Как рассчитать теплоотдачу радиаторов из чугуна

Чтобы знать, способен ли чугунный радиатор нагреть помещение до нужной температуры, нужно вычислить его теплоотдачу и количество тепла.

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 температура воды на входе составляет 90 °С, а на выходе — 70 °С. Теплоотдача таких приборов отопления — 80-160 Вт/м².

На практике теплоотдача радиатора М-140 меньше, 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 прохладно.

На общую теплоотдачу радиатора отопления влияют:

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 увидеть на радиаторах советских времен. Их форма такова, что в одной секции отдается тепло только 0,23 м².

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 больше потому, что форма каждого ребра секции напоминает длинный широкий прямоугольник. 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:

Q = K x F x Δ t, 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 температурой меньше 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:

• 50-60 °С – 7,0.
• 60-70 °С – 7,5.
• 70-80 °С – 8,0.
• 80-100 °С – 8,5.

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.

Конечной теплоотдачей будет 104,65 х 1,3 = 136,05 Вт/м². Окончательный результат не похож на заявленную производителем цифру из-за подачи более холодного теплоносителя. Поэтому нужно определять рабочие параметры своей отопительной системы.

Если этот показатель составляет 60, то размер устройства должен составлять 0,5 х 0,52 м. Если 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:

1. Боковым.
2. Диагональным.
3. Нижним.

Диагональное подключение 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-% потерям. Минимизировать потери теплопередачи в двух последних схемах подключения к устройству отопления можно с помощью принудительной циркуляции нагретой жидкости. Небольшого давления хватит для полного прогрева всех секций.

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.

Похожие статьи:

Расчет мощности стальных радиаторов Вес секции батареи из чугуна Количество кВт одного сегмента радиатора из чугуна Расчет радиаторов отопления