Теплоотдача радиаторов отопления: таблица показателей основных видов
Содержание:
Литература
- Григорьев Б. А., Цветков Ф. Ф. Тепломассообмен: Учеб. пособие — 2-е изд. — М: МЭИ, 2005.
- Исаченко В. П. и др. Теплопередача: Учебник для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергия, 1975.
- Галин Н. М., Кириллов П. Л. Тепломассообмен. — М.:Энергоатомиздат, 1987.
- Карташов Э. М. Аналитические методы в теплопроводности твердых тел. — М.: Высш. шк., 1989.
- Крупнов Б. А., Шарафадинов Н. С. Руководство по проектированию систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха. 2008
- Котляр Я. М., Совершенный В. Д., Стриженов Д. С. Методы и задачи тепломассообмена. — М.: Машиностроение, 1987. — 320 с.
- Лыков А. В., Михайлов Ю. А. Теория переноса энергии и вещества. — Минск, АН БССР, 1959. — 330 с.
Свойства меди Cu: теплопроводность и плотность меди
В таблице представлены теплофизические свойства меди в зависимости от температуры в интервале от 50 до 1600 градусов Кельвина.Плотность меди равна 8933 кг/м 3 (или 8,93 г/см 3 ) при комнатной температуре. Медь почти в четыре раза тяжелее алюминия и железа. Эти металлы будут плавать на поверхности жидкой меди. Значения плотности меди в таблице указаны в размерности кг/м 3 .
Зависимость плотности меди от ее температуры представлена в таблице. Следует отметить, что плотность меди при ее нагревании снижается как у твердого металла, так и у жидкой меди. Уменьшение значения плотности этого металла обусловлено его расширением при нагревании — объем меди увеличивается. Следует отметить, что жидкая медь имеет плотность около 8000 кг/м 3 при температурах до 1300°С.
Теплопроводность меди равна 401 Вт/(м·град) при комнатной температуре, что является довольно высоким значением среди металлов, которое сравнимо с теплопроводностью серебра.
При 1357К (1084°С) медь переходит в жидкое состояние, что отражено в таблице резким падением значения коэффициента теплопроводности меди. Видно, что теплопроводность жидкой меди почти в два раза ниже, чем у твердого металла.
Теплопроводность меди при ее нагреве имеет тенденцию к снижению, однако при температуре выше 1400 К, значение теплопроводности снова начинает увеличиваться.
В таблице рассмотрены следующие теплофизические свойства меди при различных температурах:
- плотность меди, кг/м 3 ;
- удельная теплоемкость, Дж/(кг·град);
- температуропроводность, м 2 /с;
- теплопроводность меди, Вт/(м·К);
- удельное электрическое сопротивление, Ом·м;
- функция Лоренца;
- отношение теплоемкостей.
Способы повышения теплоотдачи
Указанные в техпаспорте характеристики конвекторов являются таковыми при соблюдении идеальных условий, параметры теплоотдачи радиаторов отопления в таблице также соответствуют этому. К сожалению, на бытовом уровне это невозможно.
Реально тепловой поток радиатора немного ниже, также происходит потеря тепла благодаря множеству факторов. И среди них тот, что стандартные параметры указаны для входящей температуры чистой воды порядка семидесяти градусов по Цельсию, а на самом деле до потребителя доходит уже загрязненный поток 50-60 градусов теплоты.
Чтобы увеличить параметр теплоотдачи, специалисты советуют:
Утепление. Чтобы в помещении сохранялось больше тепла, необходимо утеплить его. В квартирах и домах это можно сделать как снаружи, так и изнутри. Для этих целей используют специальные пенопластовые панели: двух-пятисантиметровой толщины для наружной отделки, полусантиметровой – для внутренней. Также необходимо утеплить и крышу.
Установка отражателя. Отражающий материал (обычно им служит пенопропилен фольгированный с одной стороны) закрепляется на стене за радиатором и служит для отражения инфракрасного излучения, чем повышается теплоотдача радиаторов отопления (в таблице выше приведены данные по этому параметру).
Герметичность. Сквозняки в помещении значительно снижают количество теплого воздуха
Утепление будет гораздо эффективнее, если уделить внимание окнам и дверям, обеспечив только санкционированное поступление воздушных масс.
В любом случае, какой бы вид радиаторов ни устанавливался, нужно внимательно изучить характеристики приборов и пригласить для их монтажа специалиста.
Методика проведения расчетов
В итоге получается, что заявленная теплоотдача батарей и мощность несколько ниже реальной, которая указана в документации. Для правильного выбора оборудования необходимо четко понимать разницу в этих цифрах. Второстепенную роль будут играть и используемые комплектующие, будь то медный или биметаллический элемент. Для проверки данных следует использовать понижающий коэффициент, который применим к изначальной величине мощности устройства, указанного в документации.
Расчет делается с такой последовательностью:
- Для начала необходимо выработать оптимальный температурный режим в помещениях и главного теплоносителя.
- Подставить собранную информацию и вычислить дельту, как среднюю величину показателя.
- В приложенной таблице найти максимально приближенный показатель.
- Полученная цифра умножается на приведенную в документации.
- Делается расчет необходимого количества отопительных приборов.
Стоит также учесть, что отопительный сезон иногда наступает раньше обычного и устройство обязано быть готово к эксплуатации. Для биметаллического оборудования расчет будет таким: 200 Вт x 0,48 – 96 Вт. Если площадь комнаты составляет 10 м2, то понадобится не менее тысячи ватт тепла или 1000 / 96 = 10,4 = 11 батарей или секций (округление всегда идет в большую сторону). В любом случае всегда есть возможность обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут произвести необходимые расчеты, и детально расскажут, как и зачем это делается. Удачи в ваших начинаниях!
АдминАвтор статьи
Обзор некоторых вариантов расчета
Существует множество способов, с помощью которых можно произвести расчетные работы, мы рассмотрим те из них, которые возможно произвести, не имея специального образования и профессиональных расчетных программ.
Простейший вариант
Это решение подойдет вам, если у вас есть план помещения, работы достаточно просты:
- По чертежам определяете площадь каждого из помещений и помечаете в виде списка.
- Далее необходимо разделить полученные цифры на коэффициент 1,8. Полученный результат и будет требуемым количеством секций. Конечно, этот вариант далек от идеала и не отличается точностью, но ориентировочные данные можно рассчитать.
Данный способ не очень хорош для алюминиевых радиаторов, так как они отличаются по своим показателям в зависимости от размера
По площади
Самый простой и широко распространенный вариант, о котором можно сказать следующее:
Чем больше размер помещения, тем больше необходимо секций радиатора для его отопления
- Способ подходит только для комнат со стандартной высотой, которая может варьироваться в диапазоне от 240 до 280 см, для более высоких помещений нужно выбирать другой вариант расчетов, так как данная система не позволит получить точные данные.
- В первую очередь необходимо измерить ширину и длину комнаты, после чего рассчитать ее площадь не составит особого труда.
- Согласно строительных норм на один квадратный метр должно приходиться 100 Ватт мощности обогревательного элемента, то есть для обогрева 10 м2 необходим 1 кВт тепловой энергии.
Теплоотдача секции алюминиевого радиатора может варьироваться в зависимости от размера и конфигурации, эта таблица упростит расчет
По объему помещения
Этот способ позволяет провести более точные расчеты, его выполнение также не составляет большой сложности:
- Кроме таких параметров как длина и ширина вам понадобится еще одно значение – высота, необходимо перемножить все три числа, и вы получите объем помещения в кубических метрах.
- Согласно норм СНиП на один кубометр воздуха в помещении должно приходиться 0, 41 Ватт тепловой энергии. То есть вам необходимо умножить объем на 0,41 – полученный итог будет уже более точным отражением фактической потребности помещения в отоплении.
- Этот вариант подходит для помещения с правильной конфигурацией, если же имеются выступы и ниши, то их объем необходимо рассчитать отдельно и прибавить к объему основной площади.
Высокие потолки не только добавляют пространство, но и заметно увеличивают требуемое количество секций в радиаторе
Использование таблиц
У каждого производителя есть таблица теплоотдачи алюминиевых радиаторов отопления, по которой можно без труда определить мощность той или иной модели. А в нормах СНиП есть специальные таблицы, по которым можно рассчитать количество элементов в зависимости от их мощности. Это очень удобный вариант проведения работ, который позволяет получать достаточно точные и корректные результаты.
Таблица теплоотдачи алюминиевых радиаторов показывает их характеристики при определенной температуре теплоносителя, если же показатели ниже, то и значения изменятся в меньшую сторону
Особенно удобно использовать готовую информацию в помещениях с высокими потолками, так как там цифры потерь тепла заметно увеличивается, таблица ниже показывает, сколько секций определенной мощности потребуется при той или иной высоте потолков в комнате.
Эта таблица составлена в соответствии с требованиями СНиП и поможет легко провести расчет для высоких помещений
Дополнительные факторы, которые следует учесть
Полученные результаты не учитывают всех особенностей помещения.
Поэтому следует использовать поправочные коэффициенты, вот самые важные и значимые из них:
- При использовании окон из ПВХ полученный результат не нуждается в увеличении, более того, его можно уменьшить на 10%.
- Если стены утеплены качественно, то редактировать результат не нужно, но если это сделано не очень хорошо, то поправка может составить от 10 до 40%.
- Каждый оконный проем требует добавления 5% к необходимой мощности системы отопления.
- Если помещение имеет две наружные стены, то на его отопление будет уходить гораздо больше тепловой энергии, поэтому следует использовать коэффициент 1,3.
- Расположение радиатора имеет огромное значение, так как от этого зависит его теплоотдача, на схеме ниже наглядно показано, как изменяется эффективность отопления в зависимости от варианта установки.
Эта схема расскажет вам, как изменять полученные результаты в зависимости от того, как расположены радиаторы
Помните о том, что качественные радиаторы всегда стоят немало, цена хорошего изделия из алюминия довольно высока.
Сравнение по другим характеристикам
Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:
- рабочее и максимальное давление теплоносителя;
- количество вмещаемой воды;
- масса.
Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.
Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.
В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:
Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей
Начинать надо всегда с технического паспорта, что прилагается к изделию производителем. В нем вы точно обнаружите интересующие данные, а именно — тепловую мощность одной секции либо панельного радиатора определенного типоразмера. Но не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических батарей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.
Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и в помещении равна 70 °С. С помощью формулы это выражается так:
(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С
Что означает, когда в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, только надо в нее подставить известное значение комнатной температуры – 22 °С и провести расчет в обратном порядке:
(tподачи + tобратки)= (70 + 22) х 2 = 184 °С
Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна быть больше 20 °С, надо определить их значения таким образом:
- tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
- tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.
Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что в подающем трубопроводе будет вода, нагретая до 102 °С, а в комнате установится комфортная температура 22 °С. Первое условие выполнить нереально, поскольку в современных котлах нагрев ограничен пределом 80 °С, а значит, батарея никогда не сможет отдать заявленных 200 Вт тепла. Да и редкий случай, чтобы теплоноситель в частном доме разогревали до такой степени, обычный максимум – это 70 °С, что соответствует DT = 38—40 °С.
