Як вважається тепловіддача чавунного радіатора опалення?

123

Один з основних параметрів приладу для обігріву приміщень – його тепловіддача. Але не менш важливі при монтажі опалювальної системи і такі показники, як теплоємність і теплова інертність матеріалу, з якого виготовлені радіатори. Чавунні радіатори, які використовуються в основному у централізованих системах опалення багатоповерхових будівель, мають високу теплову потужність, але при цьому вони досить компактні, витримують високий тиск теплоносія і не бояться іржі. Масивність чавуну і великий об’єм теплоносія в кожній секції (секція МС 140 масою 7,5 кг містить 4,2 л води) забезпечує чавунних радіаторів більшу теплоємність, ніж у опалювальних батарей з інших матеріалів, тому температура в приміщенні піднімається і знижується поступово. Так, тепловіддача чавунного радіатора МС 140 набагато нижче, ніж у сучасного алюмінієвого або біметалічного радіатора, однак він набагато довше тримає тепло.

Зміст

  • Як вибирати чавунний радіатор
  • Реальна тепловіддача секції радіатора
  • Показники, що впливають на розрахунок кількості секцій
  • Формули розрахунку потужності обігрівача для різних приміщень

Декоративний чавунний радіатор Богемія в стилі ретро

Як вибирати чавунний радіатор

На які робочі характеристики радіатора потрібно звертати увагу, вибираючи радіатори? В першу чергу це:

  • робочий тиск;
  • робоча температура в системі опалення, для якої розрахована тепловіддача;
  • тепловіддача;
  • площа тепловипромінюючої поверхні;

Перший з цих показників визначає тиск теплоносія (води), яка витримує радіатор. Чим вище поверховість будівлі, тим він повинен бути міцніше. Другий позначає, з якою температурою на радіатор подається теплоносій і з якою він виходить з нього для подальшого нагрівання. Так показник 90/70 означає, що входить у першу секцію батареї вода має температуру 90 град., а виходить з останньої її секції – 70 град. Тепловіддача – це показник, який свідчить про те, яка кількість тепла віддає секція радіатора за той час, поки вода в ньому охолоджується від температури входу (наприклад, 90 град.) до температури виходу (наприклад, 70 град.)

Окремої уваги заслуговує форма придбаного радіатора. Не секрет, що упереджене ставлення до чавунних радіаторів викликано тим, що при їх згадуванні багато людей згадують звичну з дитинства «чавунну гармошку» під вікном. І дійсно, звичні «ребристі батареї» мають невелику і неефективну поверхню площі нагріву (віддачі тепла) – так для секції знайомого радіатора МС 140 цей показник дорівнює 0,23 кв. м.

Частина тепла вхідного теплоносія втрачається по дорозі з опалювального котла до батареї водяного опалення, адже для таких систем застосовуються масивні підводять труби. До того ж для нагріву води до розрахункової температури в 90 град. придатні тільки парові котли великої потужності. Тому в приватних будинках опалювальна система іноді працює в більш низькотемпературному режимі.

Однак сучасні чавунні радіатори і за зовнішнім виглядом, і, відповідно, за параметрами можуть значно відрізнятися від своїх попередників-«гармошок». Зберігаючи всі переваги традиційних чавунних батарей, він позбавлені багатьох недоліків. Так, радіатор мінського виробництва 1К60П-500 зібраний з плоских пластин, кожна з яких має невелику площу нагріву (0,116 м) і невисоку потужність (70 Вт).

Однак радіатор, зібраний з них, по суті, представляє собою нагрівальну панель, яка (на відміну від ребристих батарей) дає широкий спрямований тепловий потік. Широкий вибір таких радіаторів надають і інші виробники.

Перевага сучасних радіаторів з чавуну і в тому, що багато моделей дозволяють збирати батареї потрібної потужності з окремих секцій.

Радіатори, що продаються в збірці (наприклад, Коннер, STI Бриз і деякі інші) формуються з кількості секцій, розрахованих на приміщення різної площі виходячи з інженерного розрахунку потрібної теплової потужності на квадратний метр приміщення.

Приміром, можна придбати один радіатор з 4-6-8-12 секцій або два радіатора по 4 (6, 8,секцій).

Реальна тепловіддача секції радіатора

Як вже зазначалося, потужність (тепловіддача) радіаторів обов’язково зазначається в їх технічному паспорті. Але чому ж через кілька тижнів після установки опалювальної системи (а то й раніше) раптом виявляється, що начебто і котел гріє як треба, і батареї встановлені за всіма правилами, а в хаті холодно? Причин зниження реальної тепловіддачі радіаторів може бути кілька.

чешские батареи

Чавунний радіатор Viadrus (Чехія)

Наведемо показники поверхні нагріву та заявленої тепловіддачі для найбільш поширених моделей чавунних радіаторів. Ці цифри надалі знадобляться нам для прикладів розрахунку реальної потужності секції радіатора.

Тип радіатора Поверхня нагріву, м2 Тепловіддача, Вт м2 (90/20°С)
М-140-АТ 0,299 175
М-140-АТ-300 0,17 108
М-140 0,254 155
М-90 0,2 130
РД-90с 0,203 137

Як вже сказано, при використанні таких радіаторів для середньо-, низькотемпературних систем опалення (наприклад, 55/45 або 70/55) тепловіддача чавунного радіатора опалення буде менше заявленого в паспорті. Тому, щоб не помилитися з кількістю секцій, його фактичну потужність потрібно перераховувати за формулою:

Q = K х F х ? t

де:

До — коефіцієнт теплопередачі;

F — площа поверхні нагріву;

? t — температурний напір °С (0,5 х ( t вх. + tвых. ) — tз.);

при цьому

tвх – температура вхідної в радіатор води,

tвых – температура води на виході з радіатора;

tз.- середня температура повітря в приміщенні.

При температурі вхідного теплоносія 90 гр., виходить 70 гр., а температури в кімнаті 20 гр.

? t = 0,5 х (90 + 70) – 20 = 60

Коефіцієнт К для найбільш поширених чавунних радіаторів можна подивитися тут:

Тепловий напір 50-60 60-70 70-80 80-100
Коефіцієнт теплопередачі (К)
Радіатори чавунні високі 7.0 7.5 8.0 8.5
Радіатори чавунні середні 6.2 6.4 6.6 6.8

Навіть реальна тепловіддача однієї секції середнього чавунного радіатора з площею 0,299 кв. м (М-140-АТ) при температурі вхідної води 90 гр., а виходить — 70 гр буде відрізнятися від заявленої. Це відбувається з-за тепловтрат в підвідних трубах, і з інших причин (наприклад, знижений тиск), передбачити які в лабораторних умовах неможливо.

Отже, тепловіддача секції площею 0,299 кв. м. при температурі 90/70 складе:

  • 7 х 0,299 х 60 = 125,58 Вт

Враховуючи, що тепловіддача завжди вказується з деяким запасом, помножимо цю цифру на 1,3 (цей коефіцієнт використовується для більшості чавунних радіаторів) і отримуємо: 125,58 х 1,3 = 163, 254 Вт – в порівнянні з заявленої 175 Вт.

Ще більше буде різниці в цифрах, якщо входить в радіатор вода не нагрівається вище 70 град. (а виходить теплоносій, відповідно, остигає до 60-50 град.), тому перед тим як купувати нові радіатори, бажано дізнатися реальні теплові параметри своєї опалювальної системи.

Як заощадити на опаленні?

Перше правило розумної економії – це запам’ятати, на чому економити нив жодному разі не можна! Радіатори завжди потрібно брати з запасом, адже знизити температуру в приміщенні можна з допомогою зменшення температури води в системі або за допомогою запірних кранів. А ось якщо реальна тепловіддача виявиться нижче заявленої виробником – в кімнатах буде в кращому випадку прохолодно. До речі, непогані по більшості параметрів чавунні радіатори Коннер в умовах реальної експлуатації мають тепловіддачу відсотків на 20-25 нижче, ніж зазначено в паспорті

Отечественные батареи

Радіатор 1К60П-500 (Мінськ)

Як вже зазначалося, тепловіддача може відрізнятися від заявленої і з-за того, що температура води в опалювальній системі набагато нижче «стандартної», тобто тієї, при якій проводилися заводські випробування, так як заявлена потужність випромінювання досяжна лише при лабораторних умовах. Уявіть собі, що секція радіатора МС-140 (вказана потужність 160 Вт) при температурі води 60/50 град. (а більше «котел не тягне»!) буде видавати потужність не більше 50 Вт. І якщо ви повірили технічним паспортом і вирішили поставити 5 опалювальних секцій, то замість 800 Вт (160 х 5) ви отримаєте всього 250.

Однак передбачити цю ситуацію і навіть скористатися нею цілком можливо! Виходячи з розрахунків, наведених вище, чим нижче ? t (тобто температура води-теплоносія), тим більшою повинна бути випромінююча поверхня радіатора. Так при ? t 60 для випромінювання 1 кВт досить радіатора висотою 0,5 м х 0,520 м, а при ? t 30 — 0,5 м х 1,32 м.

отопительное оборудование

«Традиційний» чавунний радіатор МС-140М2

Однак саме за рахунок низької температури носія і збільшення площі випромінюючої радіатора або кількості секцій можна знизити витрати на опалення.

Показники, що впливають на розрахунок кількості секцій

Підбираючи радіатор для того або іншого приміщення, потрібно враховувати технічні особливості. Приміром, розрахунок буде різним для кутовий і не кутової кімнати, для приміщення з різною висотою стелі і різним розміром вікон і т. д. Найбільш важливі параметри, які враховують, визначаючи необхідну потужність радіатора, це:

  • площа вашого приміщення;
  • поверх;
  • висота стелі (вище або нижче трьох метрів);
  • розташування (кутове або не кутове приміщення, кімната в приватному будинку);.
  • буде батарея опалення основним опалювальним приладом;
  • є в кімнаті камін, кондиціонер.

Потрібно враховувати й інші важливі особливості. Скільки в приміщенні вікон? Якого вони розміру, і які це вікна (дерев’яні; склопакети на 1, 2 або 3 скла)? Робилося додаткове утеплення стін і яке саме (внутрішнє, зовнішнє)? У приватному будинку має значення наявність горища і наскільки він утеплений – і так далі.

китайские батареи

Чавунні радіатори Коннер (Китай)

Згідно СНІП на 1 кубометр приміщення необхідно 41 Вт теплової енергії. Враховувати можна і не об’єм, а площа кімнати. На 10 кв. м стандартного приміщення з одними дверима і одним вікном, дверима однієї і зовнішньою стіною знадобиться наступна теплова потужність радіатора:

  • 1 кВт для приміщення з одним вікном і зовнішньою стіною;
  • 1,2 кВт якщо в ньому одне вікно та дві зовнішні стіни (кутове приміщення);
  • 1,3 кВт для кутових приміщень з двома вікнами.

Реально ж один кіловат теплової енергії обігріває:

  • У приміщеннях будинків із цегли з товщиною стіни в півтора-два цегли, або з бруса і зрубних будинках (площа вікон і дверей до 15%; утеплення стін, даху та горища) – 20-25 кв. м
  • У кутових приміщеннях зі стінами з бруса або цегли не менш ніж в одну цеглину (площа вікон, дверей до 25% ; утеплення) – 14-18 кв. м
  • У приміщеннях панельних будинків з внутрішнім облицюванням і теплоізольованої дахом (а також у кімнатах утепленій дачі) – 8-12 кв. м
  • У «житловому вагончику» (дерев’яний або цегляний будиночок з мінімальним утепленням) – 5-7 кв. м.

Формули розрахунку потужності обігрівача для різних приміщень

Формула розрахунку потужності обігрівача залежить від висоти стелі. Для приміщень з висотою стелі < 3 метрів ця залежність виглядає наступним чином:

S х 100 Вт / ?T

де:

  • S – площа кімнати;
  • ?T – тепловіддача секції опалювального приладу.

Для приміщень з висотою стель > 3 м розрахунки проводять за формулою

S х h х 40 / ?T

де:

  • S – загальна площа кімнати;
  • ?T – тепловіддача одтельной секції батареї;
  • h – висота стелі.

Ці нескладні формули допоможуть досить точно розрахувати необхідну кількість секцій обігрівального приладу. Перед тим як вводити дані в формулу, визначте реальну тепловіддачу секції за формулами, наведеними раніше! Даний розрахунок придатний для середньої температури вхідного теплоносія 70 С. При інших показниках необхідно враховувати поправочний коефіцієнт.


Наведемо приклади розрахунків. Уявімо собі, що кімната або нежитлове приміщення має розміри 3 х 4 м, висота стелі становить 2,7 м (стандартна висота стелі в міських квартирах радянської споруди). Визначимо обсяг кімнати:

  • 3 х 4 х 2,7 = 32,4 кубометра.

Тепер обчислимо теплову потужність, необхідну для обігріву: множимо обсягу кімнати на показник, необхідний для обігріву одного кубометра повітря:

  • 32,4 х 41 = 1,328,4 кВт.

Знаючи реальну потужність окремої секції радіатора, підберіть необхідну кількість секцій, округлюючи його в бік збільшення. Так, 5,3 округлюється до 6, а 7,8 – до 8 секцій. При розрахунку обігріву суміжних приміщень, які не розділені дверима (наприклад, кухня, відокремлена від вітальні аркою без дверей) площі приміщень підсумовуються. Для кімнати зі склопакетом або утепленими стінами округляти можна в меншу сторону (утеплення і склопакети знижують тепловтрати на 15-20%), а в кутовій кімнаті і приміщеннях на високих поверхах додайте одну-дві секції «про запас».

Чому не гріє батарея?

Але іноді і потужність секцій перерахована на основі реальної температури теплоносія, і їх кількість розраховано з урахуванням особливостей приміщення і встановлено з необхідним запасом… а у хаті холодно! Чому так відбувається? Які для цього існують причини? Чи можна таку ситуацію виправити?

Причиною зниження температури може бути зменшення напору води з котельні або ремонт у сусідів! Якщо під час ремонту сусід заузил стояк з гарячою водою, встановив у себе систему «тепла підлога», почав опалювати лоджію або засклений балкон, на якому влаштував зимовий сад – напір гарячої води, що входить у ваші радіатори, зрозуміло, знизиться.

Але цілком можливо, що в кімнаті холодно тому, що ви встановили чавунний радіатор неправильно. Зазвичай встановлюють чавунну батарею під вікном, щоб піднімається з її поверхні тепле повітря створював перед віконним прорізом свого роду теплову завісу. Однак тильній своєю стороною масивна батарея нагріває не повітря, а стіну! Щоб зменшити тепловтрати, приклейте на стіну позаду радіаторів опалення спеціальний захисний екран. А можна і придбати декоративні чавунні батареї в стилі ретро, які не обов’язково кріпити на стіну: їх можна закріплювати на значній відстані від стін.