Как выбрать радиатор отопителя

Автомобильный радиатор отопителя (англ.: heater core), он же печка, выполняет ту же задачу, что и любой другой обогреватель – повышение температуры воздуха в некотором пространстве. В случае автомобиля речь идет о пространстве салона. Кроме того, печка предотвращает запотевание стекол. За минимальную комфортную температуру обычно принимают +16°C. В норме печка повышает температуру воздуха в салоне до такого показателя при наружной температура до -25°C. Но как работает печка автомобиля, какие неисправности для нее характерны и как устроен радиатор отопителя? Со всеми этими вопросами разбирается Avto.pro, крупнейшая онлайн-площадка торговли автомобильными комплектующими без посредников.

Принцип работы печки

Процесс перенесения теплоты от некоторого горячего жидкого, твердого газообразного тела другому телу напрямую или через прослойку из твердого материала называется теплопередачей. В автомобильных отопителях процесс теплопередачи реализован так: внутрь радиатора (полое изделие из твердого материала) попадает горячая жидкость, тепло от которой проходит через стенку радиатора наружному воздуху. Все, как и в обычных бытовых радиаторах. Вопрос лишь в том, как реализован подвод горячего жидкого тела и как рассеивается теплота.

В стандартных печках радиатор обдувается естественным образом и при помощи вентилятора. Радиатор имеет множество ячеек – это позволяет увеличить площадь теплообмена без серьезного наращивания площади самого устройства. Внутри радиатора находится горячий тосол, получивший теплоту от двигателя. Напоминаем, что жидкостная система охлаждения двигателя основана на принципе забора теплоты от работающего силового агрегата посредством специальной охлаждающей жидкости. Нагретую жидкость все равно придется охладить, однако в норме теплота уходит в окружающую среду. Ее можно использовать с пользой. Например, выводит теплоту в салон автомобиля. Именно это и делает отопитель.

Другие виды обогревателей салона

Выше был указан принцип работы отопителя. Для него мы взяли т.н. жидкостную печку, т.е. использующую теплоту нагретой охлаждающей жидкости (антифриза). Однако обогрев салона можно реализовать и другими способами. Чаще всего в транспортных средствах встречаются именно жидкостные отопители, но существуют и такие:

• Электрические воздушные;
• Электрические жидкостные.

Воздушные отопители работают так: воздух подается в специальную камеру, снабженную чем-то вроде калорифера (электрического нагревателя), где нагревается, а затем выводится в салон. Подобный отопитель обычно является дополнительным. Его часто можно видеть в салонах большегрузных автомобилей и микроавтобусов. Он может работать совместно со штатным обогревателем. Основные преимущества: простота монтажа, небольшие размеры, средняя теплопроизводительность. Нормально обогревать весь салон с помощью всего одной такой печки практически невозможно. Электрические жидкостные обогреватели работают почти так же, как и воздушные. Разница лишь в том, что основным носителем теплоты в таком устройстве является обычная вода. Воздух, подводимый в салон, проходит через бак с калорифером, который нагревает воду до достаточно высокой температуры. Фактически, именно этот бак и является радиатором печки. Теплопроизводительность обогревателя относительно невелика.

Типы радиаторов по характеристикам

Основой любого отопителя является радиатор. Далее мы будем говорить о радиаторах стандартных систем отопления салона, т.е. не об электрических жидкостных / воздушных отопителях, а штатных жидкостных. Радиаторы стандартных систем могут быть выполнены из таких материалов:

• Медь;
• Алюминий.

Стандартным материалом радиатора печки до недавних пор была медь. К несчастью, это дорогостоящий материал, так что его используют все реже. Основным его достоинством является высокий коэффициент теплопередачи. Это означает, что стенка радиатора из меди эффективнее любых других материалов передает теплоту окружающему воздуху. К тому же, такие радиаторы легко ремонтировать. Устранить утечку тосола из медного радиатора можно даже в обычных условиях без применения дорогостоящих инструментов и радиаторов.

Алюминий – материал более дешевый и более легкий. Он уступает меди в коэффициенте теплопередачи. Алюминиевые изделия также сложны в ремонте. Следствие последнего является то, что подтекающий радиатор иногда проще заменить новым, чем производить ремонт. К счастью, в пользу такого решения говорит доступные цены на запчасти.

Принято считать, что основной характеристикой радиатора является не столь его материал, сколько форма трубок. Напоминаем, что эффективность передачи теплоты зависит от площади теплопередачи. В случае радиаторов речь идет о совокупной площади трубок, по которым течет теплоноситель. Трубки можно сделать более толстыми или длинными, однако в силу ограничений по габаритам радиаторов, в таком не всегда есть мысл. Другое дело – изменение формы трубок. Они могут быть:

• Круглыми;
• Сплющенными (плоскими).

Радиаторы с круглыми трубками относительно дешевы в производстве. Вместе с тем, круглое сечение трубок означает, что их площадь будет близка к минимально возможной. Радиаторы отопителей с круглыми трубками имеют невысокий КПД. Решить эту проблему позволяет установка т.н. завихрителей, которые позволяет «выжать» максимум из радиатора. Более совершенными являются плоские трубки. Они имеют большую площадь контакта с окружающим воздухом, а значит, могу обеспечить лучшую производительность радиатора. Конфигураций установки трубок может быть две:

• Двухрядная;
• Трехрядная.

Двухрядные радиаторы, как можно понять из названия, имеют трубки, расположенные в два ряда. В трехрядных радиаторов рядов будет три. Двухрядный вариант может похвастать компактностью, однако его производительность относительно невелика. Трехрядные радиаторы намного эффективнее, но дороже в производстве. Кроме того, они имеют большие габариты, что может быть критичным при установке такого радиатора в некоторые модели авто. Принцип работы радиаторов вне зависимости от материала, формы и конфигурации трубок будет одинаковым.

Подробнее о работе отопителя салона и интенсификации теплообмена

Как стало ясно из вышеописанного, радиатор печки представляет собой теплообменник из нескольких параллельно установленных трубок, по которым течет горячий тосол. Трубки связаны между собой специальными пластинами, иначе называемыми ребрами. Именно пластины позволяет интенсифицировать теплообмен – они образуют соты, увеличивающие площадь контакта горячего радиатора с воздухом. Наращивание числа трубок и пластин позволяет серьезно увеличить производитель отопителя. Так она будет упираться только в температуру рабочего тела (антифриза), эффективность обдува, площадьи разницу температур между температурами воздухами салона и рабочего тела.

К радиатору крепят три бачка: впускной, выпускной, а также бачок возврата. Как несложно догадаться из названия, во впускной бачок поступает горячая охлаждающая жидкость, которая затем поступает в сам теплообменник. Выпускной бачок берет на себя задачу сбора жидкости, которая уже прошла по трубкам, и ее вывода из отопителя. Бачок возврата являкется опциональным элементом системы. Он собирает жидкость и разворачивает ее, направляя по второму ряду трубок. Число таких бачков соответствует числу рядов трубок. Расположения патрубков будут таких:

• Двухрядные радиаторы отопителя: впуск и выпуск находятся с одной стороны;
• Трехрядные радиаторы отопителя: впуск и выпуск находятся с разных сторон.

Если радиатор имеет круглые трубки, то на нем будет расположен упомянутый в предыдущем разделе завихритель, иначе называемый турбулизатором. Это набор пластиковых спиралей, который вставлены прямо внутрь трубок. В народе их еще называют лапшой. За счет таких спиралей поток жидкости завихряется, что позволяет увеличить объем контактирующего с внутренней поверхностью стенок антифриза, тем самым улучшая теплообмен без существенного изменения площади радиатора. Завихрители могут повысить эффективность отопителя не более чем на 30% в наилучших условиях. По мере повышения оборотов двигателя завихрители становятся все менее эффективными.

Неисправности радиаторов отопителя

Если вы знакомы с неисправностями радиаторов охлаждения двигателя, о которых мы писали в данном материале, то вы уже знаете, что может случиться и с радиатором отопительной системы автомобиля. Речь идет о таких неисправностях:

• Пробой и утечка антифриза;
• Внешнее засорение;
• Сильное засорение каналов.

Со временем каналы любого радиатора засоряются, но вот если фактический диаметр внутренних отверстий падает до критически низкого уровня, радиатор перестает работать как нужно. Как показывает практика, радиатор течет раньше, чем засоряется. К счастью, его можно прочистить при помощи специальной химии. Если проблему игнорировать, эффективность работы самого радиатора снизится – вентилятор, заслонки и т.п. продолжат работать как надо.

Утечка антифриза, вызванная пробоем радиатора, является частой неисправностью радиатора отопителя. В большинстве случаев утечки возникают в местах припайки трубок к бачкам, в местах соединения патрубков с бачками и в самих трубках. При получении сильного удара пробой возникнет и на самом радиатора. Как правило, в его нижней части – средняя и верхняя достаточно хорошо защищены от внешних воздействий деталями авто, расположенным в подкапотном пространстве. Радиатор с дефектом можно отремонтировать, но иногда его проще заменить полностью. Также отметим, что разрыв трубок может наблюдаться в неправильно подобранных радиаторах. Причиной разрыва является высокий уровень давления антифриза, на который не рассчитано изделие.

Наконец, самая частая неисправность радиатора отопительной системы авто – внешнее засорение. Особенно быстро засоряется пространство между сотами. Основные загрязнители: пыль, песок и пух. Чем больше загрязнителей, тем хуже теплоотдача. Соответственно, радиатор не может на должном уровне передавать теплоту в окружающей среде (и салону). Устройство необходимо чистить с определенной периодичностью – хотя бы раз в 50-60 тысяч километров пробега. Это позволит поддерживать его теплопроизводительность на должном уровне.

Выбор нового радиатора

Подобрать подходящий радиатор отопителя не очень сложно. Сегодня на вторичном рынке можно найти множество радиаторов-аналогов, совместимых с вашим автомобилем. Исключение: новые модели авто, для которых пока не выпускают неоригинальные комплектующие. Главное требование к изделию: полно или частичное (в меру свободного пространства под капотом) соответствие геометрии и положения бачков. Вот основные варианты поиска:

• Поиск по VIN-коду транспортного средства;
• Поиск по параметрам транспорта (марка, модель + год выпуска, опционально параметры агрегатов).

Проще всего вести поиск по параметрам автомобиля. Именно такой вариант реализован во всех крупных онлайн-магазинах и маркетплейсах. Вероятность купить неподходящее изделие тем меньше, чем лучше проработана кросс-база подобного ресурса. Однако искать радиатор можно также и по его параметрам. Обращать внимание стоит на:

• Количество пластин + плотность их компоновки (последнее обычно не указывается в параметрах – придется смотреть самому);
• Прочность пластин (зависит от их количества, компоновки и материала);
• Наличие завихрителей (в случае радиаторов с круглыми трубками);
• Принципиальная конструкция: сборная или паяная;
• Общая геометрия и положение бачков.

Вам придется сравнивать имеющийся радиатор с аналогом. Если хотите сэкономить, подберите недорогой алюминиевый радиатор без завихрителей. Если же вы заинтересованы в максимально производительном устройстве, то отдавайте предпочтение сборному медному изделию с максимальным числом круглых трубок и завихрителем. Проверить наличие последних очень просто – потрясите радиатор и если вы услышите характерный стук внутри трубок, завихрители имеются. Также обратите внимание на фирму-производителя. Достойна внимания продукция следующих фирм:

• AVA (Нидерланды);
• Nissens (Дания);
• Denso (Япония);
• Valeo (Франция);
• Behr-Hella (Германия).

Не самые плохие варианты можно у российского Luzar (берите только изделия из меди), китайского SAT (изучайте на предмет несоответствия геометрии) и немецкого Febi-Bilstein. В случае последнего стоит выяснить, где именно был производен радиатор, а также внимательно осмотреть изделие. К несчастью, в страны Восточной Европы большинство европейских упаковщиков поставляет продукцию по остаточному принципу, т.е. на выбор нашего автолюбителя предлагают недорогую продукцию с высоким процентом брака, тем временем как европейского клиента балуют хорошим «заводским Китаем».

 Вывод

Радиатор отопителя – важнейший элемент климат-системы любого автомобиля. За счет работы радиатора в салоне транспортного средства должно быть тепло даже в самый сильный мороз. К несчастью, радиатор – штука довольно капризная. Она не рассчитана на продолжительную эксплуатацию в тяжелых условиях, как-то при сильных вибрациях и высоком риске загрязнения. Однако именно такие условия и предусматривает эксплуатация в автотранспорте. Рано или поздно даже самый надежный радиатор выходит из строя и владельцу авто приходится подбирать замену. К несчастью, практически все теплообменники со вторичного рынка сильно уступают оригиналам в качестве исполнения. Автолюбителю придется выбирать между плохим, удовлетворительным и, в целом, достойным вариантом для замены. Последний можно найти в каталогах указанных в предыдущем разделе фирм. Желающие сэкономить могут подобрать аналог от упаковщика – он прослужит всего несколько лет и не сможет поддерживать максимальную температуру в салоне, однако будет стоит недорого.