Расчет теплоотдачи у секций чугунных радиаторов (батарей)

Основной параметр для обогрева комнат — это теплоотдача чугунных радиаторов. Не менее существенными показателями являются тепловая инертность используемого материала и теплоемкость. Как правило, радиаторы из чугуна применяются в централизованных конструкциях отопления в высотных зданиях. Они обладают повышенной теплоотдачей и выдерживают большое водяное давление, но при этом у них малогабаритные размеры. К тому же чугун устойчив к коррозии.

Правила выбора чугунного агрегата

Чугун — это массивный материал. В него вмещается огромный объем теплоносителя, например, в маленькой секции с массовой долей 150 и весом 7,6 кг содержится 4,3 л воды. Чугунная батарея гарантирует большую теплоемкость, чем другие сооружения из металлических мануфактур.

При использовании чугунных агрегатов в помещении температура повышается и понижается помаленьку. Теплоотдача у чугунной батареи ниже, чем у передового биметаллического или алюминиевого радиатора. К тому же такой материал несравненно дольше держит тепло. Прежде чем выбрать чугунный агрегат для квартиры, нужно обратить внимание на некоторые вещи. Важные параметры:

1. Теплоотдача.
2. Площадь тепла излучающей поверхности.
3. Рабочее давление.
4. Температура в системе отопления.

Рабочее давление обусловливается теплопроводностью воды. Важно, чтобы радиатор держал необходимые показатели. Чем больше этажей у здания, тем рабочее давление должно быть более прочным.

Рабочая температура в системе отопления означает степень нагрева воды и то, какая температура необходима для последующего нагрева. Например, показатель 90-70 обозначает, что входящая в первую часть агрегата вода обладает температурой 90°C, а уходящая жидкость в завершающей секции имеет уже 70°C.

Теплоотдача — это показатель, который обозначает, какой объем тепла возвращает одна секция батареи за определенный промежуток времени. При выборе агрегата важное значение имеет его модель. У многих людей складывается пристрастное отношение к оборудованию из чугуна, поскольку в памяти всплывают воспоминания из детства в виде чугунной «гармошки» под оконным проемом. Но такие агрегаты остались в прошлом. Они обладали небольшой и неэффективной площадью нагрева или отдачей тепла.

Часть тепла, которая попадает в теплоноситель из отопительного котла к батареям водяного отопления, немного теряется, потому что для агрегатов используются плотные подводящие трубы. Чтобы нагреть воду до 90°C, используются паровые котлы высокой мощности. Именно поэтому в частных сооружениях отопительная система функционирует с более низким температурным режимом.

Современные батареи отличаются от устаревших «гармошек». Они сохраняют все преимущества обычных чугунных приборов, но сейчас многие недочеты устранены специалистами. Например, агрегат минского производства 160P500 сформирован из тонких пластин, каждая из которых обладает наименьшим участком нагрева и невысокой мощностью (всего 70 Вт).

Но агрегат, смонтированный из пластин, имеет нагревательную панель, которая, в отличие от ребристых приборов, обладает обширным направленным тепловым потоком. Большой выбор и разнообразие таких батарей представляют многие другие изготовители. Достоинства современных моделей:

1. Некоторые модификации можно сформировать из отдельных секций. Благодаря этому выбирается необходимая мощность.
2. Сейчас есть агрегаты, которые продаются в сборке. К примеру, к таким относятся Коннор, STI, Бриз. Они сформированы из количества секций, рассчитанных для конкретного здания.

Чтобы определить нужное число пластин, проводится инженерный расчет необходимой тепловой мощности на квадратный метр квартиры. Например, приобретается одна батарея отопления из 14 секций или 3 агрегата по 6 секций.

В этом видео вы узнаете, как рассчитать количество тепла:

Теплоотдача обогревающих приборов

Мощность или теплоотдача одной секции чугунного радиатора прописывается в техническом документе батареи. Если применяется агрегат для низкотемпературных или среднетемпературных конструкций отопления, то теплообмен радиатора из чугуна будет меньше, чем заявлено в документах. Чтобы правильно определить необходимое число секций, подлинная мощность прибора рассчитывается по формуле Q = K × F × T, где:

• К — множитель теплопередачи;
• F — расстояние поверхности нагрева;
• T — температурный напор.

Если температура поступающего теплоносителя составляет 90°C, а на выходе она равняется 70, то температура в помещении будет равна 20°C. Какая теплоотдача у чугунного радиатора площадью 0,3 м² при температуре вмещающейся воды 90°C, а выходящей — 70°C: она будет различаться от заявленной в паспорте. Такая разница случается из-за теплопотери в трубах. Причиной небольшой температуры в жилище может быть недостаточный напор. Не все условия можно предусмотреть в лаборатории.

Чтобы рассчитать, какая теплоотдача у чугунных батарей, необходимо произвести следующие расчёты: 7 × 0,3 × 60 = 125 Вт. В паспорте этот параметр указывается с небольшим запасом, поэтому полученное число умножается на 1,3. Такой множитель часто применяется для популярных моделей агрегатов отопления. Далее необходимо произвести следующий расчёт: 125 × 13 = 163 Ватт. Разница в расчетах будет более заметной, если вода не прогревается выше 70°C. Перед тем как приобрести необходимый агрегат для обогрева помещения, необходимо узнать настоящие тепловые значения отопительной системы в конкретном помещении.

Экономия на отоплении

Основное правило экономии — это правильно запомнить, на чём нельзя экономить деньги. У радиаторов теплоотдача чугунной батареи по показателям берется с небольшим запасом. При необходимости температуру можно понизить с помощью убавления напора жидкости или управляя запорными кранами. Если теплоотдача, которая прописана в паспорте изготовителями, окажется ниже, то в помещении будет холодно.

В качестве примера можно привести чугунные батареи Konner. У них хорошие показатели по многим параметрам, но в реальных условиях эксплуатации у них коэффициент теплоотдачи на 25% ниже, чем указывается в официальной документации.

Часто теплоотдача чугунной секции бывает ниже из-за того, что температура воды в системе нагревания ниже привычной. Иногда в лабораториях ведутся испытания на стандартной температуре воды, а в жилище она может быть ниже.

Чтобы в помещении не было холодно, необходимо предусмотреть температуру теплоносителя и прочие показатели заранее. Чем ниже температура жидкости, тем больше должна быть плоскость батареи. Например, при температуре воды 60°C для излучения 1 кВт будет достаточно агрегата высотой 0,6 м. Такие же размеры оборудования потребуются при 30°C. Из-за небольшой температуры теплоносителя и повышения поверхности батареи или числа секций понижается расход на отопление.

Показатели для расчета числа секций

Когда подбирается отопительный прибор для какого-либо здания, то необходимо заранее принимать в расчет его технические особенности. Например, имеет значение, угловая комната или нет, а также какая высота потолка и размер оконного проема в ней. Наиболее значительные показатели, которые требуется учитывать при определении нужной мощности прибора:

1. Наличие в помещении кондиционера или камина.
2. Станет ли чугунный агрегат для нагревания главным прибором для подогрева помещения.
3. Где будет располагаться оборудование: в обычной квартире или частном доме.
4. Высота потолка.
5. Этаж.
6. Площадь квартиры.

Кроме этих значительных показателей берутся во внимание и другие принципиальные особенности. Основные параметры указываются в таблице теплоотдачи чугунных радиаторов отопления. Как сказано в СНиПе, на 1 квадратный метр жилища нужно 42 Вт тепловой энергии. При этом предусматривается не объем помещения, а его площадь. Например, на 10 квадратных метров обычной комнаты рассчитывается тепловая мощность агрегата следующим образом:

1. 1,4 кВт для углового помещения с двумя окнами.
2. 1,3 кВт для одного окна и двух внешних стен в угловом помещении.
3. 1,1 кВт для дома с одним окном и наружной стеной.

В кирпичных сооружениях с толщиной стены в 2 кирпича или в домах из бруса 1 киловатт электроэнергии обогревает 25 квадратных метров.

Формула подсчёта мощности для обогрева

Этот показатель зависит от высоты потолка. В домах, где она выше 3,5 м, связь рассчитывается следующим образом: пространство комнаты нужно умножить на 100 Вт и разделить на отдачу одной секции отопительного агрегата. Если жилище с потолком менее 3,5 м, то расчеты производятся по другой формуле: общая площадь помещения умножается на высоту потолка и на 40, а затем делится на теплоотдачу отдельной секции агрегата.

Такие простые расчеты помогают с точностью рассмотреть нужное число секций обогревателя у нового агрегата. Перед тем как вводить данные в формулу, нужно заранее определиться с реальной теплоотдачей секций по формуле. Представленный расчёт подходит для средних температур теплопроводящих жидкостей 80°C. При других показателях учитывается поправочный коэффициент.

Причины холода в помещении

Иногда все расчеты проведены правильно, но дома всё равно прохладно. Причина того, почему в доме холодно, заключается в уменьшении напора воды в котельной или в проведении ремонтных работ у соседей. Причины, почему в помещении холодно:

1. Если в соседнем помещении затеялся ремонт с использованием горячей воды, то, соответственно, в комнате будет более прохладно.
2. Если сосед установил у себя тёплый пол или у него отапливается балкон, то напор горячей воды, который входит в радиаторы, снизится.

Частой причиной недостаточной температуры в комнате становится радиатор, который установлен неправильно. Как правило, агрегат ставится под окном, чтобы поднимающийся с поверхности тёплый воздух создавал перед окном тепловую завесу. Но задняя сторона прибора обогревает не помещение, а стену. Чтобы уменьшить теплопотери, сзади на стену необходимо наклеить специальный отражающий экран. Можно также решить эту проблему, приобретя красивые и статичные батареи из чугуна, выполненные в стиле ретро. Такие приборы необязательно крепятся к стене, их можно установить даже в середине помещения.

Классификация в зависимости от материалов

Современная промышленность предлагает большой выбор агрегатов, которые отличаются не только внешним видом, но и теплоотдачей. Чтобы сравнить чугунный агрегат с другими приборами из разных материалов, нужно рассмотреть свойства каждой модели. Классификация радиаторов:

1. Чугунные.
2. Алюминиевые.
3. Биметаллические.
4. Стальные.

Каждый из приборов обладает своими достоинствами и минусами. У алюминиевых приборов теплоотдача составляет от 140 до 220 Вт. У биметаллических агрегатов она варьируется от 140 до 210 Ватт. Показатели теплоотдачи у стальных агрегатов составляют 160 Вт для одной секции. Когда определяется, какое количество тепла необходимо в помещении, то проводятся два типа расчетов: приблизительный и точный.

Точные формулы были проведены выше, а для приблизительного расчёта берутся 10 квадратных метров помещения, на них в среднем понадобится 1 ватт тепла. Для южных регионов этот показатель составляет 0,8 кВт, а для северных — 1,4 кВт. Чугунные отопительные агрегаты проверены временем. Главное их достоинство — это высокая инертность и хорошая теплоотдача. Агрегаты из чугуна долго прогреваются, но в то же время они долго отдают тепло в помещение. Теплоотдача у чугунных батарей на одну секцию составляет от 80 до 160 Вт.