Какая теплоотдача чугунных радиаторов отопления

Для радиаторов одной из важнейших характеристик является теплоотдача. Кроме этого для них имеет значение тепловая инертность материалов изготовления и их теплоемкость.

Производимые из чугуна радиаторы, такие как на фото, устанавливают, как правило, в централизованных системах отопления.

• отличаются тепловой мощностью, достаточной для обеспечения хорошего обогрева;
• имеют компактные размеры;
• выдерживают подачу теплоносителя под высоким давлением;
• не боятся коррозийных процессов.

За счет массивности чугуна и того, что в каждой секции помещается большой объем жидкого теплоносителя (4,2 литра), теплоемкость чугунных батарей отопления гораздо больше, чем у приборов, сделанных из других материалов.

Ради объективности следует отметить, что теплоотдача чугунных радиаторов отопления, например, модели МС140 ниже, чем у биметаллических или алюминиевых изделий, но, поскольку чугун сохраняет тепло на протяжении более длительного периода, температура в помещении в процессе обогрева снижается постепенно и также медленно поднимается.

Каким должен быть радиатор из чугуна

Сегодня на рынке стройматериалов вниманию потребителей представлены радиаторы из различных материалов, но чугунные по-прежнему востребованы.

Если выбор пал именно на изделия из чугуна, а первую очередь следует обращать внимание на следующие параметры:

• на рабочее давление – благодаря этому показателю можно узнать, какое давление теплоносителя (обычно воды) способен выдержать конкретный радиатор. Чем выше здание, тем большее давление для эффективного результата необходимо отопительному прибору;
• на рабочий температурный режим – он означает оптимальную температуру для теплоносителя на входе и выходе его из системы при каждом нагреве. Например, величина 90/70 говорит о том, что на входе температура теплоносителя должна составлять 90°C, а на выходе – 70°C;
• на величину площади поверхности теплоизлучения;
• на показатель, какая теплоотдача у чугунных радиаторов данной модели. Этот показатель говорит о количестве тепла, которое отдает секция батареи за время нахождения теплоносителя в ней до момента его выхода из радиатора.

Также немаловажное значение имеет форма приобретаемого отопительного прибора. Ранее у чугунных батарей времен Советского Союза была форма гармошки, поэтому небольшая поверхность нагрева не могла обеспечивать высокий уровень теплоотдачи радиаторов отопления.

Кроме этого, теплоноситель частично теряет тепло во время передвижения от отопительного котла в направлении радиаторов по причине того, что при обустройстве водяного отопления монтируют массивный и длинный трубопровод.

Чтобы нагреть жидкий теплоноситель до 90°C у котла должна быть большая мощность. В частных домовладениях обычно предпочтение отдается теплогенераторам с небольшой мощностью и поэтому в них системы отопления функционируют в низкотемпературном режиме, а для обеспечения комфортных условий проживания увеличивают количество секций в батареях.

Современные чугунные батареи можно собирать из необходимого количества секций. К примеру, модель радиатора 1К60П-500 состоит из плоских пластин, каждая из которых имеет мощность всего 70 Вт и площадь нагрева равную 0,116 м². Но теплоотдача чугунных батарей, собранных из этих пластин, гораздо больше, чем у известных многим потребителям «гармошек». Такая практически литая нагревательная панель способствует образованию широкого потока тепла.

Необходимую тепловую мощность чугунных радиаторов отопления желательно подбирать на основании расчетов, выполняемых специалистами проектных организаций для конкретного помещения. Кроме этого, можно приобрести готовые радиаторы, которые состоят из разного (4-6-8-12) количества ребер.

Реальная теплоотдача секции батареи

Чтобы правильно определить необходимое количество секций, пользуются следующей формулой:

K — коэффициент теплоотдачи;
F — поверхностная площадь нагрева;
∆Т — температурный напор, его определяют согласно расчету — (0,5 х (tвх + tвых) — tвн), в котором:

tвх — температура теплоносителя на входе в радиатор;
tвых — температура воды на выходе из радиатора;
tвн.- средняя температура в помещении.

Например, температура теплоносителя на входе равна 90°C, а на выходе — 70°C при температуре воздуха в комнате 20°C. Тогда ∆Т = 0,5х (90 + 70) — 20 = 60°C

Нередко, когда установлены чугунные батареи – теплоотдача бывает ниже заявленной, поскольку напор теплоносителя не отвечает потребностям системы или потому, что подводной трубопровод имеет слишком длинную протяженность. Еще одной причиной может быть недостаточно качественной утепление. Подобные обстоятельства невозможно предусмотреть для определения теплоотдачи чугунных отопительных изделий при проведении испытаний в лабораторных условиях.

Чтобы обеспечить необходимую температуру теплоносителя на входе в радиатор, надо подстраховаться, дополнительно установив еще одно обогревательное оборудование, ведь не всегда возможно удержать 90°C.

Как сэкономить на отоплении

К вопросам экономии желательно подходить разумно, поскольку нельзя сокращать расходы на то, на что не следует. Радиаторы нужно приобретать с запасом. Если понизить уровень обогрева в комнате можно при помощи запорных кранов или путем понижения температуры теплоносителя, то повысить реальную теплоотдачу батареи возможно, лишь увеличив отопительную площадь. Другими словами, требуется нарастить количество «ребер» в радиаторах (детальнее: «Как нарастить батарею отопления – пошаговое руководство по наращиванию секций»).

Ранее уже упоминалось, что часто реальная теплоотдача отличается от той, что написал производитель, поскольку она была рассчитана в лаборатории. Например, если взять секцию радиатора МС-140, на практике установлено, что указанная на ней мощность 160 Вт при температуре теплоносителя в системе 50-60 градусов, не будет соответствовать заявленному параметру. Фактическая теплоотдача секции чугунного радиатора данной модели составит не более 50 Вт.

Как увеличить теплоотдачу радиаторов отопления

Когда в доме или квартире установлены старые классические чугунные батареи, со временем можно обнаружить, что при требуемой температуре в системе и при достаточном количестве секций отопительные приборы не справляются со своей функцией.

Это означает, что либо засорился трубопровод, либо радиаторы, либо на них нанесено несколько слоев краски. Также возможно, что на трубах, ведущих к батареям, слишком прикручены вентили. Если они не проворачиваются, то следует обратиться к сантехнику – радиаторы могут ,не нагреваться по причине недостаточного поступления в них теплоносителя.

Когда краска нанесена в несколько слоев или отстала от металла, ее удаляют при помощи скребка, а потом обработанную поверхность грунтуют. Затем используют качественную кремнийорганическую темную эмаль, нанося ее в два слоя, предварительно дав высохнуть первой покраске. Теплоотдача чугунных радиаторов отопления, имеющих гладкую и темную поверхность, увеличивается минимум на 10%.

Хотя светлые поверхности смотрятся более эстетично, но они отражают тепло, особенно, если блестящие, поэтому предпочтение разумнее отдать темной краске. Но, если радиаторы окрашены в светлые тона, тогда можно установить за приборами отражающие экраны. Их изготавливают самостоятельно из плотного картона или фанеры, покрытой фольгой или окрашенной «серебрянкой».

В том случае, когда в батарее имеются холодные секции, то однозначно нарушена циркуляция теплоносителя. Основной причиной неполадок является скопление ржавчины и осадков в нижней части прибора. Возможно, поможет осторожное постукивание по радиатору.

Существует еще один способ избавиться от грязи: под холодную часть батареи помещают нагревательный прибор, например, включенную электроплиту. Когда вода внизу радиатора прогреется, тогда начнется вихревое перемещение, благодаря которому вся грязь удалится с засоренного участка системы.

Понизиться температура в квартире может, если снижен напор теплоносителя, поступающего из котельной или после того, как соседи меняли у себя батареи и заузили подающий горячую воду стояк. Это часто происходит при монтаже системы «теплый пол» или жильцы этажом выше или ниже провели отопление на лоджию или балкон.

Подбор количества секций

Когда выбраны чугунные радиаторы отопления – теплоотдача также зависит от технических особенностей помещения, в котором планируют выполнить установку чугунных батарей отопления. Результаты расчетов для угловых и не угловых комнат, а также для имеющих разную высоту потолков и размеры окон, будут значительно отличаться.

Немаловажными параметрами при определении требуемой мощности для батарей являются:

• площадь помещения;
• высота потолка;
• расположение комнаты (не угловая/угловая);
• этаж;
• наличие в помещении дополнительных приборов обогрева (кондиционера, камина и т.д.);
• количество окон в комнате, их размеры, материал изготовления (дерево, стеклопакет);
• качество утепления стен дома (внешнее, внутреннее);
• наличие чердачного помещения и его теплоизоляция.

Самостоятельно учесть все нюансы и правильно рассчитать необходимые параметры без наличия специальных знаний невозможно, поэтому за проектным решением разумнее обратиться к специалистам, хорошо разбирающимся в данном вопросе.

Видео о теплоотдаче чугунных радиаторов отопления:

Сравнение радиаторов отопления по теплоотдаче

Реальная теплоотдача радиаторов отопления различных типов часто обсуждается на строительных форумах. Участники спорят, какие батареи лучше по тепловым характеристикам – чугунные, алюминиевые или стальные панели. Чтобы прояснить данный вопрос, предлагается выполнить расчет мощности разных отопительных приборов и провести сравнение радиаторов по теплоотдаче.

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Первым делом изучите технический паспорт батареи. В нем вы точно найдете интересующие параметры — тепловую мощность одной секции либо целого панельного радиатора определенного типоразмера. Не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических обогревателей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Ошибочное суждение: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди металлов. Теплопроводность алюминия действительно высока, но процесс теплообмена зависит от многих факторов. Нюанс второй: отопительные приборы делают из силумина – алюминиевого сплава с кремнием, чьи показатели заметно ниже.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и воздуха помещения равна 70 °С. Величина зовется температурным напором, обозначается Δt. Расчетная формула:

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Справка. В документации изделий от различных фирм параметр Δt может обозначаться по-разному: dt, DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Какую теплоотдачу мы получим, если в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, в нее подставляем значение комнатной температуры +22 °С и ведем расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки) = (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна превышать 20 °С, определяем их значения следующим образом:

• tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
• tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что вода в подающем трубопроводе нагреется до 102 °С, а температура воздуха в комнате – до +22 °С.

Первое условие невыполнимо, поскольку современные бытовые котлы нагреваются до 80 °С (максимум). Значит, радиаторная секция никогда не отдаст заявленные 200 Вт тепла. Да и температура теплоносителя в системе частного дома редко поднимается выше 70 °С, тогда DT = 38 °С, а не 70 градусов. То есть, реальная теплоотдача прибора вдвое ниже паспортной.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

1. Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
2. Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
3. Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
4. Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
5. Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

1. Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
2. Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
3. Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

• рабочее и максимальное давление теплоносителя;
• количество вмещаемой воды;
• масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.