Коэффициент теплопередачи одной секции алюминиевого радиатора. Как сделать расчет теплоотдачи отопительных батарей
1.
2.
3.
4.
5.
Для радиаторов одной из важнейших характеристик является теплоотдача. Кроме этого для них имеет значение тепловая инертность материалов изготовления и их теплоемкость.
Производимые из чугуна радиаторы, такие как на фото, устанавливают, как правило, в централизованных системах отопления. Изделия эти:
- отличаются тепловой мощностью, достаточной для обеспечения хорошего обогрева;
- имеют компактные размеры;
- выдерживают подачу теплоносителя под высоким давлением;
- не боятся коррозийных процессов.
Ради объективности следует отметить, что теплоотдача чугунных радиаторов отопления, например, модели МС140 ниже, чем у биметаллических или алюминиевых изделий, но, поскольку чугун сохраняет тепло на протяжении более длительного периода, температура в помещении в процессе обогрева снижается постепенно и также медленно поднимается.
Каким должен быть радиатор из чугуна
Сегодня на рынке стройматериалов вниманию потребителей представлены радиаторы из различных материалов, но чугунные по-прежнему востребованы.Если выбор пал именно на изделия из чугуна, а первую очередь следует обращать внимание на следующие параметры:
- на рабочее давление – благодаря этому показателю можно узнать, какое давление теплоносителя (обычно воды) способен выдержать конкретный радиатор. Чем выше здание, тем большее давление для эффективного результата необходимо отопительному прибору;
- на рабочий температурный режим – он означает оптимальную температуру для теплоносителя на входе и выходе его из системы при каждом нагреве. Например, величина 90/70 говорит о том, что на входе температура теплоносителя должна составлять 90°C, а на выходе – 70°C;
- на величину площади поверхности теплоизлучения;
- на показатель, какая теплоотдача у чугунных радиаторов данной модели. Этот показатель говорит о количестве тепла, которое отдает секция батареи за время нахождения теплоносителя в ней до момента его выхода из радиатора.
Кроме этого, теплоноситель частично теряет тепло во время передвижения от отопительного котла в направлении радиаторов по причине того, что при обустройстве водяного отопления монтируют массивный и длинный трубопровод.
Чтобы нагреть жидкий теплоноситель до 90°C у котла должна быть большая мощность. В частных домовладениях обычно предпочтение отдается теплогенераторам с небольшой мощностью и поэтому в них системы отопления функционируют в низкотемпературном режиме, а для обеспечения комфортных условий проживания увеличивают количество секций в батареях.
Современные чугунные батареи можно собирать из необходимого количества секций. К примеру, модель радиатора 1К60П-500 состоит из плоских пластин, каждая из которых имеет мощность всего 70 Вт и площадь нагрева равную 0,116 м². Но теплоотдача чугунных батарей, собранных из этих пластин, гораздо больше, чем у известных многим потребителям «гармошек». Такая практически литая нагревательная панель способствует образованию широкого потока тепла.
Необходимую тепловую желательно подбирать на основании расчетов, выполняемых специалистами проектных организаций для конкретного помещения. Кроме этого, можно приобрести готовые радиаторы, которые состоят из разного (4-6-8-12) количества ребер.
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.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.
Как сэкономить на отоплении
К вопросам экономии желательно подходить разумно, поскольку нельзя сокращать расходы на то, на что не следует. Радиаторы нужно приобретать с запасом. Если понизить уровень обогрева в комнате можно при помощи запорных кранов или путем понижения температуры теплоносителя, то повысить реальную теплоотдачу батареи возможно, лишь увеличив отопительную площадь. Другими словами, требуется нарастить количество «ребер» в радиаторах.Ранее уже упоминалось, что часто реальная теплоотдача отличается от той, что написал производитель, поскольку она была рассчитана в лаборатории. Например, если взять секцию радиатора МС-140, на практике установлено, что указанная на ней мощность 160 Вт при температуре теплоносителя в системе 50-60 градусов, не будет соответствовать заявленному параметру. Фактическая теплоотдача секции чугунного радиатора данной модели составит не более 50 Вт.
Для решения проблемы следует воспользоваться вышеприведенными вычислениями, согласно которым, чем меньше температура теплоносителя, тем больше должна быть площадь излучающей тепло поверхности батареи. При ∆Т = 60°C необходимо приобрести радиатор высотой 0,5х 0,52 метра, а при ∆Т равной 30°C – 0,5х 1,32 метра.
Как увеличить теплоотдачу радиаторов отопления
Когда в доме или квартире установлены старые классические чугунные батареи, со временем можно обнаружить, что при требуемой температуре в системе и при достаточном количестве секций отопительные приборы не справляются со своей функцией.Это означает, что либо засорился трубопровод, либо радиаторы, либо на них нанесено несколько слоев краски. Также возможно, что на трубах, ведущих к батареям, слишком прикручены вентили. Если они не проворачиваются, то следует обратиться к сантехнику – радиаторы могут,не нагреваться по причине недостаточного поступления в них теплоносителя.
Когда краска нанесена в несколько слоев или отстала от металла, ее удаляют при помощи скребка, а потом обработанную поверхность грунтуют. Затем используют качественную кремнийорганическую темную эмаль, нанося ее в два слоя, предварительно дав высохнуть первой покраске. Теплоотдача чугунных радиаторов отопления, имеющих гладкую и темную поверхность, увеличивается минимум на 10%.
Хотя светлые поверхности смотрятся более эстетично, но они отражают тепло, особенно, если блестящие, поэтому предпочтение разумнее отдать темной краске. Но, если радиаторы окрашены в светлые тона, тогда можно установить за приборами отражающие экраны. Их изготавливают самостоятельно из плотного картона или фанеры, покрытой фольгой или окрашенной «серебрянкой».
В том случае, когда в батарее имеются холодные секции, то однозначно нарушена циркуляция теплоносителя. Основной причиной неполадок является скопление ржавчины и осадков в нижней части прибора. Возможно, поможет осторожное постукивание по радиатору.
Существует еще один способ избавиться от грязи: под холодную часть батареи помещают нагревательный прибор, например, включенную электроплиту. Когда вода внизу радиатора прогреется, тогда начнется вихревое перемещение, благодаря которому вся грязь удалится с засоренного участка системы.
Понизиться температура в квартире может, если снижен напор теплоносителя, поступающего из котельной или после того, как соседи меняли у себя батареи и заузили подающий горячую воду стояк. Это часто происходит при монтаже системы «теплый пол» или жильцы этажом выше или ниже провели отопление на лоджию или балкон.
Подбор количества секций
Когда выбраны чугунные радиаторы отопления – теплоотдача также зависит от технических особенностей помещения, в котором планируют выполнить . 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.
Самостоятельно учесть все нюансы и правильно рассчитать необходимые параметры без наличия специальных знаний невозможно, поэтому за проектным решением разумнее обратиться к специалистам, хорошо разбирающимся в данном вопросе.
Видео о теплоотдаче чугунных радиаторов отопления:
Алюминиевые секционные радиаторы
В российских условиях, где зима длится около полугода, а иногда и того больше, достаточная температура в помещении - обязательное условие комфорта. Неплохо с этой задачей справляются всем знакомые чугунные радиаторы. Их история началась с незапамятных времен - как только стало возможным отапливать жилища посредством пара или горячей воды. Однако их внешний вид давно перестал удовлетворять потребителей, и на рынке появились более презентабельные новинки. Например, теплоотдача которых ничуть не хуже, чем у чугунных.
Виды отопительных приборов
Суть любой отопительной системы заключается в создании в помещении комфортной для человека температуры. Она колеблется в пределах 18-22 градуса выше нуля. Трубы и отопительные приборы, нагреваясь горячей водой, отдают тепло в окружающее пространство. При этом немалую роль играет материал, из которого изготовлены радиаторы, а также их конструкция и тип отопительной системы.
Она может быть:
- централизованной
- автономной
В зависимости от схемы, отопление подразделяется на:
- зависимое
- независимое
Еще один вид разделения отопительных систем - по методу циркуляции теплоносителя:
- естественная
- принудительная
В плане материала выделяют несколько видов радиаторов:
- чугунные
- стальные
- алюминиевые
- медные
- биметаллические
- конвекторного типа
Немного подробнее
Централизованное теплоснабжение подразумевает, что тепло подается в дома по трубам из котельной, расположенной на некотором отдалении от объектов теплоснабжения.
При автономном, или «местном» отоплении источник тепла - отопительный котел - находится непосредственно в доме, и от него по трубам горячая вода распределяется по радиаторам. Зависимая схема заключается в том, что горячая вода с температурой порядка +150 градусов в узле управления разбавляется холодной водой до +90+100 градусов, после чего уже поступает в трубы и радиаторы.
В независимой схеме горячая вода направляется в водонагреватель. Здесь она благодаря своей высокой температуре служит источником тепла для воды, циркулирующей по трубам и радиаторам. При этом горячая вода с температурой +150 градусов не контактирует с более холодной, идущей на обогрев помещений и имеющий показатель +90+100 градусов.
Естественная циркуляция основана на разной плотности холодной и горячей воды. В результате холодная вода, поступающая в отопительный котел, выталкивает более теплую. А благодаря заданному уклону труб последняя самотеком распределяется по трубопроводу и приборам отопления. Принудительная, или искусственная циркуляция осуществляется при помощи насосного оборудования.
Типы приборов отопления
По своей конструкции радиаторы могут быть:
- ребристые
- панельные
- в виде труб круглого сечения
- секционные
- трубчатые
Чугунные приборы отопления
Чугунный радиатор (батарея)
Традиционные чугунные радиаторы секционного типа до недавнего времени являлись практически единственными приборами для отопления помещений. Сейчас появились изделия из биметалла, стали и алюминия. Каждое их них обладает своими достоинствами и недостатками. Несмотря на то, что алюминиевые радиаторы достаточно хорошо отдают тепло, чугунные все же превосходят их по нескольким параметрам.
Главное их достоинство - это высокая устойчивость к коррозии за счет толщины стенок. А отсюда и большой вес. Антикоррозийные свойства чугуна обусловлены тем, что серый чугун, используемый в этих изделиях, состоит из железа и углерода, стойкого к процессам окисления и электрохимическим реакциям.
Вода в системе отопления содержит в себе кислород и некоторые химические добавки в виде щелочей - для исключения риска образования внутри труб и радиаторов накипи. Чугун устойчив и к кислороду, и к щелочной среде, чего нельзя сказать про алюминий.
К достоинствам чугунных радиаторов следует отнести:
- долговечность
- прочность
- большую проходимость сечения
- высокую теплоотдачу
- способность выдерживать высокое давление теплоносителя, доходящее до 18 атмосфер
Отличные радиаторы
Долговечность чугунных изделий проверена временем. До сих пор во многих квартирах можно увидеть эти приборы, которые служат уже многие десятилетия без всяких протечек. Если это и случается, то они никак не связаны с самим чугуном. Причиной обычно является плохое соединение отдельных секций или некачественное подключение стальных труб. Но случаев разрушения самого чугуна ни разу не было.
Большая проходимость сечения у чугунных радиаторов обеспечивает отличную пропускную способность на долгие годы. Если отложения на внутренних стенках и образуются, они не мешают току теплоносителя, поэтому не играют существенной роли в перепаде давления в сети.
Теплоотдача чугуна по сравнению с биметаллическими изделиями несколько ниже, но нагретый чугун и остывает медленнее, чем сталь или алюминий. Большая батарея дольше сохраняет тепло в доме в случае аварийного отключения теплоснабжения. А возможность устроить радиатор с любым количеством секций - это реальный шанс добиться заданной температуры в любом помещении.
Важно! К преимуществам чугунных радиаторов можно отнести и то, что тепло отдается ими в виде низкочастотного излучения, более привычного для человеческого организма.
Существенный недостаток чугунных приборов - это неказистый вид и тяжелый вес. Однако в последнее время появились изделия с улучшенным дизайном, хотя их стоимость доступна не каждому потребителю. Развитие технологий позволило изготавливать чугунные изделия с меньшим весом и объемом секций. Они отличаются меньшей тепловой инерционностью, и с ними можно использовать терморегуляторы.
Алюминиевые радиаторы
Алюминиевый радиатор
Рассматривая различные типы радиаторов, мы не затрагиваем медные, поскольку их практически не используют из-за высокой стоимости и сложности монтажа. Поэтому вопрос, какой радиатор лучше - алюминиевый или медный - можно считать решенным. При этом и тот, и другой металл не рекомендуется использовать в централизованных системах теплоснабжения, так как добавки в теплоносителе быстро выводят из строя и алюминиевые, и медные приборы.
Их можно применять только там, где есть постоянный контроль над составом теплоносителя, или в автономных системах частных домов.
Преимуществом изделий из алюминия является их привлекательный внешний вид, схожий с биметаллическими. Высокая теплоотдача таких устройств обусловлена большим количеством ребер. Их суммарная площадь совместно с плоскими частями составляет иногда 0,5 кв.м. При этом 50% тепла в помещение поступает в виде излучения, а еще 50% - в результате конвекции теплого воздуха. А термоголовки для регулирования температуры позволяют снижать потери тепловой энергии на 20-30%.
У алюминиевых радиаторов есть и другие положительные свойства:
- невысокая стоимость
- большая теплоотдача
- хорошая проходимость межколлекторных труб
- небольшой вес
- способность выдерживать давление до 18 атмосфер
Конструкция алюминиевых радиаторов представлена гладкими панелями, соединенными между собой множеством ребер. Расстояние между панелями может быть разным, поэтому всегда можно подобрать вариант, который впишется в интерьер и размеры помещения. В каждой секции имеется верхний и нижний коллектор, что позволяет удалять скопившийся воздух. Из представленных на рынке изделий широким спросом сегодня пользуются , гармонично вписывающиеся в любой интерьер.
Обратите внимание! Если в системе отопления отсутствует теплоноситель, рекомендуется отключать радиатор при помощи запорной арматуры, чтобы избежать образования коррозии. После отключения в обязательном порядке нужно открыть воздухоотводящий клапан.
Биметаллические радиаторы
Биметаллические радиаторы
Эти устройства также относятся к секционному типу отопительных приборов. Они сочетают в себе положительные свойства стали и алюминия:
- долговечность
- прочность
- отличную теплоотдачу
- устойчивость к агрессивной среде теплоносителя
- современный дизайн
Но кроме этого биметаллические радиаторы отличаются повышенной стойкостью к коррозии из-за того, что алюминий не контактирует с водой. А еще они способны выдерживать высокое давление в системе. Прочность и надежность биметаллических изделий связана с использованием при их изготовлении прокладок из паронита. Их также применяют в промышленных трубопроводах.
Небольшое сечение каналов, по которым циркулирует теплоноситель, дает возможность сократить его объем, что положительным образом влияет на работу термостатов. При этом конструкция биметаллических радиаторов проста в исполнении и не содержит полостей, где мог бы скапливаться воздух.
Комплектующие для радиаторов
На современном рынке представлены изделия многих производителей. При этом в некоторых моделях используется материал не самого высокого качества. Либо их дизайн не удовлетворяет вашему вкусу. Однако такие радиаторы стоят меньше своих аналогов с более высокими качествами.
Решение вопроса о том, как выбрать биметаллические батареи отопления, зависит от:
- финансового состояния потребителя
- конструктивных особенностей изделия
- внешнего вида
Лидирующие позиции на рынке занимают производители из России и Италии, среди которых есть и изобретатель биметаллических радиаторов - компания Sira. Принципиального различия между представленными моделями не существует. Выделяются лишь стальные радиаторы RIFAR MONOLIT и PILIGRIM. Первые способны выдерживать давление до 100 атмосфер, чего в быту совершенно не бывает. А у вторых - медный сердечник, не подверженный коррозии, особенно в автономных отопительных системах.
Отличие может еще наблюдаться в межцентровых расстояниях, варьирующих от 300 до 800 мм. Есть модели, у которых подключение к трубам происходит через нижний патрубок, что широко используется в автономных отопительных системах. Также существуют производители, которые на заказ изготавливают радиаторы закругленной формы. Что касается дизайна, то изделия отличаются цветом, так что можно выбрать именно тот вариант, который лучше всего подойдет к вашему интерьеру.
Стальные приборы отопления
Стальные трубчатые радиаторы
Стальные радиаторы могут быть выполнены в виде регистров из труб круглого сечения или в панельном исполнении.
Большую популярность панельные изделия приобрели благодаря своим качествам:
- невысокая стоимость киловатт часа, что говорит об экономичности
- неплохой дизайн
- разнообразие размеров
- высокая теплоотдача
Выполнены эти приборы в виде двух пластин с углублениями, которые являются коллекторами и соединительными каналами. Наличие ребер между пластинами увеличивает конвекционный отопительный эффект.
Конвекторные радиаторы
Радиатор конвекторного типа
В прежнее время конвекторные батареи имели вид металлической трубы, на которую монтировалось огромное количество тонких пластин из стали. Обогрев помещения осуществлялся за счет теплого воздуха, циркулирующего между этими пластинками. Сейчас появились конвекторные устройства других видов. Это напольные и плинтусные, встраиваемые непосредственно в конструкцию пола и обогревающие нижние слои воздуха в помещении.
Чаще всего их применяют в общественных зданиях или там, где невозможно закрепить настенные приборы, например, при стеклянных стенах до самого пола.
Заключение
Несмотря на огромное разнообразие отопительных приборов отечественного и зарубежного производства, выполненных из разных материалов, наибольшего доверия заслуживают . Они имеют выгодные технические характеристики и приемлемую стоимость. Особенно актуально их использование в системах отопления частных загородных домов.
Если вы собираетесь установить новую систему отопления в вашем доме либо реконструировать старую, то неплохим выбором станут чугунные радиаторы. Их технические характеристики - мощность, срок службы, объем и вес 1 секции и многое другое проверены поколениями пользователей. Поэтому у вас есть возможность узнать о них абсолютно все, начиная с выбора радиатора в магазине и заканчивая правильной установкой и уходом за ним.
Особенности чугунных радиаторов
Теплоотдача
Как правило, наиболее важным параметром при считается его высокая теплоотдача, или тепловая мощность. Теплоотдача чугунных радиаторов в сравнении с батареями таких же габаритов из других материалов (биметалл, алюминий и т.п.) несколько ниже (характеристики теплоотдачи алюминия выше примерно в 1,5 раза). Однако лучевой способ обогрева помещения чугунными приборами (в отличие от конвекционно-воздушного для алюминиевых) охватывает большую площадь комнаты. Это происходит за счет одновременного нагрева не только воздуха, но и недалеко расположенных предметов, которые затем уже самостоятельно начинают излучать тепло. Так, имея среднюю мощность 1 секции около 110-ти Ватт, чугун может дать больше тепла, чем радиаторы такой же мощности других видов.
Интересно! Имеющиеся на данный момент на рынке теплового оборудования зарубежные модели чугунных радиаторов имеют более гладкую внутреннюю и наружную поверхность, благодаря чему их мощность несколько выше, чем у отечественных аналогов.
Рабочее давление и температура
Чугунные радиаторы имеют достаточно толстые стенки, поэтому отлично переносят резкие увеличения напора воды и не боятся гидроударов. Это свойство позволяет использовать их без боязни в любых системах отопления, как автономных, так и с центральной подачей теплоносителя.
Кроме этого, чугун легко выдерживает повышение температуры выше 150-ти 0 C. При использовании в качестве теплоносителя воды он не боится даже температуры ее кипения.
Размеры одной секции
Стандартные размеры одной секции чугунного радиатора таковы: толщина - 9 см, ширина - 40 см, высота - 58 см. Но для удобства установки в помещениях различной планировки выпускаются также чугунные радиаторы нестандартной модификации. Так, линейные размеры 1 секции могут колебаться в следующем диапазоне:
- Толщина (глубина) - от 50-ти до 140 мм,
- Ширина - до 1,5 метров, а ширина многосекционной батареи зависит от того, какой величины мощность требуется для обогрева конкретного помещения,
- Высота - от 35-ти см до 1,5 м. Высокие (вертикальные) радиаторы устанавливаются в комнатах, имеющих небольшую площадь и высокие потолки, так как их технические характеристики позволяют нагревать ими большой объем воздуха.
Конструкция и возможности дизайна
Чугунные батареи обычно составляются из литых частей путем внутреннего крепления с помощью ниппелей с герметизацией всех стыков силиконовыми либо паронитовыми прокладками. При ребристой или узорной внешней поверхности радиатора внутренние каналы для воды делаются круглой либо эллипсоидной формы. По их количеству (1 или 2) радиаторы различаются:
- Одноканальные,
- Двухканальные.
Знакомые всем радиаторы из чугуна советского времени красотой не отличаются, поэтому их чаще всего прячут под красивыми экранами для отопления, по возможности не уменьшающими мощность системы отопления. Современные же приборы украшены изысканными узорами (чугун художественного литья) и выглядят роскошно в помещении любого дизайна.
Объем теплоносителя
Теплоноситель для чугунных радиаторов подходит любой, так как он химически пассивен к различным агрессивным веществам. Также летом, когда производится слив воды из систем центрального отопления, чугунные батареи не проржавеют изнутри в контакте с воздухом, что продлевает срок их службы на десятилетия.
В среднем для стандартной чугунной батареи требуется не более 1 литра воды. Это все же больше, чем для других приборов (например, для алюминиевых нужен объем воды всего 0,4 л).
Вес 1 секции
Чугунные приборы относятся к группе наиболее тяжелых. Вес одной секции колеблется от 3,5 кг до 6,5 кг и более. Именно поэтому для них требуется наличие (по возможности) капитальной стены и более прочное крепление. Для облегченных стен при их установке используются напольные подставки, которые берут основной вес конструкции на себя, и кронштейны с двусторонним креплением к стене.
Срок службы
Чугунные радиаторы придуманы более 150-ти лет назад и были первопроходцами в установке систем парового отопления. Такой большой «стаж» службы на благо человечества показал, что при соответствующем уходе они могут исправно работать более 50-ти лет. Этот срок может продлеваться благодаря своевременной промывке и покраске приборов соответствующими красящими веществами, препятствующими их коррозии. Если же вы по мере изнашиваемости будете менять межсекционные прокладки, то срок службы ваших радиаторов будет практически бесконечен.
Недостатки
При наличии множества положительных качеств технические возможности чугунных радиаторов все же не бесконечны. У них имеются несколько недостатков:
- Инертность. Величина этой характеристики достаточно высока, что объясняет медленное нагревание чугунного прибора. Правда, эта величина может включаться также и в положительные технические характеристики, так как медленное остывание батареи дает гарантию долгого сохранения тепла даже при выключенных котлах.
- Увеличение затрат на топливо для обогревательных котлов, т.к. им нужен большой объем теплоносителя. Правда, эти затраты могут компенсироваться за счет инертности приборов.
- Требуют регулярной промывки, так как на шероховатой внутренней поверхности радиатора могут оседать взвеси из воды, используемой в системе отопления.
Подсчет секций
Число секций чугунных радиаторов, которые вы будете устанавливать, напрямую зависит от того, какова его теплоотдача и объемные характеристики помещения. В основном здесь учитывается площадь комнаты, но немаловажно и то, какова высота потолка, сколько в помещении окон и дверей и т.п. При стандартных условиях (потолки не выше 3-х м) требуемая мощность высчитывается из расчета 1 кВт энергии на каждые 10 м2. Далее характеристики техпаспорта прибора и простой арифметический расчет дадут количество требуемых вам секций. При наличии нестандартных условий достаточно будет добавить 1-2 лишние секции.
Внимание! Даже при наличии опыта по установке радиаторов лучше для этого вызвать соответствующие службы, особенно для реконструкции систем центрального отопления. Это гарантирует качество монтажа и большой срок службы системы.
Задача 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 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?
Основная задача радиаторов отопления – передача тепловой энергии от системы отопления в квартиру. Эффективность определяется теплопроводностью материала, т.е. тепловыми потерями.
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.
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 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:
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:
- ΔT – температурный напор системы.
- Коэффициент теплопроводности радиатора (k).
- Площадь секций (S).
Расчет мощности проводится по формуле:
Возьмем в качестве примера систему с эффективным нагревом теплоносителя и для комнатной температуры 22°С:
- Материал изготовления – сталь (k=52 Вт/(м*К).
- Площадь – 1,125*0,57= 0,64 м².
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.
Способы подключения радиаторов
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.
Изменение теплоотдачи радиаторов (k)
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.
Несмотря на появление на рынке большого ассортимента различных отопительных приборов, чугунная их разновидность все еще в тренде, что не удивительно, поскольку они имеют много преимуществ.
Кроме того, каждый, кто родом из Союза обязательно знаком с радиаторами данного типа, поскольку про другие в те времена просто никто не знал. выделяет надежность и долговечность материала, а также не прихотливость в эксплуатации.
Мало кто знает, что впервые радиатор данного типа появился более ста лет назад, а изобрел его Франц Сан-Галли в Санкт Петербурге в 1855 году.
Изобретение так пришлось по душе людям, что начало набирать популярность. Еще в начале 20 века чугунные радиаторы по внешнему виду очень напоминали современные аналоги.
Однако, активно внедрялись новые технологии, что привело к появлению на рынке алюминиевых и биметаллических радиаторов отопления. Вместе с тем, популярность чугунных батарей все еще высока и только растет, поскольку они надежны и практичны.
Плюсы использования данного типа радиаторов:
- Их секции устойчивы к коррозийным процессам. Чугун относится к разновидности материалов, практически не подверженным коррозии. Они запросто могут выдержать температуру порядка 150 градусов, что позволяет их применять в паровых системах.
- Невосприимчивость к некачественному теплоносителю. Это означает, что наличие в нем камешков, частиц ржавчины, или повышенный уровень рН не поцарапают чугун.
- Толщина стенок батарей довольно не малая, что позволяет вне зависимости от того, какой объем имеет изделие, сделать его долговечным. Данный тип радиаторов является идеальным для открытых систем отопления.
Дополнительные плюсы радиаторов из чугуна:
- Великолепная способность аккумуляции тепла. Характерно то, что по прошествии часа после отключения радиатора остаточная теплоотдача составляет 30%. А аналоги из других металлов не могут похвастать столь выдающимися показателями.
- За счет большого внутреннего сечения крайне редко необходимо проводить их чистку.
- Долгий срок службы изделия, несколько десятилетий, вне зависимости от того, какой объем воды они имеют. А если использовать очищенную воду, то такой радиатор запросто выдержит столетнюю эксплуатацию без каких-либо сложностей.
Слабые места чугунной батареи:
- При большом количестве положительных сторон у данных батарей самым главным недостатком является большой вес. Поэтому, если у вас в доме не работает лифт, а вы решили поменять батареи на чугунные, вам можно только посочувствовать. И это, в свою очередь ограничивает их спектр применения, поскольку при монтаже на гипсокартонную конструкцию такого радиатора следует быть крайне осторожным, чтобы избежать обрушения. Ряд производителей такой продукции комплектуют ее ножками для установки на пол, что расширяет спектр действия.
- Несовременный дизайн также оказывает влияние на популярность, поскольку такие радиаторы подойдут далеко не к каждому интерьеру.
Расчет
Для того, чтобы узнать мощность, следует знать параметры радиаторов. У стандартных моделей межосевое расстояние 500 или 300 мм.
Однако, можно встретить на рынке и модели с расстоянием 800 мм, и средние - 350 мм. По ширине секции могут быть 35-60 мм, а глубине - 92, 99, 110 мм. Для просчета мощности можно воспользоваться одной простой формулой, в которой на каждые 1м2 помещения необходимо 100 Вт тепловой мощности.
К примеру, если площадь помещения составляет 25 м2, необходимо использовать радиаторы, мощность которых составляет 25*100=2500 Вт. Если, же 1 секция радиатора будет иметь среднюю мощность 180 Вт, то для отопления этой комнаты необходимо использовать 14 секций.
Примите к сведению: выполняя расчет мощности батареи, нужно учитывать площадь помещения, мощность отопительного прибора и другие параметры.
К примеру, в угловой комнате количество секций необходимо увеличить на 25%. Если же в комнате установлены стеклопакеты, энергозатраты снижаются на 10%.
Применение чугунных батарей для отопления современных помещений
выпускают с многослойным порошковым покрытием очень высокого качества.
А если учесть высокую толщину стенки и внутренний защитный слой, то это позволяет значительно увеличить срок эксплуатации батарей.
Высокая степень инертности позволяет чугунным радиаторам оставаться горячими без циркуляции носителя. Так, существует специальная таблица, в которой приводятся данные показатели. Радиаторы, изготовленные с высокомарочного литейного чугуна отлично себя зарекомендовали в условиях с повышенной кислотностью и загрязненностью теплоносителя.
Рабочее давление
Касательно рабочего давления чугунных батарей следует сказать, что сюда относится максимальное давление воды, которое он сможет выдержать. Как правило, показатели составляют порядка 15 Атмосфер.
А теплоотдача показывает размер мощности батарей. Поэтому, чем большее значение квт он имеет, тем большая у него теплоотдача. На сегодняшний день используются радиаторы, у которых количество теплоотдачи на одну секцию равняется 100-200 Вт.
Однако, на практике часто случается так, что производители завышают данные показатели, поэтому следует тщательно изучать предложения на рынке.
Полезно знать: при неправильно подобранной тепловой мощности, в комнате будет очень жарко, что приведет к дополнительному проветриванию и образованию сквозняков.
Помимо этого, перегретая поверхность радиатора будет сжигать кислород, снижать влажность и раздражать слизистые покровы человека. И наконец, неправильно подобранная мощность будет провоцировать постоянные температурные скачки.
Подводя итоги, можно сказать, что теплоотдача одной секции чугунной батареи - это номинальная мощность радиатора. Этот показатель необходимо использовать при расчете мощности отопления в целом. Если известен размер площади и конфигурация комнаты, то можно произвести довольно точный расчет отопительной системы.
Смотрите видео, в котором специалист разъясняет нюансы подсчета мощности радиаторов отопления: