Зависимость теплоотдачи радиаторов отопления от температуры теплоносителя

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

Теплоотдача радиаторов – выбор радиаторов для дома

В паспорте любого радиатора можно обнаружить данные производителя по теплоотдаче. Часто указываются цифры в диапазоне 180 – 240 Вт на одну секцию. Эти значения отчасти являются рекламным трюком, так как недостижимы при реальных условиях эксплуатации. А потребитель нередко тут же выбирает тот, у которого цифра больше.

• Под цифрами мощности всегда имеется надпись об условиях, при которых она была достигнута, часто мелким шрифтом, например, — «при DT 50 град С».

Это и есть то условие, которое напрочь перечеркивает надежды потребителя на чудодейственный обогрев в домашних условиях от обычного радиатора. Разберемся, какая теплоотдача радиаторов будет действительно в домашней сети отопления, на что обращать внимание при выборе радиаторов и их монтаже…

Что такое ДТ, DT, dt, Δt в характеристиках радиаторов

DT, dt, Δt – разные обозначения одного и того же, — так называемого, температурного напора. Это разница между средней температурой самого радиатора и температурой воздуха в комнате, где он установлен.

От этой разницы и будет зависеть реальная теплоотдача.

• Чем горячей радиатор, тем, больше тепла он отдаст воздуху. Чем теплее воздух в комнате, тем меньше теплоотдача радиатора.
• Что такое средняя температура радиатора? – это среднее значение между температурой теплоносителя на подаче и обратке. Например, подача 70 град, обратка 50 град, тогда средняя температура радиатора 60 град.

При температуре воздуха в комнате 20 град, разница с радиатором со средней температурой 60 град, составит 40 град. Т.е. DT, dt, Δt = 40 град С.

Производители чаще указывают телплоотдачу одной секции радиатора при тепловом напоре Δt = 50 град С. Или просто пишут: «при подаче 80 град, обратке 60 град, воздухе в комнате 20 град.», что и соответствует dt 50 град.

Какая реальная температура радиатора

Как видим, даже Δt = 50 град С оказывается практически не достижимым результатом в домашних условиях. Автоматизированные котлы отключаются при достижении температуры в теплообменнике 80 град, при этом на подаче радиаторов в лучшем случае бывает 74 град. Чаще же эксплуатируются до 70 град на подаче. Температура обратки может колебаться в зависимости от температуры воздуха в доме, мощности теплогенератора, настроек котла… Но чаще меньше от подачи на 20 град.

Таким образом, принимаем типичную среднюю температуру радиатора как 60 град. (подача 70, обратка 50). При температуре в комнате 20 град, — Δt оказывается равным 40 град С. А если воздух в комнате прогрелся до 25 град, то и Δt = 35 град С.

Какая теплоотдача радиатора во время эксплуатации

Какую следует принять мощность одной секции?

• Если производитель указывает Δt = 50 град, то значение, обычно представленное как 170 – 180 Вт, следует поделить на 1,3.
• Если указывается «при температуре подачи 90 град» (т.е. Δt = 60 град), то значение (обычно 200 Вт) нужно поделить на 1,5.

В любом случае для стандартного алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 мм получается приблизительно 130 Вт на секцию. Это и нужно принимать, в общем -то, но есть еще несколько условий…

Что делать если указана теплоотдача секции больше 200 Вт

Нередко пишут, что мощность радиатора (одной стандартной секции) составляет 240 или даже больше ватт, но при этом указывают что Δt = 70 град. Т.е. производитель принимает вовсе фантастические условия эксплуатации, когда, при температуре в комнате 20 град, подача будет 100 град, а обратка 80. Тогда средняя температура радиатора составит 90 град.

Понятно, что ни в каких домашних системах отопления 100 град на подаче, кроме аварийного случая с твердотопливным котлом, не достижимы. Тем не менее, производители указывают эти цифры для того, чтобы «блеснуть» самой большой рекламой по заманиванию покупателя. Для таких случаев, когда указан Δt = 70 град, даже разработана таблица с коэффициентами для определения реальной мощности.

Переводим 240Вт на Δt = 40 град, получаем примерно 120 Вт…

Какую мощность радиаторов принять, что еще учитывать

В конечном итоге нас интересует сколько секций нужно поставить в ту или иную комнату радиатора стандартных размеров (глубина, ширина, высота) с межосевым расстоянием обычно 500 мм, или какой размер панели стального радиатора принять… Для этого нужно знать реальную теплоотдачу одной секции.

То, что мы здесь вычислили для стандартного размера алюминиевого (биметаллического, чугунного МС-140) радиатора, — мощность секции как 130 Вт, при разогретом «на всю» котле (74 град на выходе), — все же не совсем подходит для реальных условий. Часто нужен резерв мощности отопительных приборов. Т.е. желательно ставить радиаторы с запасом размеров.

• Бывают дни с пиковыми морозами, когда желательно бы подтопить получше…
• Многие хотят температуру побольше – все 25 град, а в отдельных местах 27 град…
• Помещение может быть плохо утеплено, при строительстве нужно реально оценивать – «удовлетворительная» или нет теплоизоляция и вентиляция в жилище…
• Многие рекомендуют низкотемпературный обогрев, как создающий меньше пыли.

Учитывая подобные обстоятельства можно рекомендовать устанавливать радиаторы из расчета, что мощность стандартной секции с межосевым расстоянием составляет всего 110 Вт. При этом котел большинство времени может работать в более низкотемпературном режиме – 55 – 60 град (но выше точки росы на теплообменнике).

• Если же в доме есть теплые полы и их надежность оценивается близкой к 100%, то многие специалисты считают, что можно сэкономить и установить 50% мощности радиаторов или внутрипольные конвектора в угоду дизайну… Отказываться же вовсе от радиаторов недопустимо, разве что по обстоятельствам самой жесткой экономии…

Сравнение показателя теплоотдачи радиаторов отопления – таблица и сравнительный анализ

Когда проводится проектирование системы отопления дома, проектировщики в первую очередь стараются определить, какое количество тепла необходимо будет использовать, чтобы в доме создались комфортные условия проживания. От чего это зависит? В первую очередь от такого показателя, как теплоотдача радиаторов отопления (таблица будет указана ниже).

Итак, что такое теплоотдача отопительной батареи? Это критерий тепловой энергии, которая выделяется за определенный промежуток времени. Измеряется она в Вт/м*К, некоторые производители в паспорте указывают другую единицу измерения — кал/час. По сути, это одно и то же. Чтобы перевести одну в другую, придется воспользоваться соотношением: 1,0 Вт/м*К= 859,8452279 кал/ч.

Что влияет на коэффициент теплоотдачи

• Температура теплоносителя.
• Материал, из которого изготавливаются отопительные батареи.
• Правильно проведенный монтаж.
• Установочные размеры прибора.
• Размеры самого радиатора.
• Тип подключения.
• Конструкция. К примеру, количество конвекционных ребер в панельных стальных радиаторах.

С температурой теплоносителя все понятно, чем она выше, тем больше тепла прибор отдает. Со вторым критерием тоже более или менее понятно. Приведем таблицу, где можно ознакомиться, какой материал и сколько отдает тепла.

Материал для батареи отопления	Теплоотдача (Вт/м*К)
Чугун	52
Сталь	65
Алюминий	230
Биметалл	380

Скажем прямо, это показательное сравнение говорит о многом, из него можно сделать вывод, что, к примеру, алюминий имеет теплоотдачу практически в четыре разы выше, чем чугун. Это дает возможность снижать температуру теплоносителя, если используются алюминиевые батареи. А это приводит к экономии топлива. Но на практике получается все по-другому, ведь сами радиаторы изготавливаются по разным формам и конструкциям, к тому же модельный ряд их настолько огромен, что говорить о точных цифрах здесь не приходится.

Теплоотдача в зависимости от температуры теплоносителя

Для примера можно привести вот такой разброс степени отдачи тепла у алюминиевых и чугунных радиаторов:

• Алюминиевые – 170-210.
• Чугунные – 100-130.

Во-первых, сравнительная степень резко упала. Во-вторых, диапазон разброса самого показателя достаточно большой. Почему так получается? В первую очередь из-за того, что производители используют различные формы и толщину стенки отопительного прибора. А так как модельный ряд достаточно широк, отсюда и пределы теплоотдачи с сильным разбегом показателей.

Давайте рассмотрим несколько позиций (моделей), объединенных в одну таблицу, где будут указаны марки радиаторов и их показатели теплоотдачи. Это таблица не сравнительная, просто нам хочется показать, как меняется тепловая отдача прибора в зависимости от его конструкционных отличий.

Модель	Теплоотдача
Чугунный М-140-АО	175
М-140	155
М-90	130
РД-90	137
Алюминиевый RIfar Alum	183
Биметаллический РИФАР Base	204
РИФАР Alp	171
Алюминиевый RoyalTermo Optimal	195
RoyalTermo Evolution	205
Биметаллический RoyalTermo BiLiner	171
RoyalTermo Twin	181
RoyalTermo Style Plus	185

Как видите, теплоотдача радиаторов отопления во многом зависит от модельных отличий. И таких примеров можно приводить огромное количество. Необходимо обратить ваше внимание на один очень важный нюанс – некоторые производители в паспорте изделия указывают теплоотдачу не одной секции, а нескольких. Но в документе все это прописывается. Здесь важно быть внимательным и не совершить ошибку при проведении расчета.

Тип подключения

Хотелось бы подробнее остановиться на этом критерии. Дело все в том, что теплоноситель, проходя по внутреннему объему батареи, заполняет его неравномерно. И когда дело касается теплоотдачи, то эта самая неравномерность очень сильно влияет на степень данного показателя. Начнем с того, что существует три основных типа подключения.

1. Боковое. Чаще всего используется в городских квартирах.
2. Диагональное.
3. Нижнее.

Если рассматривать все три типа, то выделим второй (диагональное), как основу нашего разбора. То есть, все специалисты считают, что именно данная схема может быть взята за такой коэффициент, как 100%. И это на самом деле так и есть, ведь теплоноситель по этой схеме проходит от верхнего патрубка, спускаясь вниз к нижнему патрубку, установленного с противоположной стороны прибора. Получается так, что горячая вода движется по диагонали, равномерно распределяясь по всему внутреннему объему.

Теплоотдача в зависимости от модели прибора

Боковое подключение в данном случае имеет один недостаток. Теплоноситель заполняет радиатор, но при этом последние секции охватываются плохо. Вот почему теплопотери в этом случае могут быть до 7%.

И нижняя схема подключения. Скажем прямо, не совсем эффективная, теплопотери могут составлять до 20%. Но оба варианта (боковой и нижний) будут работать эффективно, если использовать их в системах с принудительной циркуляцией теплоносителя. Даже небольшое давление будет создавать напор, которого хватит, чтобы довести воду до каждой секции.

Правильная установка

Не все обыватели понимают, что отопительный радиатор должен быть правильно установлен. Существуют определенные позиции, которые могут влиять на теплоотдачу. И эти позиции в некоторых случаях должны выполняться жестко.

К примеру, горизонтальная посадка прибора. Это немаловажный фактор, именно от него зависит, как будет двигаться теплоноситель внутри, будут ли образовываться воздушные карманы или нет.

Поэтому совет тем, кто решается установить батареи отопления своими руками – никаких перекосов или смещений, старайтесь использовать необходимые измерительные и контролирующие инструменты (уровень, отвес). Нельзя допустить, чтобы батареи в разных комнатах устанавливались не на одном уровне, это очень важно.

И это еще не все. Многое будет зависеть от того, на каком расстояние от ограничительных поверхностей радиатор будет установлен. Вот только стандартные позиции:

• От подоконника: 10-15 см (погрешность 3 см допустима).
• От пола: 10-15 см (погрешность 3 см допустима).
• От стены: 3-5 см (погрешность 1 см).

Внимание! Если необходимо установить экраны для радиаторных батарей, то выбирайте лучшие из них!

Как может отразиться увеличение погрешности на теплоотдачу? Рассматривать все варианты нет смысла, приведем пример нескольких основных.

• Увеличение в большую сторону погрешности расстояния между подоконником и прибором уменьшает показатель тепловой отдачи на 7-10%.
• Уменьшение погрешности расстояния между стеной и радиатором уменьшает теплоотдачу до 5%.
• Между полом и батарей – до 7%.

Казалось бы, какие-то сантиметры, но именно они могут снизить температурный режим внутри дома. Вроде бы снижение не такое уж и большое (5-7%), но давайте сравнивать все это с потреблением топлива. Оно на эти же проценты будет возрастать. За один день это не будет заметно, а за месяц, а за весь отопительный сезон? Сумма сразу вырастает до астрономических высот (учитывайте цены на 2020 год). Так что стоит и на это обратить особое внимание.