Хороший подсчет освободит от жары или холода! Расчет отдачи тепла радиаторов отопления из чугуна по таблице
Системы обогрева делаются с целью поддержания уютных условий для проживания или исполнения самых многообразных видов работ. В отопительный сезон восполняют потери тепла при помощи приборов с функцией нагрева.
Они могут быть чугунные, металлические и биметаллические. Подвод носителя тепла делается по трубам. Не обращая внимания на любопытный дизайн и свойства металлических и биметаллических батарей, большинство останавливают выбор на чугунных батареях.
Рабочую эффективность радиатора из чугуна в системе обогрева
При расчитывании системы обогрева для помещения формируют нужную поверхностную площадь отопительного прибора, принимаемого для установки.
Фото 1. Чугунный отопительный радиатор. Прибор украшен декоративной ковкой, подходит к сегодняшнему стилю интерьера.
Изготовители рекомендуют различные типы устройств, которые выделяются по:
- виду материала который применяется (чугун, сталь, алюминий и иные металлы и сплавы);
- конструкционным особенностям;
- типоразмерам;
- наличию добавочных устройств.
Радиаторы из чугуна стандартизированы еще в середине прошлого столетия, но и нынче изготовители рекомендуют разные новшества в конструкции.
Факторы, которые влияют на отдачу тепла батареи из чугуна
Во время установки отопительного прибора свободно возле стенки отдача тепла максимальна (Фото 2). Вокруг поверхности прибора нагрева сформировывается свободный конвективный поток, который выполняет перенос теплоты от поверхности (tпр — температура стены прибора, °С) к воздуху (tв — температура окружающей среды, °С) в середине помещения.
Фото 2. Установочная схема радиаторов сделанных из чугуна. Всего отмечено 4-ре варианта размещения приборов.
Установка нагревателя под подоконной доской и маленьким расстоянием между ними несколько уменьшает скорость свободной конвекции.
При установке радиатора из чугуна в стенной нише отдача тепла несколько уменьшается, так как уменьшается интенсивность свободного конвективного потока из-за появляющихся сопротивлений.
Главное! Увеличение расстояния между нижней кромкой ниши и отопительным прибором повышает отдачу тепла.
Во время установки прибора нагрева изнутри декоративного шкафа отдача тепла еще ниже, сам шкаф и заградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению воздушному потоку. Благодаря этому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов ?1. Они берут во внимание снижение эффективности конвективного теплопередачи между поверхностью отопительного прибора и внутренним воздухом.
На поверхности стен для отражения потока тепла вовнутрь помещения помещают полиэтилен вспененный с алюминиевой фольгой (фольгированный полимерный этилен).
Использование подобного устройства уменьшает потери теплоты в зоне размещения прибора нагрева.
В таблице 1 показаны значения коэффициента, характеризующего вариант монтажа радиатора из чугуна возле стенки.
Значения коэффициента, характеризующего вариант монтажа прибора возле стенки:
Добавочное воздействие оказывают способы прокладки трубо-проводов. Открытая прокладка повышает поступление теплоты вовнутрь помещения, закрытая не оказывает заметного воздействия на добавочное теплопоступление. Показатель ?2 оценивает способ прокладки трубо-проводов и вид системы подвода носителя тепла. При эксплуатации системы с одной трубой открытым способом прокладки ?2 = 1,04, при двухтрубной системе — ?2 =1,05.
Методика расчета поверхности прибора нагрева
Поверхность радиатора из чугуна формируют по формуле:
где Фпр — отдача тепла от радиатора из чугуна, Вт;
Фтр — отдача тепла от подводящих труб, Вт;
kпр — показатель, характеризующий передачу тепла от носителя тепла к воздуху в середине помещения, Вт/(м 2 *°С).
Поток тепла от труб, проложенных открыто в середине помещения, рассчитывается по формуле:
где Fтр = ?dl — поверхностную площадь участка трубы, м 2 ;
d — диаметр участка трубы, м;
l — длина участка трубы, м;
tтр — усредненное значение температуры носителя тепла в трубе, °С;
kтр — коэффициент передачи тепла от носителя тепла к воздуху, Вт/(м 2 *°С);
? — показатель, учитывающий размещение трубы в пространстве (у вертикальных труб ? = 0,5; у горизонтальных — ? = 1,0) .
После определения поверхностной площади прибора нагрева рассчитывается количество секций. Применяется формула:
где fсекц — поверхностную площадь части радиатора из чугуна конкретной марки, м 2 (табл. 2).
Важная информация о радиаторах из чугуна:
Фото 3. Таблица, в которой показаны размеры, поверхностную площадь и много разных марок радиаторов сделанных из чугуна.
В помещениях с увеличенной площадью часто необходимо в установке не одной батареи, а нескольких. В данном случае ориентируются на наличие окон. Батареи устанавливают под окнами. Тогда численность секций в одной чугунной батарее будет:
где nок — кол-во окон.
Понятие о температурном напоре
При расчитывании берутся средние значения температур носителя тепла и воздуха в середине помещения. Для самых разнообразных отопительных схем эти значения могут меняться в очень больших пределах. При установке системы отопления с одной трубой (для домов для жилья скромной площади) ?t (температурный напор, ?t = tпрi — tв , °C ) на каждом i-том приборе будет понижаться.
Часто уменьшение значения ?t принимают пропорциональным числу секций радиаторов сделанных из чугуна, использованных в системе. Считается, что каждая секция радиатора из чугуна моделей М-140 (М-140-АО) уменьшает температуру носителя тепла на tсн = 0,25…0,38 °С. Отопительные приборы моделей РД-90, В-85 понижают температуру на tсн = 0,19…0,28 °С. Благодаря этому для каждой индивидуальной батареи рассчитывают уменьшение температуры носителя тепла в виде:
где t1 — температура носителя тепла на выходе из котла, °С;
nсекц i — численность секций до расчетной батареи при системе отопления с одной трубой.
Исходя из этого, температурный напор в i-той батарее сориентироваться:
Для двухтрубных систем на температурное изменение носителя тепла в каждой батарее оказывает влияние падение температуры в подводящих трубопроводах. Для маленьких строений эти потери незначительны. Благодаря этому в расчетах ими часто не берут в учет. Считают, что температурный напор определяется в виде:
где t2 — температура в обратном трубопроводе, °С.
Внимание! От величины температурного напора ?t зависит коэффициент передачи тепла kпр (табл. 3).
Значения коэффициента передачи тепла для радиаторов сделанных из чугуна:
Фото 4. Таблица, в которой указаны коэффициенты передачи тепла радиаторов отопления из чугуна разных марок.
Температурное регулирование носителя тепла на выходе из котла
На протяжении сезона отопления внешняя температура исключительно на пару дней опускается до критических значений. Благодаря этому появляется необходимость регулирования показателей носителя тепла на выходе из котла. Понизив это значение, понижают величину температурного напора ?t.
Расчетным путем установить значение для любого случая бывает сложновато. Благодаря этому составляют специализированные таблицы, в которых предлагается исправлять температуру t1 в зависимости от внешних условий.
Главное! Для любого определенного строения, и также системы обогрева экспериментально составляется таблица для желательного температурные значения носителя тепла на выходе из котла t1.
Таблицей пользуются, смотря на мониторинг погоды на ближайшие часы или дни. Это дает возможность уменьшить общий топливный расход в отопительный сезон.
Эксплуатационного условия строений и отопительных систем в них зависят ещё от нескольких моментов.
Благодаря этому устанавливают термопреобразователи в середине помещения. Они связаны с котлами.
Наличие подобной связи способствует поддерживать хорошие условия в любой комнате.
Нужное видео
Взгляните видео, в котором говорится, как расширить теплоотдачу у радиаторов отопления из чугуна.
Оптимизация теплопроизводительности
Грамотная установка радиатора из чугуна в помещении дает возможность обеспечить прекрасные условия для теплопередачи между тепловым носителем в системе обогрева и воздухом в середине помещения.
?
Оптимизация системы обогрева, сделанная грамотным выбором приборов с функцией нагрева и эксплуатационными условиями, дает возможность держать изнутри помещений хорошие условия для проживания и остальных видов деятельности.
Применение систем управления работой котла позволяет стабилизовать температуру изнутри любого помещения при разных внешних условиях.
Сопоставление отдачи тепла отопительных радиаторов
Установка новых отопительных радиаторов всегда связана со сложностью выбора, причем очень много домовладельцев владеют только приблизительной информацией о том или другом виде батарей. На ее основании тяжело выбрать, хотя многие работают по принципу «возьму что доступнее». При этом легко сделать погрешность, что наоборот, приводит к подорожанию проекта в общем. В этой публикации мы проведем сопоставление подобного параметра, как отдача тепла отопительных приборов, что поможет вам принять правильное решение.
Сопоставление отопительных приборов различных типов
Теплопроизводительность – одна из основных параметров, но есть и иные, не меньше важные. Выбирать батарею лишь на основании потребного потока тепла – неверно. Необходимо понимать, при каких условиях тот или другой отопительный прибор выдаёт указанный поток и как долго он отслужит в вашей системе отопления дома. Благодаря этому корректнее рассмотреть все ключевые характеристики в техническом плане секционных типов нагревателей, а конкретно:
- металлические;
- биметаллические;
- чугунные.
Проведем сопоставление отопительных радиаторов по следующим ключевым показателям, играющих значимую роль при их подборе:
- теплопроизводительность;
- допустимое рабочее давление;
- давление опрессовки (проверки);
- вместительность;
- масса.
Примечание. Самую большую нагревательная степень носителя тепла мы не принимаем к сведению, потому как у батарей всех видов она очень большая, что делает их пригодными к использованию в зданиях жилого фонда по этому параметру.
Показатели рабочего и испытательного давления актуальны для выбора батарей касательно к разным системам теплопроводов. Если в загородных домах или домах за городом давление носителя тепла нечасто превосходит 3 Бар, то при централизованном теплоснабжении оно достигает от 6 до 15 Бар в зависимости от этажности строения. Нужно всегда помнить и о гидроударах, нередких в центральных сетях при пуске их в работу. В связи с этими причинами не всякий отопительный прибор рекомендуется включать в такие сети, а сопоставление отдачи тепла лучше проводить с учетом параметров, указывающих на крепость изделия.
Вместительность и масса элементов отопления занимают важное место в частном домостроительстве. Знание емкости отопительного прибора поможет высчитать общее кол-во воды в системе и оценить расход энергии тепла на ее нагрев. Вес прибора важен для определения варианта крепежа к фасадной стене, выстроенной, к примеру, из пористого материала (блока из ячеистого бетона) или по технологии каркасного строительства.
Для знакомства с ключевыми тех. характеристиками мы приведем в таблице данные хорошего изготовителя отопительных приборов из алюминия и биметалла – фирмы RIFAR, и также параметры батарей из чугуна МС-140.
Сравнительные выводы
Как демонстрирует приведенная таблица сравнение отдачи тепла отопительных радиаторов, наиболее эффективными в плане мощности являются биметаллические нагреватели. Отметим, что они собой представляют металлический оребренный корпус с который находится внутри крепким сваренным каркасом из железных трубок для протока носителя тепла. По всем показателям такой вид нагревателей подходящ для установки как в системах теплопроводов многоэтажных домов, так и в приватных коттеджах. Единственный их минус – большая цена.
Чуть-чуть ниже отдача тепла отопительных приборов из алюминия, хотя они легче и доступнее биметаллических. По испытательному и рабочему давлению приборы из алюминия также разрешено устанавливать в зданиях любой этажности, но при условиях: наличии личной теплогенерирующей установке с узлом водоподготовки. А дело все в том, что сплав алюминия подвергается влиянию электрохимической коррозийности от некачественного носителя тепла, характерного центральным сетям. Отопительные приборы из алюминия лучше ставить в индивидуальных системах.
Резко отличаются от других радиаторы из чугуна, отдача тепла которых намного меньше при большой массе и емкости секций. Кажется, при подобном сравнении им не найдется использования в современных системах обогревания. Но все таки классические «гармошки» МС-140 продолжают пользоваться популярностью, их основной козырь – долговечность и устойчивость к коррозии. И на самом деле, серый чугун, из которого способом литья делаются МС-140, спокойно служит до пятидесяти лет и более, при этом тепловой носитель может быть каким угодно.
Более того, обыкновенная батарея из чугуна обладает большой тепловой инерцией благодаря собственной громоздкости и вместительности. Это означает, что при отключении котла отопительный прибор остается тёплым еще очень долго. Что касается рабочего давления, то нагреватели из чугуна не могут похвалиться большой прочностью. Покупать их для сетей с большим давлением воды опасно.
Расчет теплопроизводительности
Для организационных работ обогревания помещений важно знать необходимую мощность на любое из них, после этого сделать расчет отдачи тепла отопительного прибора. Расход тепла на обогрев комнаты определяется довольно простым способом. В зависимости от размещения принимается величина теплоты на обогрев 1 м3 комнаты, она составляет 35 Вт/ м3 для южной стороны строения и 40 Вт/ м3 – для северной. Настоящий объем помещения умножается на эту величину и приобретаем необходимую мощность.
Внимание! Приведенный способ подсчета требуемой мощности считается укрупненным, его результаты берутся во внимание только в качестве ориентира.
Для того чтобы высчитать металлические или биметаллические батареи, нужно отталкиваться от параметров, перечисленных в документации изготовителя. Соответственно с нормами там предоставляется мощность 1 части отопительного прибора при DT = 70. Это значит, что 1 секция даст указанный поток тепла при температуре носителя тепла на подаче 105 ?С, а в обратке – 70 ?С. При этом расчетная температура внутренней среды принимается 18 ?С.
Если исходить из нашей таблицы, отдача тепла одной части радиатора из биметалла с межосевым размером 500 мм составляет 204 Вт, но исключительно при температуре в подающем трубопроводе 105 ?С. В современных системах, особенно индивидуальных, настолько большой температуры не бывает, исходя из этого, и отдаваемая мощность станет меньше. Чтобы узнать настоящий поток тепла, необходимо сначала высчитать параметр DT для существующих условий по формуле:
DT = (tпод + tобр) / 2 – tкомн, где:
- tпод – температура воды в подающем трубопроводе;
- tобр – то же, в обратке;
- tкомн – температура изнутри комнаты.
После чего паспортная отдача тепла отопительного радиатора умножается на поправочный показатель, принимаемый в зависимости от значения DT по таблице:
К примеру, при графике носителя тепла 80 / 60 ?С и домашней температуре 21 ?С параметр DT будет равным (80 + 60) / 2 – 21 = 49, а поправочный показатель – 0.63. Тогда поток тепла 1 части того же радиатора из биметалла будет составлять 204 х 0.63 = 128.5 Вт. Если из этого исходить результата и выбирается численность секций.
Заключение
Как и следовало ждать, по сравнению элементов отопления по отдаче тепла на высоте оказались биметаллические батареи, недалеко от них ушли и отопительные приборы из алюминия. Использование же чугунных нагревателей лучше лишь в некоторых эксплуатационных условиях.
Отдача тепла отопительных радиаторов: таблица
Накануне до начала сезона отопления много наших сограждан сталкиваются со сложностью выбора отопительных приборов для системы для отопления своего квартиры или дома. Сегодняшняя промышленность рекомендует широкий выбор батарей, которые отличаются не только дизайном, стоимостью и способом теплопередачи, но и материалом, из которого они сделаны. Собственно материал оказывает влияние на ключевые характеристики, среди них на первое место выходит отдача тепла отопительных радиаторов.
Классификация радиаторов
В зависимости от материала, примененного для производства, батареи отопления могут быть:
Любой из данных типов отопительных приборов имеет собственные недостатки и собственные достоинства, благодаря этому нужно более детально выучить их характеристики в техническом плане.
Радиаторы из чугуна – радиаторы, испытанные временем
Главными положительными качествами данных приборов считается высокая инертность и достаточно хорошая отдача тепла. Радиаторы из чугуна долго греются и также долго способны отдавать собранное тепло. Отдача тепла радиаторов сделанных из чугуна, составляет 80-160 Вт на одну секцию.
Минусов у данных приборов слишком много, среди них наиболее серьезными считаются:
- существенная разница между проходным сечением стояков и батарей, благодаря чему тепловой носитель по отопительным приборам двигается неторопливо, что приводит к их быстрому загрязнению;
- невысокое сопротивление гидравлическим ударам, рабочее давление 9 кг/см2;
- внушительный вес;
- требовательность к постоянному уходу.
Радиаторы из алюминия
Батареи из сплавов алюминия имеют очень много положительных качеств. Они интересны, нетребовательны к постоянному уходу, лишены хрупкости, благодаря чему лучше сопротивляются гидравлическим ударам, чем их чугунные аналоги. Рабочее давление варьируется все зависит от модели и может быть от 12 до 16 кг/см2. Дополнительным бесспорным достоинством металлических батарей считается проходное сечение, которое меньше или равно внутреннему диаметру стояков. Вследствии этого, тепловой носитель двигается изнутри секций с высокой скоростью, что выполняет почти-что невозможным отложение грязи изнутри устройства.
Большинство считают, что маленькое сечение отопительных приборов ведет к невысокой отдаче тепла. Это заявление ошибочно, так как отдача тепла алюминия больше, чем, например, у чугуна, а небольшое сечение в батареях с избытком возмещается площадью оребрения отопительного прибора. Согласно таблице, предоставленной ниже, отдача тепла отопительных приборов из алюминия зависит от модели и может составлять от 138 до 210 Вт.
Но, не обращая внимания на все положительные качества, большинство профессионалов не советуют их для установки в квартиры, так как батареи из алюминия скорее всего не выдержат резких перепадов давления при тестировании централизованного отопления. Очередным минусом металлических батарей считается быстрое разрушение материала при эксплуатации в паре с ним остальных металлов. К примеру, подключение к стоякам отопительного прибора через латунные или медные отрезки трубы может привести к окислению их поверхности внутри.
Биметаллические радиаторы
Эти батареи лишены минусов их чугунных и металлических «соперников». Конструктивной спецификой радиаторов такого типа считается наличие стального сердечника в металлическом оребрении отопительного прибора. В результате подобного «слияния» устройство может держать грандиозное давление 16-100 кг/см2.
Изыскания инженеров показали, что отдача тепла радиатора из биметалла практически не выделяется от металлического, и может варьировать от 130 до 200 Вт.
Проходное сечение устройства, в основном, меньше, чем у стояков, благодаря этому радиаторы из биметалла почти не загрязняются.
Не обращая внимания на сплошные положительные качества, у такого изделия есть серьёзный недостаток – его большая цена.
Радиаторы из стали
Стальные батареи замечательно подходят для обогревания помещений, запитанных от независимой теплосети. Но все таки, такие отопительные приборы плохой выбор для централизованного отопления, так как скорее всего не выдержат давления. Они очень легкие и стойкие к коррозии, с высокой инерционностью и неплохими показателями отдачи тепла. Проходное сечение у них очень часто меньше, чем у типовых стояков, благодаря этому забиваются они очень нечасто.
Из минусов необходимо выделить очень невысокое рабочее давления 6-8 кг/см2 и сопротивляемость гидравлическим ударам, до 13 кг/см2. Показатель отдачи тепла, у стальных батарей составляет 150 Вт на одну секцию.
В таблице показаны средние показатели отдачи тепла и рабочего давления для отопительных радиаторов.
Сколько необходимо тепла для отапливания
Расчет нужного количества тепла необходим, чтобы узнать, сколько секций батарей требуется для обогревания дома. Существует два типа расчета: примерный и точный.
- В приблизительном расчете на 10 м2 площади примерно требуется 1 кВт теплопроизводительности. Для Южных регионов это 0,7 кВт на 10 м2, для Северных – 1,3 кВт на 10 м2.
- Правильный расчет в себя включает применение районных коэффициентов, предусматривает потери тепла на двери и окна, и также на размещение дома, кол-во стояков и др.
Разница в цифрах, разумеется, есть, однако не смертельная. К примеру, сделаем расчет нужной тепловой нагрузки так «как» общей площадью 50 м2. Если исходить из первого варианта, нужная теплопроизводительность этой жилой площади составляет 5 кВт.
Правильный расчет учитывает 40 Вт тепла на 1 м3. При потолочной высоте в Квартирах хрущевского типа 2,5 м кубатура помещения равна 125 м3. Выходит, что этой квартире нужно 40?125 м3 = 5000 Вт или 5 кВт. Однако необходимо выполнить поправку на 3 окна и одну парадную дверь. Каждое окно – это плюс 100 Вт, дверь – 200 Вт.
В итоге: 5000 Вт + (3?100) +200= 5,5 кВт. Кол-во стояков и квартирное расположение несколько изменят получившуюся цифру. Эксперты советуют округлить значение в большую сторону и выполнить пару кВт запаса на крепкие морозы. 8 кВт тепловой нагрузки для подобного дома достаточно будет.
На основании полученных данных можно создать несложный расчет нужного количества секций радиаторов отопления. В расчете будет применен усредненный норматив отдачи тепла для секционных отопительных приборов, который равняется 160 Вт.
Здесь метод действия такой: кол-во необходимого тепла следует поделить на отдачу тепла одной части отопительного прибора. Для условной «Хрущевки» это: 8000 Вт / 160 Вт = 50. Собственно подобное количество секций батарей требуется для создания оптимальной температуры во время работы теплоснабжения.
Радиаторы с хорошей отдачей тепла
Подытожив сказанное выше, делаем вывод, что самые большие показатели отдачи тепла показывают алюминиевые отопительные батареи. Они очень легко обгоняют стальные и чугунные аналоги и все зависит от модели и температуры носителя тепла могут выдать более 200 Вт энергии тепла. Почти не отстают от них радиаторы из биметалла, но стальной сердечник уменьшает показатели отдачи тепла на 5-10 Вт на одну секцию.
Но отдача тепла — не один параметр, действующий на выбор оптимальной модели отопительных приборов. Последнее решение принимается после анализа и подобных характеристик, как рабочее давление, крепость, коррозийная стойкость и, разумеется, цена прибора.
