Теплоотдача чугунных радиаторов: изюминки расчета

Теплоотдача чугунных радиаторов: изюминки расчета

Классическая чугунная гармошка, как ностальгия по детству, еще стойко держит свои позиции среди разнообразия алюминиевых и биметаллических радиаторов, конвекторов и галогенов. Не смотря на то, что теплоотдача чугунных радиаторов отопления ниже, чем у большинства современных обогревателей, но о ее прочности и неприхотливости ходят на просторах бывшего Альянса легенды. Верный народная количества смекалка и расчёт секций разрешает усилить мощность «чугуна» и создать в помещении теплую атмосферу.

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.

Сколько нужно тепла для отопления

Расчет необходимого количества тепла нужен для того, чтобы узнать, сколько секций батарей требуется для обогрева жилища. Есть два типа расчета: приблизительный и точный.

  1. В приблизительном расчете на 10 м2 площади в среднем требуется 1 кВт тепловой мощности. Для Южных регионов это 0,7 кВт на 10 м2, для Северных – 1,3 кВт на 10 м2.
  2. Точный расчет включает в себя использование районных коэффициентов, учитывает теплопотери на окна и двери, а также на расположение жилища, количество стояков и пр.

Разница в цифрах, конечно, есть, но не критичная. Например, сделаем расчет необходимой тепловой нагрузки двухкомнатной «Хрущевки» общей площадью 50 м2. Исходя из первого варианта, необходимая тепловая мощность этой квартиры составляет 5 кВт.

Точный расчет предусматривает 40 Вт тепла на 1 м3. При высоте потолков в Хрущевках 2,5 м кубатура помещения равна 125 м3. Получается, что этой квартире необходимо 40×125 м3 = 5000 Вт или 5 кВт. Однако следует сделать поправку на 3 окна и одну входную дверь. Каждое окно – это плюс 100 Вт, дверь – 200 Вт.

Итого: 5000 Вт + (3×100) +200= 5,5 кВт. Количество стояков и расположение квартиры несколько изменят полученную цифру. Специалисты рекомендуют округлить значение в большую сторону и сделать пару кВт запаса на сильные морозы. 8 кВт тепловой нагрузки для такого жилища будет достаточно.

На основании полученных данных можно сделать простой расчет необходимого количества секций отопительных радиаторов. В расчете будет использован средний показатель теплоотдачи для секционных радиаторов, который равняется 160 Вт.

Тут алгоритм действия такой: количество требуемого тепла следует разделить на теплоотдачу одной секции радиатора. Для условной «Хрущевки» это: 8000 Вт / 160 Вт = 50. Именно такое количество секций батарей требуется для создания комфортной температуры при работе отопления.

Этот вид радиатора является сочетанием элементов из стали и алюминия. Каналом для движения теплоносителя являются трубы, а соединительными деталями – резьбовые соединения. В качестве защиты и придания эстетичного внешнего вида такие батареи покрываются кожухом из алюминия. Недостатком изделия является относительно высокая стоимость по сравнению с аналогами. Но это компенсируется тем, что теплоотдача у биметаллических радиаторов отопления самая высокая.

Биметаллические радиаторы отопления

Теплоотдача чугунного радиатора

Мощность чугунного радиатора напрямую зависит от площади её внешней поверхности и заключается в способности отдавать энергию тепла при максимально высокой температуре теплоносителя. В основном это значение колеблется от 80 до 200 Ватт на одну секцию. Для расчёта нужной мощности используется следующая формула: на 25-30 куб. м. мощность батареи должна быть 1 кВт. В случае если есть несколько внешних стен показатель мощности увеличивается.

Классическое ретро

С наступлением холодов радиаторы отопления становятся средоточием повышенного внимания жителей квартир и отправной точкой диалогов. Из-за чего в доме с отоплением в одном помещении тепло, а в соседнем не весьма? От чего же зависит температура чугунных батарей и градус вашего позитива и чем они, по большому счету, привлекательны?

Где плюс там и минус

Вопреки соблазнам современного рынка отопительных устройств чугунные батареи хороши:

  • долгой работой до полувека,
  • коррозионной устойчивостью,
  • отсутствием накипи благодаря увеличенному диаметру каналов,
  • возможностью варьировать количество секций,
  • низким гидравлическим сопротивлением,
  • высокой мощностью,
  • концентрацией тепла благодаря объёму и немалой толщине стенок воды в,
  • напольным монтажом и декоративностью (современные образцы),
  • различной ценой – цена может колебаться от 400 до 6000 рублей.

Скопление ржавчины с течением времени нельзя назвать значительным недочётом изделия, но вот к следующим стоит присмотреться пристально:

  • они тяжелые. Они просто ну сверхтяжелые и, в случае если одна секция весит от 6–7 кг, а вам их пригодится дюжина, к тому же не в одной комнате, да плюс вес объема воды (1,35 л),
  • маленькая низкая теплопроводность и поверхность теплоотдачи материала,
  • распространение тепла происходит методом излучения, и только 20% конвекцией,
  • нехорошая совместимость с отопительными системами уже оборудованными устройствами термоконтроля, а это исключает экономию горючего.

Классический «чугун» МС-140, предназначенный для отопления жилого сектора, послужил базой для появления новых моделей – МС-140-500, МС-140-300, МС 140-180. Они отличаются массой, емкостью, межниппельным расстоянием и т.д.

Правила выбора чугунного радиатора

Как правило, чугунные батареи нового образца пользуются большей популярностью, чем их устаревшие собратья.

При выборе отопительного прибора из чугуна обращайте внимание на следующие параметры:

  1. Общее число секций. Широкие батареи отдают больше тепла, но нуждаются в большем количестве теплоносителя. Они подходят для отопления большого помещения, но нужно помнить, что их придется навешивать на стены. На поверхностях из непрочных рыхлых материалов тяжеловесную батарею закрепить не получится.
Читайте также  Перемотка статора генератора

На заметку! Есть напольные модели, которые не крепятся на стены помещения, а устанавливаются на ножках. Но в этом случае нужно учитывать высоту прокладки трубопроводов.

  1. Если агрегат планируется устанавливать в нише, то обязательно учитывают его размеры. В продаже есть приборы с одинаковой мощностью, но разными габаритами, поэтому подобрать батарею под конкретное место для установки будет несложно.
  2. Внешняя привлекательность важна для сохранения красивого интерьера помещения. Традиционные чугунные агрегаты малопривлекательные, поэтому их стремятся скрыть за навесными экранами. Зато евробатареи могут похвастаться эстетической привлекательностью. Они гармонично впишутся в интерьер любого помещения.

Обязательно учитывайте, для какой системы отопления выбираете агрегат. В автономных сетях невысокое давление, поэтому можно устанавливать приборы с аналогичными показателями. Для работы в централизованных сетях рабочее давление отопительного прибора должно быть в пределах 15 МПа.

Обратите внимание на тип подключения. Максимальная теплоотдача наблюдается при верхнем расположении труб подачи. Отводящий патрубок должен располагаться внизу по диагонали от точки подачи. Мощность прибора и объем циркулирующего теплоносителя можно посмотреть в технической документации к агрегату.

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.

Рассчитываем мощность чугунного радиатора

Рассчитать количество секций для чугунных отопительных приборов можно самыми различными методиками. В специализированных книгах встречаются методы, включающие в себя большое количество факторов, среди которых площадь помещения, расположение окон и дверных проемов, материал и структура стен, технические показатели батарей и т. д.

Однако получить искомое значение можно по более простой формуле: умножить на 100 площадь помещения и поделить на мощность одной секции.

Полученный результат следует подкорректировать следующим образом:

  1. В помещениях с высотой более 3 м, чтобы компенсировать тепловые потери добавляют 1-2 секции
  2. Добавить несколько секций необходимо для помещений, у которых две стены граничат с улицей
  3. В комнатах с двумя оконными проемами радиаторы устанавливают под каждый из них, разделив поровну найденное количество секций. Необходимо это для того, чтоб под окнами образовывались воздушные заслоны для холодных сквозных потоков из вне
  4. Дробное значение всегда увеличивают в положительную сторону

Классические чугунные радиаторы мало чем внешне отличаются. Однако развитие рынка отопительных приборов и постоянное изменение стилевых черт интерьера заставили производителей придумывать что-то новое, более изящное и экстравагантное.

Сегодня рынком предлагаются модели различной цветовой палитры (позолота, серебро, медь, бронза и т. д.). Встречаются радиаторы с художественным литьем, на котором нанесены орнаменты.

Однако внешнее оформление существенно сказывается на стоимости. Декоративные модели стоят гораздо дороже классических, современных алюминиевых, стальных или биметаллических.

Видео инструкция по сборке секций

Рассмотрев более подробно особенности и технические характеристики чугунных радиаторов отопления, можно получить собственное представление об этих отопительных приборах. Однако утверждать об их большом превосходстве над другими моделями нельзя. Причина в том, что каждый из предлагаемых вариантов имеет свои «против и за».

Следует уделить должное внимание чугунным моделям, проектируя отопительную систему. Их можно приобрести в целях экономии в поддержанном состоянии и не беспокоится о том, что вскоре они выйдут из строя.