Litinové radiátory a baterie: přenos tepla v tabulce a vlastnosti moderní

Tepelný výkon radiátoru je koeficient, který určuje množství tepla přicházejícího z topného tělesa za jednotku času a měří se ve W / (m² K).

Technický parametr je hlavním ukazatelem účinnosti radiátoru pro vytvoření komfortního vnitřního klimatu. Výrobce tepelné techniky musí hodnotu této charakteristiky uvést v průvodní dokumentaci svých výrobků.

Výkon topných radiátorů se počítá v wattů. Někteří výrobci u svých výrobků deklarují takový parametr, jako je výkon tepelného toku, vyjádřený jako číslo v cal / hodinu. Chcete-li převést indikátor na watty, použijte standard, kde 1 W = 859,845 cal/hod.

Přenos tepla jedné sekce nebo panelu ohřevu vody se počítá s přihlédnutím k primárním a sekundárním faktorům. To zahrnuje materiál výroby, teplotu chladicí kapaliny, teplosměnnou plochu, schéma zapojení zařízení, jeho umístění atd. Pokud je baterie více sekcí nebo neoddělitelné panelové zařízení, pak se výkon vypočítá a uvedeno výrobcem okamžitě pro celý produkt.

Jak vypočítat prostup tepla topných radiátorů na metr čtvereční

V průvodní dokumentaci spotřebitel najde tepelný výkon jedné sekce nebo celého panelu určitých rozměrů. Tyto parametry jsou poměrně relativní a neměli byste jim 100% věřit. Vyžadují dodatečné doladění na skutečné hodnoty. Pro zjištění je nutné vypočítat tepelnou vodivost radiátoru.

Nejprve se musíte zbavit tak rozšířeného názoru, že hliníkové baterie mají nejvyšší přenos tepla díky vlastnostem barevného kovu. Hned je třeba namítnout, že baterie nejsou vyrobeny z čistého hliníku, ale z jeho slitiny s křemíkem – siluminem, jehož výkon je mnohem nižší.

Částečně totéž lze říci o ocelových, bimetalových a litinových radiátorech. Uvedené výkonové parametry v pasportu ohřívače odpovídají skutečnosti, když rozdíl mezi průměrnou teplotou chladicí kapaliny a teplotou vzduchu v místnosti je 70 0 C. Tento jev se nazývá teplotní rozdíl a označuje se znaménkem – Δt. Výpočet se provádí podle vzorce:

Δt = (t_podání +t_{zpáteční linky})/2 – t _vzduchu

Pokud budete postupovat podle logiky výrobce, pak by se výsledek výpočtu měl rovnat 70 stupňům. Poté lze jako průměrnou teplotu chladicí kapaliny vypočítat podle vzorce:

(t_podání +t_{zpáteční linky}) = 2(∆t + t _vzduchu)

Například na základě tepelného výkonu deklarovaného výrobcem jedné bimetalové sekce – 200 W, Δt = 70 0 C, průměrná pokojová teplota – 22 0 C, dostaneme výsledek:

(t_podání +t_{zpáteční linky}) = 2 (70 + 22) = 184 0 С

S přihlédnutím ke standardnímu rozdílu 20 stupňů mezi dodávkou a návratem se jejich hodnota určuje samostatně:

t_podání u184d (20 + 2) / 102 u0d XNUMX XNUMX C

t_{zpáteční linky} u184d (20 – 2) / 82 u0d XNUMX XNUMX С

Tento výpočet prostupu tepla ukazuje, že jedna sekce je schopna dodat 200 W za předpokladu, že voda v přívodním potrubí musí vřít a chladicí kapalina bude opouštět výstupní potrubí s teplotou 82 stupňů.

Takový jev je v praxi prostě nemožný. Faktem je, že domácí kotle na ohřev vody nejsou schopny ohřát vodu nad 80 stupňů. I za těchto maximálních podmínek bude chladicí kapalina vstupovat do chladiče s maximální teplotou asi 77 0 C a Δt bude přibližně 40 0 ​​° C. Z toho vyplývá, že skutečný přenos tepla z jedné sekce bimetalového radiátoru nebude 200, ale pouze 100 W.

Pro zjednodušení výpočtu můžete použít tabulku prostupu tepla s redukčními koeficienty. Chcete-li to provést, pomocí výše uvedeného vzorce, pomocí plánované teploty v domě a chladicí kapaliny, vypočítejte Δt.

Tabulka hodnot redukčních koeficientů

Závislost přenosu tepla chladiče na teplotě chladicí kapaliny

Jmenovitý tepelný výkon jedné sekce radiátoru je počítán pro standardní hodnoty teploty chladiva na vstupu (90 0 C) a výstupu (70 0 C) topného zařízení. Tyto podmínky platí pro sítě dálkového vytápění.

V autonomních topných systémech soukromých domů může být rozdíl teplot odlišný. V tomto případě se přenos tepla 1 sekce může výrazně lišit od hodnot deklarovaných výrobcem. Tepelný výkon ohřívače je přímo úměrný teplotě chladicí kapaliny v přívodním potrubí. Čím větší je, tím větší je přenos tepla baterie a naopak, čím nižší je ohřev chladicí kapaliny, tím nižší je tepelný výkon chladiče.

Pro eliminaci neočekávaných teplotních výkyvů se používají termostaty, které se zařezávají do potrubí na vstupu radiátoru. Tepelné hlavice lze ručně nastavit, poloautomaticky a automaticky, ovládat online.

1. Tepelné ztráty střechou jsou: 25 – 30 %.
2. Průchozí okna: 10 – 15 %.
3. Tepelné ztráty podlahou: 10 – 15%.
4. Ztráty stěnami: 10 – 15%.
5. Připojení: 10 – 15 %.
6. Trubkou (v přítomnosti topení kamen): 20 – 25%.

Jak zvýšit účinnost stávajícího topného systému

Pro zvýšení účinnosti stávajícího topného systému odborníci doporučují následující opatření:

• izolovat obvodové konstrukce vně bydlení (stěny, základy, suterén a podkroví);
• vyměnit staré dřevěné okenní rámy za okna s dvojitým zasklením;
• nalepit fóliové zástěny na stěny za radiátory;
• pravidelně otevírejte Mayevského kohoutky, abyste uvolnili vzduchové zámky v radiátorech;
• v přítomnosti studených stěn jsou zevnitř izolovány tepelně izolačními materiály.

Po těchto událostech majitelé domu nebo bytu okamžitě pocítí zlepšení přenosu tepla topných zařízení. K zateplení stěn zevnitř nabízí trh stavebních materiálů velké množství různých materiálů od korkových plechů, strukturované omítky až po sádrové obklady a dekorativní polyuretanové panely, které nejen zateplí místnosti, ale svým vzhledem také ozdobí jejich interiéry.

Pravidlo 2. Významný vliv na změnu účinnosti topných zařízení má vliv na způsob připojení. Může se jednat o jednostranné nebo oboustranné napájení trubek přívodu tepla. Schéma obousměrného připojení pomáhá přiblížit výkon baterie deklarovanému jmenovitému přenosu tepla. Praxe ukazuje, že pokud je v jedné místnosti méně než 20 sekcí, je lepší použít jednosměrné připojení baterií.

Na fotografii níže je účinnost sekcí s obousměrným připojením potrubí.

Na fotografii je účinnost sekcí s jednostranným připojením potrubí.

Jak vypočítat přenos tepla jedné sekce topného radiátoru

Ke zjištění, kolik sekcí bimetalového radiátoru je potřeba na 1 m2, doporučujeme použít online kalkulačku.

Sekční zařízení topných zařízení umožňuje měnit jejich počet v každé baterii. Je tedy možné regulovat tepelný výkon zvětšením nebo zmenšením teplosměnné plochy radiátorů.

V sekčním provedení se vyrábí bimetalové, hliníkové a litinové baterie. Jak již bylo uvedeno výše, všechny sekce vstupují na trh tepelné techniky s předem deklarovaným štítkovým tepelným výkonem, určeným pro standardní provozní podmínky topných zařízení.

Každý výpočet přenosu tepla topných radiátorů musí nutně brát v úvahu vlastnosti prostor, kde jsou instalovány. Pro tento účel byly vyvinuty korekční faktory (viz předchozí kapitola „Normály pro dodávku tepelného výkonu“). Dosazením jejich skutečných hodnot do výpočtu se získá konečná hodnota tepelného výkonu 1. sekce baterie.

Odvod tepla deskových radiátorů

Na rozdíl od sekčních zařízení jsou ocelové topné panely neoddělitelné výrobky.

V průvodní dokumentaci výrobce uvádí typový štítkový tepelný výkon panelu vypočtený pro Δt = 70 0 C při průměrné pokojové teplotě 22 0 C. Vypočítejte prostup tepla zařízení dosazením skutečné hodnoty Δt a zadáním korekce faktory.

Na stavebních fórech je často diskutován samotný přenos tepla radiátory topení různých typů. Účastníci argumentují, které baterie jsou lepší z hlediska tepelných charakteristik – litinové, hliníkové nebo ocelové panely. Pro objasnění této problematiky se navrhuje vypočítat výkon různých ohřívačů a porovnat radiátory z hlediska přenosu tepla.

Jak správně vypočítat skutečný přenos tepla baterií

Nejprve si prostudujte technický list baterie. Určitě v něm najdete parametry, které vás zajímají – tepelný výkon jedné sekce nebo celého deskového radiátoru určité velikosti. Nespěchejte a obdivujte vynikající výkon hliníkových nebo bimetalových ohřívačů, údaj uvedený v pasu není konečný a vyžaduje úpravu, pro kterou musíte vypočítat přenos tepla.

Chybný úsudek: výkon hliníkových radiátorů je nejvyšší, protože přenos tepla mědi a hliníku je mezi kovy nejlepší. Tepelná vodivost hliníku je opravdu vysoká, ale proces přenosu tepla závisí na mnoha faktorech. Druhá nuance: topná zařízení jsou vyrobena ze siluminu – hliníkové slitiny s křemíkem, jejíž výkon je znatelně nižší.

Prostup tepla uvedený v pasu topného zařízení odpovídá skutečnosti, když rozdíl mezi průměrnou teplotou chladiva (tzdroje + tnávrat)/2 a vzduch v místnosti má 70 °С. Hodnota se nazývá teplotní rozdíl, značí se Δt. Výpočtový vzorec:

Dosadíme známou hodnotu teplotního rozdílu a získáme následující rovnici:

(tzdroje + tzpáteční linka)/2 — tvzduch = 70 °C

Odkaz. V dokumentaci produktů od různých společností může být parametr Δt označen jinak: dt, DT a někdy je jednoduše napsán „při teplotním rozdílu 70 ° C“.

Jaký přenos tepla získáme, když dokumentace k bimetalovému radiátoru říká: tepelný výkon jedné sekce je 200 W při DT = 70 °C? Na to vám pomůže stejný vzorec, do kterého dosadíme hodnotu pokojové teploty +22 °C a výpočet provedeme v opačném pořadí:

(tzdroje + tnávrat) u70d (22 + 2) x 184 uXNUMXd XNUMX ° С

S vědomím, že teplotní rozdíl v přívodním a vratném potrubí by neměl překročit 20 ° C, určujeme jejich hodnoty takto:

• tpřívod = 184/2 + 10 = 102 °C;
• tnávratnost = 184/2 – 10 = 82 ° С.

Nyní je jasné, že 1 sekce bimetalového radiátoru z příkladu vydá 200 W tepla za předpokladu, že voda v přívodním potrubí je ohřátá na 102 ° C a teplota vzduchu v místnosti je až +22 ° C.

První podmínka není proveditelná, protože moderní domácí kotle se zahřívají až na 80 ° C (maximum). To znamená, že radiátorová sekce nikdy nevydá deklarovaných 200 W tepla. A teplota chladicí kapaliny v systému soukromého domu zřídka stoupá nad 70 ° C, pak DT = 38 ° C, a ne 70 stupňů. To znamená, že skutečný přenos tepla zařízení je dvakrát nižší než pasový.

Postup výpočtu přestupu tepla

Skutečný výkon topné baterie je tedy mnohem menší než deklarovaný, ale pro jeho výběr je nutné pochopit, kolik. Existuje jednoduchý způsob, jak to udělat: použití redukčního faktoru na pasovou hodnotu tepelného výkonu ohřívače. Níže je uvedena tabulka koeficientů, kterými se násobí deklarovaný prostup tepla radiátoru v závislosti na skutečné hodnotě DT:

Algoritmus pro výpočet skutečného přenosu tepla topných zařízení pro vaše individuální podmínky je následující:

1. Určete, jaká by měla být teplota v domě a voda v systému.
2. Dosaďte tyto hodnoty do vzorce a vypočítejte svůj teplotní rozdíl Δt.
3. Najděte v tabulce koeficient odpovídající nalezenému DT.
4. Vynásobte jím pasovou hodnotu přenosu tepla baterie.
5. Vypočítejte počet sekcí nebo celých topných zařízení pro vytápění místnosti.

V uvedeném příkladu bude tepelný výkon 1 sekce bimetalového radiátoru 200 W x 0.48 = 96 W. Přibližně 10 W tepla nebo 1000/1000 = 96 ≈ 10.4 sekcí se spotřebuje na vytápění místnosti o ploše 11 m² (zaokrouhlíme nahoru).

Uvedená tabulka a výpočet prostupu tepla baterií by měly být použity, když dokumentace uvádí Δt rovnou 70 °C. Stává se ale, že výrobci poskytují výkon radiátoru pro jiné podmínky, například při Δt = 50 °C. Pak nemůžete použít koeficienty, je jednodušší vytočit požadovaný počet sekcí podle charakteristik pasu, stačí vzít jejich počet s rezervou jeden a půl.

Odkaz. Mnoho výrobců uvádí hodnoty přenosu tepla za následujících provozních podmínek: tnapájení = 90 °С, tnávratnost = 70 °C, tvzduch = 20 °C, což právě odpovídá Δt = 50 °C.

Srovnání podle tepelného výkonu

Pokud jste pečlivě prostudovali předchozí část, měli byste pochopit, že přenos tepla je značně ovlivněn teplotou vzduchu a chladicí kapaliny a tyto parametry závisí jen málo na samotném chladiči. Ale je tu ještě třetí faktor – teplosměnná plocha, zde hraje velkou roli design a tvar výrobku. Ocelové deskové topení nelze jednoznačně srovnávat s litinovým radiátorem, jejich povrchy jsou příliš odlišné.

Je obtížné porovnávat přenos tepla mezi plochými panely a žebrovanými povrchy složité konfigurace.

Čtvrtým faktorem ovlivňujícím přenos tepla je materiál, ze kterého je topné zařízení vyrobeno. Porovnejte sami: 5 sekcí hliníkového radiátoru GLOBAL VOX o výšce 600 mm dodá 635 W při DT = 50 °C. Litinová retro baterie DIANA (GURATEC) pro 5 sekcí stejné výšky přenese do místnosti za podobných podmínek (Δt = 530 °C) pouze 50 W. Tyto údaje jsou zveřejněny na oficiálních stránkách výrobců.

Poznámka. Výkonové charakteristiky hliníkových a bimetalových ohřívačů se liší jen málo, nemá smysl je porovnávat.

Můžete se pokusit porovnat hliník s ocelovým deskovým radiátorem a vzít si nejbližší standardní velikost, která je vhodná. Délka baterie 5 hliníkových profilů GLOBAL o výšce 600 mm bude cca 400 mm, což odpovídá ocelovému panelu KERMI 600 x 400.

Tabulka ukazuje tepelný výkon 1 sekce hliníku a bimetalu v závislosti na velikosti a teplotním rozdílu Δt

I když vezmeme třířadý ocelový panel (typ 30), dostaneme 572 W při Δt = 50 °C oproti 635 W pro 5dílný hliník. Mějte také na paměti, že radiátor GLOBAL VOX je mnohem tenčí, hloubka zařízení je 95 mm a panely KERMI mají téměř 160 mm. To znamená, že vysoký přenos tepla hliníkových profilů umožňuje zmenšit rozměry ohřívače.

V individuálním topném systému pro soukromý dům budou baterie stejného výkonu, vyrobené z různých kovů, fungovat jinak. Srovnání je tedy docela předvídatelné:

1. Bimetalové a hliníkové výrobky se rychle zahřívají a ochlazují. Poskytují více tepla po určitou dobu a více ochlazují vodu vracenou do systému.
2. Ocelové deskové radiátory zaujímají střední polohu, protože předávají teplo méně intenzivně. Jsou ale levnější a snadněji se instalují.
3. Nejinertnější a nejdražší jsou litinová topidla, vyznačují se dlouhým zahříváním a vychladnutím, což způsobuje mírné zpoždění automatické regulace průtoku chladicí kapaliny termostatickými hlavicemi.

Závěr je jednoduchý: nezáleží na tom, z jakého materiálu je radiátor vyroben. Hlavní je vybrat správnou baterii pro napájení a design, který bude uživateli vyhovovat. Obecně platí, že pro srovnání není na škodu seznámit se se všemi nuancemi provozu konkrétního zařízení a také s tím, kde je lepší nainstalovat který z nich.

Srovnání podle jiných charakteristik

Jedna vlastnost provozu na baterie – setrvačnost – již byla zmíněna výše. Aby však srovnání topných radiátorů vypadalo objektivně, je třeba kromě přenosu tepla vzít v úvahu další důležité parametry:

• pracovní a maximální tlak chladicí kapaliny;
• množství zadržené vody;
• hmotnost.

Omezení provozního tlaku určuje, zda lze topné zařízení instalovat ve vícepodlažních budovách, kde výška zdvihu vody síťovými čerpadly může dosahovat stovek metrů. Parametr nezáleží na soukromých domech, kde je tlak v systému nízký, maximálně 3 Bar.

Porovnání kapacity radiátorů může poskytnout představu o celkovém množství vody v síti, které bude muset být ohříváno. Při výběru místa instalace a způsobu uchycení baterie je důležitá hmotnost výrobku.

Jako příklad je níže uvedena srovnávací tabulka charakteristik různých topných radiátorů stejné velikosti:

Poznámka. V tabulce je ohřívač o 1 sekcích brán jako 5 jednotka, kromě ocelového, které je jedním panelem.

Závěr

Srovnáme-li výrobky od široké škály výrobců, stále se ukáže, že z hlediska přenosu tepla a dalších charakteristik si hliníkové radiátory pevně drží první místo. V pracovním tlaku vítězí bimetalové, ale jsou dražší, ne vždy je vhodné je kupovat. Ocelové baterie jsou spíše cenově dostupné, ale litinové baterie jsou naopak pro fajnšmekry. Pokud neberete v úvahu cenu sovětských litinových „harmonik“ MC140, pak jsou retro radiátory nejdražší ze všech.