimetalicznych wynosi 80 mm.

Głębokość sekcji wynosi 75-100 mm. Niektórzy producenci oprócz paneli zewnętrznych dodają do konstrukcji żebra równoległe w celu zwiększenia efektywności ogrzewania za pomocą przepływów konwekcyjnych.

Wymiary gabarytowe: a – wysokość sekcji, b – odległość między osiami poziomymi, c – głębokość grzejnika, d – szerokość jednej sekcji. Najpopularniejsze wyroby mają wysokość rdzenia 35 cm, 50 cm.

Objętość i masa. W modyfikacjach bimetalicznych czynnik grzewczy krąży w rdzeniu o przekroju okrągłym, w przeciwieństwie do aluminiowych odpowiedników z przewodem ciepła o przekroju owalnym. Pojemność jednej sekcji bimetalicznej jest mniejsza niż objętość sekcji aluminiowej przy tych samych rozmiarach.

Na przykład w konwektorach z zakresem międzyosiowym 500 mm napełnienie czynnikiem grzewczym wynosi około 0,2-0,38 l, przy wysokości rdzenia 350 mm – 0,15-0,25 l.

Waga standardowej baterii bimetalicznej o wymiarach 580/80/80 mm (wysokość/szerokość/głębokość odpowiednio) i odległości międzyosiowej 50 cm wynosi 1,8-2 kg. Mniejsza masa jest jednym z objawów półbimetaliczności.

Analiza porównawcza: bimetal a konkurencja

Przed wyborem grzejnika bimetalicznego lub innego warto porównać jego możliwości z najbliższymi konkurentami. W przypadku konwektorów kompozytowych są to grzejniki aluminiowe, żeliwne, grzejniki stalowe.

Oceny należy dokonać według podstawowych kryteriów:

• oddawanie ciepła;
• wytrzymałość na zmiany ciśnienia;
• odporność na zużycie;
• prosty montaż;
• wygląd zewnętrzny;
• trwałość;
• cena.

Oddawanie ciepła. Pod względem efektywności grzania liderami są agregaty aluminiowe, bimetal zajmuje zaszczytne drugie miejsce. Stalowe i żeliwne grzejniki wyraźnie ustępują.

Aluminium charakteryzuje się minimalną bezwładnością cieplną – po uruchomieniu systemu powietrze w pomieszczeniu nagrzewa się w ciągu 10 minut

Odporność na uderzenia hydrauliczne. Najbardziej wytrzymałe są agregaty bimetaliczne, zdolne wytrzymać do 40 atmosfer (modele segmentowe). Maksymalne ciśnienie robocze dla aluminiowej sieci cieplnej – 6 barów, stalowej – 10-12 barów, a żeliwnej – 6-9 barów.

To właśnie bimetal jest w stanie wytrzymać liczne uderzenia hydrauliczne centralnego systemu grzewczego. Ta właściwość jest kluczowym argumentem na rzecz grzejników kompozytowych w budynkach wielorodzinnych.

Obojętność chemiczna. Według tego kryterium pozycje rozłożyły się następująco:

1. Żeliwo. Materiał jest obojętny na niekorzystne środowisko. Grzejniki żeliwne mogą być używane przez dziesiątki lat, transportując środowisko „zasadowe”, „kwasowe”.
2. Stal i bimetal. Sam stalowy rdzeń wytrzymuje działanie agresywnych składników. Słabym punktem stalowego rurociągu jest interakcja z tlenem, kontakt z którym prowadzi do powstawania rdzy.
3. Aluminium. Metal wchodzi w reakcje z różnymi zanieczyszczeniami w wodzie.

Szczególnie narażone są aluminiowe ścianki na działanie środowiska kwasowego – pH czynnika grzewczego powinno wynosić około 8. W przeciwnym razie aktywnie rozwija się korozja.

Łatwość montażu. Pod względem instalacji prostsze są wyroby aluminiowe i bimetaliczne. Grzejniki żeliwne są trudniejsze w montażu ze względu na ich pokaźną masę.

Pod względem trwałości liderami są baterie kompozytowe i żeliwne. Wyroby aluminiowe i stalowe przy spełnieniu wymogów eksploatacyjnych wymagają wymiany po 10-15 latach. Wśród wymienionych grzejników najdroższe są bimetaliczne.

Można wyciągnąć wniosek. Zakup grzejnika bimetalicznego jest zdecydowanie uzasadniony przy budowie sieci grzewczej w budynku wielopiętrowym, gdzie występują ryzyka skoków ciśnienia i zanieczyszczenia czynnika grzewczego. W domu jednorodzinnym, przy stabilnej pracy kotła i filtracji wody dopływowej, można w urządzeniu grzewczym zastosować dostępne aluminiowe grzejniki.

Co należy wziąć pod uwagę przy wyborze grzejnika?

Aby osiągnąć odpowiedni efekt cieplny, należy obliczyć pełną moc grzejnika. Sprzęt bimetaliczny to nie tani zakup, dlatego należy zadbać o jego trwałość. Rzetelne wykonanie grzejnika gwarantują sprawdzeni producenci.

Ocena możliwości – obliczenia cieplne

Po wybraniu odpowiednich parametrów technicznych i wymiarów grzejników bimetalowych, należy obliczyć potrzebną liczbę sekcji.

Podstawowy wzór: N = P_całk. / P_znam., gdzie P_całk. to wymagana moc grzejnika dla całego pomieszczenia, P_znam. to moc cieplna sekcji według dokumentacji.

Wskaźnik wydajności cieplnej sekcji pochodzi z karty katalogowej grzejnika, a całkowitą moc należy obliczyć.

Obliczanie według powierzchni

Znormalizowana wartość mocy cieplnej na 1 m² powierzchni mieszkalnej dla strefy klimatu umiarkowanego przy standardowej wysokości sufitu (250-270 cm):

• jedno okno i jedna ściana zewnętrzna – 100 W;
• w pokoju okno i dwie ściany zewnętrzne – 120 W;
• kilka okien i ścian zewnętrznych – 130 W.

Przykład. Moc sekcji – 170 W, całkowita powierzchnia ogrzewanego pokoju – 15 m². Dodatkowe warunki: okno – 1, ściana zewnętrzna – 1, wysokość sufitu – 270 cm.

N = (15 * 100) / 170 = 8,82.

Zaokrąglenie wykonuje się w górę. Oznacza to, że do ogrzania pokoju należy użyć 9 sekcji o mocy 170 W.

Obliczanie według objętości

Norma SNiP oddzielnie reguluje ilość mocy cieplnej na 1 m³ pomieszczenia na poziomie 41 W. Znając objętość ogrzewanego pokoju, łatwo obliczyć wydajność cieplną całego grzejnika.

Przykład. Ogrzewanie pomieszczenia z poprzednimi parametrami. Dla czystości eksperymentu moc sekcji pozostawiamy bez zmian – 170 W.

N = (15 * 2,7 * 41) / 170 = 9,76.

Należy zamontować grzejnik o 10 sekcjach. Drugie obliczenie jest uznawane za dokładniejsze. Podczas obliczeń należy zwrócić uwagę na źródła strat ciepła w pomieszczeniu.

Obliczoną wartość należy zwiększyć o 10%, jeśli mieszkanie znajduje się na pierwszym/ostatnim piętrze, pomieszczenie ma duże okna lub grubość ścian nie przekracza 250 mm

Jak uniknąć podróbek: oględziny grzejnika

Oprócz analizy danych z karty katalogowej, warto przeprowadzić wizualną ocenę produktu. Niektórzy producenci w pogoni za klientami mają tendencję do „upiększania” swoich produktów, wprowadzając do dokumentacji nieprawidłowe dane.

Przede wszystkim zwraca się uwagę na grubość rdzenia i aluminiowej „koszuli”, wymiary gabarytowe, wagę oraz jakość komponentów.

Rdzeń stalowy. Minimalna grubość stalowej rury wynosi 3 mm. Przy mniejszych wymiarach znacznie spada deklarowana wytrzymałość produktu – odporność na uderzenia wodne i rozwój procesów korozyjnych.

Cienkie ścianki metalu umożliwiają dostęp czynnika grzewczego do aluminiowej „powłoki”, która ze względu na aktywność chemiczną zaczyna szybko ulegać zniszczeniu.

Efektem niskiej jakości stalowego rdzenia jest powstawanie otworów przelotowych i tworzenie sytuacji awaryjnych w sieci ciepłowniczej.

Użebrowanie grzejnika. Aluminiowe panele należy sprawdzić pod kątem wytrzymałości – nie powinny się uginać pod naciskiem palców jednej ręki. Minimalna grubość paneli – 1 mm.

Lepiej wybierać modele z profilowanymi kanałami między żebrami. Uformowany konfuzor zwiększa prędkość przepływu powietrza, zwiększając intensywność konwekcyjnej wymiany ciepła.

Aby zmniejszyć ryzyko obrażeń, zewnętrzne krawędzie aluminiowych paneli są zaokrąglane. Na powierzchni nie powinno być zacieków, nierówności malowania i „prześwitów”.

Wymiary i waga. Na indywidualne zamówienie możliwe jest wykonanie grzejników o szerokości sekcji mniejszej niż 80 mm. Jednak modele sklepowe z niezgodnym parametrem są najprawdopodobniej podróbkami.

Niektórzy producenci w celu obniżenia kosztów znacznie zmniejszają szerokość wewnętrznych żeber, „maskując” je za przednimi panelami standardowego rozmiaru. Ten środek pogarsza wydajność cieplną grzejnika bimetalowego.

Osprzęt grzejnika. Sprawdzenie jakości uszczelek i nypli na miejscu jest praktycznie niemożliwe. Należy polegać na nazwie producenta i okresie gwarancji. Godne zaufania firmy gwarantują do 15-20 lat bezproblemowej pracy.

Ranking popularnych producentów

Przegląd obejmuje wysokiej jakości zagraniczne systemy grzewcze oraz krajowe produkty dostosowane do zmiennych warunków sieci ciepłowniczych.

W praktyce dobrze sprawdziły się produkty firm:

• Global Style (Włochy);
• Sira (Włochy);
• Rifar (Rosja);
• Tenrad (Niemcy).

Miejsce #1 – Global

To powszechnie uznany lider w dziedzinie produkcji grzejników grzewczych.

Firma produkuje trzy serie grzejników bimetalowych:

• Style – podstawowe parametry;
• Style Extra – kompaktowe wymiary;
• Style Plus – maksymalna wydajność cieplna.

Sekcje są połączone uszczelkami paronitowymi, zapewniającymi szczelność połączeń. Efektywny transfer ciepła między metalami osiągnięto dzięki odlewaniu aluminiowej „koszulki” pod ciśnieniem.

Dodatkowe parametry: ciśnienie – do 35 atm, średnica przyłącza – ¾ lub ½ cala, temperatura czynnika grzewczego – do 110°C, osłona zewnętrzna – podwójne malowanie.

Miejsce #2 – Sira

Włoski producent pozycjonuje swój produkt jako premium. Urządzenia zdobyły popularność wśród konsumentów dzięki trwałości i atrakcyjnemu designowi. Producent udziela 20-letniej gwarancji na serię pełnych grzejników bimetalowych Sira Ali Metal.

Charakterystyka produktów Ali Metal: rozstaw osiowy – 350/500 mm, moc cieplna modeli – 187/141 W (odpowiednio dla rozstawu osiowego), ciśnienie w sieci ciepłowniczej – 35 atmosfer.

Miejsce #3 – Rifar

Krajowy producent opracował szeroką gamę bimetalicznych grzejników:

• Base – modele z rozstawem osiowym 200/350/500 mm, gwarancja od Rifar – 10 lat;
• Forza – wzmocniona powłoka zewnętrzna, odporna na zarysowania i uszkodzenia mechaniczne;
• Alp – niewielka głębokość (75 mm);
• Monolit – grzejnik monolityczny.

Grzejniki z serii Monolit wyróżniają się najwyższą wydajnością przy wysokim ciśnieniu czynnika grzewczego.

Dane techniczne: ciśnienie robocze – 10 MPa, ciśnienie niszczące – 25 MPa, maksymalna temperatura – 135°C, okres gwarancji – 25 lat

Miejsce #4 – Tenrad

Bimetal niemieckiej jakości nadaje się do centralnych i niezależnych sieci grzewczych. Dopuszczalne zastosowanie w systemach grawitacyjnych, elewatorowych i pompowych z rozprowadzeniem jedno- i dwururowym.

Cechy wyróżniające:

• grubość pionowych rurek – 1,8 mm, ścian kolektora – 3,6 mm;
• trójrzędowe użebrowanie;
• boczne panele są nachylone, co tworzy efekt dyfuzora dla strumienia konwekcyjnego.

Dwuwarstwowa powłoka emaliowa z wysokiej jakości farb i lakierów – urządzenie nie emituje szkodliwych oparów podczas nagrzewania.

Produkty Tenrad są przeznaczone do eksploatacji w systemie z ciśnieniem czynnika grzewczego do 35 atmosfer. Bimetaliczne grzejniki są certyfikowane i spełniają europejską normę EN442

Z zasadami obliczania mocy i liczby grzejników do budowy ogrzewania zapozna następujący artykuł, który warto przeczytać przed zakupem urządzeń.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Przegląd wideo wyraźnie pokazuje cechy konstrukcyjne grzejników kompozytowych oraz podstawowe wymagania, jakie powinien spełniać wysokiej jakości grzejnik:

Pełnowartościowe bimetaliczne grzejniki łączą w sobie pozytywne cechy obu materiałów. Grzejniki charakteryzują się wysoką mocą cieplną, odpornością na uderzenia hydrauliczne i doskonałymi właściwościami dekoracyjnymi. Ich zakup to uzasadniona inwestycja pod warunkiem nabycia certyfikowanego produktu.

Proszę opowiedzieć, jak wybierali Państwo bimetaliczne urządzenie grzewcze do własnego mieszkania lub domu na wsi. Proszę podzielić się, który argument był decydujący w Państwa wyborze? Proszę zostawiać komentarze w poniższym bloku, zadawać pytania, umieszczać tematyczne zdjęcia.