Температурный напор системы отопления

Расчет тепловой мощности радиаторов отопления

Мощность радиатора – это тепловая энергия радиатора, обычно измеряется в Ваттах (Вт)

Существует прямая связь между теплопотерями помещения и мощностью радиатора. То есть если Ваша комната имеет теплопотери 1500 Вт, то и радиатор соответственно нужно подбирать той же мощности в 1500 Вт. Но не все так просто, потому что температура радиатора может быть в диапазоне от 45-95 °С и соответственно мощность радиатора будет разной при разных температурах.

Но многие к сожалению не поймут как узнать теплопотери конматы… Существуют простые расчеты для определения теплопотерь помещения. О них будет позже написано.

А с какой температурой будет греть радиатор?

Если у Вас частный дом с пластиковыми трубами, то температура радиаторов будет колебаться от 45-80 градусов. Средняя температура 60 градусов. Максимальная температура 80 градусов.

Если у Вас квартира с центральным отоплением, то от 45-95 градусов. Максимальная температура 95 градусов. Сейчас температура центрального отопления погодозависимая. Это означает, что температура теплоносителя центрального отопления зависит от наружной температуры. Если на улице холодает, то и температура теплоносителя выше и наоборот. Мощность радиаторов по СНиП рассчитывается на ∆70 градусов. Но это не означает, что нужно так подбирать. Проектировщики закладывают мощность такую, чтобы меньше обогреть вашу квартиру и сэкономить деньги на тепловой энергии, а денег с квартплаты снять как обычно. На сегодняшний день менять радиатор на более мощный не запрещается. Но если Ваш радиатор будет сильно отбирать тепло и будут жалобы по системе, то к Вам применят меры.

Предположим, что Вы определились с температурой теплоносителя и мощностью радиатора

Средняя температура радиатора 60 градусов

Мощность радиатора 1500 Вт

Температура помещения 20 градусов.

Когда Вы будите искать, спрашивать радиатор на мощность 1500 Вт, то Вам будут предлагать радиатор мощностью 1500 Вт с температурным напором ∆70 °С. Или ∆50, ∆30…

Что такое температурный напор радиатора?

Температурный напор – это разница температур между температурой радиатора(теплоносителя) и температурой помещения(воздуха)

Температура радиатора это условно средняя температура теплоносителя. То есть

Предположим, что имеется серия радиаторов определенных мощностей с температурным напором ∆70 °С.

Модель 1, 1500 Вт

Модель 2, 2000 Вт

Модель 3, 2500 Вт

Модель 4, 3000 Вт

Модель 5, 3500 Вт

Необходимо подобрать модель радиатора при средней температуре теплоносителя 60 градусов.

При этом температурный напор будет равен 60-20=40 градусов.

Существует формула перерасчета мощности радиаторов:

U_ф – фактический температурный напор

U_н – нормативный температурный напор

Температурный напор системы отопления

Теплоотдача радиатора — показатель, который обозначает количество тепла, переданного радиатором помещению в единицу времени. Измеряется она в Ваттах (Вт). Также в интернете можно встретить другие названия этого показателя: тепловая мощность, мощность, тепловой поток. В качестве единицы измерения теплоотдачи можно встретить также кал/час, их можно перевести в Ватты и наоборот по зависимости: 1 Вт = 859,8452279 кал/ч.

Передача тепла помещению происходит двумя процессами: излучением и конвекцией. Конструкция современных отопительных приборов разработана так, чтобы, комбинируя оба процесса, достичь максимальной теплоотдачи.

Тепловая мощность радиаторов зависит кроме его конструкции от трех величин: температуры теплоносителя на входе радиатора, на выходе и температуры воздуха в помещении. Температурный напор (&#916t, K) представляет разность температуры радиатора и помещения. Температура радиатора берется как средняя между температурами на входе и выходе из радиатора. Т.о., простая формула температурного напора следующая:

Эта формула широко используется как для расчетов, так и в справочной литературе. Но расчет температуры радиатора как среднеарифметическое значение не отражает действительной температуры радиатора. Более точное значение можно получить, пользуясь логарифмической зависимостью, тогда логарифмическая формула температурного напора будет выглядеть так:

В технической документации производителей радиаторов можно встретить значения теплоотдачи, полученные по трем основным методам испытаний: по стандартам EN-442, DIN 4704 и НИИСТ. EN 442 — общеевропейский стандарт, на который ориентируются все производители отопительных приборов. Испытания проходят при температурном режиме 75/65/20 в кабине, где охлаждаются потолок, пол и стены кроме противоположной радиатору. В соответствии со стандартом DIN 4704 отопительный прибор испытывается при режиме 90/70/20 и охлаждаются все ограждающие конструкции. По НИИСТ температурный напор составляет 70 o C, не охлаждаются стена напротив радиатора и пол, радиатор отделен от стены теплоизолирующим экраном. Теплоотдача, полученная по разным стандартам может отличаться на 1-8%.

Если в системе отопления используется иной температурный режим, то теплоотдачу отопительных приборов нужно пересчитать. Это можно сделать по формуле пересчета теплоотдачи:

Показатель n характеризует конструкцию радиатора. Чем выше этот показатель, тем значительнее падает теплоотдача при низкотемпературных режимах отопления, и, наоборот, быстрее возрастает при высоких температурах теплоносителя.

Онлайн калькулятор для пересчета теплоотдачи стальных панельных радиаторов

В данной он-лайн программе учитывается влияние на теплоотдачу радиаторы таких факторов: атмосферное давление (влияет на теплоотдачу до 4%), способ подключения радиатора (влияет на теплоотдачу до 22%). Также программа позволяет пересчитывать фактическую теплоотдачу радиатора в зависимости от температурного напора и расхода теплоносителя, однако, для этой цели лучше пользоваться технической документацией производителя. Программу же можно использовать для дешевых и малоизвестных марок радиаторов, по которым недостаточно данных.

Тепловая мощность радиатора, Вт при &#916t= o C

Температурный напор системы отопления

Расчет потерь тепла через радиатор

В паспорте каждого современного радиатора указана его мощность (около 160-210 Вт). Также описывают дополнительные условия, которые характеризуют некоторую мощность радиатора.

Согласно межгосударственному стандарту ГОСТ 31311-2005

Температурный напор 70 °С — это разница между средней температурой теплоносителя и температурой помещения. Например, температура подающего теплоносителя: 90 °С, температура помещения: 20 °С Расход теплоносителя (воды) через отопительный прибор (радиатор, секция): 0,1 кг/с = 360 литров в час. Атмосферное давление: 101,33 кПа (760 мм рт. ст.). (Короче: 1 атмосфера, как вода в стакане). Движение теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху — вниз».

Уменьшения одного из показателей влечет к уменьшению теплоотдачи.

Рассмотрим некоторый радиатор марки (Tenrad) с параметрами (Смотри таблицу):

Температура помещения возле пола 20 °С, температура теплоносителя 50 °С, теплопотери помещения составляют 1,5 кВт.

Найти количество секций по заявленным характеристикам.

Температурный напор = 50-20=30 °С

По характеристикам заявлено, что при температурном напоре 50 °С и требуемом расходе 360 л/ч на секцию, теряемая мощность одной секции составляет 122 Вт.

Расчет мощности радиатора находится в этой статье:

Далее находим количество секций.

Теплопотери помещения делим на мощность одной секции.

Ответ: Необходимо 20 секций, чтобы отопить данное помещение.

А теперь попытаемся понять каким должен быть расход в радиаторе.

Для этого я предлагаю просто договориться и принять на свое усмотрение, что перепад температур нашего радиатора будет соответствовать 10 °С. То есть на подающем трубопроводе 50 °С, а на выходе из радиатора 40 °С.

Вы можете для себя решить, абсолютно любой перепад температур. От перепада температур будет зависеть не только точность расчетов, но и производительность радиаторов. Чем меньше перепад, тем лучше. Но хуже, если имеется в системе большое гидравлическое сопротивление. Так как нужно будет ускорять движение теплоносителя.

Поэтому делаем перерасчет

Температура подающего теплоносителя: 50 °С Температура обратного теплоносителя: 40 °С Температура помещения возле пола: 20 °С

Ответ: Необходимо 25 секций, чтобы отопить данное помещение.

Далее находим реальный расход

1,163 — теплоемкость воды, Вт/(литр•°С) Т3 = 10 °С — разница температур между подающим и обратным трубопроводом радиатора.

Если разделить расход на количество секций, можно получить необходимый расход на одну секцию

Ответ: Каждая секция потребляет 5 литров в час.

В задаче я специально решил привести пример с низкотемпературным отоплением, так как очень часто слышал, об этом. А в паспортах не указывается мощность радиатора для низкотемпературного отопления. Поэтому наслаждайтесь расчетами и радуйтесь, тому, что кто-то для Вас бесплатно приготовил эти расчеты.

Тепловой поток отопительного прибора

Материал из ТеплоВики — энциклопедия отоплении

Содержание

Термины и определения

Номинальный тепловой поток Q_н.y. — тепловой поток, определяемый при нормальных (нормативных) условиях:

• температурном напоре ΔT_н.у. = 70 °C;
• расходе теплоносителя через отопительный прибор G_н.у. = 0,1 кг/с (360 кг/ч);
• стандартном (нормальном) атмосферном давлении P_н.у. = 101,33 кПа (760 мм рт. ст.);
• движении теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху — вниз».

Температурный напор ΔT_о.п. — разность между средней температурой воды в отопительном приборе и расчётной температурой воздуха в помещении, °С.

Расход теплоносителя G_о.п. — количество воды, протекающее за единицу времени через отопительный прибор, кг/с (кг/ч).

Тепловой поток отопительного прибора

Тепловой поток отопительного прибора Q_о.п., при условиях, отличающихся от номинальных, определяют по формуле:

Q_о.п. = Q_н.y. • (ΔT_о.п./ΔT_н.у.) n • (G_о.п./G_н.у.) p • b • c • ψ₁ • ψ₂ • ψ₃ (1) где:

• n и p — эмпирические показатели степени, значение которых зависит от типа отопительного прибора и схемы движения воды (для некоторых типов нагревательных приборов);
• b — поправочный коэффициент, который учитывае отличие расчетного барометрического давлени для конкретного географического пункта от стандартного атмосферного давления;
• с — поправочный коэффициент, который учитывает схему движения воды в отопительном приборе при разных диапазонах расхода теплоносителя (учитывается только для чугунных секционных радиаторов и стальных панельных радиаторов типа РСВИ);
• ψ₁ — поправочный коэффициент, который учитывает уменьшение теплового потока отопительного прибора при движении воды в нем по схеме «снизу-вверх». Для чугунных секционных радиаторов, стальных панельных радиаторов и конвекторов типа «Аккорд» величину ψ₁ вычисляют по формуле (3);
• ψ₂ — поправочный коэффициент на число рядов отопительных приборов по вертикали, который учитывает уменьшение теплового потока верхних приборов, омывающихся нагретым потоком воздуха от расположенных ниже приборов;
• ψ₃ — поправочный коэффициент, который учитывает уменьшение теплового потока отопительных приборов при их установке в два ряда в глубину.

Часто в литературе приводят формулу (1) в следующем модифицированном виде:

Q_о.п. = Q_н.y. • φ₁ • φ₂ • b • c • ψ₁ • ψ₂ • ψ₃ (2) где:

• φ₁ — поправочный коэффициент, который учитывает изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчетного температурного напора ΔT_о.п. от температурного напора при нормальных условиях ΔT_н.у. = 70 °С;
• φ₂ — поправочный коэффициент, который учитывает изменение теплового потока отопительного прибора при отличии расчетного расхода воды G_о.п. от расхода воды при нормальных условиях G_н.у. = 0,1 кг/с (360 кг/ч).

Величину коэффициента ψ₁ вычисляют по формуле:

ψ₁ = 1 – а • (t_вх — t_вых) (3) где:

• а = 0,006 — для чугунных секционных радиаторов и стальных панельных радиаторов типа РСВИ;
• а = 0,002 — для настенных конвекторов типа «Аккорд»;
• t_вх — температура воды на входе в отопительный прибор, °С;
• t_вых — температура воды на выходе из отопительного прибора, °С.