תפוקת חום של רדיאטורים לחימום - טבלת השוואה של סוללות ברזל יצוק, בי-מתכתיות, אלומיניום ופלדה

תפוקת החום של רדיאטור חימום היא מקדם הקובע את כמות החום המתקבלת ממכשיר החימום ליחידת זמן ונמדד ב-W/(מ"ר-קלווין).

פרמטר טכני זה הוא המדד העיקרי ליעילותו של רדיאטור ביצירת אקלים פנימי נוח. יצרן ציוד החימום נדרש לציין ערך זה בתיעוד הנלווה למוצריו.

כוחם של רדיאטורי חימום מחושב ב וואטחלק מהיצרנים טוענים לקצב זרימת חום עבור מוצריהם, המתבטא בקלוריות/שעה. כדי להמיר זאת לוואט, הם משתמשים בתקן, שבו וואט אחד = 859.845 קלוריות/שעה.

העברת החום של מקטע או פאנל בודד של מערכת חימום הידרונית מחושבת תוך התחשבות בגורמים ראשוניים ומשניים. אלה כוללים את חומר הבנייה, טמפרטורת נוזל הקירור, שטח חילופי החום, דיאגרמת החיבור של המכשיר, מיקומו וגורמים נוספים. אם הרדיאטור מורכב מכמה מקטעים או מיחידת פאנל אחת, ההספק מחושב ומצוין על ידי היצרן עבור היחידה כולה.

כיצד לחשב את תפוקת החום של רדיאטורים לחימום למטר מרובע

בתיעוד הנלווה, הצרכן ימצא את תפוקת החום של מקטע בודד או של פאנל שלם בעל מידות ספציפיות. פרמטרים אלה הם יחסיים למדי ואין להסתמך עליהם ב-100%. הם דורשים התאמה נוספת כדי להשיג ערכים מציאותיים. כדי לקבוע זאת, יש לחשב את המוליכות התרמית של הרדיאטור.

ראשית, עלינו להפריך את האמונה הרווחת שסוללות אלומיניום הן בעלות פלט החום הגבוה ביותר בשל תכונותיה של מתכת לא ברזלית. ראוי לציין שסוללות אינן עשויות מאלומיניום טהור, אלא מסגסוגת שלו עם סיליקון - סילומין - שיש לה פלט חום נמוך משמעותית.

ניתן לומר את אותו הדבר, בין היתר, לגבי רדיאטורים מפלדה, בי-מתכת וברזל יצוק. דירוגי ההספק המפורטים בגיליון הנתונים של מכשיר החימום מדויקים כאשר ההפרש בין טמפרטורת נוזל הקירור הממוצעת לטמפרטורת האוויר בחדר הוא 70 מעלות צלזיוס.⁰ ג. תופעה זו נקראת הפרש טמפרטורה ומסומנת בסמל – Δt. החישוב מתבצע באמצעות הנוסחה:

Δt = (t_הגשה + ט_{קווי החזרה})/2 – t _אֲוִיר

בהתאם להיגיון היצרן, תוצאת החישוב צריכה להיות 70 מעלות. לאחר מכן, ניתן לחשב את טמפרטורת נוזל הקירור הממוצעת באמצעות הנוסחה:

(ת_הגשה + ט_{קווי החזרה}) = 2(Δt + t _אֲוִיר)

לדוגמה, בהתבסס על ההספק התרמי המוצהר על ידי היצרן של מקטע בי-מתכתי אחד - 200 וואט, Δt = 70⁰ מעלות צלזיוס, טמפרטורת חדר ממוצעת - 22⁰ ג, נקבל את התוצאה:

(ת_הגשה + ט_{קווי החזרה}) = 2(70 + 22) = 184⁰ עִם

בהתחשב בהפרש הסטנדרטי של 20 מעלות בין האספקה ​​​​להחזרה, ערכם נקבע בנפרד:

ט_הגשה = (184 + 20)/2 = 102⁰ עִם

ט_{קווי החזרה} = (184 - 20)/2= 82⁰ עִם

חישוב העברת חום אמיתי מראה שחלק אחד מסוגל לייצר 200 וואט, בתנאי שהמים בצינור האספקה ​​רותחים, ונוזל הקירור יוצא מצינור היציאה בטמפרטורה של 82 מעלות.

תופעה כזו פשוט בלתי אפשרית בפועל. העובדה היא שדודי חימום מים ביתיים אינם מסוגלים לחמם מים מעל 80 מעלות. אפילו בתנאים מקסימליים אלה, נוזל הקירור ייכנס לרדיאטור בטמפרטורה מקסימלית של כ-77.⁰ C, ו-Δt יהיה בערך 40⁰ ג. מכאן אנו מסיקים כי תפוקת החום בפועל של מקטע אחד של רדיאטור בי-מתכתי לא תהיה 200, אלא רק 100 וואט.

כדי לפשט את החישוב, ניתן להשתמש בטבלת העברת חום עם מקדמי חיזור. לשם כך, השתמשו בנוסחה לעיל, תוך שימוש בטמפרטורה המתוכננת בבית ובנוזל הקירור, כדי לחשב את Δt.

טבלת ערכים של גורמי חיזור

טבלה 1.

Δt	אֶל
40	0.48
45	0.56
50	0.65
55	0.73
60	0.82
65	0.91
70	1

המקדם המתאים נמצא בטבלה ומוכפל בהספק התרמי המדורג של חלק אחד של הרדיאטור הבי-מתכתי. כלומר, במקרה זה, כדי לחמם 1 מ"ר.² לחדר תהיה תפוקת חום של 200 וואט x 0.48 = 96 וואט.

לחימום 10 מטר² האזור ידרוש כ-1 קילוואט של כוח חימום, ומספר הסעיפים הנדרש יהיה 1000/96 = 10.4. אם בחדר יש שני חלונות, יש להתקין מתחתם שני רדיאטורים של 10 ו-11 סעיפים כל אחד.

סטנדרטים של תפוקת הספק תרמי

בעת תכנון מערכות חימום למבנים, נעשה שימוש במסמך הרגולציה SP 60.13330.2016. סט כללים זה מסדיר, בין היתר, את פיתוח מערכות חימום פנימיות במבנים ובמבנים שנבנו לאחרונה ומשוחזרים. ה-SP פותח על סמך דרישות SNiPs GOST 30494-2011 ו-GOST 32415-2013. בהתבסס על תקנים אלה, אומץ תקן תפוקת חימום של 1 קילוואט לחדר בשטח של 10 מטרים רבועים, גובה תקרה של עד 3 מטרים, קיר חיצוני אחד וחלון אחד.

בעת התאמת התנאים ההתחלתיים לחימום חדר בכיוון זה או אחר (שטח גדול או קטן יותר, מספר חלונות שונה וכו'), כדי לקבוע במדויק את תפוקת החום הנומינלית, מוכנסים לחישוב גורמי תיקון:

K1 – מבנה החלון

• מסגרת כפולה – 1.27;
• יחידת זיגוג כפול – 1.0;
• יחידת זיגוג משולש – 0.85.

K2 – בידוד קירות

• נמוך – 1.27;
• בנייה בת 2 לבנים + בידוד תרמי – 1.0;
• איכות גבוהה – 0.85.

K3 – S_חלונות/S_מִין

• 0.5 – 1.2;
• 0.33 – 1.0;
• 0.1 – 0.8.

K4 – טמפרטורת פנים ממוצעת בחורף, מעלות

• 35 — 1.5;
• 20 – 1.1;
• 10 – 0.7.

K5 – מספר קירות חיצוניים

• 1 – 1.1;
• 2 – 1.2;
• 3 – 1.3;
• 4 – 1.4.

K6 – חדר מעל החדר

• עליית גג קרה – 1.0;
• עליית גג – 0.8.

K7 – גובה תקרה, מטר

• 2.5 – 1.0;
• 3 – 1.05;
• 3.5 – 1.1.

התוצאה הסופית מחולקת בתפוקת החום של מקטע רדיאטור אחד. המנה מעוגלת כלפי מעלה למספר השלם הקרוב ביותר (10.4 - 11 מקטעים).

טבלאות השוואתיות של מדדי העברת חום של סוגים שונים של רדיאטורים

כפי שצוין לעיל, העברת חום נמדדת ב-W/m²²ערך זה נחשב לביטוי ליעילות מכשיר החימום. בבחירת סוג ועיצוב רדיאטורי החימום עבור הצרכן, השוואה של תפוקות החימום שלהם ממלאת תפקיד מכריע.

תפוקת חום בפועל של רדיאטורים

בהתבסס על מפרטים אלה, מומחים מפרסמים טבלאות שונות באינטרנט המפרטות את התפוקה התרמית של רדיאטורים דו-מתכתיים, אלומיניום, פלדה וברזל יצוק. כאן תמצאו נתונים על התפוקה התרמית של מכשירי חימום.

טבלת השוואה של תפוקת חום של מקטע אחד של רדיאטורים לחימום בהתאם ללחץ הפעלה, נפח ומשקל

טבלה 2.

סוג התקנים עם מרחק בין-צירי של 500 מ"מ	הספק תרמי, וואט	אטמוספרות לחץ עבודה	קיבולת, ליטר	משקל, ק"ג
אֲלוּמִינְיוּם	180	20	0.27	1.45
בי-מתכתי	200	20	0.20	1.2
פְּלָדָה	120	20	0.20	1.05
בַּרזֶל יְצִיקָה	140	10	1.2	5.4

מאפיינים השוואתיים בהתאם לסוג מכשירי החימום

טבלה 3.

מאפיינים	אֲלוּמִינְיוּם	בי-מתכתי	פְּלָדָה	בַּרזֶל יְצִיקָה
מִבְנֶה	סקטוריאלי	סקטוריאלי	לוּחַ	סקטוריאלי
לְהִתְגַרֵשׁ	צַד	צַד	לרוחב/אנכי	צַד
עמידות בפני קורוזיה	מְמוּצָע	גָבוֹהַ	מְמוּצָע	גָבוֹהַ
סוג נוזל קירור	מַיִם	מים/נוזל לרדיאטור	מים/נוזל לרדיאטור	מַיִם

רדיאטורים לחימום עם תפוקת חום טובה יותר

בהתבסס על ביקורות רבות של צרכנים, בדיקות מומחים והשוואות תוצאות, רדיאטורים דו-מתכתיים מוכרים כטובים ביותר מבחינת תפוקת חום. בסדר יורד, רדיאטורים מאלומיניום מדורגים במקום הראשון, ואחריהם רדיאטורים מפלדה. רדיאטורים מברזל יצוק נותרים האחרונים בקטגוריה זו.

החומר המשמש לייצור מוצרי חימום חללים, עלותם ואיכות נוזל הקירור בו משתמשים משחקים תפקיד משמעותי בדירוג זה. למרות התכונות המעולות של רדיאטורים דו-מתכתיים, הם נותרים היקרים ביותר. בחירה ברדיאטורים מאלומיניום היא הפתרון האופטימלי. עם זאת, השימוש בהם מוגבל למערכות חימום אוטונומיות, שבהן ניתן לשמור על איכות נוזל הקירור ברמה גבוהה.

מאותה סיבה, אך להיפך, הם אינם מתאימים לחלוטין להתקנה בבניינים רבי קומות עם רשת חימום מרכזית. באשר למכשירי פלדה, הם מעבירים חום במהירות, הן במהלך החימום והן במהלך הקירור.

לבסוף, אם הצרכן אינו מודאג מהאסתטיקה של מראה מכשירי החימום ודרישת תפוקת החום נמוכה, אז הפתרון האידיאלי יהיה להתקין רדיאטורים מברזל יצוק MS-140.

תלות העברת החום של הרדיאטור בטמפרטורת נוזל הקירור

ההספק התרמי המדורג של חלק אחד של הרדיאטור מחושב עבור ערכים סטנדרטיים של טמפרטורת נוזל הקירור בכניסה (90⁰ ג) ויציאה (70⁰ ג) מכשיר חימום. תנאים אלה חלים על רשתות חימום מרכזיות.

במערכות חימום אוטונומיות לבתים פרטיים, הפרש הטמפרטורות עשוי להיות שונה. במקרה זה, תפוקת החום של מקטע בודד עשויה להיות שונה באופן משמעותי מהערכים המוצהרים על ידי היצרן. עוצמת החימום של מכשיר חימום היא ביחס ישר לטמפרטורת נוזל הקירור בצינור האספקה. ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך תפוקת החום של הרדיאטור גדולה יותר. לעומת זאת, ככל שטמפרטורת נוזל הקירור נמוכה יותר, כך עוצמת החימום של הרדיאטור נמוכה יותר.

כדי למנוע תנודות טמפרטורה בלתי צפויות, להשתמש בתרמוסטטים, אשר מותקנים בצנרת בכניסת הרדיאטור. ראשי תרמוסטט מגיעים בגרסאות ידניות, חצי אוטומטיות ואוטומטיות, הנשלטות באופן מקוון.

כיצד להגדיל את מקדם העברת החום

בהתבסס על האמור לעיל, מתברר כי תפוקת החום בפועל של כל מכשיר חימום עשויה להיות שונה באופן משמעותי מהמפרטים הטכניים המוצהרים על ידי היצרן בתיעוד המוצר שלו. תנאי הפעלה אמיתיים של רדיאטורים לחימום עלולים לגרום לאובדן חום מצטבר, מה שמפחית את יעילות מערכת החימום בבית או בדירה.

ישנן שתי אפשרויות להגדלת מקדם העברת החום: שיפור תנאי ההפעלה של מערכת החימום הקיימת ושימוש בשיטות אופטימליות להצבה וחיבור של רדיאטורים לחימום, כפי שנקבע בשלב התכנון.

באמצעות הדוגמה באיור למטה, ננתח את אובדן החום במערכת החימום של בניין.

1. הפסדי חום דרך הגג הם: 25 - 30%.
2. דרך חלונות: 10 - 15%.
3. אובדן חום דרך הרצפה: 10 - 15%.
4. הפסדים דרך קירות: 10 - 15%.
5. סמיכות: 10 - 15%.
6. דרך צינור (אם יש חימום דרך הכיריים): 20 - 25%.

אנו ממליצים להשתמש בו באינטרנט מחשבון לחישוב אובדן חום בבית.

כיצד לשפר את יעילות מערכת החימום הקיימת

כדי לשפר את יעילות מערכת החימום הקיימת, מומחים ממליצים על האמצעים הבאים:

• לבודד את המבנים המקיפים את הבית מחוץ לבית (קירות, יסודות, מרתף ועליית גג);
• להחליף מסגרות חלונות עץ ישנות בחלונות מזוגגים כפולים;
• הדביקו מסכי נייר כסף על הקירות שמאחורי הרדיאטורים;
• לפתוח מעת לעת את ברזי מייבסקי כדי לשחרר מנעולי אוויר ברדיאטורים;
• אם הקירות קרים, הם מבודדים מבפנים עם חומרי בידוד תרמי.

לאחר השלמת אמצעים אלה, בעלי בתים יבחינו מיד בשיפור תפוקת החום ממכשירי החימום שלהם. לבידוד קירות פנימיים, שוק חומרי הבניין מציע מגוון רחב של חומרים, החל מיריעות שעם וטיח טקסטורלי ועד אריחי גבס ולוחות פוליאוריטן דקורטיביים, אשר לא רק יבודדו חדרים אלא גם ישפרו את מראהם.

השוואה בין חימום רדיאטורים מפלדה וברזל יצוק

כיצד לשפר את היעילות בשלב התכנון

כדי למנוע העברת חום לא מספקת על ידי התקני חימום בבניינים חדשים, יש להקפיד על הכללים הבאים בשלב התכנון.

כלל 1רדיאטורים מותקנים מתחת לחלונות. אלה יכולים להיות נישות מיוחדות או תלויים מתחת לאדני חלונות, עם או בלי רשתות. רשתות מסתירות את מראה הרדיאטורים אך יכולות גם להפחית את תפוקת החימום שלהם. במקרים מסוימים, רשתות משמשות במכוון כדי להפחית את זרימת החום ב-10-15%, ובכך לשמר חום עבור חדרים אחרים.

כלל 2שיטת החיבור משפיעה באופן משמעותי על יעילותם של מכשירי חימום. חיבור זה יכול להיות חד-צדדי או דו-צדדי. חיבור דו-צדדי מסייע לקרב את תפוקת הרדיאטור לדירוג העברת החום המוצהר. הניסיון מראה שאם יש פחות מ-20 חלקים בחדר אחד, חיבור רדיאטור חד-צדדי עדיף.

התמונה למטה מציגה את יעילותם של מקטעים עם חיבורי צינור דו-צדדיים.

התמונה מציגה את יעילותם של מקטעים עם חיבור חד צדדי של צינורות.

כיצד לחשב את תפוקת החום של חלק אחד של רדיאטור חימום

אנו ממליצים לך להשתמש במחשבון המקוון, כדי לקבוע כמה חלקים יש לרדיאטור דו-מתכתי נדרש לכל 1 מ"ר.

העיצוב החתכי של יחידות החימום מאפשר שינוי מספר היחידות בכל רדיאטור. זה מאפשר לווסת את תפוקת החימום על ידי הגדלה או הקטנה של שטח הפנים של העברת החום של הרדיאטורים.

רדיאטורים סקציוניים זמינים מבדמתלי, אלומיניום וברזל יצוק. כפי שצוין לעיל, כל הסקציות מסופקות לשוק החימום עם תפוקה תרמית מדורגת מוגדרת מראש, המחושבת עבור תנאי הפעלה סטנדרטיים של מכשירי החימום.

כל חישוב של תפוקת חום הרדיאטורים חייב לקחת בחשבון את המאפיינים הספציפיים של החדרים שבהם הם מותקנים. למטרה זו פותחו גורמי תיקון (ראה את הפרק הקודם, "סטנדרטים של תפוקה תרמית"). על ידי הצבת ערכים בפועל אלה בחישוב, מתקבלת תפוקת החום הסופית של החלק הראשון של הרדיאטור.

תפוקת חום של רדיאטורי חימום פאנלים

שלא כמו מכשירים חתכיים, לוחות חימום מפלדה הם מוצרים שאינם ניתנים לפירוק.

בתיעוד הנלווה, היצרן מציין את ההספק התרמי הנומינלי של הפאנל, המחושב עבור Δt = 70⁰ מעלות צלזיוס בטמפרטורת חדר ממוצעת של -22⁰ ג. העברת החום של המכשיר מחושבת על ידי הצבת הערך בפועל של Δt והזנת מקדמי תיקון.

חישוב רדיאטורים לחימום חלק 1