Toplotna moč radiatorjev za ogrevanje - primerjalna tabela litoželeznih, bimetalnih, aluminijastih in jeklenih baterij

Toplotna moč radiatorja je koeficient, ki določa količino toplote, ki jo grelna naprava prejme na enoto časa, in se meri v W/(m² K).

Ta tehnični parameter je glavni kazalnik učinkovitosti radiatorja pri ustvarjanju udobne notranje klime. Proizvajalec ogrevalne opreme mora to vrednost navesti v spremni dokumentaciji za svoje izdelke.

Moč grelnih radiatorjev se izračuna v vatiNekateri proizvajalci navajajo toplotni pretok za svoje izdelke, izražen v kalorijah/uro. Za pretvorbo v vate uporabljajo standard, kjer 1 W = 859,845 kalorij/uro.

Prenos toplote posameznega dela ali panela hidravličnega ogrevalnega sistema se izračuna ob upoštevanju primarnih in sekundarnih dejavnikov. Ti vključujejo material izdelave, temperaturo hladilne tekočine, površino izmenjave toplote, shemo povezave naprave, njeno lokacijo in druge dejavnike. Če je radiator sestavljen iz več delov ali ene same plošče, moč izračuna in določi proizvajalec za celotno enoto.

Kako izračunati toplotno moč radiatorjev na kvadratni meter

V priloženi dokumentaciji bo potrošnik našel toplotno moč posameznega dela ali celotnega panela določenih dimenzij. Ti parametri so precej relativni in se nanje ne smemo zanašati 100 %. Za doseganje realnih vrednosti je potrebna nadaljnja prilagoditev. Za določitev tega je treba izračunati toplotno prevodnost radiatorja.

Najprej moramo ovreči splošno prepričanje, da imajo aluminijaste baterije najvišjo toplotno moč zaradi lastnosti barvnih kovin. Omeniti velja, da baterije niso izdelane iz čistega aluminija, temveč iz njegove zlitine s silicijem – silumina –, ki ima bistveno nižjo toplotno moč.

Enako lahko delno rečemo za jeklene, bimetalne in litoželezne radiatorje. Nazivne moči, navedene v podatkovnem listu grelne naprave, so točne, če je razlika med povprečno temperaturo hladilne tekočine in temperaturo zraka v prostoru 70 °C.⁰ C. Ta pojav se imenuje temperaturna razlika in je označen s simbolom – Δt. Izračun se izvede po formuli:

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

Po logiki proizvajalca bi moral biti rezultat izračuna 70 stopinj. Nato lahko povprečno temperaturo hladilne tekočine izračunamo po formuli:

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

Na primer, glede na proizvajalčevo navedeno toplotno moč ene bimetalne sekcije – 200 W, Δt = 70⁰ C, povprečna sobna temperatura - 22⁰ C, dobimo rezultat:

(t_vložitev + t_{povratne linije}) = 2(70 + 22) = 184⁰ Z

Ob upoštevanju standardne razlike 20 stopinj med dovodom in povratkom se njihova vrednost določi ločeno:

t_vložitev = (184 + 20)/2 = 102⁰ Z

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

Pravi izračun prenosa toplote kaže, da je en odsek sposoben proizvesti 200 W, pod pogojem, da voda v dovodni cevi vre in da hladilna tekočina zapusti izstopno cev pri temperaturi 82 stopinj.

Takšen pojav je v praksi preprosto nemogoč. Dejstvo je, da kotli za ogrevanje vode ne morejo segreti vode nad 80 stopinj. Tudi pri teh maksimalnih pogojih bo hladilna tekočina vstopila v radiator pri najvišji temperaturi približno 77.⁰ C in Δt bo približno 40⁰ C. Iz tega sklepamo, da dejanska toplotna moč enega dela bimetalnega radiatorja ne bo 200, temveč le 100 W.

Za poenostavitev izračuna lahko uporabite tabelo prenosa toplote z redukcijskimi faktorji. Za to uporabite zgornjo formulo, pri čemer uporabite načrtovano temperaturo v hiši in hladilno tekočino, da izračunate Δt.

Tabela vrednosti redukcijskih faktorjev

Tabela 1.

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

Ustrezni koeficient se najde v tabeli in pomnoži z nazivno toplotno močjo enega dela bimetalnega radiatorja. To je v tem primeru za ogrevanje 1 m² Prostor bo imel toplotno moč 200 W x 0,48 = 96 W.

Za ogrevanje 10 m² Območje bo zahtevalo približno 1 kW ogrevalne moči, potrebno število odsekov pa bo 1000/96 = 10,4. Če ima soba dve okni, je treba pod njima namestiti dva radiatorja z 10 in 11 odseki.

Standardi izhodne toplotne moči

Pri načrtovanju ogrevalnih sistemov za stavbe in objekte se uporablja regulativni dokument SP 60.13330.2016. Ta sklop pravil med drugim ureja razvoj notranjih ogrevalnih sistemov v novozgrajenih in rekonstruiranih stavbah in objektih. SP je bil razvit na podlagi zahtev SNiP-ov GOST 30494-2011 in GOST 32415-2013. Na podlagi teh standardov je bil sprejet standard ogrevalne moči 1 kW za prostor s površino 10 kvadratnih metrov, višino stropa do 3 metrov, eno zunanjo steno in enim oknom.

Pri prilagajanju začetnih pogojev za ogrevanje prostora v eno ali drugo smer (večja ali manjša površina, različno število oken itd.) se za natančno določitev nazivne toplotne moči v izračun vnesejo korekcijski faktorji:

K1 – okenska konstrukcija

• dvojni okvir – 1,27;
• dvojna zasteklitev – 1,0;
• troslojna zasteklitev – 0,85.

K2 – izolacija sten

• nizka – 1,27;
• 2-opečna zidarska konstrukcija + toplotna izolacija – 1,0;
• visoka kakovost – 0,85.

K3 – S_okna/S_spol

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

K4 – povprečna notranja temperatura pozimi, stopinje

• 35 — 1,5;
• 20 – 1,1;
• 10 – 0,7.

K5 – število zunanjih sten

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

K6 – soba nad sobo

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

K7 – višina stropa, m

• 2,5 – 1,0;
• 3 – 1,05;
• 3,5 – 1,1.

Končni rezultat se deli s toplotno močjo ene sekcije radiatorja. Količnik se zaokroži navzgor na najbližje celo število (10,4 – 11 sekcij).

Primerjalne tabele kazalnikov prenosa toplote različnih vrst radiatorjev

Kot je bilo že omenjeno, se prenos toplote meri v W/m²Ta vrednost velja za izraz učinkovitosti grelne naprave. Pri izbiri vrste in zasnove grelnih radiatorjev za potrošnika ima odločilno vlogo primerjava njihovih ogrevalnih moči.

Dejanska toplotna moč radiatorjev

Na podlagi teh specifikacij strokovnjaki na spletu objavljajo različne tabele s seznamom toplotne moči bimetalnih, aluminijastih, jeklenih in litoželeznih radiatorjev. Tukaj boste našli podatke o toplotni moči grelnih naprav.

Primerjalna tabela toplotne moči 1 sekcije radiatorjev za ogrevanje, odvisno od delovnega tlaka, prostornine in teže

Tabela 2.

Vrsta naprav z medosno razdaljo 500 mm	Toplotna moč, W	Delovni tlak v atmosferah	Prostornina, liter	Teža, kg
Aluminij	180	20	0,27	1,45
Bimetalni	200	20	0,20	1.2
Jeklo	120	20	0,20	1,05
Lito železo	140	10	1.2	5.4

Primerjalne značilnosti glede na vrsto grelnih naprav

Tabela 3.

Značilnosti	Aluminij	Bimetalni	Jeklo	Lito železo
Struktura	Sekcijski	Sekcijski	Panel	Sekcijski
Ločitev	Stran	Stran	Bočno/navpično	Stran
Odpornost proti koroziji	Povprečje	Visoka	Povprečje	Visoka
Vrsta hladilne tekočine	Voda	Voda/antifriz	Voda/antifriz	Voda

Ogrevalni radiatorji z boljšo toplotno močjo

Na podlagi številnih mnenj potrošnikov, strokovnih testiranj in primerjav rezultatov so bimetalni radiatorji prepoznani kot najboljši glede na toplotno moč. V padajočem vrstnem redu so na prvem mestu aluminijasti radiatorji, sledijo jim jekleni radiatorji. Litoželezni radiatorji ostajajo na zadnjem mestu v tej kategoriji.

Material, uporabljen za izdelavo izdelkov za ogrevanje prostorov, njihovi stroški in kakovost uporabljene hladilne tekočine igrajo pomembno vlogo pri tej lestvici. Kljub vrhunskim lastnostim bimetalnih radiatorjev ostajajo ti najdražji. Izbira aluminijastih radiatorjev je optimalna rešitev. Vendar je njihova uporaba omejena na avtonomne ogrevalne sisteme, kjer je mogoče ohraniti visoko raven kakovosti hladilne tekočine.

Iz istega razloga, le obratno, so popolnoma neprimerne za vgradnjo v večnadstropnih stavbah s centraliziranim ogrevalnim omrežjem. Kar zadeva jeklene naprave, te hitro prenašajo toploto, tako med ogrevanjem kot hlajenjem.

Končno, če potrošnika ne skrbi estetika videza grelnih naprav in je zahteva po toplotni moči nizka, potem bi bila idealna rešitev namestitev litoželeznih radiatorjev MS-140.

Odvisnost prenosa toplote radiatorja od temperature hladilne tekočine

Nazivna toplotna moč enega dela radiatorja se izračuna za standardne vrednosti temperature hladilne tekočine na vhodu (90⁰ C) in izhod (70⁰ C) ogrevalna naprava. Ti pogoji veljajo za centralizirana ogrevalna omrežja.

V avtonomnih ogrevalnih sistemih za zasebne hiše je lahko temperaturna razlika drugačna. V tem primeru se lahko toplotna moč posameznega odseka bistveno razlikuje od vrednosti, ki jih je navedel proizvajalec. Grelna moč grelne naprave je neposredno sorazmerna s temperaturo hladilne tekočine v dovodni cevi. Višja kot je temperatura, večja je toplotna moč radiatorja. Nasprotno, nižja kot je temperatura hladilne tekočine, nižja je grelna moč radiatorja.

Da bi se izognili nepričakovanim temperaturnim nihanjem, uporabite termostate, ki so nameščene v cevovod na vhodu radiatorja. Termostatske glave so na voljo v ročnih, polavtomatskih in avtomatskih izvedbah, ki se krmilijo prek spleta.

Kako povečati koeficient prenosa toplote

Na podlagi zgoraj navedenega je jasno, da se dejanska toplotna moč katere koli grelne naprave lahko bistveno razlikuje od tehničnih specifikacij, ki jih je proizvajalec navedel v svoji dokumentaciji izdelka. Dejanski pogoji delovanja grelnih radiatorjev lahko povzročijo kumulativne toplotne izgube, kar zmanjša učinkovitost ogrevalnega sistema v hiši ali stanovanju.

Za povečanje koeficienta prenosa toplote obstajata dve možnosti: izboljšanje obratovalnih pogojev obstoječega ogrevalnega sistema in uporaba optimalnih metod za postavitev in priključitev ogrevalnih radiatorjev, kot je določeno v fazi projektiranja.

Z uporabo primera na spodnji sliki bomo analizirali izgubo toplote v ogrevalnem sistemu stavbe.

1. Toplotne izgube skozi streho so: 25 - 30 %.
2. Skozi okna: 10–15 %.
3. Izguba toplote skozi tla: 10 - 15 %.
4. Izgube skozi stene: 10 - 15 %.
5. Sosednje razmerje: 10–15 %.
6. Skozi cev (če je ogrevanje s pečjo): 20 - 25%.

Predlagamo uporabo na spletu Kalkulator za izračun toplotnih izgub v hiši.

Kako izboljšati učinkovitost obstoječega ogrevalnega sistema

Za izboljšanje učinkovitosti obstoječega ogrevalnega sistema strokovnjaki priporočajo naslednje ukrepe:

• izolirati obdajajoče konstrukcije zunaj hiše (stene, temelje, klet in podstrešje);
• zamenjajte stare lesene okenske okvirje z okni z dvojno zasteklitvijo;
• na stene za radiatorji nalepite folijske zaslone;
• občasno odpirajte pipe Mayevsky, da sprostite zračne zapore v radiatorjih;
• Če so stene hladne, so od znotraj izolirane s toplotnoizolacijskimi materiali.

Po zaključku teh ukrepov bodo lastniki domov takoj opazili izboljšano toplotno moč svojih grelnih naprav. Za notranjo izolacijo sten trg gradbenih materialov ponuja široko paleto materialov, od plutovinastih plošč in teksturiranega ometa do mavčnih ploščic in dekorativnih poliuretanskih plošč, ki ne bodo le izolirale prostorov, temveč bodo tudi izboljšale njihov videz.

Primerjava ogrevanja jeklenih in litoželeznih radiatorjev

Kako izboljšati učinkovitost v fazi načrtovanja

Da bi se izognili neustreznemu prenosu toplote z grelnimi napravami v novih stavbah, se v fazi načrtovanja upoštevajo naslednja pravila.

Pravilo 1Radiatorji so nameščeni pod okni. To so lahko posebne niše ali pa so nameščeni pod okenskimi policami, z zasloni ali brez njih. Zasloni prikrivajo videz radiatorjev, lahko pa tudi zmanjšajo njihovo ogrevalno moč. V nekaterih primerih se zasloni uporabljajo namerno za zmanjšanje toplotnega toka za 10–15 %, s čimer se toplota ohrani za druge prostore.

Pravilo 2Način priključitve pomembno vpliva na učinkovitost grelnih naprav. Ta je lahko enostranski ali dvostranski. Dvostranski priključek pomaga približati moč radiatorja navedeni vrednosti prenosa toplote. Izkušnje kažejo, da je enostranski priključek radiatorja boljši, če je v enem prostoru manj kot 20 sekcij.

Spodnja fotografija prikazuje učinkovitost odsekov z dvostranskimi cevnimi priključki.

Fotografija prikazuje učinkovitost odsekov z enostransko povezavo cevi.

Kako izračunati toplotno moč enega dela grelnega radiatorja

Predlagamo, da uporabite spletni kalkulator, kako ugotoviti, koliko sekcij ima bimetalni radiator potrebno na 1 m2.

Sekcijska zasnova grelnih enot omogoča spreminjanje števila enot v vsakem radiatorju. To omogoča regulacijo ogrevalne moči s povečanjem ali zmanjšanjem površine za prenos toplote radiatorjev.

Sekcijski radiatorji so na voljo v bimetalni, aluminijasti in litoželezni izvedbi. Kot že omenjeno, so vsi sekcijski radiatorji na trg ogrevanja dobavljeni z vnaprej določeno nazivno toplotno močjo, izračunano za standardne obratovalne pogoje grelnih naprav.

Vsak izračun toplotne moči radiatorjev mora upoštevati specifične značilnosti prostorov, v katerih so nameščeni. V ta namen so bili razviti korekcijski faktorji (glej prejšnje poglavje "Standardi toplotne moči"). Z vključitvijo teh dejanskih vrednosti v izračun dobimo končno toplotno moč prvega dela radiatorja.

Toplotna moč panelnih radiatorjev za ogrevanje

Za razliko od sekcijskih naprav so jeklene grelne plošče nerazstavljivi izdelki.

V priloženi dokumentaciji proizvajalec navaja nazivno toplotno moč panela, izračunano za Δt = 70⁰ C pri povprečni sobni temperaturi -22⁰ C. Prenos toplote naprave se izračuna tako, da se nadomesti dejanska vrednost Δt in vnesejo korekcijski faktorji.

Izračun radiatorjev za ogrevanje 1. del