Показатель теплоотдачи

Он указывает на то, сколько тепла может отдать одна секция чугунной батареи за время, в течение которого температура входящей воды уменьшается до температуры выходной воды. Производители всегда указывают этот показатель в технической документации. Например, они отмечают, что теплоотдачей радиатора М-140 является 155 Вт/м². При этом температура воды на входе составляет 90 °С, а на выходе – 70 °С. Теплоотдача таких приборов отопления – 80-160 Вт/м².

чугунные радиаторы МС-140На практике теплоотдача радиатора М-140 меньше, поскольку подать воду с температурой 90 °С могут только очень мощные паровые котлы. В частных домах владельцы обычно устанавливают менее мощные котлы. Поэтому, если не проводить перерасчет теплоотдачи радиатора отопления в соответствии с конкретной ситуацией, в помещении с новой батареей может стать прохладно.

На общую теплоотдачу радиатора отопления влияют:

  1. Коэффициент теплопередачи.
  2. Площадь нагревательной поверхности.
  3. Температурный напор.
  4. Потери тепла воды или другого теплоносителя во время перемещения по трубам.
  5. Форма устройства.

Последний фактор влияет на площадь нагревательной поверхности. Его влияние можно увидеть на радиаторах советских времен. Их форма такова, что в одной секции отдается тепло только 0,23 м².

современные чугунные радиаторы отопления

Современные чугунные радиаторы отопления имеют большую теплоотдачу. Это благодаря иной форме секций. Например, современное устройство отопления 1К60П-500 имеет вдвое меньший от М-140 вес, а также секции с меньшей площадью нагрева. Она составляет 0,116 м². Мощность измеряется 70 Вт. Однако отдача тепла больше потому, что форма каждого ребра секции напоминает длинный широкий прямоугольник. Более широкой стороной он «смотрит» внутрь помещения и на прилегающую стену. Благодаря такой особенности батарея превращается в нагревательную, способную дать широкий поток тепла, панель. Такой возможностью ребристые батареи не обладают.

Расчет теплоотдачи

Он будет проводиться на основе модели М-140-АО. Она имеет следующие параметры:

  1. Определенная производителем теплоотдача – 175 Вт/м².
  2. Площадь нагрева – 0,299 м².

Формула расчета теплоотдачи такова:

Q = K x F x Δ t, где

K – коэффициент теплопередачи,

F – площадь нагревательной поверхности,

Δ t – температурный напор (измеряется °С).

Формула определения температурного напора такова:

Δ t = 0,5 х ( (tвх. + tвых.) – tвн.), где

tвх. – температура теплоносителя на входе,

tвых. – температура теплоносителя на выходе,

tвн. – желаемая температура воздуха помещения.

В примере будет учитываться, что обычный котел подает воду температурой меньше 90 °С. Пусть теплоноситель будет нагреваться до температуры 70 °С, а на выходе его температурой будет 50 °С. Температура воздуха в помещении должна составлять 21 °С.

В таком случае Δ t = 0,5 х ((70 + 50) – 21) = 49,5. Округлив, Δ t будет составлять 50 °С. Далее надо смотреть на специальную таблицу, в которой указаны значения теплового напора и соответствующих коэффициентов теплопередачи.Таблица теплоотдачи радиаторов отопленияВ ней тепловой напор и коэффициент теплопередачи высоких радиаторов соотносятся так:

  • 50-60 °С – 7,0.
  • 60-70 °С – 7,5.
  • 70-80 °С – 8,0.
  • 80-100 °С – 8,5.

Смотря на эти соотношения, видно, что К = 7,0.

В результате общая теплоотдача секции будет такой:

Q = 7,0 x 0,299 x 50 = 104,65 Вт.

Конечной теплоотдачей будет 104,65 х 1,3 = 136,05 Вт/м². Окончательный результат не похож на заявленную производителем цифру из-за подачи более холодного теплоносителя. Поэтому нужно определять рабочие параметры своей отопительной системы.

Если этот показатель составляет 60, то размер устройства должен составлять 0,5 х 0,52 м. Если он становится вдвое меньше, то высота и ширина батареи должны быть 0,5 и 1,32 м соответственно.

Дополнительные факторы, влияющие на теплоотдачу

На этот показатель также влияет:

  1. Тип подключения.
  2. Особенности размещения.

Радиатор можно подключить следующими способами:

  1. Боковым.
  2. Диагональным.
  3. Нижним.


Диагональное подключение является наиболее эффективным. Оно заключается в подключении входной трубы к патрубку, размещенному вверху устройства отопления, и подключению выходной трубы к патрубку, находящемуся внизу противоположного конца. Благодаря этому теплоноситель сможет легко заполнить все секции и отдать тепло каждой частице радиатора отопления. При этом не нужно создавать очень большое давление для движения воды или другой нагретой жидкости.
Подключение радиатораБоковое подключение предусматривает подключение труб к одной и той же секции. Входной патрубок размещается вверху, выходной – внизу. Это приводит к плохому прогреванию последних ребер. Согласно статистике потери тепла составляют 7%.

Нижняя схема подключения приводит к 20-% потерям. Минимизировать потери теплопередачи в двух последних схемах подключения к устройству отопления можно с помощью принудительной циркуляции нагретой жидкости. Небольшого давления хватит для полного прогрева всех секций.

Потеря теплоотдачи может быть и такой:

  • 7-10% – в случае превышения допустимого расстояния между устройством и подоконником. Оно должно составлять 10-15 см;
  • 5% – в случае уменьшения расстояния между стеной и батареей. Оптимальная величина – 3-5 см;
  • 7% – в ситуации несоблюдения расстояния между полом и радиатором. Оно должно составлять 10-15 см.

poluchi-teplo.ru

Упрощенный расчет компенсации теплопотерь

Любые вычисления базируются на определенных принципах. В основу расчетов требуемой тепловой мощности батарей закладывается понимание того, что хорошо работающие нагревательные приборы должны полностью компенсировать потери тепла, возникающие при их работе из-за особенностей отапливаемых помещений.

Для жилых комнат, находящихся в хорошо утепленном доме, расположенном, в свою очередь, в умеренном климатическом поясе, в некоторых случаях подойдет упрощенный расчет компенсации тепловых утечек. Для таких помещений вычисления основываются на нормативной мощности 41 Вт, требующейся для обогрева 1 куб.м. жилого пространства.

Формула для определения тепловой мощности радиаторов, необходимой для поддержания в помещении оптимальных условий проживания такова:

Q = 41 х V

где V – объем отапливаемой комнаты в кубических метрах.

Полученный четырехзначный результат можно выразить в киловаттах, сократив его из расчета 1 кВт = 1000 Вт.

Подробная формула вычисления тепловой мощности

При подробных расчетах количества и размеров батарей отопления принято отталкиваться от относительной мощности 100 Вт, нужной для нормального обогрева 1 м² некоего нормативного помещения. Формула для определения требуемой от отопительных приборов тепловой мощности такова:


Q = ( 100 x S ) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z

Множитель S в вычислениях не что иное, как площадь отапливаемого помещения, выраженная в квадратных метрах. Остальные буквы – это различные поправочные коэффициенты, без которых расчет будет ограниченным.

Но даже добавочные расчетные параметры не всегда могут отразить всю специфику того или другого помещения. Рекомендуется при сомнениях в подсчетах отдавать предпочтение показателям с большими значениями. Легче потом снизить температуру радиаторов с помощью терморегулирующих приборов, чем замерзать при недостатке их тепловой мощности.

Далее подробно разбирается каждый из участвующих в формуле расчета тепловой мощности батарей коэффициентов. В конце статьи дается информация по характеристикам разборных радиаторов из разных материалов, и рассматривается порядок вычислений необходимого количества секций и самих батарей на базе основного расчета.

Ориентация комнат по сторонам света

И в самые морозные дни энергия солнца все же влияет на тепловое равновесие внутри жилища. От направленности комнат в ту или иную сторону зависит коэффициент «R» формулы расчета тепловой мощности.

  1. Комната с окном на юг. В течение светового дня она будет получать максимальное добавочное внешнее тепло по сравнению с другими помещениями. Такая ориентация принимается за базовую, и добавочный параметр в данном случае:
  • R = 1,0.

  1. Окно – на запад. Эта комната тоже успеет получить свою порцию солнечного света. Солнце хоть и заглянет туда ближе к вечеру, но все же расположение такого помещение более выгодное, чем восточное и северное:
  • R = 1,0 (для районов с коротким зимним днем можно здесь принять R = 1,05).
  1. Комната ориентирована на восток. Восходящее зимнее светило вряд ли успеет как следует извне подогреть такое помещение. Для мощности батарей потребуются дополнительные Ватты. Добавляем к расчету ощутимую поправку в 10%:
  • R = 1,1.
  1. За окном – только север. Зимой такое помещение прямых солнечных лучей не видит совсем. Рекомендуется вычисления требуемой от радиаторов тепловой отдачи также скорректировать на 10% в большую сторону:
  • R = 1,1 (не ошибется житель северных широт, который примет R = 1,15).

Если в районе проживания преобладают ветры определенного направления, желательно для комнат с наветренными сторонами произвести увеличение R еще до 20% в зависимости от силы дуновения (х1,1÷1,2), а для помещений со стенами, параллельными холодным потокам, приподнять значение R на 10% (х1,1).

Учет влияния внешних стен

Кроме стены со встроенным в него окном или окнами, другие стены комнаты также могут иметь контакт с уличным холодом. Внешние стены помещения определяют коэффициент «K» расчетной формулы тепловой мощности радиаторов.

Наличие у помещения одной уличной стены – случай типовой:

  • K = 1,0.

Две внешних стены запросят для обогрева комнаты на 20% больше тепла:

  • K = 1,2.

Каждая следующая наружная стена добавляет вычислениям по 10 % требуемой теплоотдачи:

  • K = 1,3 – три уличные стены,
  • K = 1,4 – четыре внешние стены.

Зависимость радиаторов от теплоизоляции

Снизить бюджет на обогрев внутреннего пространства позволяет грамотно и надежно изолированное от зимней стужи жилье, причем существенно. Степени утепленности уличных стен подчиняется коэффициент «U», уменьшающий или увеличивающий расчетную тепловую мощность нагревательных приборов.

  • U = 1,0 для стандартных внешних стен. Таковыми считаются стены:

— из соответствующих климату материалов и толщины,
— уменьшенной толщины, но с оштукатуренной наружной поверхностью,
— уменьшенной толщины, но с поверхностной наружной теплоизоляцией.

Если утепление уличных стен производилось по специальному расчету, тогда:

  • U = 0,85.

Но, а если внешние стены недостаточно холодоустойчивы, здесь:

  • U = 1,27.

Если разрешает площадь помещения, утепление стен можно произвести изнутри. А оградить стены от холода снаружи способ найдется всегда.

Климат – важный фактор арифметики

Разные климатические зоны имеют различные показатели минимально низких уличных температур. При расчете мощности теплоотдачи радиаторов для учета температурных отличий предусмотрен коэффициент «T».

Нормальной считается зимняя погода до -20°С. Для районов с таким наименьшим холодом:

  • T = 1,0.

Для более теплых регионов этот расчетный коэффициент понизит общий результат вычислений:

  • T = 0,9 для зим с морозцем до -15°С,
  • T = 0,7 – до -10°С.

Для областей сурового климата требуемое от отопительных приборов количество теплоэнергии возрастет:

  • T = 1,1 для морозов до -25°С,
  • T = 1,3 – до -35°С,
  • T = 1,5 – ниже -35°С.

Особенности обсчета высоких помещений

Понятно, что из двух комнат с одинаковой площадью больше тепла потребуется той, у которой потолок выше. Учесть в вычислениях тепловой мощности поправку на объем отапливаемого пространства помогает коэффициент «H».

В начале статьи было упомянуто про некое нормативное помещение. Таковым считается комната с потолком на уровне 2,7 метра и ниже. Для нее:

  • H = 1,0.

Для помещения высотой до 3 метров уже актуально:

  • H = 1,05,

Далее в расчет будет добавляться по 5% на каждые полметра высоты:

  • H = 1,1 для комнаты с потолком до 3,5 метра,
  • H = 1,15 – до 4 метров.

Если вдруг понадобится рассчитать потребность в тепле для более высокого помещения, то берется:

  • H = 1,2.

По закону природы теплый нагретый воздух устремляется вверх. Чтобы перемешать весь его объем отопительным приборам придется потрудиться как следует.

Расчетная роль потолка и пола

К уменьшению тепловой мощности батарей ведут не только хорошо изолированные внешние стены. Соприкасающийся с теплым помещением потолок также позволяет минимизировать потери при обогреве комнаты. Коэффициент «W» в формуле расчета как раз для того, чтобы предусмотреть это.

Если наверху расположен, например, неотапливаемый неутепленный чердак, то:

  • W = 1,0.

Для неотапливаемого, но утепленного чердака или другого утепленного помещения сверху:

  • W = 0,9.

Но, а если этажом выше комната отапливаемая, тогда:

  • W = 0,8.

Показатель W можно поправлять в сторону увеличения для помещений первого этажа, если они располагаются на грунте, над неотапливаемым подвалом или цокольным пространством. Тогда цифры будут такие:

  • пол утеплен +20% (х1,2);
  • пол не утеплен +40% (х1,4).

Качество рам – залог тепла

Окна – когда-то слабое место в теплоизоляции жилого пространства. Современные рамы со стеклопакетами позволили существенно улучшить защиту комнат от уличного холода. Степень качества окон в формуле подсчета тепловой мощности описывает коэффициент «G».

За основу расчета взята стандартная рама с однокамерным стеклопакетом, у которой:

  • G = 1,0.

Если рама оснащена двух- или трехкамерным стеклопакетом, то:

  • G = 0,85.

Но, а если у окна старая деревянная рама, тогда:

  • G = 1,27.

Размер окна имеет значение

Следуя логике, можно утверждать, что чем больше количество окон в комнате и чем обширней их обзор, тем чувствительней утечки тепла через них. Коэффициент «X» из формулы расчета тепловой мощности, требующегося от батарей, как раз отражает это.

Нормой является итог деления площади оконных проемов на площадь комнаты равный от 0,2 до 0,3. При этом результате:

  • X = 1,0.

Если вдруг окна занимают еще меньше места, тогда:

  • X = 0,9 для отношения площадей от 0,1 до 0,2,
  • X = 0,8 при соотношении до 0,1.

При окнах размерами более нормы:

  • X = 1,1, если отношение площадей от 0,3 до 0,4,
  • X = 1,2, когда оно от 0,4 до 0,5.

Если же метраж оконных проемов (например, в помещениях с панорамными окнами) выходит за рамки предложенных соотношений, разумно добавлять к значению X еще по 10% при росте отношения площадей на 0,1.

Находящаяся в комнате дверь, которой зимой регулярно пользуются для выхода на открытый балкон или лоджию, вносит свои поправки в баланс тепла. Для такого помещения будет правильным увеличить X еще на 30% (х1,3).

Потери тепловой энергии легко компенсируются компактной установкой под балконным входом канального водяного или электрического конвектора.

Влияние закрытости батареи

Конечно же, лучше отдаст тепло тот радиатор, который меньше огражден различными искусственными и естественными препятствиями. На этот случай формула расчета его тепловой мощности расширена за счет коэффициента «Y», учитывающего условия работы батареи.

Самое распространенное место расположения отопительных приборов – под подоконником. При таком их положении:

  • Y = 1,0.

Если же батарея оказывается вдруг полностью открытой со всех сторон, это:

  • Y = 0,9.

В остальных вариантах:

  • Y = 1,07, когда радиатор заслонен горизонтальным выступом стены,
  • Y = 1,12, если расположенная под подоконником батарея прикрыта фронтальным кожухом,
  • Y = 1,2, когда отопительный прибор загражден со всех сторон.

Сдвинутые длинные плотные шторы также становятся причиной похолодания в комнате.

Эффективность подключения радиаторов

От способа присоединения радиатора к внутрикомнатной отопительной разводке напрямую зависит эффективность его работы. Часто хозяева жилья жертвуют этим показателем в угоду красоте помещения. Формула расчета требуемой тепловой мощности учитывает все это через коэффициент «Z».

Включение радиатора в общую цепь отопительной системы приемом «по диагонали» является самым оправданным. Для него принимается:

  • Z = 1,0.

Другой, самый распространенный из-за малой протяженности подводки, вариант присоединения «с боковой стороны». Здесь:

  • Z = 1,03.

Третий метод «снизу с двух сторон». Благодаря пластиковым трубам, это он быстро прижился в новом строительстве, несмотря на гораздо меньшую эффективность:

  •  Z = 1,13.

Еще один, очень низкоэффективный способ «снизу с одной стороны», заслуживает рассмотрения только потому, что некоторые конструкции радиаторов снабжаются готовыми узлами с подключением к одной точке труб и подачи, и обратки. Его параметр:

  • Z = 1,28.

Увеличить коэффициент полезного действия отопительных приборов помогут вмонтированные в них воздухоотводчики, которые своевременно спасут систему от «завоздушивания».

Принцип работы любого водяного отопительного прибора опирается на физические свойства горячей жидкости подниматься вверх, а после охлаждения перемещаться вниз. Поэтому настоятельно не рекомендуется использовать присоединения систем отопления к радиаторам, при которых труба подачи оказывается внизу, а обратки – вверху.

Практический пример расчета тепловой мощности

Исходные данные:

  1. Угловая комната без балкона на втором этаже двухэтажного шлакоблочного оштукатуренного дома в безветренном районе Западной Сибири.
  2. Длина комнаты 5,30 м Х ширина 4,30 м = площадь 22,79 кв.м.
  3. Ширина окна 1,30 м Х высота 1,70 м = площадь 2,21 кв.м.
  4. Высота помещения = 2,95 м.

Последовательность расчета:

  1. Площадь комнаты в кв.м.:                                            S = 22,79.
  2. Ориентация окна – на юг:                                            R = 1,0.
  3. Количество внешних стен – две:                                K = 1,2.
  4. Утепленность внешних стен – стандартная:          U = 1,0.
  5. Минимальная температура – до -35°C:                    T = 1,3.
  6. Высота помещения – до 3 м:                                        H = 1,05.
  7. Помещение наверху – неутепленный чердак:       W = 1,0.
  8. Рамы – однокамерный стеклопакет:                          G = 1,0.
  9. Соотношение площадей окна и комнаты – до 0,1: X = 0,8.
  10. Положение радиатора – под подоконником:            Y = 1,0.
  11. Подключение радиатора – по диагонали:                  Z = 1,0.
    ———————————————————————————
    Итого (не забыть умножить на 100): Q = 2 986 Ватт.

Ниже приводится описание расчета количества секций радиаторов и требуемого числа батарей. Он основывается на полученных результатах тепловых мощностей с учетом габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов. Независимо от итогов, рекомендуется в угловых комнатах оснащать радиаторами не только подоконные ниши. Батареи следует устанавливать у «слепых» внешних стен или возле углов, которые подвергаются наибольшему промерзанию под воздействием уличного холода.

Удельная тепловая мощность секций батарей

Еще до выполнения общего расчета требуемой теплоотдачи отопительных приборов, необходимо решить, разборные батареи из какого материала будут устанавливаться в помещениях. Выбор должен основываться на характеристиках системы отопления (внутреннее давление, температура теплоносителя). При этом не стоит забывать о сильно разнящейся стоимости покупаемых изделий.

О том, как правильно рассчитать нужное количество различных батарей для отопления, и пойдет речь дальше.

При теплоносителе в 70°С стандартные 500-миллиметровые секции радиаторов из разнородных материалов обладают неодинаковой удельной тепловой мощностью «q».

  1. Чугун. Радиаторы из этого металла подойдут для любой системы отопления. Удельная мощность одной чугунной секции:
  • q = 160 Ватт.
  1. Сталь. Стальные трубчатые радиаторы могут работать в самых жестких условиях эксплуатации. Их секции красивы в своем металлическом блеске, но имеют наименьшую теплоотдачу:
  • q = 85 Ватт.
  1. Алюминий. Легкие, эстетичные алюминиевые радиаторы надо устанавливать лишь в автономные отопительные системы, в которых давление меньше 7 атмосфер. Но по отдаче тепла их секциям нет равных:
  • q = 200 Ватт.
  1. Биметалл. Внутренности радиаторов из такого материала сделаны из стали, а теплоотводящая поверхность – из алюминия. Эти батареи выдержат всякие режимы давлений и температур. Удельная тепловая мощность секций из биметалла тоже на высоте:
  • q = 180 Ватт.

Приведенные значения q довольно условны и применяются для предварительного расчета. Более точные цифры содержатся в паспортах приобретаемых отопительных приборов.

Расчет количества секций радиаторов

Разборные радиаторы из любого материала хороши тем, что для достижения их расчетной тепловой мощности можно добавлять или убавлять отдельные секции. Для определения нужного количества «N» секций батарей из выбранного материала придерживаются формулы:

N = Q / q – где:

  • Q = рассчитанная ранее требуемая тепловая мощность устройств для обогрева комнаты,
  • q = мощность тепловая удельная отдельной секции предполагаемых для установки батарей.

Вычислив общее необходимое число секций радиаторов в помещении, надо понять, сколько всего батарей нужно установить. Этот расчет основывается на сравнении габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов и размеров батарей с учетом подводки.

Для предварительных подсчетов можно вооружиться данными о ширине секций разных радиаторов:

  • чугунных = 93 мм,
  • алюминиевых = 80 мм,
  • биметаллических = 82 мм.

При изготовлении разборных радиаторов из стальных труб, производители не держатся за определенные стандарты. При желании поставить такие батареи, следует подходить к вопросу индивидуально.

Также можете воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчета количества секций:

Повышение эффективности теплоотдачи

При обогреве радиатором внутреннего воздуха помещения происходит также интенсивный нагрев внешней стены в области за батареей. Это ведет к дополнительным неоправданным потерям тепла. Предлагается для повышения эффективности теплоотдачи радиатора отгораживать отопительный прибор от наружной стены теплоотражающим экраном.

Рынок предлагает множество современных изоляционных материалов с отражающей тепло фольгированной поверхностью. Фольга защищает согретый батареей теплый воздух от контакта с холодной стеной и направляет его внутрь комнаты.

Для правильной работы границы установленного отражателя должны превышать габариты радиатора и с каждой стороны на 2-3 см выступать. Промежуток между отопительным прибором и поверхностью тепловой защиты следует оставлять величиной 3-5 см.

Для изготовления теплоотражающего экрана можно посоветовать изоспан, пенофол, алюфом. Из приобретенного рулона вырезается прямоугольник необходимых размеров и закрепляется на стене в месте установки радиатора.

Рекомендуется отделять лист изоляции от внешней стены небольшой воздушной прослойкой, например, с помощью тонкой пластиковой решетки. Если отражатель стыкуется из нескольких частей изоляционного материала, места соединений со стороны фольги необходимо проклеивать металлизированной клейкой лентой.

Правильное видео по теме

Небольшие фильмы представят практическое воплощение некоторых инженерных советов в быту.

Видео №1: Расчет радиаторов отопления:

Видео № 2: Изменение количества секций радиаторов:

Видео № 3: Как монтировать отражатель под батарею:

Приобретенные навыки расчёта тепловой мощности разных видов радиаторов отопления помогут домашнему мастеру в грамотном устройстве отопительной системы. А домашние хозяйки смогут проконтролировать правильность процесса установки батарей сторонними специалистами.

sovet-ingenera.com

Расчет теплоотдачи радиатораЗадача любой системы отопления является эффективная передача энергии от теплоносителя (горячей воды) в помещение. Обогрев одними трубами неэффективен, так как они имеют малую площадь нагреваемой поверхности. Для этого используют специальные элементы системы отопления – радиаторы.

Радиаторы предназначены для повышения теплопередачи накопившейся в системе тепловой энергии в помещение. Они представляют собой секционную или монолитную конструкцию, внутри которой циркулирует теплоноситель. Радиаторы подключаются последовательно или параллельно в системе отопления.

Основные характеристики радиатора отопления:

  • Материал изготовления.
  • Тип конструкции.
  • Габаритные размеры (кол-во секций).
  • Теплоотдача.

Последнее является существенным показателем, так как определяет фактическое количество энергии, передаваемое от поверхности радиатора в комнату.

Что такое теплоотдача и чем она определяется

Теплоотдача — это процесс передачи тепловой энергии от нагретого тела (радиатора) во внешнее пространство (помещение). Данный показатель измеряется в Вт. От чего же зависит теплоотдача?

Теплопроводность – это показатель, определяющий тепловые потери энергии, проходящей через материал определенного объема за 1 мин. Измеряется в Вт/(м*К).

В таблице 1 показаны коэффициенты теплопроводности для основных материалов изготовления радиаторов.

Материал Теплопроводность, Вт/(м*К)
Сталь 58
Алюминий 230
Чугун 50
Медь 380

Чем выше этот показатель, тем меньше тепловых потерь будет при передаче энергии от теплоносителя в помещение. Как видно, лучший материал для изготовления радиаторов – это медь. Но из-за высокой стоимости и технологической сложности изготовления они менее всего популярны. Чаще используют стальные или алюминиевые модели. Нередко применение в конструкции сочетание вышеописанных элементов.

Каждый из производителей указывает мощность теплоотдачи для своих изделий. Она напрямую зависит от температуры воды в системе отопления на начальном (выход из котла) и конечном (ввод обратки в котел) отрезке и температуры в помещении. Определяется по формуле:

Расчет теплоотдачи радиатора

Пример:

Расчет теплоотдачи радиатора

Практически все производители указывают величину перепада температуры в системе 90/70. Именно для этой величины определена теплоотдача в паспорте радиатора. Но если система высокоэффективная и теплоноситель не имеет большую тепловую разницу на входе и выходе?

Самостоятельный расчет теплоотдачи

Для проведения расчета теплоотдачи(Q) необходимо знать следующие параметры:

  1. ΔT – температурный напор системы.
  2. Коэффициент теплопроводности радиатора (k).
  3. Площадь секций (S).

Расчет мощности проводится по формуле:

Расчет теплоотдачи радиатора

Возьмем в качестве примера систему с эффективным нагревом теплоносителя и для комнатной температуры 22°С:

Расчет теплоотдачи радиатора

Далее, рассчитываем мощность теплоотдачи радиатора по показателям:

  • Материал изготовления – сталь (k=52 Вт/(м*К).
  • Площадь – 1,125*0,57= 0,64 м².

Расчет теплоотдачи радиатора

При этом необходимо учитывать и потери тепла в помещении, способ подключения радиаторов и место их установки.

Дополнительные факторы, влияющие на теплоотдачу

Помимо физических свойств радиаторов существуют и внешние показатели, которые могут существенным образом влиять на его КПД.

Первое, на что необходимо обратить внимание- это способы подключения радиаторов. На рисунке 1 показаны варианты подсоединения труб отопления и % потери энергии при этом.

Как видно из рисунка, оптимальным является 1-й способ подключения, когда подводящий патрубок находится в верхней части радиатора, а выводящий -в нижней, на другой стороне системы. Но не всегда такой способ возможно сделать по факту, так как многое зависит от разводки отопительного трубопровода.

Так же существенное влияние оказывает и место установки радиатора относительно оконной конструкции. На рис. 2 показаны, как изменится теплоотдача в зависимости от монтажа.

 

При максимальной изоляции радиаторов происходит сохранение их теплоотдачи, так как энергия в результате отражения от дополнительных поверхностей частично возвращается на поверхность радиатора. Но при этом понижается эффективность нагрева помещения. При планировании монтажа следует соблюсти «золотую середину». Для средних комнат (15-20 м²) предпочтителен открытый монтаж, с таким расчетом, чтобы подоконник закрывал радиатор на 2/3.

Выбор мощности радиатора зависит от характеристик помещения и отопительной системы. Применяя комплексный анализ и систему расчета можно подобрать оптимальный размер и мощность отопительного прибора. И тогда, даже при низких температурах на улице, в доме сохранится тепло и уют.

dearhouse.ru

Расчет по площади помещения

Чтобы теплоотдача стальных радиаторов была максимальной, можно воспользоваться расчетом их мощностей, исходя из размера комнаты.

Если взять в качестве примера помещение с площадью 15 м2 и потолками высотой 3 м, то, высчитав его объем (15х3=45) и умножив на количество требуемых Вт (по СНиП – 41 Вт/м3 для панельных домов и 34 Вт/ м3 для кирпичных), то получится, что потребляемая мощность равна 1845 Вт (панельное здание) или 1530 Вт (кирпичное).

После этого достаточно проследить, чтобы расчет мощности стальных радиаторов отопления (можно свериться с таблицей, которую предоставляет производитель) соответствовал полученным параметрам. Например, при покупке обогревателя типа 22 нужно отдать предпочтение конструкции, имеющей высоту 500 мм, а длину 900 мм, которой свойственна мощность 1851 Вт.

Если предстоит замена старых батарей на новые или переустройство всей отопительной системы, то следует тщательно ознакомиться с требованиями СНиП. Это избавит от возможных недочетов и нарушений при монтажных работах.

Стальные радиаторы отопления: расчет мощности (таблица)

Расчет теплоотдачи радиатора

Определение мощности с учетом теплопотерь

Кроме показателей, связанных с материалом, из которого построен многоквартирный дом и указанных в СНиП, в расчетах можно использовать температурные параметры воздуха на улице. Этот способ основан на учете теплопотерь в помещении.

Для каждой климатической зоны определен коэффициент в соответствии с холодными температурами:

  • при -10 ° C – 0.7;
  • — 15 ° C – 0.9;
  • при — 20 ° C – 1.1;
  • — 25 ° C – 1.3;
  • до — 30 ° C – 1.5.

Теплоотдача стальных радиаторов отопления (таблица предоставляется фирмой-производителем) должна быть определена с учетом количества наружных стен. Так если в комнате она одна, то результат, полученный при расчете стальных радиаторов отопления по площади, нужно умножить на коэффициент 1.1, если их две или три, то он равен 1.2 или 1.3.

Например, если температура за окном – 25 ° C, то при расчете стального радиатора типа 22 и требуемой мощностью 1845 Вт (панельный дом) в помещении, где 2 наружные стены, получится следующий результат:

  • 1845х1.2х1.3 = 2878.2 Вт. Этому показателю соответствуют панельные конструкции 22-го типа 500 мм высоты и 1400 мм длины, имеющие мощность 2880 Вт.

Так подбираются панельные радиаторы отопления (расчет по площади с учетом коэффициента теплопотерь). Подобный подход к выбору мощности панельной батареи обеспечит максимально эффективную ее работу.

Чтобы было легче произвести расчет стальных радиаторов отопления по площади, калькулятор онлайн сделает это в считанные секунды, достаточно внести в него необходимые параметры.

Процентное увеличение мощности

Можно учитывать теплопотери не только по стенам, но и окнам.

Например, прежде чем выбирать стальной радиатор отопления, расчет по площади нужно увеличить на определенное количество процентов в зависимости от количества окон в помещении:

  1. Расчет теплоотдачи радиатора При наличии двух наружных стен и одного окна показатель увеличивается на 20%.
  2. Если и окон, и стен, выходящих наружу по два, то прибавляется 30%.
  3. Когда стены внутренние, но окно выходит на север, то на 10%.
  4. Если квартира расположена внутри дома, а обогреватели закрыты решетками, то теплоотдача стальных панельных радиаторов должна быть увеличена на 15%.

Учет подобных нюансов перед установкой панельных батарей из стали позволяет правильно выбрать нужную модель. Это сэкономит средства на ее эксплуатации при максимальной теплоотдаче.

Поэтому не следует думать только о том, как подобрать стальные радиаторы отопления по площади помещения, но и учитывать его теплопотери и даже расположение окон. Такой комплексный подход позволяет учесть все факторы, влияющие на температуру в квартире или доме.

netholodu.com

 Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Батарея отдает тепло

Начинать надо всегда с технического паспорта, что прилагается к изделию производителем. В нем вы точно обнаружите интересующие данные, а именно — тепловую мощность одной секции либо панельного радиатора определенного типоразмера. Но не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических батарей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Зачастую можно услышать такие суждения: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь общеизвестно, что теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди других металлов. У меди и алюминия наилучшая теплопроводность, это верно, но передача тепла зависит от многих факторов, о коих будет сказано далее.

Стальной радиатор в интерьере

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и в помещении равна 70 °С. С помощью формулы это выражается так:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Для справки. В документации на изделия от разных фирм данный параметр может обозначаться по-разному: dt, Δt или DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Что означает, когда в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, только надо в нее подставить известное значение комнатной температуры – 22 °С и провести расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки)= (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна быть больше 20 °С, надо определить их значения таким образом:

  • tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
  • tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Эффективный отопительный прибор

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что в подающем трубопроводе будет вода, нагретая до 102 °С, а в комнате установится комфортная температура 22 °С. Первое условие выполнить нереально, поскольку в современных котлах нагрев ограничен пределом 80 °С, а значит, батарея никогда не сможет отдать заявленных 200 Вт тепла. Да и редкий случай, чтобы теплоноситель в частном доме разогревали до такой степени, обычный максимум – это 70 °С, что соответствует DT = 38—40 °С.

Порядок расчета

Получается, что реальная мощность батареи отопления гораздо ниже заявленной в паспорте, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к начальной величине тепловой мощности нагревателя. Ниже представлена таблица, где прописаны значения коэффициентов, на которые надо умножить паспортную теплоотдачу радиатора в зависимости от величины DT:

Табличка с коэффициентами для расчета теплоотдачи

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

  1. Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
  2. Подставить эти значения в формулу и рассчитать свою реальную Δt.
  3. Найти в таблице соответствующий ей коэффициент.
  4. Умножить на него паспортную величину теплоотдачи радиатора.
  5. Подсчитать число отопительных приборов, нужное для обогрева комнаты.

Для приведенного выше примера тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. Стало быть, для обогрева помещения площадью 10 м² понадобится 1 тыс. Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 = 11 секций (округление идет всегда в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что для разных приборов от некоторых фирм – производителей дается мощность радиатора при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться этим способом нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Для справки. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти характеристики мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, а тут конструкция и форма изделия играет большую роль. Поэтому идеально сравнить стальной панельный обогреватель с чугунным затруднительно, их поверхности слишком разные.

Батареи из чугуна

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдаст 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) такой же высоты и таким же числом секций сможет выдать только 530 Вт при тех же условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Характеристики алюминиевых и биметаллических продуктов с точки зрения тепловой мощности практически идентичны, сравнивать их нет смысла.

Радиатор Керми

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Упомянутые 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм имеют общую длину около 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600х400. Выходит, что даже трехрядный стальной прибор (тип 30) выдаст лишь 572 Вт при Δt = 50 °С. Но надо учитывать, что глубина радиатора GLOBAL VOX составляет всего 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминия дает о себе знать, что отражается на габаритах.

В условиях индивидуальной системы отопления частного дома батареи одинаковой мощности, но из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

  1. Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они возвращают более холодную воду в систему.
  2. Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
  3. Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего появляется небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Из всего вышесказанного напрашивается простой вывод. Не суть важно, из какого материала изготовлен радиатор, главное, чтобы он был верно подобран по мощности и подходил пользователю во всех отношениях. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой можно устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже было упомянуто выше. Но для того чтобы сравнение радиаторов отопления было корректным, его надо производить не только по теплоотдаче, но и по другим важным параметрам:

  • рабочему и максимальному давлению;
  • количеству вмещаемой воды;
  • массе.

Ограничение по величине рабочего давления определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота столба воды может достичь сотни метров. Кстати сказать, это ограничение не касается частных домов, где давление в сети не бывает высоким по определению. Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в системе, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при определении места и способа его крепления.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Характеристики батарей

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение более широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические обойдутся дороже, что не всегда оправдано, так как они лучше только по рабочему давлению. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не принимать во внимание советские чугунные «гармошки» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.

otivent.com


Categories: Радиаторы

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector