Расчет тепловой мощности радиаторов

Как уже неоднократно упоминалось, что тепло, передаваемое радиаторами воздуху помещения, должно компенсировать теплопотери помещения и в упрощенном виде это соответствует тому, что на каждые 10 м² площади помещения нужно устанавливать радиаторы тепловой мощностью не менее 1 кВт. На практике, этот показатель увеличивают еще на 15%, т. е. полученную мощность радиаторов умножают на коэффициент 1,15. Существуют более точные расчеты необходимой мощности радиаторов, которыми руководствуются специалисты, но для грубой оценки и предложенного метода достаточно. При этом методе расчета радиаторы могут оказаться чуть большей мощности, чем необходимо, но зато возрастет качество отопительной системы, при котором возможна более точная настройка и низкотемпературный режим отопления.

При покупке радиаторов в магазинах в паспортах технических характеристик тепловая мощность может быть указана в киловаттах или по расходу теплоносителя. Если указан расход теплоносителя, то мы уже знаем, что расход теплоносителя равный 1 л/мин примерно соответствует мощности в 1 кВт.

Обычно в паспорте отопительного прибора указаны размеры радиатора в миллиметрах. В настоящее время в продаже радиаторы бывают высотой 60, 50, 40, 30 и 20 см, приборы высотой 20 см и менее называют плинтусными. Высота 60 см — традиционная высота старых чугунных радиаторов, и новые радиаторы высотой 60 см хороши для их простой замены. Сейчас чаще используют радиаторы высотой 50 см, так как в архитектуре все чаще используются высокие окна и низкие подоконники, а при установке радиатора под окно нужно выдержать нормативный зазор между подоконной доской и радиатором не менее 5 см, а расстояние между полом и радиатором должно быть не менее 6 см. Низкие радиаторы выглядят компактнее, но при одинаковой мощности будут длиннее, а размеры помещения не всегда позволяют установить более длинные радиаторы.

В паспорте радиатора рядом с мощностью, например, 1905 Вт, указываются цифры расчетного перепада температуры, например, 70/55. Это означает, что при охлаждении с 70 до 55 градусов радиатор со своей поверхности отдает 1905 Вт тепловой мощности. Однако многие продавцы указывают мощность своих радиаторов только для перепада 90/70. При использовании таких радиаторов для среднетемпературных систем отопления с перепадом 70/55 мощность теплоотдачи такого радиатора будет меньше заявленного в паспорте. Поэтому при выборе радиаторов для средне- и низкотемпературных (55/45) систем отопления их фактическую мощность нужно пересчитывать.

Мощность отопительного прибора определяется по формуле:

Q = k×A×ΔT , где
k — коэффициент теплопередачи отопительного прибора, Вт/м² °С;
А — площадь теплопередающей поверхности отопительного прибора, м²;
ΔT — температурный напор, °С (рис. 82).

Из паспортных данных на радиатор нам известна мощность радиатора (Q) и температурный напор (ΔT), соответствующий данной мощности. Подставляя эти значения в формулу, определяем произведение k×A. Теперь известны все составляющие формулы, подставляя значение ΔT равное 50 или 30°С, соответствующее средне- и низкотемпературным системам отопления, находим мощность данного радиатора для этих систем. Более того, мощность радиаторов можно пересчитать на свой температурный напор (ΔT), если вас по каким-либо причинам не устраивают нормативные величины 50 и 30°С, используя для этого формулу на рисунке 82.

Например, нам нужно выбрать радиаторы для комнаты площадью 16 м². Для отопления такой площади нужны радиаторы мощностью 1,6 кВт, умножаем это число на коэффициент 1,15 и получаем 1,84 кВт. Приходим в магазин и выбираем радиатор подходящий нам по размеру и мощности, предположим, что мы находим такой отопительный прибор, в паспортных данных которого обозначена мощность 1905 Вт (1,9 кВт). Изучая паспортные данные, находим, что указанную мощность этот радиатор может выдать только при температурном напоре 60°С (90/70). Однако мы заранее знаем, что наша система отопления будет сделана с качественной регулировкой температуры теплоносителя — с применением трехходовых смесителей и будет работать в низкотемпературном режиме (55/45) с температурным напором ΔT = 30°С. Следовательно, нужно пересчитать мощность предлагаемого радиатора. По формуле или паспортным данным находим величину произведения k×A = 31,75 Вт/°С и вставляем обновленные данные в формулу определения мощности. Q = k×A×ΔT = 31,75×30 = 956 Вт, что составляет примерно 50% от нужной нам мощности. Дальше можно поступить несколькими способами: купить вместо одного два радиатора; рассчитать мощность одной секции радиатора и на основании этого расчета подобрать радиатор с нужным количеством секций; поискать другие радиаторы, удовлетворяющие нашим требованиям. Необходимо добавить, что при покупке радиаторов для низкотемпературных отопительных систем (ΔT = 30°С), в паспортных данных которых указан температурный напор 60°С, результат всегда будет один — количество секций радиаторов должно быть удвоено. В других случаях, когда в паспорте указаны другие температурные напоры или к расчетному температурному напору у вас свои требования, мощность радиаторов нужно пересчитать. Как вы видели, это совсем несложно.

На отдачу тепла от радиаторов в помещение влияют также место размещения радиатора в комнате и способ его подключения к трубопроводам.

Радиаторы размещают прежде всего под световыми проемами. Какие бы сверхсовременные стеклопакеты не стояли в оконных рамах, окно — это всегда место наибольших теплопотерь. Размещенный под окном радиатор нагревает воздух вокруг себя. Поднимаясь вверх, горячий воздух создает перед окном тепловую завесу, препятствующую распространению холода от окна. Кроме того, холодный воздух от окна тут же перемешивается с теплым воздухом, поднимающимся от радиатора, и усиливает конвекцию во всем помещении, способствуя более быстрому прогреванию всего воздуха помещения. Желательно, чтобы радиаторная «гармошка» была длиной во всю ширину окна, в крайнем случае, не менее 50% длины проемов. Вертикальные оси оконного проема и радиатора совмещают, допустимое отклонение не более 50 мм. В угловых комнатах могут быть размещены дополнительные радиаторы вдоль глухих наружных стен по возможности ближе к наружному углу. При применении стояковых систем отопления стояки нужно размещать в углах помещения, особенно важно разместить стояки в наружных углах угловых комнат. Дело здесь в том, что наружные углы домов подвергаются атаке холодного воздуха, в отличие от стен, с двух сторон. Разместив отопительные стояки в углах, вы обеспечиваете их прогрев с внутренней стороны и резко снижаете вероятность отсыревания и почернения материала стен — развития в углах грибковых порослей.

Отопительные приборы размещают так, чтобы были обеспечены их осмотр, очистка и ремонт. Если применяется ограждение (экран) или декорирование приборов, то в расчет тепловой мощности радиаторов нужно внести коррективы. Мощность приобретаемых радиаторов должна быть рассчитана с поправочным коэффициентом (рис. 83).

Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа их установки

Рис.83. Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа их установки

Присоединение труб к радиаторам может быть с одной стороны (одностороннее) и с противоположных сторон (разностороннее). При присоединении труб с разных сторон возрастает теплопередача приборов, однако конструктивно рациональнее делать одностороннее присоединение труб. С разных сторон присоединяют радиаторы при числе секций более 20, а также при числе приборов «на сцепке» более одного.

Тепловой поток радиаторов зависит от расположения мест подачи и отвода из них теплоносителя. Теплопередача возрастает при подаче теплоносителя в верхнюю часть и отводе его из нижней части прибора (направление движения сверху вниз) и понижается при направлении движения снизу вверх (рис. 84). При установке отопительных приборов в несколько ярусов по высоте (по этажам) рекомендуется обеспечивать последовательное движение теплоносителя сверху вниз.

Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа присоединения к ним труб

Рис.84. Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа присоединения к ним труб

Индивидуальное регулирование теплопередачи отопительных приборов может быть ручным и автоматическим. Термостатные вентили регулируют пропуск теплоносителя таким образом, что достигают наилучших показателей теплообмена на всех участках теплового прибора.

Источник: «Отопление дома. Расчет и монтаж систем » 2011. Савельев А.А.


ПОДЕЛИТЬСЯ:

Комментариев пока нет

Перейти к разговору

Комментариев пока нет!

Вы должны быть избранным, чтобы начать разговор.

Ваши данные будут в безопасности!Ваш адрес электронной почты не будет опубликован. Также другие данные не будут переданы третьим лицам.