Топлотни излаз радијатора за грејање - упоредна табела батерија од ливеног гвожђа, биметалних, алуминијумских и челичних

Топлотни излаз радијатора за грејање је коефицијент који одређује количину топлоте коју грејни уређај прима по јединици времена и мери се у W/(m² K).

Овај технички параметар је примарни показатељ ефикасности радијатора у стварању удобне климе у затвореном простору. Произвођач опреме за грејање је дужан да назначи ову вредност у пратећој документацији за своје производе.

Снага грејних радијатора се израчунава у ватиНеки произвођачи наводе брзину протока топлоте за своје производе, изражену у калоријама/сат. Да би ово претворили у вате, користе стандард, где 1 W = 859,845 кал/сат.

Пренос топлоте једног дела или панела хидроничког система грејања израчунава се узимајући у обзир примарне и секундарне факторе. То укључује материјал израде, температуру расхладне течности, површину за размену топлоте, шему повезивања уређаја, његову локацију и друге факторе. Ако се радијатор састоји од неколико делова или једне панелне јединице, снагу израчунава и наводи произвођач за целу јединицу.

Како израчунати топлотни капацитет радијатора по квадратном метру

У пратећој документацији, потрошач ће пронаћи топлотни излаз једне секције или целог панела одређених димензија. Ови параметри су прилично релативни и не треба се ослањати на њих 100%. Они захтевају додатно подешавање да би се постигле реалне вредности. Да би се то утврдило, потребно је израчунати топлотну проводљивост радијатора.

Прво, морамо да разбијемо уврежено веровање да алуминијумске батерије имају највећу топлотну снагу због својстава обојених метала. Вреди напоменути да батерије нису направљене од чистог алуминијума, већ од његове легуре са силицијумом — силумина — који има знатно нижу топлотну снагу.

Исто се може рећи, делимично, и за челичне, биметалне и радијаторе од ливеног гвожђа. Називне снаге наведене у техничком листу грејног уређаја су тачне када је разлика између просечне температуре расхладне течности и температуре ваздуха у просторији 70°C.⁰ C. Ова појава се назива температурна разлика и обележава се симболом – Δt. Израчунавање се врши помоћу формуле:

Δt = (t_{подношење} + т_{повратне линије})/2 – t _ваздух

Пратећи логику произвођача, резултат прорачуна треба да буде 70 степени. Затим, просечна температура расхладне течности може се израчунати помоћу формуле:

(т_{подношење} + т_{повратне линије}) = 2(Δt + t _ваздух)

На пример, на основу произвођачем наведене топлотне снаге једне биметалне секције – 200 W, Δt = 70⁰ Целзијус, просечна собна температура - 22⁰ Ц, добијамо резултат:

(т_{подношење} + т_{повратне линије}) = 2(70 + 22) = 184⁰ СА

Узимајући у обзир стандардну разлику од 20 степени између довода и повратка, њихова вредност се одређује одвојено:

т_{подношење} = (184 + 20)/2 = 102⁰ СА

т_{повратне линије} = (184 - 20)/2 = 82⁰ СА

Прави прорачун преноса топлоте показује да је један одељак способан да произведе 200 В, под условом да вода у доводној цеви кључа, а расхладна течност излази из излазне цеви на температури од 82 степена.

Такав феномен је једноставно немогућ у пракси. Чињеница је да котлови за грејање воде у домаћинству нису у стању да загреју воду изнад 80 степени. Чак и под овим максималним условима, расхладна течност ће ући у радијатор на максималној температури од око 77.⁰ C, а Δt ће бити приближно 40⁰ C. Из овога закључујемо да стварна топлотна снага једне секције биметалног радијатора неће бити 200, већ само 100 W.

Да бисте поједноставили прорачун, можете користити табелу преноса топлоте са факторима редукције. Да бисте то урадили, користите горњу формулу, користећи планирану температуру у кући и расхладну течност, да бисте израчунали Δt.

Табела вредности фактора редукције

Табела 1.

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

Одговарајући коефицијент се налази у табели и множи се са номиналном топлотном снагом једног дела биметалног радијатора. То јест, у овом случају, за загревање 1 м² Соба ће имати топлотни излаз од 200 W x 0,48 = 96 W.

За грејање 10 м² Површина ће захтевати приближно 1 kW грејне снаге, а потребан број секција биће 1000/96 = 10,4. Ако соба има два прозора, испод њих треба поставити два радијатора од по 10 и 11 секција.

Стандарди излазне топлотне снаге

Приликом пројектовања система грејања за зграде и објекте користи се регулаторни документ СП 60.13330.2016. Овај скуп правила регулише, између осталог, развој унутрашњих система грејања у новоизграђеним и реконструисаним зградама и објектима. СП је развијен на основу захтева СНиП-ова ГОСТ 30494-2011 и ГОСТ 32415-2013. На основу ових стандарда, усвојен је стандард грејне снаге од 1 kW за просторију површине 10 квадратних метара, висине плафона до 3 метра, једног спољног зида и једног прозора.

Приликом подешавања почетних услова за грејање просторије у једном или другом смеру (већа или мања површина, различит број прозора итд.), да би се тачно одредио номинални топлотни излаз, у прорачун се уводе корекциони фактори:

К1 – структура прозора

• двоструки оквир – 1,27;
• двоструко застакљивање – 1,0;
• троструко застакљивање – 0,85.

К2 – изолација зида

• ниско – 1,27;
• Зидање од 2 цигле + топлотна изолација – 1,0;
• висок квалитет – 0,85.

К3 – С_{прозори}/С_пол

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

K4 – просечна унутрашња температура зими, степени

• 35 — 1,5;
• 20 – 1,1;
• 10 – 0,7.

K5 – број спољних зидова

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

К6 – соба изнад собе

• хладни таван – 1,0;
• поткровље – 0,8.

K7 – висина плафона, m

• 2,5 – 1,0;
• 3 – 1,05;
• 3,5 – 1,1.

Коначни резултат се дели са топлотним излазом једне секције радијатора. Количник се заокружује на најближи цео број (10,4 – 11 секција).

Упоредне табеле индикатора преноса топлоте различитих врста радијатора

Као што је горе поменуто, пренос топлоте се мери у W/m²²Ова вредност се сматра изразом ефикасности грејног уређаја. Приликом избора типа и дизајна радијатора за грејање за потрошача, поређење њихових грејних снага игра одлучујућу улогу.

Стварна топлотна снага радијатора

На основу ових спецификација, стручњаци објављују разне табеле на мрежи које наводе топлотну снагу биметалних, алуминијумских, челичних и ливеног гвоздених радијатора. Овде ћете пронаћи податке о топлотној снази грејних уређаја.

Упоредна табела топлотног учинка 1 секције радијатора за грејање у зависности од радног притиска, запремине и тежине

Табела 2.

Тип уређаја са међуосним растојањем од 500 мм	Термална снага, W	Радни притисак атмосфере	Капацитет, литар	Тежина, кг
Алуминијум	180	20	0,27	1,45
Биметални	200	20	0,20	1.2
Челик	120	20	0,20	1,05
Ливено гвожђе	140	10	1.2	5.4

Упоредне карактеристике у зависности од врсте грејних уређаја

Табела 3.

Карактеристике	Алуминијум	Биметални	Челик	Ливено гвожђе
Структура	Секцијски	Секцијски	Панел	Секцијски
Развод	Страна	Страна	Бочно/Вертикално	Страна
Отпорност на корозију	Просечно	Високо	Просечно	Високо
Врста расхладне течности	Вода	Вода/антифриз	Вода/антифриз	Вода

Радијатори за грејање са бољим топлотним излазом

На основу бројних рецензија потрошача, стручних тестирања и поређења резултата, биметални радијатори су препознати као најбољи у погледу топлотне снаге. У опадајућем редоследу, алуминијумски радијатори су на првом месту, затим челични радијатори. Радијатори од ливеног гвожђа остају последњи у овој категорији.

Материјал који се користи за производњу производа за грејање простора, њихова цена и квалитет коришћене расхладне течности играју значајну улогу у овој ранг листи. Упркос супериорним квалитетима биметалних радијатора, они остају најскупљи. Одабир алуминијумских радијатора је оптимално решење. Међутим, њихова употреба је ограничена на аутономне системе грејања, где се квалитет расхладне течности може одржати на високом нивоу.

Из истог разлога, али обрнуто, потпуно су неприкладни за уградњу у вишеспратне зграде са централизованом мрежом грејања. Што се тиче челичних уређаја, они брзо преносе топлоту, како током грејања, тако и током хлађења.

Коначно, ако потрошач није забринут за естетику изгледа грејних уређаја и потребна топлотна снага је ниска, онда би идеално решење било уградња радијатора од ливеног гвожђа МС-140.

Зависност преноса топлоте радијатора од температуре расхладне течности

Номинална топлотна снага једног дела радијатора израчунава се за стандардне вредности температуре расхладне течности на улазу (90⁰ C) и излаз (70⁰ Ц) грејни уређај. Ови услови важе за централизоване мреже грејања.

У аутономним системима грејања за приватне куће, температурна разлика може бити различита. У овом случају, топлотни излаз једне секције може се значајно разликовати од вредности које је навео произвођач. Снага грејања уређаја за грејање је директно пропорционална температури расхладне течности у доводној цеви. Што је температура виша, то је већи топлотни излаз радијатора. Насупрот томе, што је температура расхладне течности нижа, то је мања снага грејања радијатора.

Да би се избегле неочекиване температурне флуктуације, користите термостате, које се уграђују у цевовод на улазу у радијатор. Термостатске главе долазе у ручним, полуаутоматским и аутоматским верзијама, контролисане онлајн.

Како повећати коефицијент преноса топлоте

На основу наведеног, постаје јасно да стварна топлотна снага било ког грејног уређаја може значајно да се разликује од техничких спецификација које је произвођач навео у својој документацији о производу. Реални услови рада грејних радијатора могу проузроковати кумулативни губитак топлоте, смањујући ефикасност система грејања у кући или стану.

Постоје две опције за повећање коефицијента преноса топлоте: побољшање услова рада постојећег система грејања и коришћење оптималних метода за постављање и повезивање радијатора за грејање, како је утврђено у фази пројектовања.

Користећи пример на слици испод, анализираћемо губитак топлоте у систему грејања зграде.

1. Губици топлоте кроз кров су: 25 - 30%.
2. Кроз прозоре: 10 - 15%.
3. Губитак топлоте кроз под: 10 - 15%.
4. Губици кроз зидове: 10 - 15%.
5. Суседности: 10 - 15%.
6. Кроз цев (ако постоји грејање на пећ): 20 - 25%.

Препоручујемо да га користите онлајн калкулатор за израчунавање губитка топлоте у кући.

Како побољшати ефикасност постојећег система грејања

Да би се побољшала ефикасност постојећег система грејања, стручњаци препоручују следеће мере:

• изоловати оградне конструкције изван куће (зидове, темељ, подрум и поткровље);
• заменити старе дрвене оквире прозора прозорима са двоструким стаклом;
• залепите фолијске мреже на зидове иза радијатора;
• периодично отварајте Мајевске славине да бисте ослободили ваздушне браве у радијаторима;
• Ако су зидови хладни, они су изнутра изоловани материјалима за топлотну изолацију.

Након завршетка ових мера, власници кућа ће одмах приметити побољшану топлотну снагу својих грејних уређаја. За унутрашњу изолацију зидова, тржиште грађевинског материјала нуди широк избор материјала, од плутаних плоча и текстурираног малтера до гипсаних плочица и декоративних полиуретанских панела, који ће не само изоловати просторије већ и побољшати њихов изглед.

Поређење грејања челичних и ливеног гвоздених радијатора

Како побољшати ефикасност у фази пројектовања

Да би се избегао неадекватан пренос топлоте грејним уређајима у новим зградама, у фази пројектовања се поштују следећа правила.

Правило 1Радијатори се постављају испод прозора. То могу бити посебне нише или окачени испод прозорских дасака, са или без заслона. Заслони прикривају изглед радијатора, али могу и смањити њихов грејни излаз. У неким случајевима, заслони се намерно користе да би се смањио проток топлоте за 10-15%, чиме се чува топлота за друге просторије.

Правило 2Начин повезивања значајно утиче на ефикасност уређаја за грејање. Може бити једнострано или двострано. Двострано повезивање помаже да се излаз радијатора приближи наведеној вредности преноса топлоте. Искуство показује да ако у једној просторији има мање од 20 секција, једнострано повезивање радијатора је пожељније.

Фотографија испод приказује ефикасност секција са двостраним цевним прикључцима.

Фотографија приказује ефикасност секција са једностраним повезивањем цеви.

Како израчунати топлотни излаз једног дела радијатора за грејање

Предлажемо да користите онлајн калкулатор, да се утврди колико секција има биметални радијатор потребно по 1 м2.

Секцијски дизајн грејних јединица омогућава промену броја јединица у сваком радијатору. Ово омогућава регулисање грејне снаге повећањем или смањењем површине за пренос топлоте радијатора.

Секцијски радијатори су доступни у биметалном, алуминијумском и ливеном гвожђу. Као што је горе поменуто, сви секцијски радијатори се испоручују на тржиште грејања са унапред одређеним номиналним топлотним капацитетом, израчунатим за стандардне услове рада грејних уређаја.

Сваки прорачун топлотног учинка радијатора мора узети у обзир специфичне карактеристике просторија у којима су инсталирани. У ту сврху развијени су корекциони фактори (видети претходно поглавље, „Стандарди топлотног учинка“). Заменом ових стварних вредности у прорачун добија се коначни топлотни учинак прве секције радијатора.

Топлотни излаз панелних радијатора за грејање

За разлику од секцијских уређаја, челични грејни панели су производи који се не могу демонтирати.

У пратећој документацији, произвођач наводи номиналну топлотну снагу панела, израчунату за Δt = 70⁰ Целзијус на просечној собној температури од -22⁰ C. Пренос топлоте уређаја се израчунава заменом стварне вредности Δt и уношењем корекционих фактора.

Прорачун радијатора за грејање, 1. део