Какая теплоотдача чугунных радиаторов отопления

Подбор количества секций

Когда выбраны чугунные радиаторы отопления – теплоотдача также зависит от технических особенностей помещения, в котором планируют выполнить

установку чугунных батарей отопления

. Результаты расчетов для угловых и не угловых комнат, а также для имеющих разную высоту потолков и размеры окон, будут значительно отличаться. 

Немаловажными параметрами при определении требуемой мощности для батарей являются: 

  • площадь помещения;
  • высота потолка;
  • расположение комнаты (не угловая/угловая);
  • этаж;
  • наличие в помещении дополнительных приборов обогрева (кондиционера, камина и т.д.);
  • количество окон в комнате, их размеры, материал изготовления (дерево, стеклопакет);
  • качество утепления стен дома (внешнее, внутреннее);
  • наличие чердачного помещения и его теплоизоляция. 

Видео о теплоотдаче чугунных радиаторов отопления:

Факторы, влияющие на теплоотдачу чугунной батареи

При установке радиатора свободно у стены теплоотдача максимальна (Фото 2). Вокруг поверхности нагревательного прибора формируется свободный конвективный поток, который осуществляет перенос теплоты от поверхности (tпр — температура стенки прибора, °С) к воздуху (tв — температура воздуха, °С) внутри помещения.

Фото 2. Схема установки чугунных радиаторов. Всего указано четыре варианта расположения приборов.

Установка нагревателя под подоконной доской и небольшим расстоянием между ними несколько понижает скорость свободной конвекции.

При монтаже чугунного радиатора в нише стены теплоотдача несколько снижается, так как уменьшается интенсивность свободного конвективного потока из-за возникающих сопротивлений.

Важно! Увеличение расстояния между нижней кромкой ниши и радиатором увеличивает теплоотдачу. При установке нагревательного прибора внутри декоративного шкафа теплоотдача еще ниже, сам шкаф и оградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению потоку воздуха

Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1. Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом

При установке нагревательного прибора внутри декоративного шкафа теплоотдача еще ниже, сам шкаф и оградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению потоку воздуха. Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1. Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом.

На стенах для отражения теплового потока внутрь помещения помещают вспененный полиэтилен с алюминиевой фольгой (фольгированный полиэтилен).

Применение такого приспособления сокращает потери теплоты в зоне расположения нагревательного прибора.

В таблице 1 показаны значения коэффициента, характеризующего способ монтажа чугунного радиатора у стены.

Таблица 1

Значения коэффициента, характеризующего способ монтажа прибора у стены:

Способ установки радиатора у стеныЗначение коэффициента β1
фольгированный полиэтилен отсутствуетфольгированный полиэтилен имеется
Свободно у стены (Фото 2. а)1,000,97
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А ≥ 100 мм (Фото 2. б)1,020,98
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А = 40…100 мм (Фото 2. б)1,051,01
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А ≥ 100 мм (Фото 2. в)1,071,02
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А = 40…100 мм (Фото 2. в)1,111,08
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 150 мм и щелью снизу1,251,15
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 180 мм и щелью снизу1,191,10
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 220 мм и щелью снизу1,131,09

Дополнительное влияние оказывают способы прокладки трубопроводов. Открытая прокладка увеличивает поступление теплоты внутрь помещения, закрытая не оказывает заметного влияния на добавочное теплопоступление. Коэффициент β2 оценивает способ прокладки трубопроводов и вид системы подвода теплоносителя. При использовании однотрубной системы открытым способом прокладки β2 = 1,04, при двухтрубной системе — β2 =1,05.

Теплоотдача радиаторов отопления

В чем измеряется и как считается теплоотдача радиаторов

Теплоотдача радиатора — показатель, который обозначает количество тепла, переданного радиатором помещению в единицу времени. Измеряется она в Ваттах (Вт). Также в интернете можно встретить другие названия этого показателя: тепловая мощность, мощность, тепловой поток. В качестве единицы измерения теплоотдачи можно встретить также кал/час, их можно перевести в Ватты и наоборот по зависимости: 1 Вт = 859,8452279 кал/ч.

Передача тепла помещению происходит двумя процессами: излучением и конвекцией. Конструкция современных отопительных приборов разработана так, чтобы, комбинируя оба процесса, достичь максимальной теплоотдачи.

Тепловая мощность радиаторов зависит кроме его конструкции от трех величин: температуры теплоносителя на входе радиатора, на выходе и температуры воздуха в помещении. Температурный напор (Δt, K) представляет разность температуры радиатора и помещения. Температура радиатора берется как средняя между температурами на входе и выходе из радиатора. Т.о., простая формула температурного напора следующая:

где
Δt — температурный напор, К;
tпод. — температура теплоносителя на входе в радиатор, K;
tобр. — температура теплоносителя на выходе, K;
tпомещ. — температура воздуха в помещении, K.

Эта формула широко используется как для расчетов, так и в справочной литературе. Но расчет температуры радиатора как среднеарифметическое значение не отражает действительной температуры радиатора. Более точное значение можно получить, пользуясь логарифмической зависимостью, тогда логарифмическая формула температурного напора будет выглядеть так:

В технической документации производителей радиаторов можно встретить значения теплоотдачи, полученные по трем основным методам испытаний: по стандартам EN-442, DIN 4704 и НИИСТ. EN 442 — общеевропейский стандарт, на который ориентируются все производители отопительных приборов. Испытания проходят при температурном режиме 75/65/20 в кабине, где охлаждаются потолок, пол и стены кроме противоположной радиатору. В соответствии со стандартом DIN 4704 отопительный прибор испытывается при режиме 90/70/20 и охлаждаются все ограждающие конструкции. По НИИСТ температурный напор составляет 70oC, не охлаждаются стена напротив радиатора и пол, радиатор отделен от стены теплоизолирующим экраном. Теплоотдача, полученная по разным стандартам может отличаться на 1-8%.

Если в системе отопления используется иной температурный режим, то теплоотдачу отопительных приборов нужно пересчитать. Это можно сделать по формуле пересчета теплоотдачи:

где Ф — теплоотдача при выбранном температурном режиме;
ФSL — нормативная теплоотдача (по EN-442: теплоотдача в режиме 75/65/20);
Δtln — фактический температурный напор, рассчитанный логарифмическим способом (для упрощения можно способом среднего арифметического);
Δtнорм — нормативный температурный напор, т.е исходный: EN 442 — 50o, DIN 4704 — 60o, НИИСТ — 70o (расчет средним арифметическим, для точности пересчитать);
n — экспонент (указывается производителем).

Показатель n характеризует конструкцию радиатора. Чем выше этот показатель, тем значительнее падает теплоотдача при низкотемпературных режимах отопления, и, наоборот, быстрее возрастает при высоких температурах теплоносителя.

Онлайн калькулятор для пересчета теплоотдачи стальных панельных радиаторов

В данной он-лайн программе учитывается влияние на теплоотдачу радиаторы таких факторов: атмосферное давление (влияет на теплоотдачу до 4%), способ подключения радиатора (влияет на теплоотдачу до 22%). Также программа позволяет пересчитывать фактическую теплоотдачу радиатора в зависимости от температурного напора и расхода теплоносителя, однако, для этой цели лучше пользоваться технической документацией производителя. Программу же можно использовать для дешевых и малоизвестных марок радиаторов, по которым недостаточно данных.

Тепловая мощность радиатора, Вт при Δt=oC

Температура теплоносителя (подача), oC.

Температура воздуха в помещении, oC.

Атмосферное давление, мм.рт.ст.

Расход теплоносителя через радиатор, кг/с

Подключение радиатора сверху внизснизу внизснизу вверх

Длина радиатора, мм 400500600700800900100012001400160018002000230026003000

Тип радиатора 1011122233

Пересчитанная мощность радиатора, Вт

Реальная теплоотдача секции батареи

Теплоотдача одной секции чугунного радиатора обязательно указывается производителем в техническом паспорте на изделие. Но нередко после установки отопительной системы через некоторое время при прежних условиях эксплуатации в доме становится гораздо прохладнее. Причин у данной проблемы может быть несколько, но в большинстве случаев оказывается, что реальная теплоотдача в действительности меньше, чем указано в техпаспорте. 

Чтобы правильно определить необходимое количество секций, пользуются следующей формулой: 

Q = Kх Fх ∆Т, где

K — коэффициент теплоотдачи;

F — поверхностная площадь нагрева;

∆Т — температурный напор, его определяют согласно расчету — (0,5 х (tвх tвых) — tвн), в котором: 

tвх — температура теплоносителя на входе в радиатор;

tвых — температура воды на выходе из радиатора;

tвн.- средняя температура в помещении.

Например, температура теплоносителя на входе равна 90°C, а на выходе — 70°C при температуре воздуха в комнате 20°C. Тогда ∆Т = 0,5х (90 70) — 20 = 60°C

Нередко, когда установлены чугунные батареи – теплоотдача бывает ниже заявленной, поскольку напор теплоносителя не отвечает потребностям системы или потому, что подводной трубопровод имеет слишком длинную протяженность. Еще одной причиной может быть недостаточно качественной утепление. Подобные обстоятельства невозможно предусмотреть для определения теплоотдачи чугунных отопительных изделий при проведении испытаний в лабораторных условиях. 

Чтобы обеспечить необходимую температуру теплоносителя на входе в радиатор, надо подстраховаться, дополнительно установив еще одно обогревательное оборудование, ведь не всегда возможно удержать 90°C.

Преимущества

Среди достоинств батарей из чугуна необходимо обозначить устойчивость к агрессивным характеристикам теплоносителя. Она предопределена материалом их изготовления – чугун длительное время не поддается коррозии даже при повышенных температурах.

Кроме устойчивости к процессам коррозии, такие радиаторы обладают следующими преимуществами:

  1. Возможность проведения ремонта в случае протечки и засора.
  2. Тепловая инерционность.
  3. Приемлемая цена. Если сравнивать стоимость батарей из чугуна с ценой вошедших в последнее время в моду биметаллических устройств, то по бюджету первый вариант будет значительно выгоднее. А если потребуется покупка радиаторов не для одного помещения, а для нескольких, то экономия окажется очень и очень солидной.
  4. Возможность эксплуатирования при большом давлении и высокой температуре. Рабочее давление радиаторов из чугуна равняется 9 атмосферам и выше и зависит от модификации и производителя. Они превосходно переносят гидравлические удары и вследствие этого часто применяются в системах централизованного отопления.
  5. Большой процент отдачи тепла за счет излучения.
  6. Простота установки.
  7. Продолжительный срок работы. Если периодически промывать чугунные батареи, а также по мере потребности заменять прокладки между секциями, то они ответят на подобный уход благодарностью. Прослужат порядка 50 лет, исправно отапливая ваше жилище.

Минусы изделий из чугуна, переходящие в плюсы:

  • Долгий нагрев. Да, это так. Разогревается чугунная батарея достаточно долго, так как это не тонкий стальной корпус. Но представьте – за окном трескучий мороз, и внезапно отключили отопление. Биметаллические, стальные и алюминиевые радиаторы практически сразу остынут, а старый добрый чугун будет еще некоторое время греть.
  • Большой вес. Неповоротливый и тяжелый чугунный радиатор не каждый способен поднять в одиночку, но большой вес радиаторам придают толстые стенки, благодаря которым долго держится тепло.
  • Неприглядный вид. Обычные чугунные батареи времен Советского союза, безусловно, не блещут красотой. Сегодня же выпускаются изысканные художественные литые чугунные изделия. Их поверхность декорирована узорами в самых разнообразных стилях.

Как корректировать результаты расчётов

При расчёте количества секций необходимо учесть и потери тепла. В доме тепло может уходить в довольно значительном количестве через стены и примыкания, пол и подвал, окна, кровлю, систему естественной вентиляции.

Причём можно и сэкономить, если утеплить откосы окон и дверей или лоджию, убрав по 1-2 секции, полотенцесушители и плита в кухне также позволяют убрать одну секцию радиатора. Использование камина и системы теплых полов, правильное утепление стен и пола сведет теплопотери к минимуму и также позволит уменьшить размер батареи.

Теплопотери обязательно нужно учесть при расчётах

Количество секций может меняться в зависимости от режима работы отопительной системы, а также от места расположения батарей и подключения системы в отопительный контур.

В частных домах используется автономное отопление, эта система эффективнее централизованной, которая применяется в многоквартирных домах.

Способ подключения радиаторов также влияет на показатели теплоотдачи. Диагональный способ, когда подача воды происходит сверху, считается самым экономичным, а боковое подключение создает потери 22%.

Количество секций может зависеть от режима системы отопления и способа подключения радиаторов

Для однотрубных систем конечный результат также подлежит коррекции. Если двухтрубные радиаторы получают теплоноситель одной температуры, то однотрубная система работает по-другому, и каждая последующая секция получает остывшую воду. В таком случае сначала делают расчёт для двухтрубной системы, а топом увеличивают количество секций с учетом тепловых потерь.

Схема расчёта однотрубной системы отопления представлена ниже.

В случае с однотрубной системой следующие друг за другом секции получают остывшую воду

Если на входе мы имеем 15 кВт, то на выходе остается 12 кВт, значит потеряно 3 кВт.

Для комнаты с шестью батареями потери составят в среднем около 20%, что создаст необходимость добавления двух секций на батарею. Последняя батарея при таком расчёте должна быть огромных размеров, для решения проблемы применяют монтаж запорной арматуры и подключение через байпас для регулировки теплоотдачи.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальной программой.

Такой расчёт количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.

Корректировки позволяют сэкономить на покупке лишних секций и оплате счетов за отопление, обеспечат на долгие годы экономичную и эффективную работу системы отопления, а также позволяют создать комфортную и уютную атмосферу тепла в доме или квартире.

Материал актуализирован 29.03.2018

(18 голосов, среднее: 3.8 из 5)

Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один метод. Он определяет фактические потери.  Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.

Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

Способы, как можно увеличить теплоотдачу

Существует несколько способов, позволяющих увеличить теплоотдачу приборов отопления:

  1. Регулярное проведение влажной уборки с целью очистки поверхности батарей. Чем чище они будут, тем выше уровень их теплоотдачи. 
  2. Не менее важен момент правильного окрашивания радиатора, особенно это касается чугунных приборов. Дело в том, что многослойно нанесенная краска препятствует эффективной теплоотдаче. Перед тем, как приступить к покраске радиатора отопления, следует удалить старый слой. Не менее эффективно применение специальных эмалей, предназначенных для трубопроводов и отопительных приборов, поскольку они имеют низкое сопротивление теплоотдаче. 
  3. Для обеспечения максимальной мощности, необходимо правильно смонтировать эти устройства.
  4. Среди основных ошибок, допускаемых при монтаже, специалисты отмечают: — наклон батареи;- установку прибора слишком близко к напольному покрытию или к стене; — перекрытие доступа к радиаторам предметами обстановки и установка неподходящих отражающих экранов. 
  5. Для повышения эффективности отопительных батарей не помешает проведение ревизии их внутренней полости. Нередко в процессе подключения батарей отопления к системе образуются заусеницы, из-за которых при эксплуатации образуются засоры, препятствующие свободному передвижению теплоносителя. 
  6. Можно поместить на стену за отопительным прибором теплоотражающий экран, сделанный из фольгированного материала. 

Познавательное видео о теплоотдаче радиаторов отопления:

Правила выбора и монтажа пробок

Самым простым элементом, используемым при установке и сборке радиаторов, можно назвать алюминиевую пробку для радиаторов отопления. Но даже простейшее приспособление требует особого внимания, в противном случае при эксплуатации могут возникнуть большие проблемы.

Процесс установки радиаторной пробки нельзя назвать сложным, так как практически все они производятся одного типа, различными могут быть размеры или тип резьбы. Работают такие приспособления также по одному принципу.

Выбирая пробку для радиатора, важно учесть следующие моменты:

  • Материалы радиатора и пробки должны обязательно сочетаться.
  • Резьба пробки должна иметь определенный тип. Например, для установки с левой стороны батареи рекомендуется использовать левостороннюю резьбу, а с правой стороны устанавливается пробка радиатора отопления с правой резьбой.
  • Отверстие в радиаторе может перекрываться глухой или проходной пробкой.
  • Приспособление должно иметь эстетичный вид и соответствовать по цвету с отопительным прибором.
  • Большое значение имеет диаметр резьбы в чугунной батарее на входе и выходе, пробки могут использоваться в качестве переходных элементов.

Чаще всего батарея укомплектовывается следующими приспособлениями:

  • Пробки проходные для радиаторов в количестве 4 штук.
  • Кронштейны для установки отопительного прибора и пластиковые анкеры для установки самих крепежных элементов. Для радиатора стандартных размеров требуется по 2 кронштейна и анкера.
  • Заглушка и кран Маевского. Иногда второй элемент заменяют еще одной заглушкой.
Дата: 25 сентября 2020
Напишите комментарий

Adblock
detector