Toplinski učinak radijatora za grijanje - tablica usporedbe baterija od lijevanog željeza, bimetalnih, aluminijskih i čeličnih

Toplinski učinak radijatora je koeficijent koji određuje količinu topline primljene od grijača po jedinici vremena i mjeri se u W/(m² K).

Ovaj tehnički parametar je primarni pokazatelj učinkovitosti radijatora u stvaranju ugodne unutarnje klime. Proizvođač opreme za grijanje dužan je navesti ovu vrijednost u pratećoj dokumentaciji za svoje proizvode.

Snaga radijatora za grijanje izračunava se u vatiNeki proizvođači navode brzinu protoka topline za svoje proizvode, izraženu u kalorijama/sat. Za pretvaranje u vate koriste standard, gdje 1 W = 859,845 kal/sat.

Prijenos topline jednog dijela ili panela hidroničkog sustava grijanja izračunava se uzimajući u obzir primarne i sekundarne čimbenike. To uključuje materijal konstrukcije, temperaturu rashladne tekućine, površinu izmjene topline, dijagram spajanja uređaja, njegov položaj i druge čimbenike. Ako se radijator sastoji od nekoliko dijelova ili jedne ploče, snagu izračunava i navodi proizvođač za cijelu jedinicu.

Kako izračunati toplinsku snagu radijatora po kvadratnom metru

U priloženoj dokumentaciji potrošač će pronaći toplinski učinak jednog dijela ili cijelog panela određenih dimenzija. Ovi parametri su prilično relativni i ne treba se na njih oslanjati 100%. Za postizanje realnih vrijednosti potrebno je daljnje podešavanje. Da bi se to utvrdilo, potrebno je izračunati toplinsku vodljivost radijatora.

Prvo, moramo opovrgnuti uvriježeno mišljenje da aluminijske baterije imaju najveći toplinski učinak zbog svojstava obojenih metala. Vrijedi napomenuti da baterije nisu izrađene od čistog aluminija, već od njegove legure sa silicijem - silumina - koji ima znatno niži toplinski učinak.

Isto se djelomično može reći i za čelične, bimetalne i lijevano-željezne radijatore. Nazivne snage navedene u podatkovnom listu uređaja za grijanje točne su kada je razlika između prosječne temperature rashladne tekućine i temperature zraka u prostoriji 70°C.⁰ C. Ova pojava naziva se temperaturna razlika i označava se simbolom – Δt. Izračun se vrši pomoću formule:

Δt = (t_podnošenje + t_{povratne linije})/2 – t _zrak

Slijedeći logiku proizvođača, rezultat izračuna trebao bi biti 70 stupnjeva. Zatim se prosječna temperatura rashladne tekućine može izračunati pomoću formule:

(t_podnošenje + t_{povratne linije}) = 2(Δt + t _zrak)

Na primjer, na temelju proizvođačem navedene toplinske snage jednog bimetalnog dijela – 200 W, Δt = 70⁰ C, prosječna sobna temperatura - 22⁰ C, dobivamo rezultat:

(t_podnošenje + t_{povratne linije}) = 2(70 + 22) = 184⁰ S

Uzimajući u obzir standardnu ​​razliku od 20 stupnjeva između dovoda i povrata, njihova vrijednost se određuje zasebno:

t_podnošenje = (184 + 20)/2 = 102⁰ S

t_{povratne linije} = (184 - 20)/2 = 82⁰ S

Stvarni izračun prijenosa topline pokazuje da jedan dio može proizvesti 200 W, pod uvjetom da voda u dovodnoj cijevi kipi, a rashladna tekućina izlazi iz izlazne cijevi na temperaturi od 82 stupnja.

Takav fenomen je u praksi jednostavno nemoguć. Činjenica je da bojleri za grijanje vode u kućanstvu ne mogu zagrijati vodu iznad 80 stupnjeva. Čak i pod tim maksimalnim uvjetima, rashladna tekućina će ući u radijator na maksimalnoj temperaturi od oko 77.⁰ C, a Δt će biti približno 40⁰ C. Iz ovoga zaključujemo da stvarna toplinska snaga jednog dijela bimetalnog radijatora neće biti 200, već samo 100 W.

Za pojednostavljenje izračuna možete koristiti tablicu prijenosa topline s faktorima redukcije. Za to koristite gornju formulu, koristeći planiranu temperaturu u kući i rashladnoj tekućini, za izračun Δt.

Tablica vrijednosti faktora redukcije

Tablica 1.

Δt	DO
40	0,48
45	0,56
50	0,65
55	0,73
60	0,82
65	0,91
70	1

Odgovarajući koeficijent nalazi se u tablici i množi se s nazivnom toplinskom snagom jednog dijela bimetalnog radijatora. To jest, u ovom slučaju, za grijanje 1 m² soba će imati toplinski učinak od 200 W x 0,48 = 96 W.

Za grijanje 10 m² Područje će zahtijevati otprilike 1 kW snage grijanja, a potreban broj sekcija bit će 1000/96 = 10,4. Ako soba ima dva prozora, ispod njih treba ugraditi dva radijatora od 10 i 11 sekcija.

Standardi izlazne toplinske snage

Pri projektiranju sustava grijanja za zgrade i građevine koristi se regulatorni dokument SP 60.13330.2016. Ovaj skup pravila regulira, između ostalog, razvoj unutarnjih sustava grijanja u novoizgrađenim i rekonstruiranim zgradama i građevinama. SP je razvijen na temelju zahtjeva SNiP-ova GOST 30494-2011 i GOST 32415-2013. Na temelju tih standarda usvojen je standard toplinske snage od 1 kW za prostoriju površine 10 četvornih metara, visine stropa do 3 metra, jednog vanjskog zida i jednog prozora.

Prilikom podešavanja početnih uvjeta za grijanje prostorije u jednom ili drugom smjeru (veća ili manja površina, različit broj prozora itd.), kako bi se točno odredio nominalni toplinski učinak, u izračun se uvode korekcijski faktori:

K1 – konstrukcija prozora

• dvostruki okvir – 1,27;
• dvostruko ostakljena jedinica – 1,0;
• troslojna stakla – 0,85.

K2 – izolacija zida

• nisko – 1,27;
• Zidanje od 2 cigle + toplinska izolacija – 1,0;
• visoka kvaliteta – 0,85.

K3 – S_prozori/S_spol

• 0,5 – 1,2;
• 0,33 – 1,0;
• 0,1 – 0,8.

K4 – prosječna unutarnja temperatura zimi, stupnjevi

• 35 — 1,5;
• 20 – 1,1;
• 10 – 0,7.

K5 – broj vanjskih zidova

• 1 – 1,1;
• 2 – 1,2;
• 3 – 1,3;
• 4 – 1,4.

K6 – soba iznad sobe

• hladno potkrovlje – 1,0;
• potkrovlje – 0,8.

K7 – visina stropa, m

• 2,5 – 1,0;
• 3 – 1,05;
• 3,5 – 1,1.

Konačni rezultat dijeli se s toplinskim učinkom jedne sekcije radijatora. Kvocijent se zaokružuje na najbliži cijeli broj (10,4 – 11 sekcija).

Usporedne tablice pokazatelja prijenosa topline različitih vrsta radijatora

Kao što je gore spomenuto, prijenos topline mjeri se u W/m²²Ova vrijednost se smatra izrazom učinkovitosti uređaja za grijanje. Prilikom odabira vrste i dizajna radijatora za grijanje za potrošača, usporedba njihovih toplinskih učina igra odlučujuću ulogu.

Stvarni toplinski učinak radijatora

Na temelju tih specifikacija, stručnjaci objavljuju razne tablice na internetu s popisom toplinske snage bimetalnih, aluminijskih, čeličnih i lijevano željeznih radijatora. Ovdje ćete pronaći podatke o toplinskoj snazi ​​grijaćih uređaja.

Usporedna tablica toplinskog učinka 1 sekcije radijatora grijanja ovisno o radnom tlaku, volumenu i težini

Tablica 2.

Vrsta uređaja s međuosnim razmakom od 500 mm	Toplinska snaga, W	Radni tlak atmosfera	Kapacitet, litra	Težina, kg
Aluminij	180	20	0,27	1,45
Bimetalni	200	20	0,20	1.2
Čelik	120	20	0,20	1,05
Lijevano željezo	140	10	1.2	5.4

Usporedne karakteristike ovisno o vrsti uređaja za grijanje

Tablica 3.

Karakteristike	Aluminij	Bimetalni	Čelik	Lijevano željezo
Struktura	Sekcijski	Sekcijski	Ploča	Sekcijski
Razvod	Strana	Strana	Bočno/Vertikalno	Strana
Otpornost na koroziju	Prosječno	Visoko	Prosječno	Visoko
Vrsta rashladne tekućine	Voda	Voda/antifriz	Voda/antifriz	Voda

Radijatori za grijanje s boljim toplinskim učinkom

Na temelju brojnih recenzija potrošača, stručnih testiranja i usporedbi rezultata, bimetalni radijatori prepoznati su kao najbolji u pogledu toplinske snage. U silaznom redoslijedu, aluminijski radijatori zauzimaju prvo mjesto, a slijede ih čelični radijatori. Radijatori od lijevanog željeza ostaju posljednji u ovoj kategoriji.

Materijal koji se koristi za proizvodnju proizvoda za grijanje prostora, njihova cijena i kvaliteta rashladne tekućine igraju značajnu ulogu u ovom poretku. Unatoč vrhunskim kvalitetama bimetalnih radijatora, oni ostaju najskuplji. Odabir aluminijskih radijatora optimalno je rješenje. Međutim, njihova upotreba ograničena je na autonomne sustave grijanja, gdje se kvaliteta rashladne tekućine može održavati na visokoj razini.

Iz istog razloga, ali obrnuto, potpuno su neprikladni za ugradnju u višekatnice s centraliziranom toplinskom mrežom. Što se tiče čeličnih uređaja, oni brzo prenose toplinu, kako tijekom grijanja tako i tijekom hlađenja.

Konačno, ako potrošač nije zabrinut zbog estetike izgleda grijaćih uređaja i ako je potrebna toplinska snaga niska, idealno rješenje bi bila ugradnja radijatora od lijevanog željeza MS-140.

Ovisnost prijenosa topline radijatora o temperaturi rashladne tekućine

Nazivna toplinska snaga jednog dijela radijatora izračunava se za standardne vrijednosti temperature rashladne tekućine na ulazu (90⁰ C) i izlaz (70⁰ C) uređaj za grijanje. Ovi uvjeti primjenjuju se na centralizirane toplinske mreže.

U autonomnim sustavima grijanja za privatne kuće, temperaturna razlika može biti drugačija. U tom slučaju, toplinska snaga jednog dijela može se značajno razlikovati od vrijednosti koje je naveo proizvođač. Snaga grijanja uređaja za grijanje izravno je proporcionalna temperaturi rashladne tekućine u dovodnoj cijevi. Što je temperatura viša, to je veća toplinska snaga radijatora. Obrnuto, što je temperatura rashladne tekućine niža, to je niža snaga grijanja radijatora.

Kako biste izbjegli neočekivane temperaturne fluktuacije, koristite termostate, koje se ugrađuju u cjevovod na ulazu radijatora. Termostatske glave dolaze u ručnim, poluautomatskim i automatskim verzijama, kontrolirane online.

Kako povećati koeficijent prijenosa topline

Na temelju navedenog, postaje jasno da se stvarna toplinska snaga bilo kojeg uređaja za grijanje može značajno razlikovati od tehničkih specifikacija koje je proizvođač naveo u svojoj dokumentaciji o proizvodu. Stvarni uvjeti rada radijatora za grijanje mogu uzrokovati kumulativni gubitak topline, smanjujući učinkovitost sustava grijanja u kući ili stanu.

Postoje dvije mogućnosti za povećanje koeficijenta prijenosa topline: poboljšanje radnih uvjeta postojećeg sustava grijanja i korištenje optimalnih metoda za postavljanje i spajanje radijatora za grijanje, kako je određeno u fazi projektiranja.

Koristeći primjer na slici ispod, analizirat ćemo gubitak topline u sustavu grijanja zgrade.

1. Gubitak topline kroz krov iznosi: 25 - 30%.
2. Kroz prozore: 10 - 15%.
3. Gubitak topline kroz pod: 10 - 15%.
4. Gubici kroz zidove: 10 - 15%.
5. Susjedstva: 10 - 15%.
6. Kroz cijev (ako postoji grijanje peći): 20 - 25%.

Predlažemo korištenje online Kalkulator za izračun gubitka topline u kući.

Kako poboljšati učinkovitost postojećeg sustava grijanja

Za poboljšanje učinkovitosti postojećeg sustava grijanja, stručnjaci preporučuju sljedeće mjere:

• izolirati ogradne konstrukcije izvan kuće (zidove, temelj, podrum i potkrovlje);
• zamijenite stare drvene okvire prozora prozorima s dvostrukim ostakljenjem;
• zalijepite folijske zaslone na zidove iza radijatora;
• povremeno otvarajte Mayevskyjeve slavine kako biste oslobodili zračne blokade u radijatorima;
• Ako su zidovi hladni, iznutra su izolirani toplinski izolacijskim materijalima.

Nakon dovršetka ovih mjera, vlasnici kuća odmah će primijetiti poboljšanu toplinsku snagu svojih grijaćih uređaja. Za unutarnju izolaciju zidova, tržište građevinskih materijala nudi širok izbor materijala, od plutenih ploča i teksturirane žbuke do gipsanih pločica i ukrasnih poliuretanskih panela, koji će ne samo izolirati prostorije već i poboljšati njihov izgled.

Usporedba grijanja čeličnih i lijevano željeznih radijatora

Kako poboljšati učinkovitost u fazi projektiranja

Kako bi se izbjegao nedovoljan prijenos topline grijaćim uređajima u novim zgradama, u fazi projektiranja slijede se sljedeća pravila.

Pravilo 1Radijatori se ugrađuju ispod prozora. To mogu biti posebne niše ili ovješeni ispod prozorskih klupčica, sa ili bez mreža. Mreže prikrivaju izgled radijatora, ali mogu i smanjiti njihov toplinski učinak. U nekim slučajevima, mreže se namjerno koriste kako bi se smanjio protok topline za 10-15%, čime se toplina čuva za druge prostorije.

Pravilo 2Način spajanja značajno utječe na učinkovitost uređaja za grijanje. Može biti jednostrani ili dvostrani. Dvostrani priključak pomaže približiti učinak radijatora navedenoj ocjeni prijenosa topline. Iskustvo pokazuje da je, ako u jednoj prostoriji ima manje od 20 sekcija, poželjniji jednostrani priključak radijatora.

Donja fotografija prikazuje učinkovitost sekcija s dvostranim spojevima cijevi.

Fotografija prikazuje učinkovitost sekcija s jednostranim spajanjem cijevi.

Kako izračunati toplinsku snagu jednog dijela radijatora grijanja

Predlažemo da koristite online kalkulator, kako odrediti koliko sekcija ima bimetalni radijator potrebno po 1 m2.

Sekcionalni dizajn grijaćih jedinica omogućuje promjenu broja jedinica u svakom radijatoru. To omogućuje regulaciju toplinskog učinka povećanjem ili smanjenjem površine za prijenos topline radijatora.

Sekcijski radijatori dostupni su u bimetalnoj, aluminijskoj i lijevano-željeznoj izvedbi. Kao što je gore spomenuto, svi sekcije isporučuju se na tržište grijanja s unaprijed određenom nazivnom toplinskom snagom, izračunatom za standardne radne uvjete uređaja za grijanje.

Svaki izračun toplinskog učinka radijatora mora uzeti u obzir specifične karakteristike prostorija u kojima su ugrađeni. U tu svrhu razvijeni su korekcijski faktori (vidi prethodno poglavlje, "Standardi toplinskog učinka"). Zamjenom ovih stvarnih vrijednosti u izračun dobiva se konačni toplinski učinak prvog dijela radijatora.

Toplinski učinak panelnih radijatora za grijanje

Za razliku od sekcijskih uređaja, čelične grijaće ploče su nerastavljivi proizvodi.

U priloženoj dokumentaciji proizvođač navodi nominalnu toplinsku snagu panela, izračunatu za Δt = 70⁰ C pri prosječnoj sobnoj temperaturi od -22⁰ C. Prijenos topline uređaja izračunava se zamjenom stvarne vrijednosti Δt i unosom korekcijskih faktora.

Izračun radijatora za grijanje 1. dio