Топлинна мощност на отоплителните радиатори - сравнителна таблица на чугунени, биметални, алуминиеви и стоманени батерии

Топлинната мощност на отоплителния радиатор е коефициент, който определя количеството топлина, получавано от отоплителното устройство за единица време и се измерва в W/(m² K).

Този технически параметър е основният показател за ефективността на радиатора при създаването на комфортен климат в помещенията. Производителят на отоплително оборудване е длъжен да посочи тази стойност в придружаващата документация за своите продукти.

Мощността на отоплителните радиатори се изчислява в ватовеНякои производители декларират топлинен поток за своите продукти, изразен в калории/час. За да го преобразуват във ватове, те използват стандарт, където 1 W = 859,845 кал/час.

Топлопреминаването на единична секция или панел на хидравлична отоплителна система се изчислява, като се вземат предвид първични и вторични фактори. Те включват материала на конструкцията, температурата на охлаждащата течност, площта на топлообмен, схемата на свързване на устройството, неговото местоположение и други фактори. Ако радиаторът се състои от няколко секции или един панел, мощността се изчислява и определя от производителя за целия уред.

Как да изчислим топлинната мощност на отоплителните радиатори на квадратен метър

В придружаващата документация потребителят ще намери топлинната мощност на отделна секция или цял панел с определени размери. Тези параметри са доста относителни и не бива да се разчита на 100%. Те изискват допълнително регулиране, за да се постигнат реалистични стойности. За да се определи това, е необходимо да се изчисли топлопроводимостта на радиатора.

Първо, трябва да разсеем общоприетото схващане, че алуминиевите батерии имат най-висока топлинна мощност поради свойствата на цветните метали. Струва си да се отбележи, че батериите не са изработени от чист алуминий, а по-скоро от неговата сплав със силиций – силумин – който има значително по-ниска топлинна мощност.

Същото може да се каже отчасти и за стоманените, биметалните и чугунените радиатори. Посочените в информационния лист на отоплителния уред номинални мощности са точни, когато разликата между средната температура на охлаждащата течност и температурата на въздуха в помещението е 70°C.⁰ C. Това явление се нарича температурна разлика и се обозначава със символа – Δt. Изчислението се извършва по формулата:

Δt = (t_{подаване} + т_{връщащи линии})/2 – t _въздух

Следвайки логиката на производителя, резултатът от изчислението трябва да бъде 70 градуса. След това средната температура на охлаждащата течност може да се изчисли по формулата:

(т_{подаване} + т_{връщащи линии}) = 2(Δt + t _въздух)

Например, въз основа на заявената от производителя топлинна мощност на една биметална секция – 200 W, Δt = 70⁰ C, средна стайна температура - 22⁰ C, получаваме резултата:

(т_{подаване} + т_{връщащи линии}) = 2(70 + 22) = 184⁰ С

Като се вземе предвид стандартната разлика от 20 градуса между подаването и връщането, тяхната стойност се определя отделно:

т_{подаване} = (184 + 20)/2 = 102⁰ С

т_{връщащи линии} = (184 - 20)/2 = 82⁰ С

Реално изчисление на топлопреминаването показва, че една секция е способна да произведе 200 W, при условие че водата в захранващата тръба кипи, а охлаждащата течност напуска изходната тръба при температура 82 градуса.

Подобно явление е просто невъзможно на практика. Факт е, че бойлерите за битово отопление не са в състояние да затоплят вода над 80 градуса. Дори при тези максимални условия, охлаждащата течност ще постъпи в радиатора с максимална температура от около 77.⁰ C, а Δt ще бъде приблизително 40⁰ C. От това заключаваме, че действителната топлинна мощност на една секция на биметален радиатор няма да бъде 200, а само 100 W.

За да опростите изчислението, можете да използвате таблица за топлопреминаване с коефициенти на редукция. За да направите това, използвайте горната формула, като използвате планираната температура в къщата и охлаждащата течност, за да изчислите Δt.

Таблица със стойности на коефициентите на намаляване

Таблица 1.

Δt	ДО
40	0,48
45	0,56
50	0.65
55	0,73
60	0.82
65	0.91
70	1

Съответният коефициент се намира в таблицата и се умножава по номиналната топлинна мощност на една секция от биметалния радиатор. Тоест, в този случай, за отопление на 1 м² стаята ще има топлинна мощност от 200 W x 0,48 = 96 W.

За отопление 10 м² Площта ще изисква приблизително 1 kW отоплителна мощност, а необходимият брой секции ще бъде 1000/96 = 10,4. Ако стаята има два прозореца, под тях трябва да се монтират два радиатора с по 10 и 11 секции.

Стандарти за топлинна мощност

При проектирането на отоплителни системи за сгради и конструкции се използва нормативният документ SP 60.13330.2016. Този набор от правила урежда, наред с други неща, разработването на вътрешни отоплителни системи в новопостроени и реконструирани сгради и конструкции. SP е разработен въз основа на изискванията на СНиП ГОСТ 30494-2011 и ГОСТ 32415-2013. Въз основа на тези стандарти е приет стандарт за отоплителна мощност от 1 kW за помещение с площ от 10 квадратни метра, височина на тавана до 3 метра, една външна стена и един прозорец.

При коригиране на началните условия за отопление на помещение в една или друга посока (по-голяма или по-малка площ, различен брой прозорци и др.), за да се определи точно номиналната топлинна мощност, в изчислението се въвеждат корекционни коефициенти:

K1 – конструкция на прозореца

• двойна рамка – 1,27;
• двоен стъклопакет – 1.0;
• троен стъклопакет – 0,85.

K2 – изолация на стени

• ниско – 1,27;
• 2-тухлена зидария + топлоизолация – 1.0;
• високо качество – 0,85.

К3 – С_{прозорци}/S_пол

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

K4 – средна вътрешна температура през зимата, градуси

• 35 — 1,5;
• 20 – 1.1;
• 10 – 0,7.

K5 – брой външни стени

• 1 – 1.1;
• 2 – 1,2;
• 3 – 1,3;
• 4 – 1.4.

K6 – стая над стаята

• студено таванско помещение – 1,0;
• таванско помещение – 0,8.

K7 – височина на тавана, м

• 2,5 – 1,0;
• 3 – 1,05;
• 3.5 – 1.1.

Крайният резултат се дели на топлинната мощност на една секция на радиатора. Частното се закръглява до най-близкото цяло число (10,4 – 11 секции).

Сравнителни таблици на показателите за топлопреминаване на различни видове радиатори

Както бе споменато по-горе, топлопреминаването се измерва в W/m²²Тази стойност се счита за израз на ефективността на отоплителния уред. При избора на вида и дизайна на отоплителните радиатори за потребителя, сравнението на техните топлинни мощности играе решаваща роля.

Реална топлинна мощност на радиаторите

Въз основа на тези спецификации, експертите публикуват онлайн различни таблици, в които са изброени топлинните мощности на биметални, алуминиеви, стоманени и чугунени радиатори. Тук ще намерите данни за топлинните мощности на отоплителните уреди.

Сравнителна таблица на топлинната мощност на 1 секция отоплителни радиатори в зависимост от работното налягане, обема и теглото

Таблица 2.

Тип устройства с междуосно разстояние 500 мм	Топлинна мощност, W	Работно налягане в атмосфери	Капацитет, литри	Тегло, кг
Алуминий	180	20	0.27	1.45
Биметален	200	20	0.20	1.2
Стомана	120	20	0.20	1.05
Чугун	140	10	1.2	5.4

Сравнителни характеристики в зависимост от вида на отоплителните устройства

Таблица 3.

Характеристики	Алуминий	Биметален	Стомана	Чугун
Структура	Секционен	Секционен	Панел	Секционен
Развод	Страна	Страна	Странично/Вертикално	Страна
Устойчивост на корозия	Средно	Високо	Средно	Високо
Вид охлаждаща течност	Вода	Вода/антифриз	Вода/антифриз	Вода

Отоплителни радиатори с по-добра топлинна мощност

Въз основа на многобройни потребителски отзиви, експертни тестове и сравнения на резултатите, биметалните радиатори са признати за най-добрите по отношение на топлинната мощност. В низходящ ред, алуминиевите радиатори са на първо място, следвани от стоманените радиатори. Чугунените радиатори остават на последно място в тази категория.

Материалът, използван за производството на продукти за отопление на помещения, тяхната цена и качеството на използвания охлаждащ агент играят съществена роля в тази класация. Въпреки превъзходните качества на биметалните радиатори, те остават най-скъпите. Изборът на алуминиеви радиатори е оптималното решение. Използването им обаче е ограничено до автономни отоплителни системи, където качеството на охлаждащия агент може да се поддържа на високо ниво.

По същата причина, но в обратен ред, те са напълно неподходящи за монтаж в многоетажни сгради с централизирана отоплителна мрежа. Що се отнася до стоманените уреди, те бързо пренасят топлина, както по време на отопление, така и по време на охлаждане.

И накрая, ако потребителят не е загрижен за естетиката на външния вид на отоплителните уреди и изискването за топлинна мощност е ниско, тогава идеалното решение би било инсталирането на чугунени радиатори MS-140.

Зависимост на топлопреминаването на радиатора от температурата на охлаждащата течност

Номиналната топлинна мощност на една секция на радиатора се изчислява за стандартни стойности на температурата на охлаждащата течност на входа (90⁰ C) и изход (70⁰ В) отоплителен уред. Тези условия се отнасят за централизирани отоплителни мрежи.

В автономните отоплителни системи за частни домове температурната разлика може да е различна. В този случай топлинната мощност на една секция може да се различава значително от посочените от производителя стойности. Отоплителната мощност на отоплителното устройство е правопропорционална на температурата на охлаждащата течност в захранващата тръба. Колкото по-висока е температурата, толкова по-голяма е топлинната мощност на радиатора. Обратно, колкото по-ниска е температурата на охлаждащата течност, толкова по-ниска е отоплителната мощност на радиатора.

За да се избегнат неочаквани температурни колебания, използвайте термостати, които се монтират в тръбопровода на входа на радиатора. Термостатичните глави се предлагат в ръчни, полуавтоматични и автоматични версии, управлявани онлайн.

Как да увеличим коефициента на топлопреминаване

Въз основа на гореизложеното става ясно, че действителната топлинна мощност на всеки отоплителен уред може да се различава значително от посочените от производителя технически спецификации в продуктовата му документация. Реалните условия на работа на отоплителните радиатори могат да причинят кумулативни загуби на топлина, намалявайки ефективността на отоплителната система в жилище или апартамент.

Има два варианта за увеличаване на коефициента на топлопреминаване: подобряване на условията на работа на съществуващата отоплителна система и използване на оптимални методи за поставяне и свързване на отоплителни радиатори, определени на етапа на проектиране.

Използвайки примера на фигурата по-долу, ще анализираме топлинните загуби в отоплителната система на сградата.

1. Топлинните загуби през покрива са: 25 - 30%.
2. През прозорци: 10 - 15%.
3. Загуба на топлина през пода: 10 - 15%.
4. Загуби през стени: 10 - 15%.
5. Съседства: 10 - 15%.
6. Чрез тръба (ако има отопление с печка): 20 - 25%.

Препоръчваме да го използвате онлайн калкулатор за изчисляване на топлинните загуби в къща.

Как да подобрим ефективността на съществуваща отоплителна система

За да се подобри ефективността на съществуваща отоплителна система, експертите препоръчват следните мерки:

• изолирайте ограждащите конструкции извън дома (стени, фундамент, мазе и таванско помещение);
• подменете старите дървени рамки на прозорците с прозорци с двоен стъклопакет;
• залепете фолиеви екрани по стените зад радиаторите;
• периодично отваряйте крановете на Маевски, за да освободите въздушните брави в радиаторите;
• Ако стените са студени, те се изолират отвътре с топлоизолационни материали.

След приключване на тези мерки, собствениците на жилища веднага ще забележат подобрена топлинна мощност от своите отоплителни уреди. За вътрешна изолация на стени пазарът на строителни материали предлага голямо разнообразие от материали, от коркови листове и текстурирана мазилка до гипсови плочки и декоративни полиуретанови панели, които не само ще изолират помещенията, но и ще подобрят външния им вид.

Сравнение на отоплението на стоманени и чугунени радиатори

Как да подобрим ефективността на етапа на проектиране

За да се избегне недостатъчен топлопренос от отоплителните устройства в новите сгради, на етапа на проектиране се спазват следните правила.

Правило 1Радиаторите се монтират под прозорците. Те могат да бъдат специални ниши или окачени под первазите на прозорците, със или без екрани. Екраните скриват външния вид на радиаторите, но могат също така да намалят топлинната им мощност. В някои случаи екраните се използват умишлено, за да намалят топлинния поток с 10-15%, като по този начин запазват топлината за други помещения.

Правило 2Методът на свързване влияе значително върху ефективността на отоплителните устройства. То може да бъде едностранно или двустранно. Двустранното свързване помага да се доближи мощността на радиатора до заявения коефициент на топлопреминаване. Опитът показва, че ако в една стая има по-малко от 20 секции, едностранното свързване на радиатора е за предпочитане.

Снимката по-долу показва ефективността на секции с двустранни тръбни връзки.

Снимката показва ефективността на секции с едностранно свързване на тръби.

Как да изчислим топлинната мощност на една секция от отоплителен радиатор

Препоръчваме ви да използвате онлайн калкулатора, за да се определи колко секции има биметалният радиатор необходими на 1 м2.

Секционният дизайн на отоплителните тела позволява промяна на броя им във всеки радиатор. Това прави възможно регулирането на топлинната мощност чрез увеличаване или намаляване на топлопренасящата повърхност на радиаторите.

Секционните радиатори се предлагат в биметални, алуминиеви и чугунени варианти. Както бе споменато по-горе, всички секции се доставят на пазара за отопление с предварително зададена номинална топлинна мощност, изчислена за стандартни условия на работа на отоплителните уреди.

Всяко изчисление на топлинната мощност на радиаторите трябва да отчита специфичните характеристики на помещенията, в които са монтирани. За тази цел са разработени корекционни коефициенти (вижте предишната глава „Стандарти за топлинна мощност“). Чрез заместване на тези действителни стойности в изчислението се получава крайната топлинна мощност на първата секция на радиатора.

Топлинна мощност на панелните отоплителни радиатори

За разлика от секционните устройства, стоманените отоплителни панели са неразглобяеми продукти.

В придружаващата документация производителят посочва номиналната топлинна мощност на панела, изчислена за Δt = 70⁰ C при средна стайна температура от -22⁰ C. Топлопреминаването на устройството се изчислява чрез заместване на действителната стойност на Δt и въвеждане на корекционни коефициенти.

Изчисляване на отоплителни радиатори Част 1