Współczynnik przenikania ciepła jednej sekcji grzejnika aluminiowego. Jak obliczyć przenikanie ciepła akumulatorów grzewczych
1.
2.
3.
4.
5.
Do grzejników jednego z najważniejsze cechy jest przenoszenie ciepła. Ponadto ważna jest dla nich obojętność cieplna materiałów produkcyjnych i ich pojemność cieplna.
Grzejniki wykonane z żeliwa, takie jak na zdjęciu, są zwykle instalowane w instalacjach centralnego ogrzewania. Te produkty:
- różnią się mocą cieplną wystarczającą do zapewnienia dobre ogrzewanie;
- mieć kompaktowe wymiary;
- wytrzymywać dopływ chłodziwa pod wysokim ciśnieniem;
- nie boją się procesów korozyjnych.
Dla obiektywizmu należy zauważyć, że przenikanie ciepła żeliwnych grzejników, na przykład modelu MC140, jest niższe niż w przypadku produktów bimetalicznych lub aluminiowych, ale ponieważ żeliwo zatrzymuje ciepło przez dłuższy czas, temperatura w pomieszczenie podczas procesu ogrzewania stopniowo się zmniejsza, a także powoli rośnie.
Jaki powinien być grzejnik żeliwny?
Dziś na rynku materiałów budowlanych grzejniki firmy różne materiały, ale żeliwo jest nadal poszukiwane.Jeśli wybór padł na produkty żeliwne, przede wszystkim należy zwrócić uwagę na następujące parametry:
- na ciśnienie robocze - dzięki temu wskaźnikowi możesz dowiedzieć się, jakie ciśnienie płynu chłodzącego (zwykle wody) wytrzymuje dany grzejnik. Im wyższy budynek, tym większego ciśnienia potrzebuje urządzenie grzewcze, aby uzyskać skuteczne rezultaty;
- do pracy reżim temperaturowy- to znaczy optymalna temperatura dla chłodziwa na wlocie i wylocie układu podczas każdego ogrzewania. Przykładowo wartość 90/70 oznacza, że temperatura na wlocie chłodziwa powinna wynosić 90°C, a temperatura na wylocie 70°C;
- od wielkości powierzchni promieniowania cieplnego;
- na wskaźniku przenikania ciepła grzejników żeliwnych tego modelu. Wskaźnik ten wskazuje ilość ciepła wydzielaną przez sekcję akumulatora w czasie, gdy znajduje się w niej płyn chłodzący, aż do opuszczenia chłodnicy.
Ponadto płyn chłodzący częściowo traci ciepło podczas przemieszczania się z kotła grzewczego w kierunku grzejników, ponieważ podczas instalowania podgrzewania wody instalowany jest masywny i długi rurociąg.
Aby ogrzać ciecz chłodzącą do temperatury 90°C, kocioł musi mieć dużą moc. W prywatnych gospodarstwach domowych preferowane są zazwyczaj generatory ciepła o małej mocy, dlatego ich systemy grzewcze pracują w niskich temperaturach, a aby zapewnić komfortowe warunki życia, zwiększa się liczbę sekcji w grzejnikach.
Nowoczesne akumulatory żeliwne można składać z wymaganej liczby sekcji. Na przykład model grzejnika 1K60P-500 składa się z płaskich płyt, z których każda ma moc zaledwie 70 W i powierzchnię grzewczą 0,116 m². Ale przenikanie ciepła akumulatorów żeliwnych zmontowanych z tych płyt jest znacznie większe niż w przypadku „akordeonów” znanych wielu konsumentom. Ten wirtualnie formowany panel grzewczy zapewnia szeroki przepływ ciepła.
Wskazane jest wybranie wymaganej energii cieplnej na podstawie obliczeń wykonanych przez specjalistów z organizacji projektowych dla konkretnego pomieszczenia. Ponadto można kupić gotowe grzejniki, które składają się z innej (4-6-8-12) liczby żeberek.
Rzeczywiste odprowadzanie ciepła z sekcji akumulatora
Przenikanie ciepła przez jedną sekcję grzejnika żeliwnego musi zostać wskazane przez producenta w karcie technicznej produktu. Ale często po instalacji System grzewczy Po pewnym czasie, w tych samych warunkach pracy, dom staje się znacznie chłodniejszy. Przyczyn tego problemu może być kilka, ale w większości przypadków okazuje się, że rzeczywista wymiana ciepła jest w rzeczywistości mniejsza niż wskazano w karcie katalogowej.Q = Kх Fх ∆Т, gdzie
K - współczynnik przenikania ciepła;
F - powierzchnia ogrzewania powierzchniowego;
∆T jest różnicą temperatur, wyznaczaną na podstawie obliczeń - (0,5 x (cyna + tout) - cyna), w której:
Cyna - temperatura płynu chłodzącego na wlocie chłodnicy;
tout - temperatura wody na wylocie chłodnicy;
cyna - średnia temperatura pokojowa.
Przykładowo temperatura płynu chłodzącego na wlocie wynosi 90°C, a na wylocie - 70°C, gdy temperatura powietrza w pomieszczeniu wynosi 20°C. Wtedy ∆T = 0,5x (90 + 70) - 20 = 60°C
Często, gdy instalowane są akumulatory żeliwne, przenikanie ciepła jest niższe niż deklarowane, ponieważ ciśnienie chłodziwa nie spełnia potrzeb systemu lub rurociąg podwodny jest zbyt długi. Innym powodem może być niewystarczająca jakość izolacji. Nie można przewidzieć takich okoliczności przy określaniu przenikania ciepła żeliwnych produktów grzewczych podczas badań w warunkach laboratoryjnych.
Aby zapewnić wymaganą temperaturę płynu chłodzącego na wlocie chłodnicy, należy zachować ostrożność i zamontować dodatkowe urządzenie grzewcze, ponieważ nie zawsze jest możliwe utrzymanie temperatury 90°C.
Jak zaoszczędzić na ogrzewaniu
Wskazane jest rozsądne podejście do kwestii oszczędzania, ponieważ nie można ciąć kosztów na tym, czego nie należy. Grzejniki należy kupować z rezerwą. Jeśli obniżysz poziom ogrzewania w pomieszczeniu, możesz skorzystać zawory odcinające lub obniżając temperaturę płynu chłodzącego, wówczas rzeczywiste przenoszenie ciepła przez akumulator można zwiększyć jedynie poprzez zwiększenie powierzchni grzewczej. Innymi słowy, konieczne jest zwiększenie liczby „żeberek” w grzejnikach.Wspomniano już wcześniej, że często rzeczywisty współczynnik przenikania ciepła odbiega od tego, co napisał producent, gdyż został on wyliczony w laboratorium. Na przykład, jeśli weźmiemy sekcję chłodnicy MS-140, w praktyce ustalono, że wskazana na niej moc 160 W przy temperaturze płynu chłodzącego w układzie 50-60 stopni nie będzie odpowiadać deklarowanemu parametrowi. Rzeczywisty transfer ciepła przez żeliwną sekcję grzejnika tego modelu będzie nie większy niż 50 W.
Aby rozwiązać problem, należy skorzystać z powyższych obliczeń, zgodnie z którymi im niższa temperatura płynu chłodzącego, tym większa powinna być powierzchnia powierzchni emitującej ciepło akumulatora. Przy ∆T = 60°C należy zakupić grzejnik o wysokości 0,5 x 0,52 metra, a przy ∆T równej 30°C - 0,5 x 1,32 metra.
Jak zwiększyć wymianę ciepła grzejników
Kiedy w domu lub mieszkaniu instalowane są stare, klasyczne baterie żeliwne, z biegiem czasu może się okazać, że przy wymaganej temperaturze w systemie i przy wystarczającej liczbie sekcji urządzenia grzewcze nie radzą sobie ze swoją funkcją.Oznacza to, że albo rurociąg, albo grzejniki są zatkane, albo nałożono na nie kilka warstw farby. Możliwe jest również, że zawory na rurach prowadzących do akumulatorów są za ciasne. Jeśli się nie obracają, należy skontaktować się z hydraulikiem - grzejniki mogą się nie nagrzewać z powodu niewystarczającego dopływu płynu chłodzącego do nich.
Gdy farba została nałożona kilkoma warstwami lub oddzieliła się od metalu, należy ją usunąć skrobakiem, a następnie zagruntować obrobioną powierzchnię. Następnie użyj wysokiej jakości ciemnej emalii silikonowej, nakładając ją w dwóch warstwach, po wyschnięciu pierwszej farby. Przenikanie ciepła przez grzejniki żeliwne o gładkiej i ciemnej powierzchni wzrasta o co najmniej 10%.
Chociaż jasne powierzchnie wyglądają bardziej estetycznie, odbijają ciepło, szczególnie jeśli są błyszczące, dlatego rozsądniej jest preferować ciemną farbę. Ale jeśli grzejniki są pomalowane na jasne kolory, za urządzeniami można zainstalować ekrany odblaskowe. Wykonywane są niezależnie z grubej tektury lub sklejki, oklejane folią lub malowane srebrem.
W przypadku, gdy w akumulatorze znajdują się zimne sekcje, obieg płynu chłodzącego jest wyraźnie zaburzony. Główną przyczyną problemów jest gromadzenie się rdzy i osadów w dolnej części urządzenia. Pomocne może być delikatne pukanie w chłodnicę.
Jest inny sposób na pozbycie się brudu: umieść go pod zimną częścią akumulatora. Urządzenie ogrzewcze na przykład włączona kuchenka elektryczna. Gdy woda na dnie grzejnika się nagrzeje, rozpocznie się ruch wirowy, dzięki któremu cały brud zostanie usunięty z zatkanego obszaru systemu.
Temperatura w mieszkaniu może spaść, jeśli zmniejszy się ciśnienie płynu chłodzącego pochodzącego z kotłowni lub po wymianie baterii przez sąsiadów i zwężeniu pionu ciepłej wody. Często zdarza się to podczas instalowania systemu „ciepłej podłogi” lub mieszkańcy piętra powyżej lub poniżej zainstalowali ogrzewanie na loggii lub balkonie.
Wybór ilości sekcji
W przypadku wybrania żeliwnych grzejników, przenikanie ciepła zależy również od właściwości techniczne lokalu, w którym planują występować. Wyniki obliczeń dla pomieszczeń narożnych i nienarożnych, a także tych o różnych wysokościach sufitów i rozmiarach okien będą się znacznie różnić.Ważnymi parametrami przy określaniu wymaganej mocy akumulatorów są:
- powierzchnia pokoju;
- wysokość sufitu;
- lokalizacja pokoju (nie róg/narożnik);
- podłoga;
- obecność w lokalu dodatkowe urządzenia ogrzewanie (klimatyzacja, kominek itp.);
- liczba okien w pomieszczeniu, ich wielkość, materiał wykonania (drewno, okna z podwójnymi szybami);
- jakość izolacji ścian domu (zewnętrzna, wewnętrzna);
- obecność przestrzeni na poddaszu i jej izolacja termiczna.
Niemożliwe jest samodzielne uwzględnienie wszystkich niuansów i prawidłowe obliczenie niezbędnych parametrów bez specjalnej wiedzy, dlatego w przypadku rozwiązania projektowego rozsądniej jest zwrócić się do specjalistów dobrze zorientowanych w tym zagadnieniu.
Film o przenoszeniu ciepła z grzejników żeliwnych:
Aluminiowe grzejniki segmentowe
W warunkach rosyjskich, gdzie zima trwa około sześciu miesięcy, a czasem nawet dłużej, wystarczająca temperatura w pomieszczeniu jest warunkiem komfortu. Znane grzejniki żeliwne doskonale radzą sobie z tym zadaniem. Ich historia rozpoczęła się od niepamiętnych czasów – gdy tylko stało się możliwe ogrzewanie domów za pomocą pary lub gorąca woda. Jednak ich wygląd już dawno przestał zadowalać konsumentów, a na rynku pojawiły się bardziej reprezentacyjne nowości. Na przykład, którego przenikanie ciepła nie jest gorsze niż w przypadku żeliwa.
Rodzaje urządzeń grzewczych
Istotą każdego systemu grzewczego jest stworzenie komfortowej dla człowieka temperatury w pomieszczeniu. Waha się w granicach 18-22 stopni powyżej zera. Rury i urządzenia grzewcze nagrzewają się gorąca woda, oddają ciepło do otaczającej przestrzeni. W tym przypadku istotną rolę odgrywa materiał, z którego wykonane są grzejniki, a także ich konstrukcja i rodzaj systemu grzewczego.
Ona może być:
- scentralizowany
- autonomiczny
W zależności od schematu ogrzewanie dzieli się na:
- zależny
- niezależny
Inny rodzaj separacji systemów grzewczych opiera się na metodzie obiegu chłodziwa:
- naturalny
- wymuszony
Pod względem materiału istnieje kilka rodzajów grzejników:
- żeliwo
- stal
- aluminium
- miedź
- bimetaliczny
- typ konwektora
Trochę więcej szczegółów
Ogrzewanie centralne oznacza, że ciepło dostarczane jest do domów rurami z kotłowni zlokalizowanej w pewnej odległości od urządzeń grzewczych.
W przypadku autonomicznego lub „lokalnego” ogrzewania źródło ciepła - kocioł grzewczy - znajduje się bezpośrednio w domu, a z niego gorąca woda rozprowadzana jest rurami do grzejników. Obwód zależny polega na tym, że gorąca woda o temperaturze około +150 stopni w jednostce sterującej jest rozcieńczana zimna woda do +90+100 stopni, po czym wchodzi do rur i grzejników.
W niezależnym obwodzie gorąca woda jest przesyłana do podgrzewacza wody. Jest tu dzięki niej wysoka temperatura służy jako źródło ciepła dla wody krążącej w rurach i grzejnikach. Jednocześnie gorąca woda o temperaturze +150 stopni nie ma kontaktu z zimniejszą wodą służącą do ogrzewania pomieszczeń i posiadającą wskaźnik +90+100 stopni.
Naturalny obieg opiera się na różnej gęstości zimnej i ciepłej wody. W rezultacie zimna woda wchodząc do kotła grzewczego, wypycha cieplejszy. A dzięki danemu nachyleniu rur, te ostatnie są rozprowadzane grawitacyjnie przez rurociąg i urządzenia grzewcze. Wymuszony lub sztuczny obieg odbywa się za pomocą sprzętu pompującego.
Rodzaje urządzeń grzewczych
Z założenia grzejniki mogą być:
- żebrowany
- płyta
- w postaci okrągłych rur
- sekcyjny
- rurowy
Żeliwne urządzenia grzewcze
Grzejnik żeliwny (akumulator)
Do niedawna tradycyjne żeliwne grzejniki segmentowe były praktycznie jedynymi urządzeniami do ogrzewania pomieszczeń. Teraz dostępne są produkty wykonane z bimetalu, stali i aluminium. Każdy z nich ma swoje zalety i wady. Pomimo tego, że grzejniki aluminiowe dość dobrze przewodzą ciepło, grzejniki żeliwne nadal pod wieloma względami je przewyższają.
Ich główną zaletą jest wysoka odporność na korozję wynikająca z grubości ścianek. I stąd ta duża waga. Właściwości antykorozyjne żeliwa wynikają z faktu, że żeliwo szare stosowane w tych wyrobach składa się z żelaza i węgla, co jest odporne na procesy utleniania i reakcje elektrochemiczne.
Woda w instalacji grzewczej zawiera tlen i pewne dodatki chemiczne w postaci zasad, które eliminują ryzyko tworzenia się kamienia wewnątrz rur i grzejników. Żeliwo jest odporne zarówno na środowisko tlenowe, jak i zasadowe, czego nie można powiedzieć o aluminium.
Do zalet grzejników żeliwnych zalicza się:
- trwałość
- wytrzymałość
- większa drożność przekroju
- wysoki transfer ciepła
- zdolność do wytrzymania wysokie ciśnienie płyn chłodzący osiągający 18 atmosfer
Świetne grzejniki
Trwałość produktów żeliwnych została sprawdzona przez czas. Urządzenia te nadal można spotkać w wielu mieszkaniach, które służą już wiele dziesięcioleci bez żadnych wycieków. Jeśli tak się stanie, nie mają one nic wspólnego z samym żeliwem. Powodem jest zazwyczaj złe połączenie poszczególnych odcinków lub słaba jakość połączeń stalowe rury. Ale nigdy nie było przypadków zniszczenia samego żeliwa.
Duży przekrój poprzeczny grzejników żeliwnych zapewnia doskonałe wydajność przez wiele lat. Nawet jeśli na ścianach wewnętrznych tworzą się osady, nie zakłócają one przepływu chłodziwa, a zatem nie odgrywają znaczącej roli w spadku ciśnienia w sieci.
Przenikanie ciepła przez żeliwo jest nieco niższe w porównaniu do produktów bimetalicznych, ale podgrzane żeliwo stygnie wolniej niż stal lub aluminium. Duży akumulator dłużej zatrzymuje ciepło w domu w przypadku awarii zasilania w ciepło. A możliwość ułożenia grzejnika w dowolną liczbę sekcji to realna szansa na osiągnięcie pożądanej temperatury w każdym pomieszczeniu.
Ważny! Do zalet grzejników żeliwnych należy fakt, że oddają one ciepło w postaci promieniowania o niskiej częstotliwości, bardziej znanego organizmowi ludzkiemu.
Istotną wadą urządzeń żeliwnych jest ich nieestetyczny wygląd i duża waga. Jednak w Ostatnio Pojawiły się produkty o ulepszonych wzorach, choć ich ceny nie są przystępne dla każdego konsumenta. Rozwój technologii umożliwił produkcję wyrobów żeliwnych o mniejszej masie i objętości kształtowników. Mają mniejszą bezwładność cieplną i można z nimi stosować termostaty.
Grzejniki aluminiowe
Grzejnik aluminiowy
Rozważając Różne rodzaje grzejniki, nie dotykamy grzejników miedzianych, ponieważ praktycznie nie są one używane ze względu na wysoki koszt i złożoność instalacji. Dlatego pytanie, który grzejnik jest lepszy - aluminium czy miedź - można uznać za rozwiązany. Jednocześnie oba metale nie są zalecane do stosowania w scentralizowanych systemach zaopatrzenia w ciepło, ponieważ dodatki w płynie chłodzącym szybko uszkadzają urządzenia aluminiowe i miedziane.
Można je stosować tylko tam, gdzie istnieje stała kontrola nad składem chłodziwa lub w systemy autonomiczne domy prywatne.
Zaletą wyrobów aluminiowych jest ich atrakcyjny wygląd, zbliżony do bimetalicznych. Wysoki transfer ciepła takich urządzeń wynika z dużej liczby żeberek. Ich łączna powierzchnia wraz z częściami płaskimi wynosi czasami 0,5 m2. W tym przypadku 50% ciepła w pomieszczeniu pochodzi z promieniowania, a kolejne 50% z konwekcji ciepłego powietrza. Głowice termiczne do kontroli temperatury mogą zmniejszyć straty energii cieplnej o 20-30%.
Grzejniki aluminiowe mają inne pozytywne właściwości:
- niska cena
- wysoki transfer ciepła
- dobra przepuszczalność rur międzykolektorowych
- lekka waga
- zdolność wytrzymywania ciśnienia do 18 atmosfer
Konstrukcję grzejników aluminiowych reprezentują gładkie panele połączone wieloma żebrami. Odległość między panelami może być różna, dlatego zawsze możesz wybrać opcję pasującą do wnętrza i wielkości pomieszczenia. Każda sekcja posiada kolektor górny i dolny, które umożliwiają usunięcie nagromadzonego powietrza. Spośród produktów dostępnych obecnie na rynku istnieje duże zapotrzebowanie na te, które harmonijnie pasują do każdego wnętrza.
Notatka! Jeśli w systemie grzewczym nie ma płynu chłodzącego, zaleca się wyłączenie grzejnika za pomocą zawory odcinające aby uniknąć powstawania korozji. Po wyłączeniu należy koniecznie otworzyć zawór odpowietrzający.
Grzejniki bimetaliczne
Grzejniki bimetaliczne
Urządzenia te należą również do sekcyjnych urządzeń grzewczych. Łączą w sobie pozytywne właściwości stali i aluminium:
- trwałość
- wytrzymałość
- doskonałe odprowadzanie ciepła
- odporność na agresywne środowisko chłodziwa
- nowoczesny design
Ale dodatkowo grzejniki bimetaliczne charakteryzują się zwiększoną odpornością na korozję ze względu na to, że aluminium nie ma kontaktu z wodą. Są również w stanie wytrzymać wysokie ciśnienie w układzie. Wytrzymałość i niezawodność produktów bimetalicznych wiąże się ze stosowaniem uszczelek paronitowych w ich produkcji. Stosowane są także w rurociągach przemysłowych.
Mały przekrój kanałów, którymi krąży czynnik chłodzący, pozwala na zmniejszenie jego objętości, co pozytywnie wpływa na pracę termostatów. Jednocześnie konstrukcja grzejników bimetalicznych jest prosta w konstrukcji i nie zawiera wnęk, w których mogłoby gromadzić się powietrze.
Elementy chłodnicy
Nowoczesny rynek oferuje produkty wielu producentów. Jednak w niektórych modelach zastosowano materiał, który nie jest najwyższej jakości. Lub ich projekt nie odpowiada Twojemu gustowi. Jednak takie grzejniki kosztują mniej niż ich odpowiedniki wyższej jakości.
Rozwiązanie problemu wyboru akumulatory bimetaliczne ogrzewanie zależy od:
- sytuacja finansowa konsumenta
- cechy konstrukcyjne produktu
- wygląd
Wiodące pozycje na rynku zajmują producenci z Rosji i Włoch, wśród których jest wynalazca grzejników bimetalicznych - firma Sira. Nie ma zasadniczych różnic pomiędzy prezentowanymi modelami. Wyróżniają się jedynie grzejniki stalowe RIFAR MONOLIT i PILIGRIM. Te pierwsze są w stanie wytrzymać ciśnienie do 100 atmosfer, co absolutnie nie zdarza się w życiu codziennym. A te drugie mają rdzeń miedziany, który nie podlega korozji, szczególnie w autonomicznych systemach grzewczych.
Różnicę widać także w odległościach od środka do środka, które wahają się od 300 do 800 mm. Istnieją modele, w których połączenie z rurami odbywa się przez dolną rurę, która jest szeroko stosowana w autonomicznych systemach grzewczych. Istnieją również producenci, którzy wykonują zaokrąglone grzejniki na zamówienie. Jeśli chodzi o design, produkty różnią się kolorem, dzięki czemu możesz wybrać opcję, która najlepiej pasuje do Twojego wnętrza.
Stalowe urządzenia grzewcze
Grzejniki rurowe stalowe
Grzejniki stalowe mogą być wykonane w formie rejestrów z rur okrągłych lub w konstrukcji panelowej.
Produkty panelowe zyskały dużą popularność ze względu na swoje właściwości:
- niski koszt za kilowatogodzinę, co wskazuje na wydajność
- dobry projekt
- różnorodność rozmiarów
- wysoki transfer ciepła
Urządzenia te wykonane są w postaci dwóch płyt z wgłębieniami, które stanowią kolektory i kanały łączące. Obecność żeber pomiędzy płytami zwiększa efekt ogrzewania konwekcyjnego.
Grzejniki konwektorowe
Grzejnik typu konwektor
W przeszłości wyglądały baterie konwektorowe metalowa rura, na którym został zamontowany wielka ilość cienkie blachy stalowe. Pomieszczenie ogrzewane było ciepłym powietrzem krążącym pomiędzy tymi płytami. Teraz pojawiły się inne typy urządzeń konwektorowych. Są to podłoga i listwy przypodłogowe, wbudowane bezpośrednio w konstrukcję podłogi i ogrzewające dolne warstwy powietrza w pomieszczeniu.
Najczęściej stosuje się je w budynkach użyteczności publicznej lub tam, gdzie nie ma możliwości ich zabezpieczenia urządzenia montowane na ścianie na przykład ze szklanymi ścianami sięgającymi aż do podłogi.
Wniosek
Pomimo ogromnej różnorodności urządzeń grzewczych produkcji krajowej i zagranicznej, wykonanych z różne materiały, zasługują na największe zaufanie. Mają korzystne specyfikacje i rozsądny koszt. Szczególnie istotne jest ich zastosowanie w systemach grzewczych prywatnych domów wiejskich.
Jeśli zamierzasz zainstalować nowy system ogrzewania w domu lub rekonstrukcji starego, wówczas grzejniki żeliwne będą dobrym wyborem. Ich parametry techniczne – moc, żywotność, objętość i waga 1 sekcji i wiele więcej – zostały przetestowane przez pokolenia użytkowników. Dzięki temu masz okazję dowiedzieć się o nich absolutnie wszystkiego, począwszy od wyboru grzejnika w sklepie, aż po jego prawidłowy montaż i pielęgnację.
Cechy grzejników żeliwnych
Rozpraszanie ciepła
Z reguły za najważniejszy parametr uważa się wysoką wymianę ciepła lub moc cieplna. Przenikanie ciepła przez grzejniki żeliwne w porównaniu z akumulatorami o tych samych wymiarach wykonanymi z innych materiałów (bimetal, aluminium itp.) jest nieco niższe (charakterystyka wymiany ciepła aluminium jest około 1,5 razy wyższa). Jednak promiennikowa metoda ogrzewania pomieszczenia urządzeniami żeliwnymi (w przeciwieństwie do metody konwekcyjno-powietrznej w przypadku aluminiowych) obejmuje dużą powierzchnię pomieszczenia. Dzieje się tak z powodu jednoczesnego ogrzewania nie tylko powietrza, ale także pobliskich obiektów, które następnie niezależnie zaczynają emitować ciepło. Tak więc, mając średnią moc 1 sekcji około 110 watów, żeliwo może zapewnić więcej ciepła niż grzejniki innych typów o tej samej mocy.
Ciekawy! Zagraniczne modele grzejników żeliwnych dostępne obecnie na rynku sprzętu grzewczego mają gładszą powierzchnię wewnętrzną i zewnętrzną, dzięki czemu ich moc jest nieco większa niż ich krajowych odpowiedników.
Ciśnienie i temperatura robocza
Grzejniki żeliwne mają dość grube ścianki, dzięki czemu wytrzymują nagłe wzrosty ciśnienia wody i nie boją się uderzeń hydraulicznych. Ta właściwość pozwala na ich bezproblemowe stosowanie w dowolnych systemach grzewczych, zarówno autonomicznych, jak i z centralnym doprowadzeniem chłodziwa.
Ponadto żeliwo z łatwością wytrzymuje temperatury powyżej 150 0 C. Woda stosowana jako chłodziwo nie boi się nawet swojej temperatury wrzenia.
Wymiary jednej sekcji
Standardowe wymiary jednej sekcji grzejnika żeliwnego są następujące: grubość - 9 cm, szerokość - 40 cm, wysokość - 58 cm, ale dla ułatwienia montażu w pomieszczeniach o różnych układach stosuje się grzejniki żeliwne o niestandardowych modyfikacjach również produkowane. Zatem wymiary liniowe 1 przekroju mogą wahać się w następującym zakresie:
- Grubość (głębokość) - od 50 do 140 mm,
- Szerokość - do 1,5 metra, a szerokość baterii wielosekcyjnej uzależniona jest od ilości energii potrzebnej do ogrzania konkretnego pomieszczenia,
- Wysokość - od 35 cm do 1,5 m. Wysokie (pionowe) grzejniki instaluje się w pomieszczeniach o małej powierzchni i wysokich sufitach, ponieważ ich właściwości techniczne pozwalają na ogrzanie dużej ilości powietrza.
Możliwości konstrukcyjne i projektowe
Baterie żeliwne składają się zwykle z części odlewanych poprzez wewnętrzne mocowanie za pomocą nypli i uszczelnianie wszystkich połączeń uszczelkami silikonowymi lub paronitowymi. W przypadku żebrowanej lub wzorzystej powierzchni zewnętrznej grzejnika wewnętrzne kanały wodne są okrągłe lub elipsoidalne. Grzejniki różnią się liczbą (1 lub 2):
- Pojedynczy kanał,
- Dwukanałowy.
Znane grzejniki żeliwne z czasów radzieckich nie są szczególnie piękne, dlatego najczęściej ukrywa się je pod pięknymi ekranami grzewczymi, które w miarę możliwości nie zmniejszają mocy systemu grzewczego. Nowoczesne urządzenia ozdobione są wyszukanymi wzorami (artystyczne żeliwo) i wyglądają luksusowo w pomieszczeniu o dowolnym wystroju.
Objętość płynu chłodzącego
Do grzejników żeliwnych nadaje się każdy płyn chłodzący, ponieważ jest on chemicznie pasywny w stosunku do różnych agresywnych substancji. Również latem, kiedy z instalacji spuszczana jest woda centralne ogrzewanie akumulatory żeliwne nie rdzewieją od wewnątrz w kontakcie z powietrzem, co wydłuża ich żywotność o dziesięciolecia.
Średnio jak na standard akumulator żeliwny nie potrzeba więcej niż 1 litr wody. To wciąż więcej niż w przypadku innych urządzeń (na przykład aluminiowe wymagają objętości wody zaledwie 0,4 litra).
Waga 1 sekcji
Urządzenia żeliwne należą do najcięższych. Waga jednej sekcji waha się od 3,5 kg do 6,5 kg lub więcej. Dlatego wymagają (jeśli to możliwe) trwałej ściany i trwalszego mocowania. W przypadku lekkich ścian podczas ich montażu stosuje się stojaki podłogowe, które przejmują główny ciężar konstrukcji oraz wsporniki z dwustronnym mocowaniem do ściany.
Dożywotni
Grzejniki żeliwne zostały wynalezione ponad 150 lat temu i były pionierami w montażu systemów ogrzewanie parowe. Tak długie „doświadczenie” służby na rzecz ludzkości pokazało, że przy należytej staranności mogą one prawidłowo funkcjonować przez ponad 50 lat. Okres ten można wydłużyć dzięki terminowemu myciu i malowaniu urządzeń odpowiednimi barwnikami zapobiegającymi ich korozji. Jeśli wymienisz uszczelki skrzyżowań w miarę ich zużycia, żywotność grzejników będzie prawie nieskończona.
Wady
Jeśli jest ich wielu pozytywne cechy Możliwości techniczne grzejników żeliwnych nie są nieograniczone. Mają kilka wad:
- Bezwładność. Wartość tej cechy jest dość wysoka, co wyjaśnia powolne nagrzewanie się urządzenia żeliwnego. To prawda, że wartość tę można również uwzględnić w pozytywnych cechach technicznych, ponieważ powolne chłodzenie akumulatora gwarantuje długotrwałe utrzymanie ciepła nawet przy wyłączonych kotłach.
- Zwiększone koszty paliwa do kotłów grzewczych, ponieważ potrzebują dużej ilości chłodziwa. To prawda, że koszty te można zrekompensować ze względu na bezwładność urządzeń.
- Wymagają regularnego spłukiwania, ponieważ zawiesiny z wody używanej w instalacji grzewczej mogą osadzać się na szorstkiej wewnętrznej powierzchni grzejnika.
Liczenie sekcji
Liczba sekcji grzejników żeliwnych, które zainstalujesz bezpośrednio, zależy od ich wymiany ciepła i charakterystyki objętościowej pomieszczenia. Zasadniczo bierze się pod uwagę tutaj powierzchnię pomieszczenia, ale ważne jest również, jaka jest wysokość sufitu, ile okien i drzwi jest w pomieszczeniu itp. W warunkach standardowych (stropy nie wyższe niż 3 m) wymaganą moc oblicza się w oparciu o stawkę 1 kW energii na każde 10 m2. Co więcej, charakterystyka arkusza danych urządzenia i proste obliczenia arytmetyczne pozwolą Ci uzyskać wymaganą liczbę sekcji. Jeśli istnieją niestandardowe warunki, wystarczy dodać 1-2 dodatkowe sekcje.
Uwaga! Nawet jeśli masz doświadczenie w montażu grzejników, lepiej w tym celu zadzwonić do odpowiednich służb, szczególnie w przypadku rekonstrukcji instalacji centralnego ogrzewania. Gwarantuje to jakość montażu i długą żywotność systemu.
Zadaniem każdego systemu grzewczego jest efektywne przekazywanie energii z czynnika chłodzącego (gorącej wody) do pomieszczenia. Ogrzewanie samymi rurami jest nieskuteczne, ponieważ mają one małą ogrzewaną powierzchnię. W tym celu stosuje się specjalne elementy systemu grzewczego -.
Grzejniki mają za zadanie zwiększyć przenikanie ciepła energii cieplnej zgromadzonej w instalacji do pomieszczenia. Są konstrukcją przekrojową lub monolityczną, wewnątrz której krąży chłodziwo. W systemie grzewczym grzejniki łączy się szeregowo lub równolegle.
Główne cechy grzejnika:
- Materiał wykonania.
- Typ konstrukcji.
- Wymiary gabarytowe (liczba sekcji).
- Rozpraszanie ciepła.
Ten ostatni jest istotnym wskaźnikiem, gdyż określa rzeczywistą ilość energii przekazanej z powierzchni grzejnika do pomieszczenia.
Co to jest wymiana ciepła i jak się ją określa?
Przenikanie ciepła to proces przekazywania energii cieplnej z nagrzanego ciała (grzejnika) do przestrzeni zewnętrznej (pomieszczenia). Wskaźnik ten mierzony jest w W. Od czego zależy przenikanie ciepła?
Głównym zadaniem grzejników jest przekazanie energii cieplnej z instalacji grzewczej do mieszkania. Wydajność zależy od przewodności cieplnej materiału, tj. straty ciepła.
Przewodność cieplna jest wskaźnikiem określającym stratę cieplną energii przechodzącej przez materiał o określonej objętości w ciągu 1 minuty. Mierzone w W/(m*K).
W tabeli 1 przedstawiono współczynniki przewodności cieplnej głównych materiałów stosowanych do produkcji grzejników.
Im wyższy ten wskaźnik, tym mniejsza będzie utrata ciepła podczas przenoszenia energii z chłodziwa do pomieszczenia. Jak widać, najlepszy materiał do produkcji grzejników jest to miedź. Jednak ze względu na wysoki koszt i złożoność technologiczną produkcji są one najmniej popularne. Najczęściej stosowane są modele stalowe lub aluminiowe. Często w projekcie stosuje się kombinację opisanych powyżej elementów.
Każdy producent podaje moc cieplną swoich produktów. Zależy to bezpośrednio od temperatury wody w instalacji grzewczej w części początkowej (wyjście z kotła) i końcowej (powrót do kotła) oraz temperatury w pomieszczeniu. Określone według wzoru:
Prawie wszyscy producenci wskazują różnicę temperatur w systemie na 90/70. Dla tej wartości transfer ciepła określa się w paszporcie grzejnika. Ale co, jeśli układ jest bardzo wydajny, a płyn chłodzący nie ma dużej różnicy temperatur na wlocie i wylocie?
Niezależne obliczenia przenikania ciepła
Aby obliczyć przenikanie ciepła (Q), musisz znać następujące parametry:
- ΔT – spadek temperatury układu.
- Współczynnik przewodności cieplnej grzejnika (k).
- Powierzchnia sekcji (S).
Obliczanie mocy odbywa się według wzoru:
Weźmy jako przykład system z wydajnym ogrzewaniem chłodziwa i temperaturą pokojową 22°C:
- Materiał produkcyjny – stal (k=52 W/(m*K).
- Powierzchnia – 1,125*0,57= 0,64 m².
W takim przypadku należy wziąć pod uwagę straty ciepła w pomieszczeniu, sposób podłączenia grzejników i miejsce ich montażu.
Dodatkowe czynniki wpływające na wymianę ciepła
Oprócz właściwości fizyczne grzejniki, istnieją również wskaźniki zewnętrzne, które mogą znacząco wpłynąć na jego wydajność.
Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę, jest sposób podłączenia grzejników. Rysunek 1 przedstawia możliwości podłączenia rur grzewczych i procentową stratę energii w tym przypadku.
Metody łączenia grzejników
Jak widać na rysunku, optymalny jest pierwszy sposób podłączenia, gdy rura wlotowa znajduje się u góry grzejnika, a rura wylotowa na dole, po drugiej stronie instalacji. Ale w rzeczywistości nie zawsze jest możliwe wykonanie tej metody, ponieważ wiele zależy od układu rurociągu grzewczego.
Istotny wpływ ma także miejsce montażu grzejnika względem konstrukcji okna. Na ryc. 2 pokazuje, jak będzie się zmieniać wymiana ciepła w zależności od instalacji.
Zmiana mocy cieplnej grzejników (k)
Przy maksymalnej izolacji grzejników zachowane jest ich przenoszenie ciepła, ponieważ energia w wyniku odbicia od dodatkowych powierzchni jest częściowo zwracana na powierzchnię grzejnika. Ale to zmniejsza efektywność ogrzewania pomieszczenia. Planując instalację należy kierować się „złotym środkiem”. W przypadku pomieszczeń średniej wielkości (15-20 m²) preferowany jest montaż otwarty, tak aby parapet zakrywał 2/3 grzejnika.
Wybór mocy grzejnika zależy od charakterystyki pomieszczenia i systemu grzewczego. Korzystając z kompleksowego systemu analiz i obliczeń, można dobrać optymalny rozmiar i moc urządzenia grzewczego. A potem nawet z niskie temperatury na zewnątrz dom pozostanie ciepły i przytulny.
Pomimo pojawienia się na rynku dużego asortymentu różnych urządzeń grzewczych, odmiana żeliwna jest nadal modna, co nie jest zaskakujące, ponieważ mają wiele zalet.
Poza tym każdy, kto pochodzi z Unii, na pewno zna tego typu grzejniki, bo o innych w tamtych czasach nikt nie wiedział. podkreśla niezawodność i trwałość materiału, a także łatwość użytkowania.
Niewiele osób wie, że tego typu grzejniki pojawiły się po raz pierwszy ponad sto lat temu, a wynalazł je Franz San Galli w Petersburgu w 1855 roku.
Wynalazek tak bardzo spodobał się ludziom, że zaczął zyskiwać na popularności. Na początku XX wieku grzejniki żeliwne wygląd bardzo przypomina współczesne analogi.
Aktywnie wprowadzano jednak nowe technologie, co doprowadziło do pojawienia się na rynku grzejników aluminiowych i bimetalicznych. Jednak popularność akumulatorów żeliwnych jest nadal duża i stale rośnie, ponieważ są one niezawodne i praktyczne.
Zalety stosowania tego typu grzejników:
- Ich profile są odporne na procesy korozyjne. Żeliwo jest rodzajem materiału, który praktycznie nie podlega korozji. Z łatwością wytrzymują temperatury około 150 stopni, co pozwala na zastosowanie ich w instalacjach parowych.
- Odporność na chłodziwo niskiej jakości. Oznacza to, że obecność kamieni, cząstek rdzy lub podwyższony poziom pH nie powoduje zarysowań żeliwa.
- Grubość ścianek baterii jest dość cienka, co pozwala zapewnić jej trwałość niezależnie od objętości produktu. Ten typ grzejnika jest idealny do systemy otwarte ogrzewanie.
Dodatkowe zalety grzejników żeliwnych:
- Doskonała zdolność magazynowania ciepła. Charakterystyczne jest, że po godzinie od wyłączenia grzejnika resztkowy transfer ciepła wynosi 30%. A analogi innych metali nie mogą pochwalić się tak wyjątkową wydajnością.
- Ze względu na duży przekrój wewnętrzny niezwykle rzadko zdarza się konieczność ich czyszczenia.
- Długa żywotność produktu, kilka dekad, niezależnie od ilości wody. A jeśli użyjesz oczyszczonej wody, taki grzejnik może z łatwością wytrzymać sto lat pracy bez żadnych trudności.
Słabe strony baterii żeliwnej:
- Pomimo wielu pozytywnych aspektów tych akumulatorów, główną wadą jest ich duża waga. Dlatego jeśli winda w Twoim domu nie działa, a Ty decydujesz się na wymianę baterii na żeliwne, to można Ci tylko współczuć. A to z kolei ogranicza zakres ich zastosowań, gdyż montując taki grzejnik na konstrukcji z płyt gipsowo-kartonowych należy zachować szczególną ostrożność, aby uniknąć zawalenia się. Wielu producentów tego typu produktów wyposaża je w nóżki do montażu na podłodze, co poszerza zakres działania.
- Na popularność wpływa również nienowoczesny design, ponieważ takie grzejniki nie nadają się do każdego wnętrza.
Obliczenie
Aby poznać moc, należy znać parametry grzejników. Modele standardowe mają rozstaw osi 500 lub 300 mm.
Na rynku można jednak znaleźć zarówno modele z rozstawem 800 mm, jak i średnie - 350 mm. Szerokość sekcji może wynosić 35-60 mm, a głębokość - 92, 99, 110 mm. Do obliczenia mocy można posłużyć się jednym prostym wzorem, według którego na każdy 1 m2 pomieszczenia potrzeba 100 W mocy cieplnej.
Przykładowo, jeśli powierzchnia pomieszczenia wynosi 25 m2, konieczne jest zastosowanie grzejników o mocy 25*100=2500 W. Jeżeli 1 sekcja grzejnika ma średnią moc 180 W, to do ogrzania tego pomieszczenia należy zastosować 14 sekcji.
Notatka: Obliczając moc akumulatora, należy wziąć pod uwagę powierzchnię pomieszczenia, moc urządzenia grzewczego i inne parametry.
Na przykład w pokoju narożnym liczbę sekcji należy zwiększyć o 25%. Jeśli w pomieszczeniu zamontowane są okna z podwójnymi szybami, koszty energii zmniejszają się o 10%.
Zastosowanie akumulatorów żeliwnych do ogrzewania nowoczesnych pomieszczeń
Produkowane są metodą wielowarstwowej powłoki proszkowej o bardzo wysokiej jakości.
A jeśli weźmiemy pod uwagę dużą grubość ścianki i wewnętrzną warstwę ochronną, może to znacznie wydłużyć żywotność akumulatorów.
Pozwala na to wysoki stopień bezwładności grzejniki żeliwne pozostawać gorące bez cyrkulacji mediów. Istnieje więc specjalna tabela pokazująca te wskaźniki. Grzejniki wykonane z wysokiej jakości żeliwa sprawdziły się w warunkach o dużej kwasowości i zanieczyszczonym płynie chłodzącym.
Ciśnienie operacyjne
Jeśli chodzi o ciśnienie robocze akumulatorów żeliwnych, należy powiedzieć, że obejmuje to maksymalne ciśnienie wody, jakie może wytrzymać. Z reguły wskaźniki wynoszą około 15 atmosfer.
A moc cieplna pokazuje wielkość mocy akumulatora. Dlatego im wyższa jest wartość kW, tym większy jest jego transfer ciepła. Obecnie stosuje się grzejniki, w których ilość przenikania ciepła na sekcję wynosi 100-200 W.
Jednak w praktyce często zdarza się, że producenci przeceniają te wskaźniki, dlatego należy dokładnie przestudiować oferty na rynku.
Dobrze wiedzieć: jeśli moc grzewcza zostanie wybrana nieprawidłowo, w pomieszczeniu będzie bardzo gorąco, co doprowadzi do dodatkowej wentylacji i powstawania przeciągów.
Ponadto przegrzana powierzchnia grzejnika będzie spalać tlen, zmniejszać wilgotność i podrażniać błony śluzowe człowieka. I wreszcie nieprawidłowo dobrana moc spowoduje ciągłe skoki temperatury.
Podsumowując, możemy powiedzieć, że przenikanie ciepła jednej sekcji żeliwnego akumulatora to moc znamionowa grzejnika. Wskaźnik ten należy wykorzystać przy obliczaniu całkowitej mocy grzewczej. Jeśli znana jest wielkość powierzchni i konfiguracja pomieszczenia, można dokonać dość dokładnych obliczeń systemu grzewczego.
Obejrzyj wideo, w którym specjalista wyjaśnia niuanse obliczania mocy grzejników: