Метою будь-якої системи опалення є створення комфортної температури у середовищі, де перебуває людина, тобто нагрівання повітря в приміщенні до температури 18—20 °C і підтримування її на цьому рівні. Стіни, звичайно, частину тепла передаватимуть зовнішньому середовищу, тому тепло в приміщенні потрібно безперервно додавати, тобто підтримувати тепловий баланс — скільки тепла пішло назовні, стільки ж треба додати. Людина в міру необхідності створить локальне нагрівання потрібних речей (сковорідки на плиті) або їхнє охолодження (пиво в холодильнику).

Система обігріву приміщення складається з теплогенераторів (печей, котлів) і приладів обігріву (батарей, радіаторів). Піч (камін), що безпосередньо обігріває повітря приміщення, ставиться до локального опалення. Система, у якій теплогенератор (котел) перебуває в окремому приміщенні, а обігрів кімнат проводиться батареями, називається центральним опаленням. Піч відноситься до найпростіших опалювальних пристроїв і не має можливості оперативно регулювати температуру в приміщенні. Піч треба палити безупинно або періодично. Вона накопичує тепло у своїй масі, потім поступово віддає його випромінюванням через свої зовнішні поверхні. Частина тепла віддається повітрю конвекцією. Коефіцієнт корисної дії навіть кращих печей не перевищує 50%, тобто половина енергії палива, що спалює, летить у трубу.

Система центрального опалення складається із трьох частин, які ми розглянемо окремо:

1. Батарей або радіаторів різних конструкцій;
2. Трубопроводів, що переносять тепло за допомогою теплоносія (води, пари);
3. Котлів для різних видів палива.

Котел повинен швидко нагрівати воду в системі, при досягненні необхідної температури вимикається, щоб заощаджувати паливо. Трубопровід повинен дуже швидко доставляти нагріту воду до радіаторів та на шляху губити якнайменше тепла. Радіатор повинен швидко нагріти повітря в приміщенні до заданої температури й за допомогою термоклапана перестати брати із системи гарячу воду.

ЧАВУННІ СЕКЦІЙНІ БАТАРЕЇ — теплові прилади, які всім відомі з дитинства. Відносяться до застарілих систем опалення та за кордоном не застосовуються. Мають малу поверхню віддачі тепла й низьку теплопровідність металу, роблять нагрівання в основному випромінюванням і близько 20% тепла передають повітрю конвекцією. Розповсюджена вітчизняна секція чавунного радіатора МС-140 має вагу 7,5 кг, вміщає 4 літри води, має всього 0,23 м² площі нагрівання. У кожній кімнаті квартири треба мати батарею по 8—10 чавунних секцій або навіть більше. У великій квартирі або особняку вага всіх чавунних батарей і води в них становить тонни, доводиться застосовувати труби великого діаметра, які неможливо сховати в стіни. Рух теплоносія в системі відбувається гравітаційним шляхом, що сильно сповільнює передачу тепла.

У довідниках подається потужність теплового випромінювання для чавунної секції МС-140 у розмірі 160—180 ватів при температурі теплоносія 90 °C. Однак, ця потужність випромінювання досягається тільки при ідеальних (лабораторних) умовах, які в реальному житті недосяжні. Оскільки потужність випромінювання значно залежить від температури, то реальна тепловіддача чавунної секції при 60 °C; буде не більше 80 ватів. Надходження нагрітої води від котла в чавунну батарею відбувається повільно, щоб середня температура всієї батареї була 60 °C треба забезпечити подачу води хоча б температурою 75 °C, в “обратку” піде вода з температурою близько 45 °C. Підрахуйте, якої потужності повинен бути котел, щоб нагріти тонну води до температури 75 °C. Необхідно враховувати, що десяток градусів втрачається в товстих металевих трубах, що підводяться, тому котел повинен віддавати 85 -90 °C і працювати на межі. Забезпечити температуру чавунної батареї 90 °C звичайними казанами (не паровими) неможливо, та й небезпечно — отримати опіки можна й при 70 °C.

Для того, щоб хоч трохи збільшити конвекційну віддачу тепла чавунними радіаторами, їх рекомендують розміщати тільки під вікнами, щоб холодне повітря, що опускається з поверхні стекол, примусово проходило через радіатор. Естетика чавунних радіаторів, м'яко говорячи, недосконала й псує інтер'єр, тому їх ховають за декоративними екранами. Екрани повністю ізолюють теплове випромінювання в усередину приміщення, залишаючи тільки слабкий потік конвекційного повітря, що обігріває. Чавунному радіатору нічого не залишається, як інтенсивно нагрівати випромінюванням стіну, на якій він установлений. Стіна, природно, це нагрівання успішно передає зовнішньому середовищу. Продаються навіть екрани, що відбивають випромінювання, які треба приклеювати на стіну.

ПАНЕЛЬНІ СТАЛЕВІ БАТАРЕЇ — спроба з’єднати властивості секційних радіаторів з конвекційними. Такий радіатор являє собою дві сталеві пластини, між якими циркулює теплоносій. Пластини мають товщину 1,2 мм, з'єднані між собою точеним електрозварюванням, містять виштампувані канали, по яких протікає вода. Панель розмірами за звичайний чавунний радіатор має товщину 30 мм, але вдвічі меншу тепловіддачу. Для підвищення теплової потужності ставлять паралельно дві, навіть три панелі. При двох або трьох панелях радіатор передає тепло випромінюванням тільки зовнішніми площинами, тому до всіх внутрішніх площин радіатор приварюють ряди П-подібних пластин, які значно збільшують поверхню тепловіддачі, тобто внутрішні площини працюють як конвектор.

Всі ці модернізації не пройшли непоміченими для конструкції — вага трьохпанельного сталевого радіатора з набором пластин не набагато менше чавунної батареї того ж розміру, води втримується теж чимало, що значно знижує ефективність регулювання температури, загальна товщина радіатора навіть більше, ніж у чавунного й становить близько 160 мм.

Теплові характеристики не набагато краще, ніж у чавунних радіаторів. Теплова потужність радіаторів у технічних матеріалах наведена для температури води 90 °C, але при таких обсягах води в системі й вазі радіаторів звичайний казан таку температуру дати не зможе. У технічних матеріалах обов'язково приводяться коефіцієнти зменшення теплової потужності радіаторів при більше низьких температурах, наприклад, при звичайній температурі води в системі 60 °C потужність падає в три рази.

Основний недолік такий же, як й в алюмінієвих радіаторах — прискорена корозія. Відмінність тільки в тому, що цей неприємний ефект ще більш яскраво виражений. Сталь корозіє у воді зі швидкістю 1 мм у рік навіть при сприятливих умовах. Гарячу воду центрального опалення до сприятливих умов віднести важко, тому сталеві трубопроводи з товщиною стінки 3—4 мм не витримують більше 30—40 років. Пластини панельних радіаторів товщиною 1.2 мм навіть теоретично більше 12 років не витримають. Справа в тому, що пластини зварені між собою точеним електрозварюванням, тому сталь у місцях зварювання «відпускається», губить всі антикорозійні властивості й руйнується набагато швидше.

На жаль у нашій країні раніше не були відомі інші типи радіаторів, тому панельні на тлі вбогих чавунних батарей виглядали сучасно й одержали широке поширення, цьому також сприяла агресивна реклама фірм-експортерів. Навіть зараз у рекламі продовжують затверджувати про гарний антикорозійний захист цих радіаторів, дійсно — вони добре пофарбовані зовні, а гниють зсередини.

АЛЮМІНІЄВІ СЕКЦІЙНІ БАТАРЕЇ — більш досконала конструкція, у якій застосований матеріал з великим коефіцієнтом теплопередачі у вигляді алюмінієвого сплаву. Секції алюмінієвого радіатора мають глибину всього 80-110 мм (чавунна 140 мм), об’єм води становить близько 0,5 літра, площа нагрівання 0,4 м² і товщина стінки 2—3 мм. Алюмінієві секційні радіатори більше половини тепла віддають випромінюванням, іншу половину - конвекцією.

Деякі типи алюмінієвих радіаторів мають сильно розвинену поверхню у вигляді додаткових тонких ребер, розміщених усередині секції, при цьому площа нагрівання однієї секції зросте до 0,5 м², і передача тепла конвекцією зросте до 60%. Теплова потужність однієї секції декларується виготовлювачами до 180 ватів.

Зовні алюмінієві секційні радіатори виглядають досить естетично, мають невелику вагу, зручні для монтажу на поверхні стін. Завдяки зменшеному обсягу води в секціях алюмінієві радіатори добре піддаються регулюванню за допомогою термозапірних клапанів і термочуттєвих головок. Теплорегулюючі елементи, якими необхідно постачати всі алюмінієві радіатори, дозволяють обмежувати протік гарячої води через радіатор при досягненні заданої температури в кімнаті. Теплова інерція алюмінієвого радіатора невелика, тому термоклапан відреагує на зміну температури в кімнаті буквально за 5-7 хвилин — відкриє або прикриє доступ гарячої води в радіатор, чим досягається економія палива до 30%. У чавунних радіаторах теплова інерція набагато більша й становить більше однієї години, тому про регулювання тепловіддачі і економію палива говорити не доводиться.

Але алюмінієві радіатори мають недоліки, що обмежують їхнє застосування:

1. Основний і самий великий недолік – схильність до електрохімічної корозії. Справа в тому, що деякі матеріали становлять так звані електролітні пари - при їхньому з'єднанні в середовищі електроліту виникає електрохімічна реакція, при якій піддається електрохімічної корозії один з пари металів і швидко руйнується. Взагалі ж алюмінієві сплави слабко піддаються корозії, але в парі з міддю в рідкому недистильованому середовищі (слабкому електроліті) руйнуються інтенсивно - алюміній перетворюється в білий порошок. Таке явище можна спостерігати на старих батарейках для кишенькових ліхтариків. Якщо алюмінієвий радіатор з'єднаний з мідними трубопроводами або з котлом, що має мідний теплообмінник (а всі сучасні настінні газові й електричні казани мають мідні теплообмінники), то це може привести до швидкої електрохімічної корозії радіатора.
2. Алюмінієві радіатори намагаються робити більш тонкішими для кращої теплопередачі, тому вони недостатньо міцні , часто ушкодження відбуваються при монтажі - перевищення необхідного зусилля при укрученні ніпеля або клапана приводить до руйнування. При виготовленні радіаторів застосовується лиття під тиском, тому є ризик до прихованого браку у вигляді внутрішніх раковин, що виявляється тільки в процесі експлуатації.

БІМЕТАЛІЧНІ СЕКЦІЙНІ РАДІАТОРИ – найбільш досконала конструкція, що дозволяє використати всі переваги алюмінієвих радіаторів, уникаючи їхніх недоліків.

Оригінальність конструкції біметалічного радіатора в тім, що він складається з міцного й стійкого до електрохімічної корозії сталевого трубопровідного каркаса, зовнішні ребра виконані з високоякісного алюмінієвого сплаву методом лиття під високим тиском. При цьому утвориться монолітне з'єднання, що виключає можливість контакту алюмінію з водою, а значить і корозії. Гарантована стійкість конструкції при різких наднормативних стрибках тиску, до 25 атм. у системі протягом усього терміну служби, чого не витримує жоден алюмінієвий і чавунний радіатор. Оскільки теплоносій переміщається всередину радіатора по сталевому каркасі, то можливий прихований брак у вигляді внутрішніх раковин в алюмінієвому покритті не впливає на міцність всієї конструкції. Радіатори адаптовані до будь-яких систем опалення житлових і виробничих приміщень із робочим тиском у системі до 18 атм. Ці радіатори не вимагають спеціальної підготовки води (очищення, зниження кислотності, лужності), на відміну від алюмінієвих радіаторів. Радіатори мають корпус без гострих кутів, температура на поверхні в 2 рази нижче, ніж усередині, що дозволяє навіть по дуже строгих нормах застосовувати їх у дитячих і лікувальних установах. При роботі радіатор створює ефект повітряного теплового вентилятора й дуже добре перемішує шари повітря в приміщенні. На території України єдиними запатентованими виробниками біметалічних радіаторів є ТОВ «ПРЕС», хоча в торговельній мережі можна зустріти біметалічні радіатори імпортного виробництва. Але імпортні радіатори поступаються по деяким показникам радіаторам виробництва ТОВ «ПРЕС»:

1. умовний прохід вертикальної трубки усередині радіатора виробництва ТОВ «Прес» 3/4 дюйма, у закордонних аналогів 1/2 дюйма, що приводить до прискореного заростання радіатора;
2. товщина стінки сталевої труби радіатора виробництва ТОВ «Прес» 2,8 мм, у закордонних аналогів 1,2 мм , тобто надійність та довговічність радіатора ТОВ «Прес» вище;
3. використання в радіаторах виробництва ТОВ «Прес» труби із внутрішнім діаметром 22 мм дозволяє знизити гідравлічний опір радіатора в порівнянні із закордонними аналогами (внутрішній діаметр 13-17 мм).

Враховуючи усі вищезазначені якості радіатори «ПРЕС» мають вартість приблизно рівну імпортним алюмінієвим, а те й дешевше, і на багато дешевше аналогічні біметалічні.

Бажаємо успіхів у забезпеченні свого житла сучасною, комфортною й надійною опалювальною системою.