Тепловая мощность радиатора: факторы и справочные значения

Какие значения может принимать тепловой поток радиаторов отопления? От чего зависит теплоотдача радиатора? В этой статье мы постараемся дать ответы на эти вопросы и научить читателя вычислять мощность для отопительных приборов разных типов.

Тепловая мощность — основной фактор при выборе радиатора.

Материал и теплоотдача

Для начала давайте выясним, связан ли тепловатт радиатора (так в обиходе порой называют его эффективную тепловую мощность) с материалом, из которого он изготовлен.

При постоянной разнице температур между теплоносителем и воздухом помещения тепловая мощность радиаторов отопления определяется двумя факторами:

• Площадью теплообмена.

Заметьте: оребрение на секционных отопительных приборах присутствует именно для увеличения этой площади.

• Теплопроводностью материала. Чем больше теплопроводность, тем более равномерно прогрето оребрение, тем выше температура краев ребер.

Как нетрудно догадаться, теплопроводностьдля разных металлов различается:

Из-за низкой теплопроводности стальные и чугунные батареи редко могут похвастаться развитым оребрением, зато оно присутствует у алюминиевых и биметаллических (стальной сердечник и алюминиевая оболочка) приборов.

Алюминиевые батареи оснащаются оребрением значительной площади.

Благодаря развитому оребрению, по удельной теплоотдаче лидируют алюминиевые радиаторы; тепловатт биметаллических радиаторов в среднем чуть меньше за счет низкой теплопроводности стального сердечника; чугунные и стальные приборы занимают последнее место.

Справочные данные

Как выглядит таблица тепловой мощности радиаторов отопления для каждого из упомянутых нами материалов?

Алюминий

Образцом для исследования нам послужит линейка алюминиевых секционных радиаторов Condor.

Биметалл (сталь и алюминий)

И в этом случае мы для того, чтобы сориентировать читателя, приведем несколько паспортных значений мощности:

• Для приборов Radiko Bimetall 350 (межосевое расстояние 350 мм) заявлен тепловой поток в 135 Вт/секция.
• Radiko Bimetall 500 (500 мм) способен отдать 185 ватт на каждую секцию.

Линейка радиаторов Radiko.

• Мощность, которую отдают радиаторы Тепловатт производитель оценивает в 180 ватт на секцию стандартного (500 мм) размера.

Чугун

Вот таблица тепловой мощности чугунных радиаторов отопления от нескольких производителей:

Особый случай

Как выполнить расчет тепловой мощности радиаторов отопления, сваренных своими руками из металлических труб большого диаметра (стальных регистров)?

Непритязательные внешне, эти приборы популярны благодаря своей дешевизне.

Для гладкой горизонтальной трубы, которую представляет собой отдельная секция регистра, инструкция сводится к использованию формулы Q=3,14хD*L*11.63*Dt.

В ней:

• Q — мощность;
• D — диаметр секции;
• L — длина секции;
• Dt — разница температур между водой в регистре и воздухом в комнате.

Важно: чтобы получить результат в ваттах, вводите диаметр и длину в единицах СИ — метрах.

Все секции горизонтального регистра, кроме первой, находятся в восходящем потоке теплого воздуха от нижних труб. Цена этого — уменьшение параметра Dt, влекущее за собой некоторое падение мощности.

Именно поэтому тепловой поток от всех секций горизонтального регистра, начиная со второй, рассчитывается с использованием дополнительного коэффициента 0,9.

Давайте в качестве примера вычислим тепловой поток для следующих условий:

• Четырехсекционный регистр длиной 2,5 метра сварен из трубы диаметром 108 мм.

Четырехсекционный горизонтальный регистр.

• Температура теплоносителя — 60 градусов, температура воздуха в комнате — 20 градусов.

Приступим.

1. Переводим диаметр в СИ. 108 мм равны 0,108 метра.
2. Вычисляем дельту температур: 60-20=40.
3. Подставляем значения в формулу и находим мощность первой секции: 3,14*0,108*2,5*11,63*40=394 ватта.
4. Находим мощность второй, третьей и четвертой секций: 394*0,9=354.
5. Суммируем результаты: 394+354*3=1456 ватт.

Реальная мощность: факторы

Казалось бы, вычисление количества или размеров отопительных приборов на основе приведенных нами данных не должны создать каких-либо проблем:

• Для расчета количества секций достаточно целевую мощность, необходимую для обогрева помещения, разделить на тепловой поток каждой секции;
• Сварные тепловые радиаторы отопления (регистры) подбираются подстановкой их размеров в формулу парой абзацев выше.

На практике, однако, на теплоотдачу батарей влияет ряд дополнительных факторов.

Подключение

При большой длине прибора и традиционном боковом подключении последние секции могут прогреваться гораздо слабее ближних к подводке. Причина — медленная циркуляция теплоносителя в них: основной объем воды проходит через первые несколько секций.

Проблема решается изменением схемы подключение на диагональную или «снизу вниз». В последнем случае радиатор комплектуется воздушником в верхней пробке.

Возможные схемы подключения.

Диаметр подводки

Теплоотдача часто ограничивается недостаточной пропускной способностью подводки.

Ее диаметр стоит подбирать, руководствуясь простым алгоритмом:

• Трубы ДУ15 (1/2 дюйма) достаточны для батареи длиной до 9 секций;
• При количестве секций в 10 и более диаметр увеличивается до ДУ20 (3/4 дюйма).

Типичный размер подводок в многоквартирных домах — ДУ20.

Заиливание

Тепловая мощность чугунных радиаторов отопления часто ограничена большим количеством ила и песка в нижнем коллекторе последних секций. Большой внутренний объем секций влечет за собой низкую скорость движения теплоносителя в них; как следствие, все взвеси выпадают в осадок.

Способ лечения один — промывка:

1. Летом вместо нижней глухой пробки монтируется промывочный кран;
2. После запуска отопления через него сбрасывается в канализацию по трубам некоторое количество воды вместе с илом и песком.

Покраска

Чугунные секции преклонного возраста часто несут на себе несколько слоев краски. При суммарной толщине в 2-3 миллиметра они понижают теплоотдачу на 15-20%.

Температура теплоносителя

Производители указывают значения тепловой мощности для Dt=70 (то есть при +20 в комнате теплоноситель должен быть нагрет до 90С). Если значение Dt вдвое меньше (батарея нагрета до 20+35=55С), значение теплового потока можно делить на 2.

Расположение

Широкие подоконники, короба, экраны и близкий к полу монтаж батареи влияют на движение конвекционных потоков около нее, опять-таки ограничивая теплоотдачу.

Короб на фото уменьшит теплоотдачу радиатора как минимум на треть.

Заключение

Как видите, расчетные задачи при подборе мощности отопительных приборов заметно сложнее, чем это может показаться на первый взгляд. Дополнительные тематические материалы, как обычно, можно изучить, просмотрев видео в этой статье. Успехов!