0

Теплоотдача чугунных радиаторов

Какая теплоотдача чугунных радиаторов отопления

Для радиаторов одной из важнейших характеристик является теплоотдача. Кроме этого для них имеет значение тепловая инертность материалов изготовления и их теплоемкость.

Производимые из чугуна радиаторы, такие как на фото, устанавливают, как правило, в централизованных системах отопления.

  • отличаются тепловой мощностью, достаточной для обеспечения хорошего обогрева;
  • имеют компактные размеры;
  • выдерживают подачу теплоносителя под высоким давлением;
  • не боятся коррозийных процессов.

За счет массивности чугуна и того, что в каждой секции помещается большой объем жидкого теплоносителя (4,2 литра), теплоемкость чугунных батарей отопления гораздо больше, чем у приборов, сделанных из других материалов.

Ради объективности следует отметить, что теплоотдача чугунных радиаторов отопления, например, модели МС140 ниже, чем у биметаллических или алюминиевых изделий, но, поскольку чугун сохраняет тепло на протяжении более длительного периода, температура в помещении в процессе обогрева снижается постепенно и также медленно поднимается.

Каким должен быть радиатор из чугуна

Сегодня на рынке стройматериалов вниманию потребителей представлены радиаторы из различных материалов, но чугунные по-прежнему востребованы.

Если выбор пал именно на изделия из чугуна, а первую очередь следует обращать внимание на следующие параметры:

  • на рабочее давление – благодаря этому показателю можно узнать, какое давление теплоносителя (обычно воды) способен выдержать конкретный радиатор. Чем выше здание, тем большее давление для эффективного результата необходимо отопительному прибору;
  • на рабочий температурный режим – он означает оптимальную температуру для теплоносителя на входе и выходе его из системы при каждом нагреве. Например, величина 90/70 говорит о том, что на входе температура теплоносителя должна составлять 90°C, а на выходе – 70°C;
  • на величину площади поверхности теплоизлучения;
  • на показатель, какая теплоотдача у чугунных радиаторов данной модели. Этот показатель говорит о количестве тепла, которое отдает секция батареи за время нахождения теплоносителя в ней до момента его выхода из радиатора.

Также немаловажное значение имеет форма приобретаемого отопительного прибора. Ранее у чугунных батарей времен Советского Союза была форма гармошки, поэтому небольшая поверхность нагрева не могла обеспечивать высокий уровень теплоотдачи радиаторов отопления.

Кроме этого, теплоноситель частично теряет тепло во время передвижения от отопительного котла в направлении радиаторов по причине того, что при обустройстве водяного отопления монтируют массивный и длинный трубопровод.

Чтобы нагреть жидкий теплоноситель до 90°C у котла должна быть большая мощность. В частных домовладениях обычно предпочтение отдается теплогенераторам с небольшой мощностью и поэтому в них системы отопления функционируют в низкотемпературном режиме, а для обеспечения комфортных условий проживания увеличивают количество секций в батареях.

Современные чугунные батареи можно собирать из необходимого количества секций. К примеру, модель радиатора 1К60П-500 состоит из плоских пластин, каждая из которых имеет мощность всего 70 Вт и площадь нагрева равную 0,116 м². Но теплоотдача чугунных батарей, собранных из этих пластин, гораздо больше, чем у известных многим потребителям «гармошек». Такая практически литая нагревательная панель способствует образованию широкого потока тепла.
Необходимую тепловую мощность чугунных радиаторов отопления желательно подбирать на основании расчетов, выполняемых специалистами проектных организаций для конкретного помещения. Кроме этого, можно приобрести готовые радиаторы, которые состоят из разного (4-6-8-12) количества ребер.

Реальная теплоотдача секции батареи

Теплоотдача одной секции чугунного радиатора обязательно указывается производителем в техническом паспорте на изделие. Но нередко после установки отопительной системы через некоторое время при прежних условиях эксплуатации в доме становится гораздо прохладнее. Причин у данной проблемы может быть несколько, но в большинстве случаев оказывается, что реальная теплоотдача в действительности меньше, чем указано в техпаспорте.

Чтобы правильно определить необходимое количество секций, пользуются следующей формулой:

Q = Kх Fх ∆Т, где

K — коэффициент теплоотдачи;
F — поверхностная площадь нагрева;
∆Т — температурный напор, его определяют согласно расчету — (0,5 х (tвх + tвых) — tвн), в котором:

tвх — температура теплоносителя на входе в радиатор;
tвых — температура воды на выходе из радиатора;
tвн.- средняя температура в помещении.

Например, температура теплоносителя на входе равна 90°C, а на выходе — 70°C при температуре воздуха в комнате 20°C. Тогда ∆Т = 0,5х (90 + 70) — 20 = 60°C

Нередко, когда установлены чугунные батареи – теплоотдача бывает ниже заявленной, поскольку напор теплоносителя не отвечает потребностям системы или потому, что подводной трубопровод имеет слишком длинную протяженность. Еще одной причиной может быть недостаточно качественной утепление. Подобные обстоятельства невозможно предусмотреть для определения теплоотдачи чугунных отопительных изделий при проведении испытаний в лабораторных условиях.

Чтобы обеспечить необходимую температуру теплоносителя на входе в радиатор, надо подстраховаться, дополнительно установив еще одно обогревательное оборудование, ведь не всегда возможно удержать 90°C.

Как сэкономить на отоплении

К вопросам экономии желательно подходить разумно, поскольку нельзя сокращать расходы на то, на что не следует. Радиаторы нужно приобретать с запасом. Если понизить уровень обогрева в комнате можно при помощи запорных кранов или путем понижения температуры теплоносителя, то повысить реальную теплоотдачу батареи возможно, лишь увеличив отопительную площадь. Другими словами, требуется нарастить количество «ребер» в радиаторах.

Ранее уже упоминалось, что часто реальная теплоотдача отличается от той, что написал производитель, поскольку она была рассчитана в лаборатории. Например, если взять секцию радиатора МС-140, на практике установлено, что указанная на ней мощность 160 Вт при температуре теплоносителя в системе 50-60 градусов, не будет соответствовать заявленному параметру. Фактическая теплоотдача секции чугунного радиатора данной модели составит не более 50 Вт.
Для решения проблемы следует воспользоваться вышеприведенными вычислениями, согласно которым, чем меньше температура теплоносителя, тем больше должна быть площадь излучающей тепло поверхности батареи. При ∆Т = 60°C необходимо приобрести радиатор высотой 0,5х 0,52 метра, а при ∆Т равной 30°C – 0,5х 1,32 метра.

Как увеличить теплоотдачу радиаторов отопления

Когда в доме или квартире установлены старые классические чугунные батареи, со временем можно обнаружить, что при требуемой температуре в системе и при достаточном количестве секций отопительные приборы не справляются со своей функцией.

Это означает, что либо засорился трубопровод, либо радиаторы, либо на них нанесено несколько слоев краски. Также возможно, что на трубах, ведущих к батареям, слишком прикручены вентили. Если они не проворачиваются, то следует обратиться к сантехнику – радиаторы могут ,не нагреваться по причине недостаточного поступления в них теплоносителя.

Когда краска нанесена в несколько слоев или отстала от металла, ее удаляют при помощи скребка, а потом обработанную поверхность грунтуют. Затем используют качественную кремнийорганическую темную эмаль, нанося ее в два слоя, предварительно дав высохнуть первой покраске. Теплоотдача чугунных радиаторов отопления, имеющих гладкую и темную поверхность, увеличивается минимум на 10%.

Хотя светлые поверхности смотрятся более эстетично, но они отражают тепло, особенно, если блестящие, поэтому предпочтение разумнее отдать темной краске. Но, если радиаторы окрашены в светлые тона, тогда можно установить за приборами отражающие экраны. Их изготавливают самостоятельно из плотного картона или фанеры, покрытой фольгой или окрашенной «серебрянкой».

В том случае, когда в батарее имеются холодные секции, то однозначно нарушена циркуляция теплоносителя. Основной причиной неполадок является скопление ржавчины и осадков в нижней части прибора. Возможно, поможет осторожное постукивание по радиатору.

Существует еще один способ избавиться от грязи: под холодную часть батареи помещают нагревательный прибор, например, включенную электроплиту. Когда вода внизу радиатора прогреется, тогда начнется вихревое перемещение, благодаря которому вся грязь удалится с засоренного участка системы.
Понизиться температура в квартире может, если снижен напор теплоносителя, поступающего из котельной или после того, как соседи меняли у себя батареи и заузили подающий горячую воду стояк. Это часто происходит при монтаже системы «теплый пол» или жильцы этажом выше или ниже провели отопление на лоджию или балкон.

Подбор количества секций

Когда выбраны чугунные радиаторы отопления – теплоотдача также зависит от технических особенностей помещения, в котором планируют выполнить установку чугунных батарей отопления. Результаты расчетов для угловых и не угловых комнат, а также для имеющих разную высоту потолков и размеры окон, будут значительно отличаться.

Немаловажными параметрами при определении требуемой мощности для батарей являются:

  • площадь помещения;
  • высота потолка;
  • расположение комнаты (не угловая/угловая);
  • этаж;
  • наличие в помещении дополнительных приборов обогрева (кондиционера, камина и т.д.);
  • количество окон в комнате, их размеры, материал изготовления (дерево, стеклопакет);
  • качество утепления стен дома (внешнее, внутреннее);
  • наличие чердачного помещения и его теплоизоляция.

Самостоятельно учесть все нюансы и правильно рассчитать необходимые параметры без наличия специальных знаний невозможно, поэтому за проектным решением разумнее обратиться к специалистам, хорошо разбирающимся в данном вопросе.
Видео о теплоотдаче чугунных радиаторов отопления:

Теплоотдача одной секции чугунного радиатора: как сделать расчет

При выборе радиаторов отопления, один из основных вопросов, который интересует потребителей, сможет ли данная батарея эффективно обогреть такую-то площадь помещения. Это и естественно, так как никто не хочет мерзнуть при работающей системе отопления всего лишь потому, что установили источник тепла с недостаточным количеством секций. Поэтому важно подобрать правильные батареи, которые бы смогли поддерживать желаемую температуру в комнате даже в самые лютые морозы.

Для того, чтобы верно определить требуемое количество секций в отопительных приборах, нужно учесть множество факторов, в том числе и технические характеристики обогревателей. Для чугунных секций батарей, равно как и для отопителей, сделанных из других материалов, одной из важнейших эксплуатационных характеристик является их теплоотдача. Этот показатель обозначает количество тепловой энергии, которое излучает единица площади данной секции при определенных условиях. Обычно производители в техническом паспорте указывают номинальную мощность чугунного радиатора отопления в таблицах для того, чтобы было возможно подобрать нужное количество ребер.

Основные характеристики чугунных батарей отопления

Несмотря на немалый выбор радиаторов отопления из современных материалов, чугунные изделия прочно занимают свою нишу в потребительском спросе благодаря своим техническим характеристикам. Вопрос о том, батареи из какого материала лучше, слегка некорректен, так как эффективность чугунных и, скажем, алюминиевых изделий зависит от условий эксплуатации.

Какие свойства присущи чугунным радиаторам. Это:

  • — высокая прочность;
  • — инерционность теплоотдачи (медленно остывает);
  • — устойчивость к коррозии;
  • — большой объем теплоносителя;
  • — сравнительно небольшая теплоотдача.

Казалось бы, не все свойства изделий из чугуна характеризуют их положительно, и, особенно, низкая теплоотдача. Однако, все зависит от того, в условиях какой отопительной системы происходит эксплуатация.

Если рассматривать автономную систему отопления небольшой мощности, то здесь, действительно, объемная чугунная батарея менее эффективна, чем приборы из современных материалов, которые имеют большую теплоотдачу и рассчитаны на небольшой объем циркулирующего теплоносителя, что позволяет использовать компактный котел с насосом малой мощности.

Однако ситуация меняется, когда речь заходит о централизованном отоплении. Обычно в этой ситуации в систему подается теплоноситель под высоким давлением, особенно при теплоснабжении многоэтажных зданий. Только радиатор из чугуна способен долго служить в подобных условиях благодаря своей высокой прочности. К тому же температура теплоносителя в центральном отоплении не всегда постоянна, а чугун, благодаря инерции теплоотдачи частично сглаживает эти явления. Кроме того, в качестве теплоносителя здесь используется только вода, причем далеко не самого лучшего качества, поэтому ультрасовременных радиаторов в подобных условиях вряд ли надолго хватит.

Теплоотдача чугунных радиаторов, особенности

Многие отдают предпочтение батареям отопления из других материалов из-за относительно низкой теплоотдачи чугуна вообще и радиаторов, из него сделанных, в частности. Однако, говоря об этой характеристике, обычно имеют в виду количество энергии в тепловом потоке от одной секции. Конечно, если брать во внимание всем знакомые радиаторы старого типа, то так оно и есть, потому что сделаны они были в те времена, когда о сбережении тепла и потраченных на его выработку энергоресурсов никто не думал.

Дело в том, что поток тепла от структурной единицы радиатора отопления тем больше, чем больше ее поверхность. Вот почему секции современных батарей имеют дополнительные ребра, которые не только увеличивают площадь теплового излучения, но и направляют поток энергии вверх. Радиаторы же старого образца мало того, что имеют небольшую нагревающуюся поверхность, так еще и приличная часть теплового потока уходит на обогрев не воздуха в комнате, а наружной стены, находящейся рядом. Вот почему бытует мнение о низкой теплоотдаче чугунных обогревателей.

Как рассчитать нужное количество секций

Вообще-то, если есть желание, а тем более потребность рассчитать с минимальной погрешностью количество секций такой-то чугунной батареи для обогрева определенного помещения, лучше обратиться к специалисту, причем хорошему, так как при подобных вычислениях нужно учитывать множество характеристик, таких как:

  • — климатические условия данного региона (среднесезонные температуры);
  • — степень теплопроводности стен, пола, потолка;
  • — объем помещений (не площадь);
  • — соотношение наружных и внутренних стен в отдельной комнате;
  • — площадь окон и дверных проемов;
  • — поправка на естественное и принудительное проветривание;
  • — температурный режим в разных по функциям комнатах.

Как видно из этого списка, где перечислены лишь основные факторы, которые нужно учитывать при вычислении количества тепловой энергии, необходимой на обогрев определенного помещения, без специальных знаний здесь не обойтись. Поэтому, при попытке самостоятельного расчета необходимого количества секций, пользуясь очень приблизительными формулами и данными из таблиц, можно прийти к весьма неправильному результату.

Намного более точный результат при расчете нужного количества секций можно сделать самостоятельно, прибегнув к помощи специальных компьютерных программ, которые обрабатывают при вычислении множество необходимых данных. По тому же принципу работают и калькуляторы на некоторых строительных сайтах. Их также удобно использовать для получения интересующей информации.

Показатель теплоотдачи

Он указывает на то, сколько тепла может отдать одна секция чугунной батареи за время, в течение которого температура входящей воды уменьшается до температуры выходной воды. Производители всегда указывают этот показатель в технической документации. Например, они отмечают, что теплоотдачей радиатора М-140 является 155 Вт/м². При этом имеется в виду, что температура воды на входе составляет 90 °С, а на выходе — 70 °С. В целом, теплоотдачей таких приборов отопления является 80-160 Вт/м².

На практике же теплоотдача радиатора М-140 становится значительно меньше. Этому нет ничего удивительного, поскольку подать воду с температурой 90 °С могут только очень мощные паровые котлы. В частных домах владельцы обычно устанавливают менее мощные котлы. Поэтому, если не проводить перерасчет теплоотдачи радиатора отопления в соответствии с конкретной ситуацией, в помещении с новой батареей может стать, как минимум, прохладно.

В целом, на общую теплоотдачу радиатора отопления влияют следующие факторы:

  1. Коэффициент теплопередачи .
  2. Площадь нагревательной поверхности.
  3. Температурный напор.
  4. Потери тепла воды или другого теплоносителя во время перемещения по трубам.
  5. Форма устройства .

Последний фактор влияет на площадь нагревательной поверхности. Его влияние можно прекрасно увидеть на классических радиаторах советских времен. Казалось бы, они, будучи большими по размерам, могут дать очень много тепла. Однако их форма такова, что в одной секции отдается тепло только 0,23 м². Этого мало, особенно, если смотреть на большие размеры секции.

Современные чугунные радиаторы отопления имеют большую теплоотдачу. Это благодаря иной форме секций. Например, современное устройство отопления 1К60П-500 имеет вдвое меньший от М-140 вес, а также секции с меньшей площадью нагрева. Она составляет 0,116 м². Мощность измеряется 70 Вт. Однако отдача тепла является больше. Это потому, что форма каждого ребра секции напоминает длинный широкий прямоугольник. Понятно, что более широкой стороной он «смотрит» внутрь помещения и на прилегающую стену. Благодаря такой особенности батарея превращается в нагревательную, способную дать широкий поток тепла, панель. Такой возможностью ребристые батареи не обладают.

Расчет теплоотдачи

Он будет проводиться на основе модели М-140-АО. Она имеет следующие параметры:

  1. Определенная производителем теплоотдача — 175 Вт/м².
  2. Площадь нагрева — 0,299 м².

Формула расчета теплоотдачи такова:

где K — коэффициент теплопередачи,

F — площадь нагревательной поверхности,

Δ t — температурный напор (измеряется °С).

Формула определения температурного напора такова:

Δ t = 0,5 х ( (tвх. + tвых.) — tвн.),

где tвх. — температура теплоносителя на входе,

tвых. — температура теплоносителя на выходе,

tвн. — желаемая температура воздуха помещения.

В примере будет учитываться, что обычный котел подает воду с температурой. меньшей 90 °С. Пусть теплоноситель будет нагреваться до температуры 70 °С, а на выходе его температурой будет 50 °С. Температура воздуха в помещении должна составлять 21 °С.

В таком случае Δ t = 0,5 х ((70 + 50) — 21) = 49,5. Округлив, Δ t будет составлять 50 °С. Далее надо смотреть на специальную таблицу, в которой указаны значения теплового напора и соответствующих коэффициентов теплопередачи.В ней тепловой напор и коэффициент теплопередачи высоких радиаторов соотносятся так:

Смотря на эти соотношения, видно, что К = 7,0.

В результате общая теплоотдача секции будет такой:

Q = 7,0 x 0,299 x 50 = 104,65 Вт.

Теплоотдачу всегда указывают с 30%-ным запасом. Поэтому полученную цифру стоит умножить на 1,3.

Получается, что конечной теплоотдачей будет 104,65 х 1,3 = 136,05 Вт/м². Конечный результат отнюдь не похож на заявленную производителем цифру. И все это является результатом подачи более холодного теплоносителя. Поэтому всегда перед походом в магазин нужно определять рабочие параметры своей отопительной системы.

Эксперты отмечают, что при подборе чугунного радиатора нужно отталкиваться от Δ t. Чем он меньше, тем большую площадь нагрева должна иметь батарея.

Если этот показатель составляет 60, то размер устройства должен составлять 0,5 х 0,52 м. Если же он становится вдвое меньше, то высота и ширина батареи должны быть 0,5 и 1,32 м соответственно.

Дополнительные факторы, влияющие на теплоотдачу

На этот показатель также влияет:

  1. Тип подключения.
  2. Особенности размещения.

Радиатор можно подключить следующими способами:

Большинство производителей считают, что владелец будет проводить диагональное подключение, ведь оно является наиболее эффективным. Оно заключается в подключении входной трубы к патрубку, размещенному вверху устройства отопления, и подключению выходной трубы к патрубку, находящемуся внизу противоположного конца. Благодаря этому теплоноситель сможет легко заполнить все секции и отдать тепло каждой частице радиатора отопления. При этом не нужно создавать очень большое давление для движения воды или другой нагретой жидкости.Боковое подключение предусматривает подключение труб к одной и той же секции. Входной патрубок размещается вверху, выходной — внизу. Это приводит к плохому прогреванию последних ребер. Согласно статистике потери тепла составляют 7%.

Нижняя схема подключения приводит к 20-%-ным потерям. Минимизировать потери теплопередачи в двух последних схемах подключения к устройству отопления можно с помощью принудительной циркуляции нагретой жидкости. Даже небольшого давления хватит для полного прогрева всех секций.

Размещение батареи имеет очень большое значение. Если она будет установлена криво, то в некоторых секциях образуются воздушные карманы. Теплоотдача станет меньше.

Потеря теплоотдачи может быть и такой:

  • 7-10% — в случае превышения допустимого расстояния между устройством и подоконником. Оно должно составлять 10-15 см;
  • 5% — в случае уменьшения расстояния между стеной и батареей. Оптимальная величина — 3-5 см;
  • 7% — в ситуации несоблюдения расстояния между полом и радиатором. Оно должно составлять 10-15 см.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *