Какие радиаторы лучше греют, какая у них реальная теплоотдача

Радиаторы в домашних условиях не дают той мощности, которая прописана в документации. Чтобы узнать реальную теплоотдачу от радиатора нужен небольшой расчет. Данные о мощности на прилавках скорее рекламируют изделие, чем информируют нас. Мы же можем рассчитывать на более скромную теплоотдачу, рассмотрим, как определить реальную мощность разных радиаторов.

Что означает мощность радиаторов указанная в документации

Мощность радиатора будет напрямую зависеть от их температуры. Чем она больше, и чем холоднее в комнате, тем больше тепла будет отдаваться. Но сколько в действительности?

Открыв паспорт, прилагаемый к радиатору, можно узнать, что одна секция радиатора обладает тепловой мощностью, например, 180 Вт. Но при маленькой оговорочке, — при «Δt = 50 град».
Что это?

Обозначение в документации Δt, или dt, или DT, или «Разница Температур», — это разница между средней температурой радиатора и температурой воздуха в комнате. Например, 60 град, минус 20 град – получаем Δt равную 40 град.

Производители указывают мощность своих радиаторов обычно при для Δt равной 50 град. Но может ли такая разность температур быть в реальности?

Какие реальные температуры отопления и воздуха

Что такое средняя температура радиатора?
Это среднее значение температур подачи и обратки. Например, — подача 70 град, обратка 50 град. Тогда в среднем в радиаторах +60 град.

Котлы имеют ограничение нагрева +80 градусов. Но их на максимум обычно никто не выкручивает и ограничиваются температурой подачи +70 град, чтобы не обжигаться о радиаторы, по крайней мере. Тогда реальная средняя температура в радиаторах окажется +60 град С.

Прохладный воздух в комнате +20 град обычно не устраивает жильцов,они стараются разогреть до +25- +27 град. В дальнейшем для расчетов примем скромные +23 град.

Таким образом, реальная Δt оказывается: 60 – 23 = 37 град.

Вычисление реальной мощности и количества радиаторов

Δt = 37 град – разница температур при «обычной» работе домашнего котла, и когда «не слишком то тепло» в доме.
Какая же будет мощность радиаторов при этом?
Оказывается, что в 1,5 раза меньше от заявленной мощности при Δt 50 градусов.

Для вычисления реальной теплоотдачи пользуются поправочными коэффициентами, чтобы не вдаваться сложные расчеты.
Если паспротная мощность указана при «Δt = 50 град», то метод вычилсения количества секций следующий.

• Определяется количество секций по паспортной мощности радиатора.
• Полученное значение умножается на 1,5.

Например, в комнату 10 кв. м с теплопотерями 1 кВт, нам нужно по расчету 6 секций с паспортной мощностью 180 Вт (указанной при Δt = 50 град). Тогда в реальности требуется установить, чтобы не перегревать котел, 6х1,5= 10 секций.

Но производители иногда указывают мощности и при условии «Δt = 70 град» (подача 100, обратка 80, комната 20). При Δt 70 лучше воспользоваться поправочными коэффициентами к указанной производителями мощности. Они зависят от реальной Δt.

Приведены реальная Δt в градусах, затем поправочный коэффициент.

40 – 0,48
42 – 0,51
45 – 0,56
47 – 0,60
50 – 0,65
55 – 0,73
60 – 0,82
65 – 0,91
70 – 1,0
75 – 1,09

Так, при реальной Δt 40 (63 — 23, например), нам нужно заявленную мощность умножить на 0,48, например, 210х0,48, получаем 100 Вт реальной теплоотдачи на одну секцию и отсюда вычисляем нужное количество секций.

Какая тепловая мощность у чугунных и стальных радиаторов

Мощность радиатора зависит не только от температур теплоносителя и воздуха в комнате, но и еще от двух параметров:

• Площади поверхности радиатора (площадь теплоомбена).
• Теплопроводности материла радиатора, — от того с какой скоростью передается тепло от теплоносителя к воздуху. Напомним, что у алюминия это значение примерно 170 Вт/м*К, а у стали и чугуна около 70 — 90 Вт/м*К

• У алюминиевых и биметаллических радиаторов ощутимой разницы по площади оребрения, и в материале нет, их принято считать одинаковыми по теплоотдаче, если размеры сходные.
• Для чугунного радиатора с такими же габаритами, как и у алюминьки, мощность будет на 20% меньше. Сказывается заниженная площадь теплообмена и материал. Поэтому, если нет паспортных данных на чугун, можно посчитать по аналогии с алюминием и умножить на 0,8.
• Для стальных панельных, при одинаковых высоте и ширине с алюминиевым радиатором, но при глубине в 1,5 раза больше (тип 30), мощность будет примерно такой же, может чуть меньше. Большей глубиной у цельных панелей добирается недостающая им площадь теплообмена.

В целом же можно сказать, что все радиаторы «греют неплохо» и мощность не является решающей характеристикой при выборе…

Что такое тепловая мощность радиатора и от чего она зависит

Для обогрева помещения важно то, с какой скоростью в помещение подается тепло. Так как в традиционных системах водяного отопления за передачу тепла отвечают радиаторы, то от того, насколько эффективно они справляются с поставленной задачей и зависит климат в помещениях. Эффективность передачи тепла характеризуется таким параметром, как теплоотдача или тепловая мощность. В случае с радиатором она показывает, какое количество тепла в час данное устройство может передать воздуху при определенных условиях. Под условиями понимают заданную температуру теплоносителя, скорость его движения и определенный тип подключения. На заводах теплоотдача отопительных приборов определяется в процессе испытания на стендах, потом она усредняется и заносится в паспорт изделия.

Насколько отопительный прибор будет эффективно отдавать тепло, зависит от многих факторов. Это и материал, из которого он сделан, и его форма, и то, как движется внутри теплоноситель и какова поверхность теплоотдачи. Немного подробнее обо всех этих факторах расскажем ниже.

Как зависит теплоотдача от материала

Радиаторы отопления делают из металлов неслучайно. Они имеют лучшее сочетание характеристик, главная из которых — коэффициент теплопередачи. В таблице приведены данные для некоторых металлов.

Коэффициент теплопроводности металлов

Как видим, для изготовления радиаторов используют далеко не самые лучшие по теплопроводности металлы, но радиатор из серебра, это слишком… Редко используют и медь, и все по той же причине: это очень дорого. Некоторые умельцы делают самодельные радиаторы из медных труб. В этом случае денег требуется меньше, но эксплуатация таких отопительных приборов проблематична: медь довольно капризный материал и работает не со всякой средой, она очень пластична и легко повреждается, химически активна и вступает в реакции окисления. Так что тут еще большое внимание придется уделить водоподготовке и защите от механических воздействий.

А вот следующий металл — алюминий, используется уже довольно широко. Хоть теплоотдача алюминия практически в два раза ниже, чем меди, но, по сравнению с другими металлами, она достаточно высока. Алюминий легкий, быстро нагревается и эффективно передает тепло. Но и он далеко не идеален: химически активен, потому использоваться с незамерзающими жидкостями не может. К тому же он конфликтует с другими металлами в системе: начинается коррозия, что приводит к быстрому разрушению металлов. И хотя теплоотдача алюминия самая высокая — 170-210 ват/секцию, устанавливаться они могут не в любой системе.

Медные радиаторы имеют очень высокую теплоотдачу, но стоят дорого

Данные по тепловой мощности всех радиаторов приведены усредненные. Причем для высокотемпературного режима работы (90 o C на подаче, 70 o C на обратке, для поддержания помещении 20 o C). Также имеются в виду радиаторы с осевым расстоянием 50 см. Теплоотдача при других размерах и условиях будет другой.

Теплоотдача чугунных радиаторов не самая хорошая, но материал имеет низкую коррозионную активность, долговечен и изделия из него относительно недороги. Потому чугунные батареи, несмотря на не самый привлекательный вид, все еще популярны.

В среднем теплоотдача одной секции чугунного радиатора — 130-170 Вт. Такой показатель достигается за счет большой массы и толщины стенок, а не характеристик металла. Большая масса приводит к большей инерционности системы: требуется большее время на нагрев. Что плохо, что пока не нагрелись радиаторы, помещение почти не прогревается. Но именно большая инерция позволяет дольше поддерживать температуру после выключения котла (прогорания топлива). Поэтому чугун ставят чаще в частных домах, отапливаемых твердотопливными котлами. Большая инерция тут в плюс: она сглаживает температурные колебания, которые характерны для таких агрегатов и позволяет поддерживать более-менее нормальную температуру к утру, хотя дрова (или уголь) уже давно прогрели.

Чугунные радиаторы имеют не самую высокую теплоотдачу, обладают большой инертностью

Сталь, как видим из таблицы, имеет еще более низкий коэффициент теплопроводности. К тому же она быстро коррозирует и потому имеет небольшой срок эксплуатации. Производителей (и потребителей) она привлекает из-за невысокой цены. Для улучшения характеристик разработаны специальной формы радиаторы — панельные. Они за счет большой площади и дополнительных перегородок между двумя нагревательными панелями обогревают помещения довольно эффективно. Разброс мощностей панельных радиаторов велик. Теплоотдача стальных радиаторов лежит в пределе от 270 Вт до 6,7 кВт, но это мощность не одной секции, а всего радиатора (может быть длиною и в полтора метра). И зависит она как от размера радиатора, так и от количества пластин в нем.

Из стали изготавливают и трубчатые радиаторы. Это набор труб определенной длины, которые объединяются двумя коллекторами в единый отопительный прибор. Трубы могут располагаться вертикально или горизонтально, иметь нижнее или боковое подключение. Часто имеют наваренные пластины для увеличения теплоотдачи.

Так выглядеть могут трубчатые радиаторы. Но это продукция европейских брендов

Изготавливают трубчатые батареи из труб разного диаметра (от 3,2 см до 25 см), имеют они разную высоту (от 9 см до 3 метров) и длину. Потому определить диапазон мощностей очень сложно. В нашей стране этот тип отопительных приборов используется все реже. Во-первых, из-за посредственной теплоотдачи, во-вторых, из-за не самого привлекательного вида. Во всяком случае, серийно выпускаемые экземпляры приходится закрывать декоративными кожухами, что еще больше снижает теплоотдачу. Хотя есть очень привлекательные решения, но это «европейцы», и стоимость они имеют немалую. А у нас если и ставят трубчатые стальные радиаторы, то только из соображений экономии.

Как видим, идеального металла для радиатора нет, есть только более-менее подходящие. Но всегда можно пойти испытанным путем: скомбинировать и использовать лучшие качества материалов. Это и сделали в случае с биметаллическими радиаторами: внутренняя часть отопительного прибора сделана из прочной и химически нейтральной стали, а наружная часть — из отлично отдающего тепло алюминия. В результате теплоотдача биметаллических радиаторов хоть и ниже, чем у алюминиевых, но намного выше, чем у чугунных, и тем более стальных — 150-190 Вт.

Биметаллический радиатор из стали и алюминия имеет неплохую теплоотдачу

Есть и другие комбинации. Например, некоторые фирмы делают радиаторы из меди и алюминия. В этих устройствах теплоноситель циркулирует по медным трубам, а за повышение эффективности теплоотдачи отвечают многочисленные алюминиевые ребра. Благодаря такой конструкции, 80% тепла передается путем конвекции (за счет нагрева проходящего воздуха) и лишь 20% за счет теплового излучения. Потому отопительные приборы такого типа (с интенсивным оребрением) называются радиаторами конвекционного типа. Но тут ситуация такая же, как и с панельными радиаторами: теплоотдача сильно зависит от количества труб и ребер. И это не секционные, а панельные отопительные приборы. Но уже не стальные, а медно-алюминиевые.

Биметаллические панельные радиаторы из меди и алюминия

Радиаторы конвекционного типа могут быть выполнены из разных материалов. И панельные радиаторы с оребрением также относятся к этой категории. Кроме того, они бывают с естественной и принудительной конвекцией. В устройствах с принудительной конвекцией встраивают вентиляторы (как правило, это радиаторы, работающие от электричества).

Зависимость тепловой мощности от формы

Какой бы ни был высокий коэффициент теплоотдачи металла, многое зависит от формы радиатора. Возьмем, к примеру, стальные панельные радиаторы. Они имеют много видов и могут выглядеть по-разному. Но в большинстве своем это несколько панелей со сформованными в них каналами, по которым протекает теплоноситель. Одна такая панель 50*50 см имеет тепловую мощность 377 Вт. Но если к ней приварить полосы металла, то радиатор такого же размера будет отдавать при тех же условиях 569 Вт. Разница в полтора раза. И это притом, что не добавилось ни каналов, не изменилась интенсивность нагрева (скорость движения теплоносителя и его температура остались такими же). Просто площадь теплоотдачи стала больше.

Добавив к стальной панели ребра можно на 50% увеличить теплоотдачу

Потому современные производители и проводят исследования, а современные модели радиаторов имеют дополнительные ребра, улучшающие движение воздуха вдоль отопительных приборов. Именно из-за них и имеют они высокие показатели теплоотдачи. Исключение — чугунные батареи: этот сплав очень хрупок и непластичен, и не поддается ковке или другой обработке. По этой причине и формы у них большей частью традиционные, и показатели низкие.

Как мы выяснили, в зависимости от формы теплоотдача секции радиатора изменяется в довольно широких пределах. Потому, чтобы в комнатах было тепло, при расчете системы опираться нужно на конкретные данные. Сначала выбираете производителя и модель радиатора, потом под выбранный тип рассчитываете необходимое количество секций (или их тип, размеры, в случае с панельными радиаторами).

Установка радиатора и его теплоотдача

Как показала практика, количество тепла, которое отдает батарея отопления, зависит еще и оттого, где ее установить, и как подключить трубы. В зависимости от подключения труб тепловая мощность одного и того же радиатора может остаться 100% или стать меньше на 32%. Самым эффективным считается диагональное подключение при подаче горячей воды сверху, и подключении обратного трубопровода снизу с другой стороны. Именно по такой схеме подключают радиаторы на заводах во время испытания. Самое неэффективное — обратное односторонне подключение (горячая вода подается снизу, а отбирается холодная с той же стороны сверху) — тут потери достигают 32%.

От того, как подключены радиаторы теплоотдача тоже может понижаться или повышаться

Сильно снижают теплоотдачу радиаторов отопления защитные или декоративные экраны, большие подоконники, нависающие над прибором. Значительно понижает эффективность обогрева и установка в нише. И все это нужно учитывать при расчете количества радиаторов, увеличивая пропорционально количество секций. Тогда при любых условиях в доме или квартире будет тепло.

Как повысить теплоотдачу радиаторов

Снижение теплоотдачи радиатора может быть вызвано целым рядом причин. Самая распространенная — засоры. Это достаточно актуально в системах централизованного отопления: в теплоносителе содержится большое количество разного рода посторонних примесей. Они оседают на малейших неровностях. Потому входные и выходные патрубки, фильтры и радиаторная арматура часто засоряются. Если у вас радиатор стал хуже греться, первым делом проверьте и прочистите всю арматуру и подводящие/отводящие теплоноситель трубы.

Ручные регуляторы на радиаторах. Они могли забиться. Проверьте и почистите их

Если установлены регулирующие краны на входе, проверьте не сломались ли они. Стоит проверить также работоспособность радиаторного термостата. С ними все проще: снимите термоголовку, возможно, дело в ней. Регулирующие краны придется снимать и заменять сгонами. Сами по себе эти устройства уже сильно снижают количество проходящего через радиатор теплоносителя. Так что, избавившись от них, вы сможете повысить теплоотдачу.

Иногда батарея становится холодной сверху. Это значит, что в радиаторе скопился воздух. Для его отвода обычно вверху справа или слева стоит кран «Маевского», автоматический воздухоотводчик или обычный кран. Для спуска воздуха нужно открыть их, предварительно подставив емкость для сбора воды (она пойдет после того, как выйдет воздух).

Это кран «Маевского» с его помощью можно стравливать воздух с радиаторов отопления

Но что делать, если теплоотдача батареи отопления и была изначально недостаточной? Как увеличить тепловую мощность в этом случае, и возможно ли это вообще? Для кардинального изменения понадобятся непростые работы. Их проводить нужно, как правило, при выключенной системе отопления, что в сезон очень сложно. Но есть несколько вариантов, которые позволят «дотянуть» до конца сезона в более комфортных условиях.

Установка за радиатором теплоотражающего экрана. Покупаете фольгированный (желательно) или металлизированный тонкий утеплитель, нарезаете его по размеру радиатора, и прикрепляете к стене позади отопительного прибора. Для большей эффективности нужно непросто заправить за радиатор, а именно прикрепить к стене. В этом случае между радиатором и слоем фольги будет иметься некоторое расстояние, что увеличит эффективность отражения теплового излучения.

Установив за батареей теплоотражающий экран можно немного повысить его теплоотдачу

Простой способ увеличить теплоотдачу радиатора — повесить на него алюминиевый (лучший вариант) или стальной защитно-декоративный экран. Только он должен быть по размерам отопительного прибора, а не больше. Таким образом вы увеличиваете площадь, теплоотдачи, и греться воздух будет лучше. Но экран должен быть с большим количеством отверстий, чтобы не «запирать» воздух за батареей.

Сильно уменьшает количество отдаваемого тепла, пыль и лишние слои краски. Понятно, что перекрашивать никто в сезон не будет, но вымыть от пыли можно в любое время.

Иногда и батареи горячие, а в комнате холодно. Это может случиться из-за того, что возле радиатора нарушена конвекция (движение воздуха). Поставьте вентилятор и направьте его на отопительный прибор. Тепло будет активно отводиться и распространятся по комнате, сразу станет теплее. Вентилятор необязательно большой, даже старые компьютерные кулеры могут изменить ситуацию к лучшему. Электроэнергии они тратят немного, работают тихо, места занимают мало — неплохой вариант.

Если на радиаторе установлены регуляторы температуры (автоматические или ручные), снимите их. Во-первых, они часто забиваются, а во-вторых, даже в открытом положении снижают количество проходящего через радиатор теплоносителя почти вдвое.

Теплоотдача радиатора зависит от скорости продвижения воздуха мимо его нагретых частей. Если поставить внизу вентилятор, это поможет лучше обогревать комнату

Варианты быстрого улучшения теплоотдачи радиаторов отопления, пожалуй, все. Остались технические варианты. Их тоже не так много:

• Проверить состояние подводящих и отводящих трубопроводов, при необходимости заменить их.
• Изменить подключение радиатора. Эта мера может оказаться эффективнее, чем увеличение количества секций. Например, при одностороннем боковом подключении (обе трубы с одной стороны) нет смысла устанавливать больше 8-ми секций. Теплоотдача не увеличится. А вот переделав подключение на диагональное, вы получите увеличение теплоотдачи на 10-15%. В этом случае также имеет смысл добавить несколько секций.

В однотрубных системах с принудительной циркуляцией хорошо работает нижнее седельное подключение (это когда трубы входят и выходят снизу с разных сторон). Оно может оказаться эффективнее, чем диагональное. К тому же смотрится лучше.

• Нарастить количество секций радиаторов. Вам нужно будет докупить несколько секций, причем найти нужно того же производителя. Слить систему, снять радиатор, скрутить с него заглушки и/или кран «Маевского». Зачистить стыки и при помощи ниппель-гаек присоединить новые секции специальным ключом.
• Если радиаторы старые и забитые, имеет смысл их промыть. Если на входе и выходе радиаторов установлены у вас запорные краны (шаровые), можно это делать и в отопительный сезон. Если же они не предусмотрены, требуется слить систему. После чего снять их и затем промыть. Иногда достаточно воды, но в некоторых случаях требуются химические составы. Какие именно, зависит от характера отложений.

Самый кардинальный выход — нарастить количество секций, но он не всегда дает ожидаемые результаты. Эффективнее бывает смена типа подключения

Как видите, и технических решений не очень много. Но что-то из этого перечня обязательно вам поможет.

Для обитателей квартир многоэтажных домов есть еще один вариант, но от вас тут почти ничего не зависит: теплоотдача у вас может снизиться из-за переделки системы отопления у соседей сверху. В домах старой постройки разводка отопления практически повсеместно однотрубная с верхней подачей. И если в вашей квартире стояк вверху стал еле теплым, кто-то над вами этому поспособствовал. В этом случае вам имеет смысл обратиться в управляющую компанию — они проверят состояние стояка и выяснят причину понижения теплоотдачи.

Итоги

Теплоотдача радиаторов зависит от материала, из которого он изготовлен, формы секции или панели, от наличия и количества дополнительных ребер, улучшающих конвекцию. Большое значение имеют способ подключения и установки.