Теплоотдача одной секции алюминиевого радиатора

Содержание

Выбор, расчёт мощности и количества секций алюминиевых радиаторов
Тепловые характеристики алюминиевого радиатора отопления
Рассчитать мощность секции батареи
Теплоотдача алюминиевого радиатора
Сравнение теплоотдачи радиаторов отопления
Сравнение радиаторов разных типов
Сравнительные выводы
Расчет тепловой мощности
Заключение
Рекомендуем:

Выбор, расчёт мощности и количества секций алюминиевых радиаторов

Тепловые характеристики алюминиевого радиатора отопления
Рассчитать мощность секции батареи

Радиаторы отопления — один из важных элементов отопительной системы, их функция заключается в проведении тепла в жилые помещения, в том числе квартиры, коттеджи, дачи, офисные и промышленные территории. Теплоотдача отопительного радиатора зависит от таких показателей, как конвекция и излучение.

Если пространство более 20 кв.м. необходима установка дополнительного радиатора.

Тепловые характеристики алюминиевого радиатора отопления

Конвекция — это естественный самостоятельный перенос тепла, который свойственен жидкостям и газам при перемешивании, которое происходит при нагревании. Естественная конвекция малоэффективна, поэтому с целью повысить коэффициент теплоотдачи в современных системах отопления наиболее часто используют принудительную конвекцию. Осуществляется этот процесс с помощью циркуляционного насоса. Таким образом, воздушные массы, находящиеся в непосредственной близости к поверхности радиатора, нагреваются и поднимаются вверх, а на их место поступает холодный воздух. Именно так происходит конвекционное нагревание воздуха в отдельной комнате.

Излучение — это передача тепловой энергии инфракрасным излучением, которая осуществляется через воздух. Излучение характерно для нагревательных процессов, в том числе обогрев от огня (костер или камин), от спиральных электронагревателей, также и от поверхности радиатора отопления. Передача тепла при помощи излучения напрямую зависит от температуры нагрева самого отопительного прибора(батареи).

Алюминиевые радиаторы отопления — виды, рабочие характеристики, объем, мощность, теплоотдача

К алюминиевому радиатору можно установить терморегулятор и управлять тепловым потоком.

Алюминиевые радиаторы имеют 2 вида — радиаторы из первичного алюминия и вторичного, то есть первый вид изготавливается из чистого сырья, а второй вид переплавляется из вторичного сырья (лома, грязных сплавов). Естественно, батареи из чистого сплава стоят дороже, но они более надежные, качественные и имеют длительный срок службы.

Алюминиевые радиаторы, независимо от фирм-производителей, имеют секционную структуру и 2 основных варианта конструкции — литые и экструзионные. В литых моделях каждая секция сделана отдельно, а экструзионные выполнены по технологии соединения 3-х частей, и вместо сварки отдельных секций используется склеивание или скручивание болтами.

Рабочие характеристики — это один важнейших критериев при выборе модели радиатора. К рабочим характеристикам относятся рабочее давление и мощность теплоотдачи отопительного прибора. Рабочее давление — показатель давления воды-теплоносителя, который выдерживает прибор без риска разрыва и повреждения. Современные производители указывают рабочее давление от 6 до 16 атм. Батареи с низким показателем давления могут быть использованы в системах отопления, где давление теплоносителя контролируется самим пользователем, и риск скачков давления сведен к нулю (частный дом, квартира, дача, коттедж). Чем выше показатель рабочего давления, тем надежнее и прочнее радиатор, так при установке радиатора в коммунальной системе отопления, где риск внезапного повышения давления (гидроудара) вполне ожидаем, лучше брать приборы с высоким показателем рабочего давления.

Примеры установки радиаторов

Теплоотдача характеризует количество тепла, которое может отдать одна секция радиатора. Секция алюминиевого радиатора имеет стандартный размер 110-140 мм в глубину, высоту 350-1000 мм, толщину стенки 2-3 мм, объем для теплоносителя 0,35-0,5 л, площадь нагревания 0,4-0,6 кв.м.;. Теплоотдачу алюминиевого радиатора на 50-60% составляет излучение, 40-50% конвекция.

Высокая теплоотдача такой батареи обеспечивается тем, что алюминий обладает высокой теплопроводностью, которая в 3 раза превышает показатели стали и чугуна, а также конструкцией радиатора.

Применение тонких поперечных ребер во внутренней части каждой секции призвана увеличить и без того высокие показатели теплоотдачи прибора в системе отопления. Такое устройство алюминиевой батареи позволяет увеличить теплоотдачу на 80%. Также преимуществом конструкции алюминиевых батарей являются широкие водные каналы, которые обеспечивают отличную и надежную теплопередачу, даже при теплоносителе низкого качества. Максимальная температура теплоносителя (воды внутри отопительной системы), которую выдерживают алюминиевые радиаторы, составляет 130°С.

Вернуться к оглавлению

Рассчитать мощность секции батареи

Расчет необходимой мощности радиатора.

Тепловая мощность одной секции алюминиевой батареи, объем которой 0,5 л, декларируется производителями на уровне до 180 Ватт, реально при температуре воды-теплоносителя 65-70°C она составляет не меньше 140 Ватт. Просматривая характеристики радиатора, потенциальные покупатели могут увидеть формулу теплоотдачи ∆t 70 °C — 160/200 Вт.

Обозначение ∆t представляет собой разность между средней температурой воздуха в помещении и усредненной температурой в отопительной системе. То есть для показателя ∆t 70°C будет применимы температура воздуха в помещении 20°C, а средняя температура в системе отопления должна составлять 100°C при подаче и 80°C в обратке, но такие цифры в реальности вряд ли возможны.

Поэтому при расчете теплоотдачи одной секции корректно брать показатель ∆t 50°C. Если взять среднюю секцию батареи, размер которой 100х600х80 мм, то она может обогреть около 1,5 кв.м. площади, что соответствует теплоотдаче 140-160 Ватт. При подборе необходимого количества секций для конкретной комнаты необходимо учитывать расположение и состояние стен данного помещения. Если это угловая комната или одна из стен по каким-то причинам сильно промерзает, то соответственно эти факты нужно учитывать.

Кроме того, рассчитать количество секций батареи со стандартными харктеристиками (объем, теплоотдача) можно по следующей формуле К = S*100/P, где К — число необходимых секций, S — площадь отапливаемого помещения, Р- мощность одной секции. Если брать среднюю мощность секции 150 Ватт и площадь комнаты 25 кв.м. то расчет будет выглядеть так 25х100/150. Получается, что для эффективного отопления комнаты в 25 кв.м. нужно 16 секций. По такой формуле можно рассчитать объем необходимого количества секций для помещения любой площади.

Алюминиевые радиаторы являются одним из самых распространенных на сегодняшний день видов батарей, которые используются как в общих коммунальных, так и в индивидуальных системах отопления. При установке данного вида радиаторов необходимо строго придерживаться правил монтажа, чтобы исключить действие коррозии, учитывать рабочее давление в системе, а расчет мощности и количества секций производить при учете особенностей и условий данного помещения.

Теплоотдача алюминиевого радиатора

Если правильно выбрать тип отопительного прибора, то его последующее использование не вызовет никаких существенных затруднений. Рассмотрим, какие параметры радиаторов действительно являются значимыми и что надо сделать, чтобы самостоятельно правильно произвести оснащение помещения выбранным оборудованием.

Общие параметры современных отопительных приборов

Вначале определим изделия, которые войдут в список для сравнительного анализа:

Стальные радиаторы в виде наборов пластин сегодня применяются редко. Они не устраивают современных потребителей по эстетическим и техническим параметрам. Поэтому их мы изучать в данной статье не станем.
Чугунные приборы. несмотря на солидный возраст такого конструкторского решения, высоко ценятся потребителями за надежность и долговечность. Некоторые новые модели таких изделий создаются с использованием элементов технологии художественного литья. Их не надо прятать за специальными декоративными экранами, так как они способны быть настоящими украшениями разных по стилю интерьеров.
Алюминиевые радиаторы – самый массовый вид техники для отопления. Их необходимо изучить обязательно.
Биметаллические приборы появились на рынке сравнительно недавно, но их популярность постепенно растет. В них гармонично использованы полезные свойства двух разных материалов.

Следующая таблица содержит в себе основные параметры по отобранным видам радиаторов. Их объединяет то, что все они состоят из отдельных частей. Такая особенность позволяет создавать такой радиатор, мощность которого в точности будут соответствовать требованиям пользователя.

Следующие данные сгруппированы для изделий с разными расстояниями между осями секций (350 и 500 мм). Это сделано для того, чтобы сравнение было объективным.

Параметр/ вид прибора отопления

Какие критерии необходимо учитывать при выборе

Если использовать приведенные выше данные, то можно сделать вывод о наибольшей эффективности радиаторов, созданных из двух металлов. В них мощность единичной секции самая большая. Внутренний каркас, набор труб изготовлен из прочной стали. Внешняя оболочка – из легкого, хорошо проводящего тепло алюминия. Эти изделия действительно хороши. Их вполне можно использовать, как в городских многоэтажках, таки и в частных коттеджах. Но следует учитывать, что усложнение конструкции заставляет выбирать тщательно производителя, способного обеспечить безупречное качество. Такая продукция от известного бренда будет стоить дороже. Коррозийная устойчивость таких приборов определяется экспертами, как не высокая. Именно поэтому рекомендуется не удалять теплоноситель из них на длительное время.

Алюминиевые секции лишь немного уступают биметаллическим аналогам. Они стоят дешевле. Их легкий вес облегчает перевозку, монтаж, выполнение иных операций. Главными недостатками являются:

низкая стойкость к кислотным растворам;
возникновение электрохимической разрушительной коррозии при контакте с другими металлами;
сравнительно быстрое образование газов внутри и необходимость регулярного удаления воздуха из системы.

Чугунные радиаторы менее иных чувствительны к качеству теплоносителя, его загрязненности механическими примесями. Их можно комбинировать с любыми трубами системы отопления без ограничений. Ограничениями для использования являются следующие факторы:

высокая инерционность;
крупный вес;
низкая сопротивляемость гидравлическим ударам;
сравнительно большой объем.

Как рассчитать систему отопления для определенного объекта недвижимости

Когда учтены все индивидуальные особенности, предстоит правильно рассчитать количество секций, которое необходимо для обогрева определенного помещения. Для этого можно использовать расчет, в котором на 1 куб. м. жилого помещения будет достаточно 40 Вт тепловой мощности (для южной стороны зданий можно уменьшить это значение на 4-6 Вт).

Этот параметр будет точен, если изоляция стен, пола и потолка соответствует современным требованиям. Разумеется, понадобится устранить щели и другие дефекты в оконных и дверных блоках. В кухне и других комнатах, где предполагается частое проветривание надо сделать небольшой запас количества секций (увеличить мощность на 15-20%).

Для более точного расчета надо учитывать специальные поправочные коэффициенты, которые приводят производители радиаторов отопления в технической документации. Дело в том, что указанные выше цифры справедливы для случая, когда теплоноситель в подающей магистрали имеет температуру +105°С, а в «обратке» – ровно +70°С. Такие значения при наличии индивидуального газового котла не используются. Более того, следует учитывать температуру окружающей среды.

Действительная теплоотдача алюминиевых и биметаллических радиаторов (мощность секции) может отличаться на десятки процентов в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Именно поэтому, даже при расчете системы отопления с поправочными коэффициентами, практики-специалисты советуют увеличить полученное значение на 10-15%.

Не трудно сделать общий вывод о том, что для правильного выбора радиатора придется в каждом конкретном случае учитывать имеющиеся особенности объекта недвижимости, соответствующей инженерной системы. Так, например, высокая инерционность чугунного изделия может быть полезной. При отключении она гораздо дольше сохранит тепло по сравнению с иными батареями. Но такое изделие обладает слишком большим весом. Его трудно будет монтировать на стенах из газосиликатных блоков, в каркасных зданиях.

Мощность секции – важный, но не определяющий параметр. Для точного определения с покупкой радиатора необходимо внимательно изучать все упомянутые выше факторы.

Сравнение теплоотдачи радиаторов отопления

Установка новых радиаторов отопления всегда связана с проблемой выбора, причем большинство домовладельцев владеют только приблизительной информацией о том или ином виде батарей. На ее основании трудно сделать выбор, хотя многие действуют по принципу «возьму что дешевле». При этом легко совершить ошибку, что наоборот, приведет к удорожанию проекта в целом. В данной статье мы проведем сравнение такого параметра, как теплоотдача радиаторов, что поможет вам принять верное решение.

Сравнение радиаторов разных типов

Тепловая мощность – одна из главных характеристик, но существуют и другие, не менее важные. Подбирать батарею лишь на основании потребного теплового потока – неправильно. Нужно понимать, при каких условиях тот или иной радиатор выдает указанный поток и как долго он прослужит в вашей системе обогрева дома. Поэтому корректнее рассмотреть все основные технические характеристики секционных типов нагревателей, а именно:

алюминиевые;
биметаллические;
чугунные.

Проведем сравнение радиаторов отопления по следующим основным параметрам, играющих важную роль при их подборе:

тепловая мощность;
допустимое рабочее давление;
давление опрессовки (испытания);
вместительность;
масса.

Примечание. Максимальную степень нагрева теплоносителя мы не принимаем во внимание, поскольку у батарей всех разновидностей она достаточно высока, что делает их пригодными к применению в жилых зданиях по данному параметру.

Показатели рабочего и испытательного давления важны для подбора батарей применительно к разным теплосетям. Если в коттеджах или загородных домах давление теплоносителя редко превышает 3 Бар, то при централизованном теплоснабжении оно может достигать от 6 до 15 Бар в зависимости от этажности здания. Не следует забывать и о гидроударах, нередких в центральных сетях при пуске их в работу. По этим причинам не всякий радиатор рекомендуется включать в такие сети, а сравнение теплоотдачи лучше проводить с учетом характеристик, указывающих на прочность изделия.

Вместительность и масса отопительных элементов играют важную роль в частном домостроительстве. Знание емкости радиатора поможет рассчитать общее количество воды в системе и оценить расход тепловой энергии на ее нагрев. Вес прибора важен для определения способа крепления к наружной стене, построенной, например, из пористого материала (газобетона) или по каркасной технологии.

Для ознакомления с основными техническими характеристиками мы приведем в таблице данные известного производителя радиаторов из алюминия и биметалла – фирмы RIFAR, а также параметры чугунных батарей МС-140.

Сравнительные выводы

Как показывает приведенная таблица сравнения теплоотдачи радиаторов отопления, самыми эффективными в плане мощности являются биметаллические нагреватели. Напомним, что они представляют собой алюминиевый оребренный корпус с находящимся внутри прочным сварным каркасом из металлических трубок для протока теплоносителя. По всем параметрам этот вид нагревателей пригоден для установки как в теплосетях высотных домов, так и в частных коттеджах. Единственный их недостаток – высокая стоимость.

Немного ниже теплоотдача алюминиевых радиаторов, хотя они легче и дешевле биметаллических. По испытательному и рабочему давлению приборы из алюминия также можно ставить в зданиях любой этажности, но при условии: наличии индивидуальной котельной с узлом водоподготовки. Дело в том, что алюминиевый сплав подвержен воздействию электрохимической коррозии от некачественного теплоносителя, свойственного центральным сетям. Радиаторы из алюминия лучше устанавливать в отдельных системах.

Резко отличаются от других чугунные радиаторы. теплоотдача которых значительно ниже при большой массе и емкости секций. Казалось бы, при таком сравнении им не найдется применения в современных системах обогрева. Тем не менее традиционные «гармошки» МС-140 продолжают пользоваться спросом, их главный козырь – долговечность и стойкость к коррозии. И действительно, серый чугун, из которого методом литья изготавливаются МС-140, спокойно служит до 50 лет и более, при этом теплоноситель может быть каким угодно.

Кроме того, обычная чугунная батарея обладает большой тепловой инерцией в силу своей массивности и вместительности. Это значит, что при отключении котла радиатор остается теплым еще долгое время. Что же касается рабочего давления, то нагреватели из чугуна не могут похвастать высокой прочностью. Приобретать их для сетей с высоким давлением воды рискованно.

Расчет тепловой мощности

Для организации обогрева помещений необходимо знать требуемую мощность на каждое из них, после чего произвести расчет теплоотдачи радиатора. Расход тепла на обогрев комнаты определяется достаточно простым способом. В зависимости от расположения принимается величина теплоты на обогрев 1 м3 комнаты, она составляет 35 Вт/ м3 для южной стороны здания и 40 Вт/ м3 – для северной. Реальный объем помещения умножается на эту величину и получаем требуемую мощность.

Внимание! Приведенный метод подсчета необходимой мощности является укрупненным, его результаты учитываются только в качестве ориентира.

Для того чтобы рассчитать алюминиевые или биметаллические батареи, надо отталкиваться от характеристик, указанных в документации производителя. В соответствии с нормативами там дается мощность 1 секции радиатора при DT = 70. Это означает, что 1 секция даст указанный тепловой поток при температуре теплоносителя на подаче 105 ºС, а в обратке – 70 ºС. При этом расчетная температура внутренней среды принимается 18 ºС.

Исходя из нашей таблицы, теплоотдача одной секции биметаллического радиатора с межосевым размером 500 мм составляет 204 Вт, но только при температуре в подающем трубопроводе 105 ºС. В современных системах, особенно индивидуальных, настолько высокой температуры не бывает, соответственно, и отдаваемая мощность уменьшится. Чтобы узнать реальный тепловой поток, нужно вначале просчитать параметр DT для существующих условий по формуле:

DT = (tпод + tобр) / 2 – tкомн, где:

tпод – температура воды в подающем трубопроводе;
tобр – то же, в обратке;
tкомн – температура внутри комнаты.

После этого паспортная теплоотдача радиатора отопления умножается на поправочный коэффициент, принимаемый в зависимости от значения DT по таблице:

Например, при графике теплоносителя 80 / 60 ºС и комнатной температуре 21 ºС параметр DT будет равен (80 + 60) / 2 – 21 = 49, а поправочный коэффициент – 0.63. Тогда тепловой поток 1 секции того же биметаллического радиатора составит 204 х 0.63 = 128.5 Вт. Исходя из этого результата и подбирается количество секций.

Заключение

Как и следовало ожидать, в сравнении отопительных элементов по теплоотдаче на высоте оказались биметаллические батареи, недалеко от них ушли и радиаторы из алюминия. Применение же чугунных нагревателей целесообразно лишь в определенных условиях эксплуатации.