Подбор отопительного прибора

Подбор отопительных приборов

После выполнения расчёта теплопотерь здания для проектирования отопления становится известно сколько тепла теряет здание. Необходимо подобрать отопительные приборы. Отопительные приборы бывают разные (Типы отопительных приборов). Тут всё зависит от множества факторов: Параметры системы отопления, дизайном или просто имеющимся уже в наличии приборам.

Понятно, что чем больше батарея, тем больше тепла она передаст помещению. Но примерно одинаковые по размеру конвектор и радиатор отдают разное количество тепла.

Как правильно подобрать отопительный прибор в помещение?

Например: Коттедж, спальная комната на 2 этаже с двумя окнами и теплопотерями 2680 Вт.(Теплопотери дома)

Отопительные приборы выбрали: Алюминиевые радиаторы водяного отопления Elegance 500.

Необходимо установить 2 батарее по X секций. Одну батарею под каждое окно.

Кажется, что вроде ничего сложного. На всех сайтах и в паспорте производителя указано, что теплоотдача одной секции радиатора Elegance 500 – 190 Вт.

Теплопотери помещения делим на теплоотдачу одной секции: 2680/190 = 14,1. Т.е. надо поставить по 7 секций под каждое окно. Да и с житейской точки зрения тоже вроде нормально.

Но этот подсчёт НЕВЕРНЫЙ !

Открываем Технический паспорт радиаторов Elegance: Скачать с облака.Mail.ru 162 и смотрим таблицу в разделе 3.

Теплотехнические характеристики секции при (дельта)Т = 70ºС модель El.500 – теплоотдача 190 Вт.

А что такое (дельта)Т – Это разница между средней температурой воды в радиаторе и температурой в помещении.

Даже сам производитель в паспорте в п.3.4 приводит формулу для расчёта теплоотдачи одной секции.

Посчитаем теплоотдачу по этой формуле:

190 Вт – Теплоотдача одной секции при (дельта)Т 70;

(80+60)/2-20 – средняя температура воды в радиаторе минус температура в комнате

Q = 190 Вт*((((80+60)/2)-20)/70)^1.33 = 121 Вт.

И получается, что при (дельта)Т 50 теплоотдача одной секции всего 121 Вт, против 190. И в помещении спальни необходимо установить не 14 секций, а 2680/121=22 секции. По 11 под каждое окно. Или 10 и 12.

При подборе отопительного прибора не надо верить рекламным буклетам, всегда необходимо открыть паспорт прибора и посмотреть.

Совет: после расчёта необходимого количества секций, добавьте 1-2 секции. Если будет жарко, то всегда можно убавить теплоотдачу регулятором. А вот прибавить в сильные холода уже не получиться.

Очень интересная и познавательная статья.

Мне только не совсем понято как это применить в конкретном моем случае.

Допустим такая ситуация. Стоит обычные чугунный радиатор 10 секций с осевым 500 мм.

Обогрев здания (панелька 9 эт.) в теплоузле с датчиком температуры. Комната 16 кв.м. окно с балконом и одна длинная сторона (160мм Ж/Б) граничит с подъездом 1 этаж. Положенных 16 градусов там нет. Когда на улице относительно тепло, то в комнате нормально около 22-24 градусов. Температура стояка в районе 55-60 градусов (подача сверху). Как только мороз усиливается, естественно температура в подаче возрастает до примерно 65, но при этом настывает стена граничащая с подъездом и температура в комнате начинает понижаться. Как рассчитать в таком случае dТ. Разница между входом и выходом радиатора небольшая около 5 градусов. Температуру в комнате хотелось бы иметь в районе 25-26 градусов. Сейчас в холода 18-22. Если подставить в формулу мои данные (65+60)/2)-20=42,5, если вместо 20 подставить желаемые 25 градусов, результат будет еще ниже37,5. Как же правильно произвести расчет?

К сожалению меня заблокировали Kwork на 1 месяц до 10 октября 2019 🙁

Выбор мощности отопительных радиаторов

Для обычной системы отопления с рабочим давлением до 3 атм. одноэтажного дома, или в пару-тройку этажей, подойдут практически любые радиаторы, которые имеются в продаже. Для квартиры многоэтажного дома, с подачей теплоносителя по вертикальному стояку, где давление может достигать 10 атм., необходимы радиаторы, рассчитанные на давление в 12 атм.

Отличительной особенностью батарей для самотечной системы отопления является минимум внутреннего гидравлического сопротивления, поэтому туда лучше подходят алюминиевые или чугунные приборы.

В общем, выбор радиаторов не сложен, но остается подобрать их по мощности. А здесь придется немного потрудиться, и определиться, сколько мощности потребуется в каждую комнату.

Каким методом чаще определяется мощность радиаторов

Если тепловой расчет коттеджа не делался, что обычное явление, то радиаторы нужно распределять по комнатам приблизительным расчетом. Но допустить при этом тяжкую ошибку, которую нужно исправлять перемонтажем, сложно.

Нужно сделать так, чтобы мощность всех радиаторов была бы процентов на 20 больше чем теплопотери здания, т.е. мощность котла. А для каждой комнаты – по ее индивидуальным теплопотерям.

Для утепленного в соответствии с нормативом (СНиП 23-02-2003) здания можно считать теплопотери 10 кВт на 100 м кв. площади, если высота потолка до 2,7 м. А если здание утеплено не достаточно…. — то нужно утеплять, а не наращивать мощность системы отопления.

Какая тепловая мощность потребуется


Приуменьшать мощность радиаторов по сравнению с теплопотерями здания не допустимо. Но и сильно увеличивать не рекомендуется.

  • Во первых, это повлечет излишние денежные затраты и загромождение пространства помещения отопительными приборами.
  • Во вторых термоголовка может начать слишком часто закрывать и раскрывать радиатор, что вредно для системы в целом.

Полезен низкотемпературный режим, когда батареи не разогреваются до максимальной температуры, соответственно имеют запас по размерам и мощности.

У нас известна общая мощность радиаторов. Теперь ее нужно разбросать по комнатам, — где больше, где меньше.

Подбор батарей в каждую комнату

Расчет батарей для каждой комнаты только по площади совсем не корректен. Ведь теплопотери будут зависеть от наличия и площади внешних стен, окон и дверей (наружных ограждающих конструкций).

Можно воспользоваться упрощенной схемой распределения мощности радиаторов:

  • Для внутренней комнаты – теплопотери минимальны и там обычно радиаторы не устанавливаются.
  • Одна наружная стена и одно окно – принимаем 1 кВт на 10 м кв.
  • Одна наружная стена (длинная) и два окна – умножаем результат из расчета 1 кВт на 10 м кв. на коэффициент 1,2;
  • Две наружные стены и одно окно – умножаем на поправочный коэффициент 1,3;
  • Две наружные стены и два окна – 1,4 – 1,5.

Но и это далеко не корректное распределение. Все зависит, конечно, от конкретной планировки, т.е. от реальной длины наружных стен и площади окон и их теплозащищенности.

Пример – как подобрать отопление в каждую комнату

Рассмотрим пример. Допустим, имеются две комнаты с одинаковой площадью.
У одной комнаты есть только одна наружная стена длиной 3 метра.
Другая комната угловая, длина ее наружных стен – 3 метра + 6 метров + имеются большие окна.

Очевидно, что теплопотери во второй комнате будут значительно большими, чем в первой. В первую комнату возможно, нужно поставить один радиатор 1,5 кВт, а во вторую комнату два радиатора 1,5 кВт и 2,0 кВт., т.е. в 2,2 раза мощнее. А в узкий внутренний коридор с такой же площадью, скорее всего радиатор не нужен вовсе….

Необходимо на плане здания распределить суммарную мощность радиаторов по комнатам, помня о том, что они устанавливаются под каждое окно (а если не возможно то рядом с ним), а также желательно у входной двери, но не ставятся за мебелью, в глубоких нишах и т.п.

Подбор мощности во время приобретения

Теперь осталось подобрать радиатор по мощности при покупке в магазине. Но в технических характеристиках радиатора имеется одна особенность, на которую часто не обращают внимание, и поэтому выбирают батареи недостаточной мощности.

Зачастую в паспорте указывается для высокотемпературного обогрева. Например, указывается 1500 Вт при условиях – 90/70-20, что означает:

  • Температура подачи – 90 град;
  • Температура обратки – 70 град;
  • Температура воздуха в комнате – 20 градусов.

И только при этих условиях радиатор отдаст требуемые 1500 Вт.

Сейчас в частном доме никто не будет разогревать теплоноситель до 90 град С. Современные газовые котлы рекомендуется настраивать на самый экономичный низкотемпературный режим, когда на выходе из котла 60 градусов, максимум 65. При этом КПД котла максимальный, так как холодному теплоносителю будет передаваться больший процент тепла от газов.

А комфортная температура в комнате 22 – 24 градусов. Редко кто держит прохладные 20 градусов.

Поэтому реальный режим работы радиатора чаще 60/40-22. А при такой температуре отдаваемая мощность будет ниже минимум на 33%.

Как приобретают радиаторы специалисты

Следовательно, радиаторы для низкотемпературного режима, как самого экономичного, нужно приобретать как минимум на треть мощнее от указаний в технических характеристиках для высокотемпературного режима.

Умудренные опытом сантехники, не мудрствуя лукаво, не считаясь с затратами владельцев, прикинув примерные теплопотери комнаты, тут же их умножают еще на 1,3 — 1,5 и по этой мощности требуют приобрести радиаторы, — по принципу «а чтобы наверняка».

Но перебарщивать с набором мощности радиаторов также нельзя, так как котел может выйти на низкотемпературный обогрев, ниже точки росы (на обратке меньше +55 град.), что крайне не желательно. Выпадающая роса на теплообменнике быстро погубит обычный котел для любого теплоносителя.

В то же время конденсационные суперэкономичные котлы как раз предназначены для работы в таком режиме.

Насколько важны материал и конструкция

Мы рассмотрели, как на бытовом уровне, без сложных тепловых и гидравлических расчетов выбрать радиаторы отопления и распределить их по комнатам.

Иногда возникают вопросы относительно выбора материала или конструкции отопительных приборов. Ответ известный — обычные недорогие алюминиевые секционные радиаторы и панельные стальные по праву являются наиболее популярными. Они за меньшую цену отвечают всем потребительским качествам.

Остается обратить внимание, что для системы с антифризом, все же лучше не рисковать и взять монолитные панельные, во избежание риска протечек между секциями со временем.

Подбор пропускной возможности при выборе батарей стоит делать только лишь для самотечной системы отопления, а подбор по максимальному давлению – для вертикальных стояков в высотных зданиях — не меньше 12 атм. Но в большинстве случаев, при обычной системе отопления в частном доме, потребителя ничего и не должно волновать — только внешний вид отопительного прибора.

Что угрожает радиаторам — сплетни

Остается перечислить распространенные страшилки относительно выбора радиаторов, которые являются просто выдумками:

  • гидроудар в системе отопления (которого никто никогда не встречал),
  • необходимость контроля рН воды,
  • подключение алюминиевых радиаторов «особенными» трубами из сплавов,
  • неглубокое прогревание стен при определенных типах радиаторов,
  • увеличенная конвекция от би-металла и т.п. и т.д. и др.

все это выдумки, возможно, воздействие рекламы для новой партии радиаторов.

О выборе и тепловом расчёте отопительных приборов

В апреле 2016 года в Торгово-промышленной палате РФ при поддержке Ассоциации производителей радиаторов отопления прошёл круглый стол «Российский рынок систем отопления — территория равных возможностей и строгих стандартов». Поприсутствовав на данном мероприятии, автор решил высказать своё комплексное мнение о причинах неудовлетворительной работы систем отопления.

На круглом столе был обсуждён ряд таких вопросов, как, например, создание системы верификации инженерных систем зданий и сооружений, соблюдение производителями, поставщиками и торговыми сетями требований о защите прав потребителей, обязательное проведение испытание отопительных приборов с обязательным указанием условий испытаний приборов, разработка правил проектирования и использования отопительных приборов. В ходе обсуждения отмечалась опять-таки неудовлетворительная работа приборов.

В связи с этим хотелось бы отметить, что о неудовлетворительной работе системы отопления можно судить не только по отопительным приборам. Причина возможна и в пониженных теплотехнических данных (по сравнению с проектными данными) наружных стен, окон, покрытий, и в подаче воды в систему отопления с пониженной температурой. Всё это должно находить отражение в материалах комплексной оценки технического состояния системы отопления.

Читайте также:  Как сделать украшения для сада своими руками

Действительная теплоотдача отопительных приборов меньше требуемой может быть по разным причинам. Во-первых, в действительности отопительные приборы отделяются от помещений разного вида декоративными ограждениями, шторами, мебелью. Во-вторых, несоблюдение требований Правил технической эксплуатации систем отопления [1].

На теплоотдачу приборов влияет, например, состав и цвет окраски. Снижается теплоотдача и радиаторов, располагаемых в нишах.

Метод теплового расчёта отопительных приборов, приведённый в известном справочнике проектировщика [2], на сегодня недействителен по ряду причин.

В настоящее время нередко отопительные приборы подбираются по величине его номинального теплового потока, то есть без учёта комплексного коэффициента приведения номинального теплового потока к реальным условиям, зависящего от системы отопления (однотрубная или двухтрубная), температуры теплоносителя и воздуха в помещении, значение которого, как правило, меньше 1. В работе представлен рекомендуемый тепловой расчёт современных приборов [3].

Подбор приборов заключается в определении числа секций разборного радиатора или типа неразборного радиатора или конвектора, наружная теплоотдающая поверхность которых должна обеспечить передачу не менее требуемого теплового потока в помещение (рис. 1).

Расчёт ведётся при температуре теплоносителя перед и после отопительного прибора (в жилых и общественных зданиях используется, как правило, вода или незамерзающая жидкость), теплопотреблении помещения Qпом, соответствующем расчётному дефициту теплоты в нем, отнесённому к одному отопительному прибору, при расчётной температуре наружного воздуха [4].

Расчётное число секций разборных радиаторов с достаточной точностью можно определить по следующей формуле:

Тип, длину неразборных радиаторов и конвекторов следует определять из условия, что их номинальный тепловой поток Qпом должен быть не меньше расчётной теплоотдачи Qоп р :

где Qоп р — расчётная тепловая мощность отопительного прибора, Вт; qсекц р — расчётная плотность теплового потока одной секции прибора, Вт; Qтр — суммарная теплоотдача относящихся к отопительному прибору труб стояка, подводок, проложенных открыто в пределах помещения, Вт; β — коэффициент, учитывающий способ установки, расположения отопительного прибора [2, 3] (при установке прибора, например, открыто у наружной стены β = 1, при наличии перед приборами щита с щелями в верхней части β = 1,4, а при расположении конвектора в конструкции пола значение коэффициента достигает 2); β1 — коэффициент, учитывающий изменение теплоотдачи радиатора в зависимости от числа секций или длины прибора, β1 = 0,95-1,05; b — коэффициент, учитывающий атмосферное давление, b = 0,95-1,015; qв и qr — теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных открыто проложенных труб [Вт/м], принимаемая для неизолированных и изолированных труб по табл. 1 [2, 3]; lв и lг — длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м; qном и Qном — номинальная плотность теплового потока одной секции разборного или соответствующего типа неразборного отопительного прибора, приведённая в [3], в Рекомендациях лаборатории отопительных приборов «НИИсантехники» (ООО «Витатерм») и в каталогах производителей приборов, при разности средней температуры теплоносителя и воздуха в помещении Δtср, равной 70 °C, и при расходе теплоносителя воды в приборе 360 кг/ч; Δtср и Gпр — действительная разность температуры 0,5(tг + to) – tв и расход теплоносителя [кг/ч] в приборе; n и р — экспериментальные числовые показатели, учитывающие изменение коэффициента теплопередачи прибора при действительных значениях средней разности температуры и расхода теплоносителя, а также тип и схему присоединения прибора к трубам системы отопления, принимаемые по [3] или по Рекомендациям лаборатории отопительных приборов «НИИсантехники»; tг, to и tв — расчётные значения температур теплоносителя до и после прибора и воздуха в данном помещении, °C; Коп отн — комплексный коэффициент приведения номинального теплового потока к реальным условиям.

При выборе типа отопительного прибора [4] следует иметь в виду, что его длина в зданиях с повышенными санитарногигиеническими требованиями должна быть не менее 75 %, в жилых и других общественных зданиях — не менее 50 % длины светового проёма

Расчётный расход теплоносителя, проходящего через отопительный прибор [кг/ч], можно определить по формуле:

Величина Qпом здесь соответствует тепловой нагрузке, отнесённой к одному отопительному прибору (когда в помещении их два и более).

При выборе типа отопительного прибора [4] следует иметь в виду, что его длина в зданиях с повышенными санитарногигиеническими требованиями (больницы, детские дошкольные учреждения, школы, дома для престарелых и инвалидов) должна быть не менее 75 %, в жилых и других общественных зданиях — не менее 50 %о длины светового проёма.

Примеры подбора отопительных приборов

Пример 1. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2, устанавливаемого без экрана под подоконником окна размером 1,5 X 1,5 м, если известно: система отопления двухтрубная, вертикальная, прокладка труб открытая, условные диаметры вертикальных труб (стояков) в пределах помещения 20 мм, горизонтальных (подводки к радиатору) 15 мм, расчётное теплопотребление Qпом помещения №1 составляет 1000 Вт, расчётные температуры воды подающей tг и обратной to равны 95 и 70 °C, температура воздуха в помещении tв = 20 °C, присоединение прибора по схеме «сверху-вниз», длина вертикальных lв и горизонтальных lг труб — 6 и 3 м, соответственно. Номинальный тепловой поток одной секции qном составляет 160 Вт.

Решение.

1. Находим расход воды Gпр, проходящей через радиатор:

Показатели n и p равны 0,3 и 0,02, соответственно; β = 1,02, вβ1 = 1 и b = 1.

2. Находим разность температур Δtср:

3. Находим теплоотдачу труб Qтр, пользуясь таблицами теплоотдачи открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб:

4. Определяем число секций Nпр:

Следует принять к установке четыре секции. Однако длина радиатора, равная 0,38 м, меньше половины размера окна. Поэтому правильнее установить конвектор, например, «Сантехпром Авто». Показатели n и p для конвектора принимаем равными 0,3 и 0,18, соответственно.

Расчётную теплоотдачу конвектора Qоп р находим по формуле:

Принимаем конвектор «Сантехпром Авто» типа КСК20-0,918кА с номинальным тепловым потоком Qном = 918 Вт. Длина кожуха конвектора равна 0,818 м.

Пример 2. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2 при расчётной температуре воды подающей tг и обратной tо, равной 85 и 60 °C. Остальные исходные данные те же.

Решение.

В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит

Принимается к установке шесть секций. Увеличение требуемого числа секций радиатора во втором примере вызвано уменьшением расчётной температуры подающей и обратной в системе отопления.

Согласно расчётам (пример 5), можно принять к установке один настенный конвектор «Сантехпром Супер Авто» с номинальным тепловым потоком 3070 Вт. Как пример — конвектор КСК 20-3070к средней глубины с угловым стальным корпусом клапана КТК-У1 и с замыкающим участком. Длина кожуха конвектора составляет 1273 мм, общая высота — 419 мм

Длина радиатора, составляющая 0,57 м, меньше половины размера окна. Поэтому следует установить радиатор меньшей высоты, например, типа МС-140-300, номинальный тепловой поток одной секции которого qном составляет 0,12 кВт (120 Вт).

Число секций находим по следующей формуле:

Принимаем к установке восемь секций. Длина радиатора составляет 0,83 м, то есть больше половины размера окна.

Пример 3. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2, устанавливаемого под подоконниками без экрана двух окон размером 1,5 X 1,5 м с простенком, если известно: система отопления двухтрубная, вертикальная, прокладка труб открытая, условные диаметры вертикальных труб в пределах помещения 20 мм, горизонтальных (подводки до и после радиатора) 15 мм, расчётное теплопотребление помещения Qпoм составляет 3000 Вт, расчётные температуры подающей tг и обратной tо воды равны 95 и 70 °C, температура воздуха в помещении tв = 20 °C, присоединение прибора

по схеме «сверху-вниз», длина вертикальных lв и горизонтальных lг труб — 6 и 4 м, соответственно. Номинальный тепловой поток одной секции qном = 0,16 кВт (160 Вт). Решение.

1. Определяем расход воды Gпр, проходящей через два радиатора:

Показатели n и p равны 0,3 и 0,02, соответственно; β = 1,02, β1 = 1 и b = 1.

2. Находим разность температуры Δtср:

3. Находим теплоотдачу труб Qтр, пользуясь таблицами теплоотдачи открыто проложенных вертикальных и горизонтальных труб:

4. Определяем общее число секций Nпр:

Примем к установке два радиатора по 9 и 10 секций.

Пример 4. Определить требуемое число секций радиатора МС-140-М2 при расчётных температурах воды подающей tг, и обратной to, равных 85 и 60 °C. Остальные исходные данные те же.

Решение.

В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит:

Примем к установке два радиатора по 12 секций.

Пример 5. Определить тип конвектора при расчётных температурах воды подающей tп и обратной to, равных 85 и 60 °C, и расчётном теплопотреблении помещения Qпом, равном 2000 Вт. Остальные исходные данные приведены в примере 3: n = 0,3, p = 0,18.

В этом случае: Δtср = 52,5 °C; теплоотдача труб составит:

Можно принять к установке один настенный конвектор «Сантехпром Супер Авто» с номинальным тепловым потоком 3070 Вт. Конвектор КСК 20-3070к средней глубины, как пример, с угловым стальным корпусом клапана КТК-У1 и с замыкающим участком. Длина кожуха конвектора 1273 мм, общая высота — 419 мм.

Можно установить и конвектор КС20-3030 производства ООО «НББК» с номинальным тепловым потоком 3030 Вт и длиной кожуха 1327 мм.

Как выбрать радиатор отопления

– один из важнейших приборов внутреннего оснащения помещения, который создает тепло и комфорт любого дома.

Процесс выбора радиатора состоит из двух этапов:

  1. Выбор вида самого прибора.
  2. Расчет тепловой мощности и количества звеньев радиатора.

Современные радиаторы водяного отопления бывают разных видов в зависимости от материала изготовления и конструкции.
При выборе радиатора специалисты советуют обращать внимание, прежде всего, на материал секций, так как именно он влияет на теплоотдачу будущей батареи, ее тяжесть и долговечность.

1 Виды радиаторов

  • Алюминиевые радиаторы – легкие, прочные, надежные и эстетичные отопительные приборы. Конструкция радиатора из алюминия имеет хорошо развитую поверхность. В купе с отличной теплопроводностью – алюминиевые радиаторы обладают высокой эффективностью и 50% тепла отдают за счет излучения, а вторые 50 % – за счет конвекции.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача
  • большая площадь проходного сечения межколлекторных трубок
  • высокое рабочее давление 10-16 атмосфер
  • элегантный дизайн
  • малый вес секции
  • оптимальная цена

Недостатки:

  • Возможная коррозия в системах отопления, где в качестве теплоносителя используется носитель на основе этиленгликоля.
  • Существует необходимость удалять воздух из верхнего коллектора с помощью воздухоотводного клапана.
  • Наименее прочное место алюминиевых радиаторов – резьбовые соединения секций (по сравнению со стальными).

Среди прочих алюминиевые радиаторы зарекомендовали себя как самые эффективные приборы отопления, которые используются в частных домах, офисах и квартирах домов различной этажности.

  • Биметаллические радиаторы – приборы двойной конструкции и удвоенных преимуществ. Эти прочные и долговечные приборы удачно сочетают в себе плюсы алюминиевых и стальных радиаторов, таким образом, открывая новые стороны качественного отопления.

От алюминиевых радиаторов биметаллические взяли высокую теплопроводность и способность выдерживать высокое давление, от стальных – прочность и стойкость к коррозии.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача,
  • устойчивость к низкому качеству теплоносителя,
  • высокое рабочее давление (от 20 атмосфер),
  • долговечность (срок службы — до 20 лет),
  • небольшой объем теплоносителя в секции,
  • элегантный дизайн.
  • Также эти радиаторы серии «Монолит» можно использовать в системах парового отопления.

Недостатки:

  • высокая цена (на 15–20% дороже алюминиевых радиаторов),
  • меньшая, чем у алюминиевых радиаторов площадь проходного сечения,
  • гидравлическое сопротивление биметаллических радиаторов больше, чем у стальных, следовательно, в системах отопления, где установлен данный тип радиаторов, требуется больше энергии для перекачивания теплоносителя

Биметаллические радиаторы отлично зарекомендовали себя и справляются с длительной нагрузкой высокого давления, успешно переносят гидро- и пневмоудары.
Специалисты советуют их применять там, где требуется дополнительная надежность – в многоквартирных домах и многоэтажных офисных зданиях. В частных домах и коттеджах такие радиаторы применяются реже, в связи с низким давлением в закрытых системах отопления (до 2х атмосфер) их применение может оказаться не целесообразным.

  • Стальные радиаторы предназначены, в основном, для индивидуальных отопительных систем, характеризуются малой инерционностью и простотой конструкции. Радиаторы такого типа изготовлены из двух стальных пластин толщиной 1,25 мм, в которых выштампованы углубления, образующие коллекторы и соединительные каналы. Преимущество данного радиатора состоит в мгновенном реагировании на температуру носителя, то есть в быстром нагреве и остывании, что приводит к значительному энергосбережению.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача
  • элегантный дизайн
  • относительно бюджетный вариант отопления
  • низкое рабочее давление (от 6 до 8.7 атмосфер)

Недостатки:

  • ржавеет при сливе теплоносителя
  • не выдерживает давлений при гидравлических испытаниях
  • плохо реагирует на кислород, попавший через систему труб

Стальной радиатор — самый лучший вариант для обогрева загородного или частного дома. Дело в том, что стальной радиатор «не выносит» централизованную систему отопления, которая чаще всего встречается в многоквартирных домах. Также не рекомендуется устанавливать стальные радиаторы отопления во влажных помещениях.

ВАЖНО! Если качество теплоносителя низкое, либо неизвестно его воздействие на алюминий, то лучше использовать либо биметаллические, либо стальные радиаторы.

  • Чугунные радиаторы представленные на Российском рынке не только как советская классика, но и в современном дизайне, являются основой инфраструктуры теплоснабжения многих стран. Для них характерна значительная устойчивость к воздействию коррозии материалов, высокого давления и различных примесей.

Достоинства:

  • высокая тепловая инертность (долго держат тепло)
  • высокая износостойкость
  • долговечность (срок эксплуатации — около 50 лет)
  • рабочее давление (10 – 15 атмосфер)
  • простота в использовании
  • низкая стоимость

Недостатки:

  • длительный нагрев
  • не позволяют быстро изменять температуру и интенсивность нагрева
  • большая масса радиатора
  • невысокая теплоотдача
  • необходимость окраски
  • не имеют конвекции, отдают тепло только около себя, за счет этого помещение прогревается медленнее и неравномерно.

Чугунные радиаторы продолжают покупаться и успешно использоваться в центральных системах отопления и системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Не рекомендуется использовать чугунные радиаторы при автономном отоплении.

ВАЖНО! Окончательное решение в пользу того или иного вида радиатора стоит принимать исходя их основных характеристик системы отопления, для которой предназначен отопительный прибор.

  • центральное, либо индивидуальное теплоснабжение дома;
  • рабочее и испытательное давление в системе отопления;
  • тип системы теплоснабжения – однотрубная либо двухтрубная;
  • максимальная температура и PH теплоносителя.

2 Расчет тепловой мощности и количества радиаторов

Определившись с типом радиатора, нужно обратить внимание на тепловую мощность, величина которой зависит от конкретного помещения.
Количество потребляемой мощности зависит от ряда показателей:

  • размер помещения;
  • число внешних стен помещения и окон;
  • тип дома (кирпичный, панельный);
  • тип окна (деревянные, пластиковые).

Подбор радиаторов отопления по тепловой мощности

Расчет теплоотдачи приводится на помещение со стандартной высотой потолков до 3-х метров и размерами окон – до 1,5 на 1,8 м.
В общем случае для простоты расчета при хорошей теплоизоляции помещения можно брать одну секцию радиатора на 1,5- 2 кв. м. площади помещения.

Тепловая мощность для всех типов радиаторов различна:
чугунный радиатор — 80–150 Вт (для одной секции);
стальной радиатор — 450-5700 Вт (для всего радиатора);
алюминиевый радиатор — 190 Вт (для одной секции);
биметаллический радиатор — 200 Вт (для одной секции).
Мощность радиатора, секционного или цельного, указывается в технических характеристиках, которые предоставляются производителем. Оптимальная температура теплоносителя, воды, при таких условиях должна составлять 70°С.

ВАЖНО! Каким бы ни был выбор радиатора, по мнению специалистов, следует уделить особое внимание двум наиболее важным моментам: особенностям системы отопления и проверенным производителям, качество оборудования которых не заставит усомниться.

Подбор радиаторов отопления: материал и количество секций

Как подобрать радиатор отопления? В статье мы выясним, какие типы радиаторов предпочтительны для помещений разного назначения и какого размера они должны быть.

Наша задача — выбрать отопительный прибор по материалу и теплоотдаче.

Материалы

Обзор вариантов

Начнем с краткого обзора применяющихся при производстве современных отопительных приборов материалов.

  • Чугун — материал наиболее привычный любому, кто вырос в доме советской постройки. Большая часть продающихся сейчас чугунных радиаторов внешне практически не отличается от тех, что украшали комнаты нашего детства.

Есть, однако, и исключения: в попытках увеличить продажи многие производители предлагают весьма привлекательные с точки зрения дизайна решения.

Характерные особенности чугуна, помимо неказистого внешнего вида — вынужденно большое внутреннее сечение секции и медленное движение теплоносителя в ней. Это приводит к заиливанию радиаторов и необходимости периодической (раз в 2-3 года) промывки.

Чугун боится гидроударов. Типичное рабочее давление, заявленное для чугунного радиатора — 9-10 атмосфер.

Еще одна неприятная особенность чугуна — течи между секциями: паронитовые прокладки между ними через несколько лет при остывании радиатора могут начать пропускать воду. Проблема устраняется переборкой радиатора и заменой прокладок.

Полезно: часто система отопления с текущими вне отопительного сезона радиаторами просто сбрасывается на лето. Для радиаторов в этом нет ничего плохого: нагревшись, секции сдавят прокладки, и течи прекратятся. А вот стальные стояки и подводки без воды в них быстрее приходят в негодность благодаря коррозии.

На фото — современная чугунная батарея. Как видите, дизайн изделия более чем хорош.

  • Алюминий — материал с куда лучшей по сравнению с чугуном теплопроводностью. Что не менее важно — алюминий лишен хрупкости чугуна. Благодаря этому секция обладает небольшим внутренним сечением и благодаря быстрому движению воды в ней почти не забивается со временем: недостаток внутреннего объема компенсируется большой площадью оребрения.

Радиаторы, как правило, очень красивы внешне и отлично вписываются в любой дизайн. К недостаткам можно отнести ограниченную устойчивость к гидроударам (рабочее давление у алюминиевых радиаторов — от 12 до16 атмосфер) и способность алюминия образовывать гальванические пары с другими металлами.

В частности, расположение в одном контуре алюминиевого радиатора и медных труб приводит к ускоренному разрушению алюминия.

  • Обе проблемы алюминия решены в биметаллических радиаторах: алюминиевая оболочка с оребрением снабжена сердечником из коррозионно-стойких сортов стали. В результате разрушающее давление для лучших образцов радиаторов может достигать 200 атмосфер (пример — отечественная линейка Монолит, для которой заявлены 100 атмосфер РАБОЧЕГО давления).

Единственный недостаток радиаторов — высокая цена. Она может превышать 700 рублей за одну секцию.

Стальной сердечник придает конструкции прочность.

  • Полностью стальные отопительные приборы — это пластинчатые, трубчатые радиаторы и конвектора. Трубчатые стальные радиаторы и конвектора крайне прочны и могут использоваться в системах центрального отопления без каких-либо оговорок.

Пластинчатые производятся как компактное решение: они имеют минимальную толщину и почти не занимают место в комнате. Однако при толщине стенок меньше миллиметра и исполнении из коррозионнно-нестойких сталей порекомендовать их к покупке трудно.

  • Конвектора могут быть и медно-алюминиевыми. Трубка из меди традиционно служит транспортировке теплоносителя. Материал выбран благодаря намного большей даже по сравнению с алюминием теплопроводности.

А вот оребрение — алюминиевое, призванное снизить стоимость отопительного прибора. Медно-алюминиевые отопительные приборы сравнительно дороги, зато обеспечивают отличную теплоотдачу при компактных размерах.

  • Наконец, стоит упомянуть и отопительные приборы, которые чаще всего изготавливаются своими руками. Это так называемые регистры — несколько соединенных в замкнутый контур стальных труб большого диаметра. Трубы соединяются сваркой; сверху вваривается воздушник, снизу — сбросник.

Внешний вид изделия оставляет желать лучшего, зато регистры способны обеспечить огромную теплоотдачу при минимальных затратах.

Регистр сочетает большую тепловую мощность с минимальной стоимостью изготовления.

Рекомендации по выбору

Как подобрать радиаторы отопления по материалу в зависимости от специфики отапливаемого помещения?

  • Для центрального отопления с его непредсказуемым давлением и температурным режимом лучшим выбором станут биметаллические радиаторы. Человеческий фактор никто не отменял: достаточно слесарю при запуске отопления открыть домовую задвижку в элеваторном узле БЫСТРО — и давление в системе отопления за секунды может подняться до значений, в пару раз превышающих штатные.

К тому же эффекту может привести оторванный клапан винтового вентиля на стояке или резко перекрытый пробковый вентиль. Прочность биметаллического отопительного прибора в этом случае спасет ваше имущество от затопления горячей и очень грязной водой.

Внимание: установка прочного биметаллического радиатора на пластиковую или металлопластиковую подводку лишает затею всякого смысла. Используйте только прочные стальные трубы. Желательно — оцинкованные.

  • В частном доме с автономным контуром отопления и собственным котлом вы полностью контролируете и параметры отопления, и материал, из которого изготавливаются подводки и стояки. Здесь лучшим выбором становятся алюминиевые радиаторы: их теплоотдача равна или чуть превышает теплоотдачу биметаллических отопительных приборов, при этом они намного дешевле.

Если планировка дома и пространство под чистовым полом позволяют это, еще один популярный вариант — установка внутрипольных медно-алюминиевых конвекторов. В этом случае на виду остаются только горизонтальные решетки, через которые от конвекторов отводится нагретый воздух.

Отопительные приборы не видны вообще. Однако реализация такого проекта требует большой толщины полов.

  • Наконец, в гаражах, теплицах и других помещения исключительно утилитарного назначения на первое место выходит сочетание теплоотдачи и дешевизны. Внешний вид отопительных приборов полностью безразличен.

Здесь лучшим выбором становится регистр: он варится по необходимому вам размеру и при самостоятельном изготовлении обходится в стоимость труб и электродов.

Тепловая мощность

Подбор радиатора отопления сводится не только к оптимальному выбору материала, но и к расчету теплоотдачи. Она должна покрывать потребность помещения в тепле. Желательно — с избытком: запас тепловой мощности пригодится в экстремально холодную погоду.

Расчет потребности в тепле

Наиболее простой алгоритм расчета — по площади помещения. На 1 КВт тепловой мощности должно приходиться 10 м2. Для южных регионов вводятся коэффициенты 0,7-0,9; для северных — 1,3 — 2,0 в зависимости от суровости климата.

Однако потолки бывают нестандартными, да и дополнительные теплопотери лучше учесть.

Уточненная инструкция выглядит так:

  • Базовое количество тепла — 40 ватт на кубометр отапливаемого объема.
  • Районные коэффициенты тоже используются.

Чем холоднее климат — тем больше потребность в тепле.

  • Окно на улицу добавляет к потребности в тепле 100 ватт. Дверь — 200.
  • Для расположения квартиры в углу дома, с двумя общими стенами с улицей, используется коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от материала стен.
  • Для частного дома коэффициент равен 1,5: внизу и вверху помещения не теплые квартиры соседей, а улица.

Давайте в качестве примера рассчитаем потребность в тепле помещения внутри частного дома размером 12х6,25х3,2 метра, расположенного в Крыму.

Базовое значение — 40 ватт х12х6,25х3,2=9600 ватт.

4 окна и две двери увеличат потребность в тепле до 9600+(4*100)+(2*200)=10400 ватт.

Частный дом заставит умножить значение на 1,5, а расположение в Крыму с его мягким климатом — на 0,7. 10400*1,5*0,7=10920 ватт.

С практической стороны лучше иметь небольшой запас по тепловой мощности и ориентироваться на 12 КВт. Автономное отопление всегда позволит отрегулировать климат в доме, сделав его комфортным.

Расчет количества секций и отопительных приборов

Здесь все просто:

  • Для конвекторов, пластинчатых и трубчатых радиаторов производители ВСЕГДА указывают тепловую мощность прибора целиком.
  • Для секционных радиаторов указывается мощность одной секции. Усредненное значение тепловой мощности — 180 ватт на секцию.

Чтобы посчитать необходимое количество, к примеру, алюминиевых секций для пресловутого частного дома, разделим потребность в тепле на теплоотдачу одной секции. Поскольку мы условились о некотором запасе, уравнение будет выглядеть так:

12000/180=67 секций.

Более точные данные о теплоотдаче секции можно найти на сайтах производителей.

Заключение

В видео в конце статьи вы найдете дополнительную информацию о критериях выбора и способах расчета радиаторов отопления. Теплых зим!

Выбор отопительных приборов

Журнал «Новости теплоснабжения» № 9, 2005 г., www.ntsn.ru

Я.М. Щелоков, ОУВПО Уральский государственный технический университет – УПИ, г. Екатеринбург

Именно отопительным (нагревательным) прибором определяются возможности любой системы водяного отопления, так как в конечном итоге через отопительные приборы идет возмещение теплопотерь помещения. В настоящее время на практике используется не только достаточно много типов приборов, но и различные марки приборов каждого типа. Это объясняется обилием конструктивных, строительных, эксплуатационных, эстетических и тому подобных требований, предъявляемых как к системам отопления в целом, так и к отопительным приборам, которые размещаются непосредственно в отапливаемых помещениях любого назначения.

О сложившейся ситуации

В рамках водяной системы отопления нагревательные приборы по преобладающему способу теплоотдачи подразделяются на радиационные (потолочные излучатели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью) [1,2].

Что касается радиационных потолочных излучателей (теплоноситель – вода), они не выдержали конкуренции с излучателями, в которых сжигается высококалорийное топливо.

Радиационно-конвективные и конвективные приборы, используемые в настоящее время, можно свести к 5 основным типам (рис. 1).

Некоторые из отопительных приборов могут конструктивно отличаться от приведенных на рис. 1. Но считаем, что эти отличия не принципиальные по теплотехническим требованиям и обычно вызваны желанием изготовителей привлечь внимание покупателей современным дизайном, используемым коррозионностойким материалом или покрытием основного металла [3].

Если же ориентироваться на системы отопления производственных, вспомогательных, общественных зданий, то данные отличия можно в большинстве случаев не учитывать.

По мере развития конструкций металлических отопительных приборов, изменялись требования к ним. Основным из них было теплотехническое – условие передачи в помещение от теплоносителя через единицу площади прибора наибольшего теплового потока. В табл. 1 приведены основные показатели отопительных приборов, представленных на рис. 1.

Из табл. 1 видно, что наиболее высокий коэффициент теплопередачи kпр (плотность теп-

лового потока на внешней поверхности стенки при температурном напоре равном единице), Вт/(м 2 * К) [ккал/(ч*м 2 * О С)], может быть у гладко-трубных приборов. Но в целом у радиационно-конвективных приборов kпр близки по своим значениям и примерно в 1,5 раза выше, чем у приборов конвективного типа. В табл. 1 также условными знаками отмечены другие показатели приборов. Знаком «+» отмечены положительные показатели приборов, знаком «-» – отрицательные, «++» указывает на показатели, определяющие основное преимущество какого-либо вида приборов.

Согласно приведенным данным гладкотрубный прибор (рис. 1в), кроме удобства при удалении пыли, никаких других преимуществ не имеет.

С учетом данных табл. 1, сформулированных в период низких цен на тепловую энергию и металл, при выборе отопительных приборов учитывались в основном следующие показатели.

1. При повышенных санитарно-гигиенических, а также противопожарных, противовзрывных требованиях предлагалось использовать приборы с гладкой поверхностью – стальные панельные радиаторы (рис. 1б) или секционные чугунные радиаторы типа МС (без оребрения) (рис. 1а). Применение гладкотрубных приборов (рис. 1 в) должно было быть специально обоснованным.

2. При нормальных санитарно-гигиенических требованиях рекомендовались к использованию приборы с гладкой и ребристой поверхностью:

• в общественных зданиях предлагались к использованию радиаторы (рис. 1а, 1б), конвекторы с кожухом (рис. 1 г);

• в производственных – секционные радиаторы (рис. 1а), ребристые трубы (рис. 1д);

• в административно-бытовых зданиях и вспомогательных помещениях производственных предприятий – конвекторы без кожуха.

3. При пониженных санитарно-гигиенических требованиях в помещениях можно было использовать приборы любого типа.

Фактически в настоящее время в существующих зданиях используются в подавляющем большинстве случаев следующие отопительные приборы:

• в производственных, вспомогательных и т.п.

• в административно-бытовых, жилых зданиях

– радиаторы секционные, конвекторы с кожухом или без кожуха.

Несмотря на всю привлекательность стальных панельных радиаторов (рис. 1б), практика показала невозможность их использования в паровых системах отопления, а также при использовании для подпитки теплосети недеаэрированной воды без замены материала радиаторов на специальные стали.

Приборы из ребристых чугунных труб (рис. 1д) на сегодняшний день практически не производятся, а существующие в большинстве случаев заменены, в виду их недостатков (см. табл. 1).

Методика расчета отопительных приборов

В настоящее время большое внимание уделяется выбору отопительных приборов в жилых, офисных помещениях и практически нет обоснованных рекомендаций по их выбору в производственных и тому подобных зданиях. Рассмотрим данную задачу. Для этого следует определиться с показателем для сравнения. Именно такой характеристикой, наряду с теплотехнической, был определен показатель теплового напряжения металла прибора M [4], равный отношению количества теплоты Qпр, отдаваемого прибором в течение 1 ч, при разности средних температур At теплоносителя и окружающего воздуха к весу нагревательного прибора Gм:

, ккал/(ч*кг* О С) [Вт/(кг*К)]. (1)

Чем больше показатель M, тем более экономичным будет прибор по расходу металла. Для облегченных приборов показатель M близок к единице и даже превышает ее, тогда как для радиаторов M = 0,29-0,36, а для ребристых труб М = 0,25Вт/(кг*К)].

Позднее, например в [5], был введен другой (обратный) показатель – удельная масса отопительного прибора (Mуд), равный отношению его фактической массы к реализуемому тепловому потоку в нормированных условиях, кг/кВт.

Чтобы этот показатель использовать для сравнения различных приборов необходимо вести их сопоставление при одинаковой площади нагревательной поверхности.

В качестве измерителя поверхности нагрева отопительных приборов используется эквивалентный квадратный метр (экм). За эквивалентный квадратный метр принимается условная поверхность отопительного прибора, отдающая в час 435 ккал при разности средних температур теплоносителя и воздуха 64,5 О С и при пропуске через эту поверхность 17,4 кг воды.

Госстроем СССР (ныне Росстрой РФ – прим. ред.) 19 августа 1957 г. были утверждены указания СН9-57 по вычислению поверхности нагрева отопительных приборов, откуда:

435/[(95-70)10 3 ]=0,0174 (т)=17,4 (кг/(ч*м 2 )).

Позднее в [2], в схемы расчетов были внесены изменения, которые в основном можно свести к следующим: Dtcp

70 °C; Gпр=360 кг/ч (0,1 кг/с). То есть последний показатель перестал зависеть от величины нагревательной поверхности прибора.

В нашем случае был принят следующий порядок определения величин теплонапряжения отопительных приборов.

Величина теплового потока во всех случаях принималась равной Qпр=100000 ккал/ч (116,3 кВт). Температурный напор отопительных приборов равен:

(2)

где tп, tо, tв – соответственно, температура воды на входе и выходе из прибора и температура окружающего воздуха, ОС.

Плотность теплового потока на 1 экм площади поверхности нагрева отопительного прибора равна:

, ккал/(ч.экм), (3)

где m, n – коэффициенты, зависящие от типа приборов, схемы движения теплоносителя [6]. В расчетах принята схема присоединения приборов к теплопроводам: сверху – вниз.

Величины экм конкретных приборов принимались по данным [4, 6]. Масса экм приборов, их секций, гладкой трубы (погонный метр) приняты поданным [4, 7].

Теплонапряжение металла отопительного прибора определялось по формуле (1), а удельная масса отопительного прибора с учетом рекомендаций [5].

Результаты расчетов сведены в табл. 2. У конвекторов с кожухом (рис. 1д) теплонапряжение металла оказалось самым высоким, 2,4 Вт/кг Dt=64,5°C.

Для секционных чугунных радиаторов данный показатель М равен 0,34. Эти расчетные значения соответствуют ранее приведенным фактическим данным, полученным по результатам испытаний приборов [2].

Удельная масса отопительных приборов (табл. 2) так же отвечает рекомендуемым значениям, например, для радиаторов отопительных чугунных [5] в пределах 40-50 кг/кВт. В нашем случае 45,6 кг/кВт при Dt =64,5 О С.

Если исходить из удельной массы отопительных приборов, то их можно распределить следующим образом (Dt =64,5 О С) (табл. 3).

Следовательно, по металлоемкости приборы можно расположить следующим образом:

• конвектор с кожухом (рис. 1г);

• радиаторы стальные (рис. 1б);

• прибор гладкотрубный 100 мм (рис. 1в) и радиатор секционный (рис. 1а);

• прибор из ребристых труб чугунных (рис. 1 д). По результатам данного исследования можно отметить, что для производственных зданий с повышенными и нормальными санитарно-гигиеническими требованиями следует использовать:

• при качественном водно-химическом режиме радиаторы панельные и т.п. из углеродистой стали;

• при неудовлетворительном водно-химическом режиме радиаторы чугунные секционные (без оребрения) и приборы гладкотрубные.

При этом металлоемкость приборов повышается не менее чем в 2 раза. Подробные расчеты по гладкотрубным приборам (табл. 2) показали, что наиболее эффективными следует считать устройства из труб с диаметром 100 мм. Но целесообразно использование и приборов с трубами диаметром меньше 100 мм, т.к. в этом случае металлоемкость сохраняется близкой к оптимальной.

Характерным следует считать и то обстоятельство, что при снижении At с 84 до 52 О С (со 100 до 62%) расчетная удельная масса отопительных приборов возрастает на 85-90%. Но практика показывает, что фактический рост удельной массы может быть заметно ниже. Это вызвано особенностями теплообмена, когда в отопительных приборах по мере снижения температуры греющей воды возрастает относительная температура наружной поверхности прибора (рис. 2) [2].

Из рис. 2 видно, что при снижении температуры воды с 83 до 72 О С, температурный перепад на поверхности прибора снижается вдвое с 8 до 4 О С. Сопоставление теплотехнических характеристик нагревательных приборов (табл. 1) и экономических (расход металла) (табл. 2) показывает, что теплотехнические характеристики приборов в виде коэффициента теплоотдачи (kпр) практически не участвуют в формировании их стоимостных показателей. Так, конвекторы с кожухом (рис. 1 г) и ребристая чугунная труба (рис. 1д), имеющие близкие kпр, отличаются на порядок по их удельной массе в пользу конвекторов. При одинаковых kпр у радиаторов стальных панельных (рис. 1б) и гладкотрубных приборов (рис. 1 в) их удельная масса отличается в 2,5 раза в пользу радиаторов.

Но при этом следует подчеркнуть – радиаторы чугунные секционные (рис. 1а) остаются достаточно ликвидным товаром на этом рынке [3], что подтверждается выходом межгосударственного стандарта [5]. Вызвано это в первую очередь сохраняющимся в ряде случаев низким качеством водно-химического режима систем теплоснабжения [8].

Малая металлоемкость стальных конвекторов определяет их низкую инерционную теплоемкость, что приводит к временному снижению качественных отопительных характеристик при резких понижениях температуры наружного воздуха. Выходом из этой ситуации может быть некоторое на 10-15% увеличение их тепловой мощности, но только при условии установки перед каждым отопительным прибором терморегуляторов (радиаторных термостатов).

При этом естественно необходимо обеспечить выполнение правил установки и использования данных приборов.

1. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов/ В.Н. Богославский, В. П. Щеглов, Н.Н. Разумов и др. – 2-е изд., М.: Стройиздат, 1980. 295 с.

2. Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для техникумов. – 2-е изд. М.: Стройиздат, 1988. 416 с.

3. Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: Учебное пособие. М.: ИАСВ, 2002. 64 с.

4. Белоусов В.В., Михайлов Ф.С. Основы проектирования системы центрального отопления. М.: Стройиздат, 1962. 402 с.

5. Межгосударственный стандарт ГОСТ 8690-94. Радиаторы отопительные чугунные. М.: ИПК изд. стандартов, 1995. 8 с.

6. Наладка систем централизованного теплоснабжения. Справочное пособие. / И.М. Сорокин и др. М.: Стройиздат, 1979. 223 с.

7. Справочник по специальным работам. Монтаж сантехустройств. М.: Стройиздат, 1964. 765 с.

8. Щелоков Я.М. Вводно-химические режимы системы коммунального теплоснабжения // Новости теплоснабжения, 2004, № 8. С. 27-31.

Читайте также:  Трубы для отопления отзывы
Ссылка на основную публикацию

Подбор отопительного прибора

Выбор отопительных приборов

Журнал «Новости теплоснабжения» № 9, 2005 г., www.ntsn.ru

Я.М. Щелоков, ОУВПО Уральский государственный технический университет – УПИ, г. Екатеринбург

Именно отопительным (нагревательным) прибором определяются возможности любой системы водяного отопления, так как в конечном итоге через отопительные приборы идет возмещение теплопотерь помещения. В настоящее время на практике используется не только достаточно много типов приборов, но и различные марки приборов каждого типа. Это объясняется обилием конструктивных, строительных, эксплуатационных, эстетических и тому подобных требований, предъявляемых как к системам отопления в целом, так и к отопительным приборам, которые размещаются непосредственно в отапливаемых помещениях любого назначения.

О сложившейся ситуации

В рамках водяной системы отопления нагревательные приборы по преобладающему способу теплоотдачи подразделяются на радиационные (потолочные излучатели), конвективно-радиационные (приборы с гладкой внешней поверхностью) и конвективные (конвекторы с ребристой поверхностью) [1,2].

Что касается радиационных потолочных излучателей (теплоноситель – вода), они не выдержали конкуренции с излучателями, в которых сжигается высококалорийное топливо.

Радиационно-конвективные и конвективные приборы, используемые в настоящее время, можно свести к 5 основным типам (рис. 1).

Некоторые из отопительных приборов могут конструктивно отличаться от приведенных на рис. 1. Но считаем, что эти отличия не принципиальные по теплотехническим требованиям и обычно вызваны желанием изготовителей привлечь внимание покупателей современным дизайном, используемым коррозионностойким материалом или покрытием основного металла [3].

Если же ориентироваться на системы отопления производственных, вспомогательных, общественных зданий, то данные отличия можно в большинстве случаев не учитывать.

По мере развития конструкций металлических отопительных приборов, изменялись требования к ним. Основным из них было теплотехническое – условие передачи в помещение от теплоносителя через единицу площади прибора наибольшего теплового потока. В табл. 1 приведены основные показатели отопительных приборов, представленных на рис. 1.

Из табл. 1 видно, что наиболее высокий коэффициент теплопередачи kпр (плотность теп-

лового потока на внешней поверхности стенки при температурном напоре равном единице), Вт/(м 2 * К) [ккал/(ч*м 2 * О С)], может быть у гладко-трубных приборов. Но в целом у радиационно-конвективных приборов kпр близки по своим значениям и примерно в 1,5 раза выше, чем у приборов конвективного типа. В табл. 1 также условными знаками отмечены другие показатели приборов. Знаком «+» отмечены положительные показатели приборов, знаком «-» – отрицательные, «++» указывает на показатели, определяющие основное преимущество какого-либо вида приборов.

Согласно приведенным данным гладкотрубный прибор (рис. 1в), кроме удобства при удалении пыли, никаких других преимуществ не имеет.

С учетом данных табл. 1, сформулированных в период низких цен на тепловую энергию и металл, при выборе отопительных приборов учитывались в основном следующие показатели.

1. При повышенных санитарно-гигиенических, а также противопожарных, противовзрывных требованиях предлагалось использовать приборы с гладкой поверхностью – стальные панельные радиаторы (рис. 1б) или секционные чугунные радиаторы типа МС (без оребрения) (рис. 1а). Применение гладкотрубных приборов (рис. 1 в) должно было быть специально обоснованным.

2. При нормальных санитарно-гигиенических требованиях рекомендовались к использованию приборы с гладкой и ребристой поверхностью:

• в общественных зданиях предлагались к использованию радиаторы (рис. 1а, 1б), конвекторы с кожухом (рис. 1 г);

• в производственных – секционные радиаторы (рис. 1а), ребристые трубы (рис. 1д);

• в административно-бытовых зданиях и вспомогательных помещениях производственных предприятий – конвекторы без кожуха.

3. При пониженных санитарно-гигиенических требованиях в помещениях можно было использовать приборы любого типа.

Фактически в настоящее время в существующих зданиях используются в подавляющем большинстве случаев следующие отопительные приборы:

• в производственных, вспомогательных и т.п.

• в административно-бытовых, жилых зданиях

– радиаторы секционные, конвекторы с кожухом или без кожуха.

Несмотря на всю привлекательность стальных панельных радиаторов (рис. 1б), практика показала невозможность их использования в паровых системах отопления, а также при использовании для подпитки теплосети недеаэрированной воды без замены материала радиаторов на специальные стали.

Приборы из ребристых чугунных труб (рис. 1д) на сегодняшний день практически не производятся, а существующие в большинстве случаев заменены, в виду их недостатков (см. табл. 1).

Методика расчета отопительных приборов

В настоящее время большое внимание уделяется выбору отопительных приборов в жилых, офисных помещениях и практически нет обоснованных рекомендаций по их выбору в производственных и тому подобных зданиях. Рассмотрим данную задачу. Для этого следует определиться с показателем для сравнения. Именно такой характеристикой, наряду с теплотехнической, был определен показатель теплового напряжения металла прибора M [4], равный отношению количества теплоты Qпр, отдаваемого прибором в течение 1 ч, при разности средних температур At теплоносителя и окружающего воздуха к весу нагревательного прибора Gм:

, ккал/(ч*кг* О С) [Вт/(кг*К)]. (1)

Чем больше показатель M, тем более экономичным будет прибор по расходу металла. Для облегченных приборов показатель M близок к единице и даже превышает ее, тогда как для радиаторов M = 0,29-0,36, а для ребристых труб М = 0,25Вт/(кг*К)].

Позднее, например в [5], был введен другой (обратный) показатель – удельная масса отопительного прибора (Mуд), равный отношению его фактической массы к реализуемому тепловому потоку в нормированных условиях, кг/кВт.

Чтобы этот показатель использовать для сравнения различных приборов необходимо вести их сопоставление при одинаковой площади нагревательной поверхности.

В качестве измерителя поверхности нагрева отопительных приборов используется эквивалентный квадратный метр (экм). За эквивалентный квадратный метр принимается условная поверхность отопительного прибора, отдающая в час 435 ккал при разности средних температур теплоносителя и воздуха 64,5 О С и при пропуске через эту поверхность 17,4 кг воды.

Госстроем СССР (ныне Росстрой РФ – прим. ред.) 19 августа 1957 г. были утверждены указания СН9-57 по вычислению поверхности нагрева отопительных приборов, откуда:

435/[(95-70)10 3 ]=0,0174 (т)=17,4 (кг/(ч*м 2 )).

Позднее в [2], в схемы расчетов были внесены изменения, которые в основном можно свести к следующим: Dtcp

70 °C; Gпр=360 кг/ч (0,1 кг/с). То есть последний показатель перестал зависеть от величины нагревательной поверхности прибора.

В нашем случае был принят следующий порядок определения величин теплонапряжения отопительных приборов.

Величина теплового потока во всех случаях принималась равной Qпр=100000 ккал/ч (116,3 кВт). Температурный напор отопительных приборов равен:

(2)

где tп, tо, tв – соответственно, температура воды на входе и выходе из прибора и температура окружающего воздуха, ОС.

Плотность теплового потока на 1 экм площади поверхности нагрева отопительного прибора равна:

, ккал/(ч.экм), (3)

где m, n – коэффициенты, зависящие от типа приборов, схемы движения теплоносителя [6]. В расчетах принята схема присоединения приборов к теплопроводам: сверху – вниз.

Величины экм конкретных приборов принимались по данным [4, 6]. Масса экм приборов, их секций, гладкой трубы (погонный метр) приняты поданным [4, 7].

Теплонапряжение металла отопительного прибора определялось по формуле (1), а удельная масса отопительного прибора с учетом рекомендаций [5].

Результаты расчетов сведены в табл. 2. У конвекторов с кожухом (рис. 1д) теплонапряжение металла оказалось самым высоким, 2,4 Вт/кг Dt=64,5°C.

Для секционных чугунных радиаторов данный показатель М равен 0,34. Эти расчетные значения соответствуют ранее приведенным фактическим данным, полученным по результатам испытаний приборов [2].

Удельная масса отопительных приборов (табл. 2) так же отвечает рекомендуемым значениям, например, для радиаторов отопительных чугунных [5] в пределах 40-50 кг/кВт. В нашем случае 45,6 кг/кВт при Dt =64,5 О С.

Если исходить из удельной массы отопительных приборов, то их можно распределить следующим образом (Dt =64,5 О С) (табл. 3).

Следовательно, по металлоемкости приборы можно расположить следующим образом:

• конвектор с кожухом (рис. 1г);

• радиаторы стальные (рис. 1б);

• прибор гладкотрубный 100 мм (рис. 1в) и радиатор секционный (рис. 1а);

• прибор из ребристых труб чугунных (рис. 1 д). По результатам данного исследования можно отметить, что для производственных зданий с повышенными и нормальными санитарно-гигиеническими требованиями следует использовать:

• при качественном водно-химическом режиме радиаторы панельные и т.п. из углеродистой стали;

• при неудовлетворительном водно-химическом режиме радиаторы чугунные секционные (без оребрения) и приборы гладкотрубные.

При этом металлоемкость приборов повышается не менее чем в 2 раза. Подробные расчеты по гладкотрубным приборам (табл. 2) показали, что наиболее эффективными следует считать устройства из труб с диаметром 100 мм. Но целесообразно использование и приборов с трубами диаметром меньше 100 мм, т.к. в этом случае металлоемкость сохраняется близкой к оптимальной.

Характерным следует считать и то обстоятельство, что при снижении At с 84 до 52 О С (со 100 до 62%) расчетная удельная масса отопительных приборов возрастает на 85-90%. Но практика показывает, что фактический рост удельной массы может быть заметно ниже. Это вызвано особенностями теплообмена, когда в отопительных приборах по мере снижения температуры греющей воды возрастает относительная температура наружной поверхности прибора (рис. 2) [2].

Из рис. 2 видно, что при снижении температуры воды с 83 до 72 О С, температурный перепад на поверхности прибора снижается вдвое с 8 до 4 О С. Сопоставление теплотехнических характеристик нагревательных приборов (табл. 1) и экономических (расход металла) (табл. 2) показывает, что теплотехнические характеристики приборов в виде коэффициента теплоотдачи (kпр) практически не участвуют в формировании их стоимостных показателей. Так, конвекторы с кожухом (рис. 1 г) и ребристая чугунная труба (рис. 1д), имеющие близкие kпр, отличаются на порядок по их удельной массе в пользу конвекторов. При одинаковых kпр у радиаторов стальных панельных (рис. 1б) и гладкотрубных приборов (рис. 1 в) их удельная масса отличается в 2,5 раза в пользу радиаторов.

Но при этом следует подчеркнуть – радиаторы чугунные секционные (рис. 1а) остаются достаточно ликвидным товаром на этом рынке [3], что подтверждается выходом межгосударственного стандарта [5]. Вызвано это в первую очередь сохраняющимся в ряде случаев низким качеством водно-химического режима систем теплоснабжения [8].

Читайте также:  Трубы для отопления отзывы

Малая металлоемкость стальных конвекторов определяет их низкую инерционную теплоемкость, что приводит к временному снижению качественных отопительных характеристик при резких понижениях температуры наружного воздуха. Выходом из этой ситуации может быть некоторое на 10-15% увеличение их тепловой мощности, но только при условии установки перед каждым отопительным прибором терморегуляторов (радиаторных термостатов).

При этом естественно необходимо обеспечить выполнение правил установки и использования данных приборов.

1. Отопление и вентиляция: Учебник для вузов/ В.Н. Богославский, В. П. Щеглов, Н.Н. Разумов и др. – 2-е изд., М.: Стройиздат, 1980. 295 с.

2. Сканави А.Н. Отопление: Учеб. для техникумов. – 2-е изд. М.: Стройиздат, 1988. 416 с.

3. Крупнов Б.А. Отопительные приборы, производимые в России и ближнем зарубежье: Учебное пособие. М.: ИАСВ, 2002. 64 с.

4. Белоусов В.В., Михайлов Ф.С. Основы проектирования системы центрального отопления. М.: Стройиздат, 1962. 402 с.

5. Межгосударственный стандарт ГОСТ 8690-94. Радиаторы отопительные чугунные. М.: ИПК изд. стандартов, 1995. 8 с.

6. Наладка систем централизованного теплоснабжения. Справочное пособие. / И.М. Сорокин и др. М.: Стройиздат, 1979. 223 с.

7. Справочник по специальным работам. Монтаж сантехустройств. М.: Стройиздат, 1964. 765 с.

8. Щелоков Я.М. Вводно-химические режимы системы коммунального теплоснабжения // Новости теплоснабжения, 2004, № 8. С. 27-31.

Как выбрать радиатор отопления

– один из важнейших приборов внутреннего оснащения помещения, который создает тепло и комфорт любого дома.

Процесс выбора радиатора состоит из двух этапов:

  1. Выбор вида самого прибора.
  2. Расчет тепловой мощности и количества звеньев радиатора.

Современные радиаторы водяного отопления бывают разных видов в зависимости от материала изготовления и конструкции.
При выборе радиатора специалисты советуют обращать внимание, прежде всего, на материал секций, так как именно он влияет на теплоотдачу будущей батареи, ее тяжесть и долговечность.

1 Виды радиаторов

  • Алюминиевые радиаторы – легкие, прочные, надежные и эстетичные отопительные приборы. Конструкция радиатора из алюминия имеет хорошо развитую поверхность. В купе с отличной теплопроводностью – алюминиевые радиаторы обладают высокой эффективностью и 50% тепла отдают за счет излучения, а вторые 50 % – за счет конвекции.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача
  • большая площадь проходного сечения межколлекторных трубок
  • высокое рабочее давление 10-16 атмосфер
  • элегантный дизайн
  • малый вес секции
  • оптимальная цена

Недостатки:

  • Возможная коррозия в системах отопления, где в качестве теплоносителя используется носитель на основе этиленгликоля.
  • Существует необходимость удалять воздух из верхнего коллектора с помощью воздухоотводного клапана.
  • Наименее прочное место алюминиевых радиаторов – резьбовые соединения секций (по сравнению со стальными).

Среди прочих алюминиевые радиаторы зарекомендовали себя как самые эффективные приборы отопления, которые используются в частных домах, офисах и квартирах домов различной этажности.

  • Биметаллические радиаторы – приборы двойной конструкции и удвоенных преимуществ. Эти прочные и долговечные приборы удачно сочетают в себе плюсы алюминиевых и стальных радиаторов, таким образом, открывая новые стороны качественного отопления.

От алюминиевых радиаторов биметаллические взяли высокую теплопроводность и способность выдерживать высокое давление, от стальных – прочность и стойкость к коррозии.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача,
  • устойчивость к низкому качеству теплоносителя,
  • высокое рабочее давление (от 20 атмосфер),
  • долговечность (срок службы — до 20 лет),
  • небольшой объем теплоносителя в секции,
  • элегантный дизайн.
  • Также эти радиаторы серии «Монолит» можно использовать в системах парового отопления.

Недостатки:

  • высокая цена (на 15–20% дороже алюминиевых радиаторов),
  • меньшая, чем у алюминиевых радиаторов площадь проходного сечения,
  • гидравлическое сопротивление биметаллических радиаторов больше, чем у стальных, следовательно, в системах отопления, где установлен данный тип радиаторов, требуется больше энергии для перекачивания теплоносителя

Биметаллические радиаторы отлично зарекомендовали себя и справляются с длительной нагрузкой высокого давления, успешно переносят гидро- и пневмоудары.
Специалисты советуют их применять там, где требуется дополнительная надежность – в многоквартирных домах и многоэтажных офисных зданиях. В частных домах и коттеджах такие радиаторы применяются реже, в связи с низким давлением в закрытых системах отопления (до 2х атмосфер) их применение может оказаться не целесообразным.

  • Стальные радиаторы предназначены, в основном, для индивидуальных отопительных систем, характеризуются малой инерционностью и простотой конструкции. Радиаторы такого типа изготовлены из двух стальных пластин толщиной 1,25 мм, в которых выштампованы углубления, образующие коллекторы и соединительные каналы. Преимущество данного радиатора состоит в мгновенном реагировании на температуру носителя, то есть в быстром нагреве и остывании, что приводит к значительному энергосбережению.


Достоинства:

  • высокая теплоотдача
  • элегантный дизайн
  • относительно бюджетный вариант отопления
  • низкое рабочее давление (от 6 до 8.7 атмосфер)

Недостатки:

  • ржавеет при сливе теплоносителя
  • не выдерживает давлений при гидравлических испытаниях
  • плохо реагирует на кислород, попавший через систему труб

Стальной радиатор — самый лучший вариант для обогрева загородного или частного дома. Дело в том, что стальной радиатор «не выносит» централизованную систему отопления, которая чаще всего встречается в многоквартирных домах. Также не рекомендуется устанавливать стальные радиаторы отопления во влажных помещениях.

ВАЖНО! Если качество теплоносителя низкое, либо неизвестно его воздействие на алюминий, то лучше использовать либо биметаллические, либо стальные радиаторы.

  • Чугунные радиаторы представленные на Российском рынке не только как советская классика, но и в современном дизайне, являются основой инфраструктуры теплоснабжения многих стран. Для них характерна значительная устойчивость к воздействию коррозии материалов, высокого давления и различных примесей.

Достоинства:

  • высокая тепловая инертность (долго держат тепло)
  • высокая износостойкость
  • долговечность (срок эксплуатации — около 50 лет)
  • рабочее давление (10 – 15 атмосфер)
  • простота в использовании
  • низкая стоимость

Недостатки:

  • длительный нагрев
  • не позволяют быстро изменять температуру и интенсивность нагрева
  • большая масса радиатора
  • невысокая теплоотдача
  • необходимость окраски
  • не имеют конвекции, отдают тепло только около себя, за счет этого помещение прогревается медленнее и неравномерно.

Чугунные радиаторы продолжают покупаться и успешно использоваться в центральных системах отопления и системах с естественной циркуляцией теплоносителя. Не рекомендуется использовать чугунные радиаторы при автономном отоплении.

ВАЖНО! Окончательное решение в пользу того или иного вида радиатора стоит принимать исходя их основных характеристик системы отопления, для которой предназначен отопительный прибор.

  • центральное, либо индивидуальное теплоснабжение дома;
  • рабочее и испытательное давление в системе отопления;
  • тип системы теплоснабжения – однотрубная либо двухтрубная;
  • максимальная температура и PH теплоносителя.

2 Расчет тепловой мощности и количества радиаторов

Определившись с типом радиатора, нужно обратить внимание на тепловую мощность, величина которой зависит от конкретного помещения.
Количество потребляемой мощности зависит от ряда показателей:

  • размер помещения;
  • число внешних стен помещения и окон;
  • тип дома (кирпичный, панельный);
  • тип окна (деревянные, пластиковые).

Подбор радиаторов отопления по тепловой мощности

Расчет теплоотдачи приводится на помещение со стандартной высотой потолков до 3-х метров и размерами окон – до 1,5 на 1,8 м.
В общем случае для простоты расчета при хорошей теплоизоляции помещения можно брать одну секцию радиатора на 1,5- 2 кв. м. площади помещения.

Тепловая мощность для всех типов радиаторов различна:
чугунный радиатор — 80–150 Вт (для одной секции);
стальной радиатор — 450-5700 Вт (для всего радиатора);
алюминиевый радиатор — 190 Вт (для одной секции);
биметаллический радиатор — 200 Вт (для одной секции).
Мощность радиатора, секционного или цельного, указывается в технических характеристиках, которые предоставляются производителем. Оптимальная температура теплоносителя, воды, при таких условиях должна составлять 70°С.

ВАЖНО! Каким бы ни был выбор радиатора, по мнению специалистов, следует уделить особое внимание двум наиболее важным моментам: особенностям системы отопления и проверенным производителям, качество оборудования которых не заставит усомниться.

Подбор отопительных приборов

После выполнения расчёта теплопотерь здания для проектирования отопления становится известно сколько тепла теряет здание. Необходимо подобрать отопительные приборы. Отопительные приборы бывают разные (Типы отопительных приборов). Тут всё зависит от множества факторов: Параметры системы отопления, дизайном или просто имеющимся уже в наличии приборам.

Понятно, что чем больше батарея, тем больше тепла она передаст помещению. Но примерно одинаковые по размеру конвектор и радиатор отдают разное количество тепла.

Как правильно подобрать отопительный прибор в помещение?

Например: Коттедж, спальная комната на 2 этаже с двумя окнами и теплопотерями 2680 Вт.(Теплопотери дома)

Отопительные приборы выбрали: Алюминиевые радиаторы водяного отопления Elegance 500.

Необходимо установить 2 батарее по X секций. Одну батарею под каждое окно.

Кажется, что вроде ничего сложного. На всех сайтах и в паспорте производителя указано, что теплоотдача одной секции радиатора Elegance 500 – 190 Вт.

Теплопотери помещения делим на теплоотдачу одной секции: 2680/190 = 14,1. Т.е. надо поставить по 7 секций под каждое окно. Да и с житейской точки зрения тоже вроде нормально.

Но этот подсчёт НЕВЕРНЫЙ !

Открываем Технический паспорт радиаторов Elegance: Скачать с облака.Mail.ru 162 и смотрим таблицу в разделе 3.

Теплотехнические характеристики секции при (дельта)Т = 70ºС модель El.500 – теплоотдача 190 Вт.

А что такое (дельта)Т – Это разница между средней температурой воды в радиаторе и температурой в помещении.

Даже сам производитель в паспорте в п.3.4 приводит формулу для расчёта теплоотдачи одной секции.

Посчитаем теплоотдачу по этой формуле:

190 Вт – Теплоотдача одной секции при (дельта)Т 70;

(80+60)/2-20 – средняя температура воды в радиаторе минус температура в комнате

Q = 190 Вт*((((80+60)/2)-20)/70)^1.33 = 121 Вт.

И получается, что при (дельта)Т 50 теплоотдача одной секции всего 121 Вт, против 190. И в помещении спальни необходимо установить не 14 секций, а 2680/121=22 секции. По 11 под каждое окно. Или 10 и 12.

При подборе отопительного прибора не надо верить рекламным буклетам, всегда необходимо открыть паспорт прибора и посмотреть.

Совет: после расчёта необходимого количества секций, добавьте 1-2 секции. Если будет жарко, то всегда можно убавить теплоотдачу регулятором. А вот прибавить в сильные холода уже не получиться.

Очень интересная и познавательная статья.

Мне только не совсем понято как это применить в конкретном моем случае.

Допустим такая ситуация. Стоит обычные чугунный радиатор 10 секций с осевым 500 мм.

Обогрев здания (панелька 9 эт.) в теплоузле с датчиком температуры. Комната 16 кв.м. окно с балконом и одна длинная сторона (160мм Ж/Б) граничит с подъездом 1 этаж. Положенных 16 градусов там нет. Когда на улице относительно тепло, то в комнате нормально около 22-24 градусов. Температура стояка в районе 55-60 градусов (подача сверху). Как только мороз усиливается, естественно температура в подаче возрастает до примерно 65, но при этом настывает стена граничащая с подъездом и температура в комнате начинает понижаться. Как рассчитать в таком случае dТ. Разница между входом и выходом радиатора небольшая около 5 градусов. Температуру в комнате хотелось бы иметь в районе 25-26 градусов. Сейчас в холода 18-22. Если подставить в формулу мои данные (65+60)/2)-20=42,5, если вместо 20 подставить желаемые 25 градусов, результат будет еще ниже37,5. Как же правильно произвести расчет?

К сожалению меня заблокировали Kwork на 1 месяц до 10 октября 2019 🙁

Выбор мощности отопительных радиаторов

Для обычной системы отопления с рабочим давлением до 3 атм. одноэтажного дома, или в пару-тройку этажей, подойдут практически любые радиаторы, которые имеются в продаже. Для квартиры многоэтажного дома, с подачей теплоносителя по вертикальному стояку, где давление может достигать 10 атм., необходимы радиаторы, рассчитанные на давление в 12 атм.

Отличительной особенностью батарей для самотечной системы отопления является минимум внутреннего гидравлического сопротивления, поэтому туда лучше подходят алюминиевые или чугунные приборы.

В общем, выбор радиаторов не сложен, но остается подобрать их по мощности. А здесь придется немного потрудиться, и определиться, сколько мощности потребуется в каждую комнату.

Каким методом чаще определяется мощность радиаторов

Если тепловой расчет коттеджа не делался, что обычное явление, то радиаторы нужно распределять по комнатам приблизительным расчетом. Но допустить при этом тяжкую ошибку, которую нужно исправлять перемонтажем, сложно.

Нужно сделать так, чтобы мощность всех радиаторов была бы процентов на 20 больше чем теплопотери здания, т.е. мощность котла. А для каждой комнаты – по ее индивидуальным теплопотерям.

Для утепленного в соответствии с нормативом (СНиП 23-02-2003) здания можно считать теплопотери 10 кВт на 100 м кв. площади, если высота потолка до 2,7 м. А если здание утеплено не достаточно…. — то нужно утеплять, а не наращивать мощность системы отопления.

Какая тепловая мощность потребуется


Приуменьшать мощность радиаторов по сравнению с теплопотерями здания не допустимо. Но и сильно увеличивать не рекомендуется.

  • Во первых, это повлечет излишние денежные затраты и загромождение пространства помещения отопительными приборами.
  • Во вторых термоголовка может начать слишком часто закрывать и раскрывать радиатор, что вредно для системы в целом.

Полезен низкотемпературный режим, когда батареи не разогреваются до максимальной температуры, соответственно имеют запас по размерам и мощности.

У нас известна общая мощность радиаторов. Теперь ее нужно разбросать по комнатам, — где больше, где меньше.

Подбор батарей в каждую комнату

Расчет батарей для каждой комнаты только по площади совсем не корректен. Ведь теплопотери будут зависеть от наличия и площади внешних стен, окон и дверей (наружных ограждающих конструкций).

Можно воспользоваться упрощенной схемой распределения мощности радиаторов:

  • Для внутренней комнаты – теплопотери минимальны и там обычно радиаторы не устанавливаются.
  • Одна наружная стена и одно окно – принимаем 1 кВт на 10 м кв.
  • Одна наружная стена (длинная) и два окна – умножаем результат из расчета 1 кВт на 10 м кв. на коэффициент 1,2;
  • Две наружные стены и одно окно – умножаем на поправочный коэффициент 1,3;
  • Две наружные стены и два окна – 1,4 – 1,5.

Но и это далеко не корректное распределение. Все зависит, конечно, от конкретной планировки, т.е. от реальной длины наружных стен и площади окон и их теплозащищенности.

Пример – как подобрать отопление в каждую комнату

Рассмотрим пример. Допустим, имеются две комнаты с одинаковой площадью.
У одной комнаты есть только одна наружная стена длиной 3 метра.
Другая комната угловая, длина ее наружных стен – 3 метра + 6 метров + имеются большие окна.

Очевидно, что теплопотери во второй комнате будут значительно большими, чем в первой. В первую комнату возможно, нужно поставить один радиатор 1,5 кВт, а во вторую комнату два радиатора 1,5 кВт и 2,0 кВт., т.е. в 2,2 раза мощнее. А в узкий внутренний коридор с такой же площадью, скорее всего радиатор не нужен вовсе….

Необходимо на плане здания распределить суммарную мощность радиаторов по комнатам, помня о том, что они устанавливаются под каждое окно (а если не возможно то рядом с ним), а также желательно у входной двери, но не ставятся за мебелью, в глубоких нишах и т.п.

Подбор мощности во время приобретения

Теперь осталось подобрать радиатор по мощности при покупке в магазине. Но в технических характеристиках радиатора имеется одна особенность, на которую часто не обращают внимание, и поэтому выбирают батареи недостаточной мощности.

Зачастую в паспорте указывается для высокотемпературного обогрева. Например, указывается 1500 Вт при условиях – 90/70-20, что означает:

  • Температура подачи – 90 град;
  • Температура обратки – 70 град;
  • Температура воздуха в комнате – 20 градусов.

И только при этих условиях радиатор отдаст требуемые 1500 Вт.

Сейчас в частном доме никто не будет разогревать теплоноситель до 90 град С. Современные газовые котлы рекомендуется настраивать на самый экономичный низкотемпературный режим, когда на выходе из котла 60 градусов, максимум 65. При этом КПД котла максимальный, так как холодному теплоносителю будет передаваться больший процент тепла от газов.

А комфортная температура в комнате 22 – 24 градусов. Редко кто держит прохладные 20 градусов.

Поэтому реальный режим работы радиатора чаще 60/40-22. А при такой температуре отдаваемая мощность будет ниже минимум на 33%.

Как приобретают радиаторы специалисты

Следовательно, радиаторы для низкотемпературного режима, как самого экономичного, нужно приобретать как минимум на треть мощнее от указаний в технических характеристиках для высокотемпературного режима.

Умудренные опытом сантехники, не мудрствуя лукаво, не считаясь с затратами владельцев, прикинув примерные теплопотери комнаты, тут же их умножают еще на 1,3 — 1,5 и по этой мощности требуют приобрести радиаторы, — по принципу «а чтобы наверняка».

Но перебарщивать с набором мощности радиаторов также нельзя, так как котел может выйти на низкотемпературный обогрев, ниже точки росы (на обратке меньше +55 град.), что крайне не желательно. Выпадающая роса на теплообменнике быстро погубит обычный котел для любого теплоносителя.

В то же время конденсационные суперэкономичные котлы как раз предназначены для работы в таком режиме.

Насколько важны материал и конструкция

Мы рассмотрели, как на бытовом уровне, без сложных тепловых и гидравлических расчетов выбрать радиаторы отопления и распределить их по комнатам.

Иногда возникают вопросы относительно выбора материала или конструкции отопительных приборов. Ответ известный — обычные недорогие алюминиевые секционные радиаторы и панельные стальные по праву являются наиболее популярными. Они за меньшую цену отвечают всем потребительским качествам.

Остается обратить внимание, что для системы с антифризом, все же лучше не рисковать и взять монолитные панельные, во избежание риска протечек между секциями со временем.

Подбор пропускной возможности при выборе батарей стоит делать только лишь для самотечной системы отопления, а подбор по максимальному давлению – для вертикальных стояков в высотных зданиях — не меньше 12 атм. Но в большинстве случаев, при обычной системе отопления в частном доме, потребителя ничего и не должно волновать — только внешний вид отопительного прибора.

Что угрожает радиаторам — сплетни

Остается перечислить распространенные страшилки относительно выбора радиаторов, которые являются просто выдумками:

  • гидроудар в системе отопления (которого никто никогда не встречал),
  • необходимость контроля рН воды,
  • подключение алюминиевых радиаторов «особенными» трубами из сплавов,
  • неглубокое прогревание стен при определенных типах радиаторов,
  • увеличенная конвекция от би-металла и т.п. и т.д. и др.

все это выдумки, возможно, воздействие рекламы для новой партии радиаторов.

Подбор радиаторов отопления: материал и количество секций

Как подобрать радиатор отопления? В статье мы выясним, какие типы радиаторов предпочтительны для помещений разного назначения и какого размера они должны быть.

Наша задача — выбрать отопительный прибор по материалу и теплоотдаче.

Материалы

Обзор вариантов

Начнем с краткого обзора применяющихся при производстве современных отопительных приборов материалов.

  • Чугун — материал наиболее привычный любому, кто вырос в доме советской постройки. Большая часть продающихся сейчас чугунных радиаторов внешне практически не отличается от тех, что украшали комнаты нашего детства.

Есть, однако, и исключения: в попытках увеличить продажи многие производители предлагают весьма привлекательные с точки зрения дизайна решения.

Характерные особенности чугуна, помимо неказистого внешнего вида — вынужденно большое внутреннее сечение секции и медленное движение теплоносителя в ней. Это приводит к заиливанию радиаторов и необходимости периодической (раз в 2-3 года) промывки.

Чугун боится гидроударов. Типичное рабочее давление, заявленное для чугунного радиатора — 9-10 атмосфер.

Еще одна неприятная особенность чугуна — течи между секциями: паронитовые прокладки между ними через несколько лет при остывании радиатора могут начать пропускать воду. Проблема устраняется переборкой радиатора и заменой прокладок.

Полезно: часто система отопления с текущими вне отопительного сезона радиаторами просто сбрасывается на лето. Для радиаторов в этом нет ничего плохого: нагревшись, секции сдавят прокладки, и течи прекратятся. А вот стальные стояки и подводки без воды в них быстрее приходят в негодность благодаря коррозии.

На фото — современная чугунная батарея. Как видите, дизайн изделия более чем хорош.

  • Алюминий — материал с куда лучшей по сравнению с чугуном теплопроводностью. Что не менее важно — алюминий лишен хрупкости чугуна. Благодаря этому секция обладает небольшим внутренним сечением и благодаря быстрому движению воды в ней почти не забивается со временем: недостаток внутреннего объема компенсируется большой площадью оребрения.

Радиаторы, как правило, очень красивы внешне и отлично вписываются в любой дизайн. К недостаткам можно отнести ограниченную устойчивость к гидроударам (рабочее давление у алюминиевых радиаторов — от 12 до16 атмосфер) и способность алюминия образовывать гальванические пары с другими металлами.

В частности, расположение в одном контуре алюминиевого радиатора и медных труб приводит к ускоренному разрушению алюминия.

  • Обе проблемы алюминия решены в биметаллических радиаторах: алюминиевая оболочка с оребрением снабжена сердечником из коррозионно-стойких сортов стали. В результате разрушающее давление для лучших образцов радиаторов может достигать 200 атмосфер (пример — отечественная линейка Монолит, для которой заявлены 100 атмосфер РАБОЧЕГО давления).

Единственный недостаток радиаторов — высокая цена. Она может превышать 700 рублей за одну секцию.

Стальной сердечник придает конструкции прочность.

  • Полностью стальные отопительные приборы — это пластинчатые, трубчатые радиаторы и конвектора. Трубчатые стальные радиаторы и конвектора крайне прочны и могут использоваться в системах центрального отопления без каких-либо оговорок.

Пластинчатые производятся как компактное решение: они имеют минимальную толщину и почти не занимают место в комнате. Однако при толщине стенок меньше миллиметра и исполнении из коррозионнно-нестойких сталей порекомендовать их к покупке трудно.

  • Конвектора могут быть и медно-алюминиевыми. Трубка из меди традиционно служит транспортировке теплоносителя. Материал выбран благодаря намного большей даже по сравнению с алюминием теплопроводности.

А вот оребрение — алюминиевое, призванное снизить стоимость отопительного прибора. Медно-алюминиевые отопительные приборы сравнительно дороги, зато обеспечивают отличную теплоотдачу при компактных размерах.

  • Наконец, стоит упомянуть и отопительные приборы, которые чаще всего изготавливаются своими руками. Это так называемые регистры — несколько соединенных в замкнутый контур стальных труб большого диаметра. Трубы соединяются сваркой; сверху вваривается воздушник, снизу — сбросник.

Внешний вид изделия оставляет желать лучшего, зато регистры способны обеспечить огромную теплоотдачу при минимальных затратах.

Регистр сочетает большую тепловую мощность с минимальной стоимостью изготовления.

Рекомендации по выбору

Как подобрать радиаторы отопления по материалу в зависимости от специфики отапливаемого помещения?

  • Для центрального отопления с его непредсказуемым давлением и температурным режимом лучшим выбором станут биметаллические радиаторы. Человеческий фактор никто не отменял: достаточно слесарю при запуске отопления открыть домовую задвижку в элеваторном узле БЫСТРО — и давление в системе отопления за секунды может подняться до значений, в пару раз превышающих штатные.

К тому же эффекту может привести оторванный клапан винтового вентиля на стояке или резко перекрытый пробковый вентиль. Прочность биметаллического отопительного прибора в этом случае спасет ваше имущество от затопления горячей и очень грязной водой.

Внимание: установка прочного биметаллического радиатора на пластиковую или металлопластиковую подводку лишает затею всякого смысла. Используйте только прочные стальные трубы. Желательно — оцинкованные.

  • В частном доме с автономным контуром отопления и собственным котлом вы полностью контролируете и параметры отопления, и материал, из которого изготавливаются подводки и стояки. Здесь лучшим выбором становятся алюминиевые радиаторы: их теплоотдача равна или чуть превышает теплоотдачу биметаллических отопительных приборов, при этом они намного дешевле.

Если планировка дома и пространство под чистовым полом позволяют это, еще один популярный вариант — установка внутрипольных медно-алюминиевых конвекторов. В этом случае на виду остаются только горизонтальные решетки, через которые от конвекторов отводится нагретый воздух.

Отопительные приборы не видны вообще. Однако реализация такого проекта требует большой толщины полов.

  • Наконец, в гаражах, теплицах и других помещения исключительно утилитарного назначения на первое место выходит сочетание теплоотдачи и дешевизны. Внешний вид отопительных приборов полностью безразличен.

Здесь лучшим выбором становится регистр: он варится по необходимому вам размеру и при самостоятельном изготовлении обходится в стоимость труб и электродов.

Тепловая мощность

Подбор радиатора отопления сводится не только к оптимальному выбору материала, но и к расчету теплоотдачи. Она должна покрывать потребность помещения в тепле. Желательно — с избытком: запас тепловой мощности пригодится в экстремально холодную погоду.

Расчет потребности в тепле

Наиболее простой алгоритм расчета — по площади помещения. На 1 КВт тепловой мощности должно приходиться 10 м2. Для южных регионов вводятся коэффициенты 0,7-0,9; для северных — 1,3 — 2,0 в зависимости от суровости климата.

Однако потолки бывают нестандартными, да и дополнительные теплопотери лучше учесть.

Уточненная инструкция выглядит так:

  • Базовое количество тепла — 40 ватт на кубометр отапливаемого объема.
  • Районные коэффициенты тоже используются.

Чем холоднее климат — тем больше потребность в тепле.

  • Окно на улицу добавляет к потребности в тепле 100 ватт. Дверь — 200.
  • Для расположения квартиры в углу дома, с двумя общими стенами с улицей, используется коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от материала стен.
  • Для частного дома коэффициент равен 1,5: внизу и вверху помещения не теплые квартиры соседей, а улица.

Давайте в качестве примера рассчитаем потребность в тепле помещения внутри частного дома размером 12х6,25х3,2 метра, расположенного в Крыму.

Базовое значение — 40 ватт х12х6,25х3,2=9600 ватт.

4 окна и две двери увеличат потребность в тепле до 9600+(4*100)+(2*200)=10400 ватт.

Частный дом заставит умножить значение на 1,5, а расположение в Крыму с его мягким климатом — на 0,7. 10400*1,5*0,7=10920 ватт.

С практической стороны лучше иметь небольшой запас по тепловой мощности и ориентироваться на 12 КВт. Автономное отопление всегда позволит отрегулировать климат в доме, сделав его комфортным.

Расчет количества секций и отопительных приборов

Здесь все просто:

  • Для конвекторов, пластинчатых и трубчатых радиаторов производители ВСЕГДА указывают тепловую мощность прибора целиком.
  • Для секционных радиаторов указывается мощность одной секции. Усредненное значение тепловой мощности — 180 ватт на секцию.

Чтобы посчитать необходимое количество, к примеру, алюминиевых секций для пресловутого частного дома, разделим потребность в тепле на теплоотдачу одной секции. Поскольку мы условились о некотором запасе, уравнение будет выглядеть так:

12000/180=67 секций.

Более точные данные о теплоотдаче секции можно найти на сайтах производителей.

Заключение

В видео в конце статьи вы найдете дополнительную информацию о критериях выбора и способах расчета радиаторов отопления. Теплых зим!

Подбор отопительных приборов

Проектирование отопительных систем
1. Подбор отопительных приборов
Для поддерживания необходимой температуры помещения требуется, чтобы в каждый момент времени теплопотери помещения покрывались теплоотдачей отопительных приборов. Отопительные приборы характеризуются площадью нагревательной поверхности, рассчитываемой для обеспечения требуемой теплоотдачи.

  • Количество тепла, отдаваемого помещению от нагревательного прибора, зависит от количества поступающей в прибор воды и ее температуры.

Каждый отопительный прибор характеризируется своей номинальной мощностью, т.е. количеством теплоотдачи через промежуток времен. Обычно номинальная мощность выражается в киловаттах (кВт) и указывается в паспорте прибора или таблицах подбора приборов.

  • Номинальная мощность отопительного прибора достигается только при определенных температурах подаваемой и возвратной воды. В каталогах для подбора радиаторов, их номинальная мощность обычно указывается при температурах воды 90/70 или 70/55 °С. Если условия работы приборов другие, надо учесть поправочный коэффициент, указанный в каталогах подбора.

Теплопотери помещений зависят от толщины материалов перегородок (стены, потолки, полы) и характеризуются коэффициентом термосопротивления:

Р = Т/λ , где Т – толщина перегородка в метрах, λ – коэффициент теплопроводности в Вт/м. град.

В большинстве стран Европы строительными нормами установленный
коэффициент термосопротивления Р = 5. Нетрудно посчитать требуемую толщину стен:

5= Т/0,87 Т= 5 × 0,87 =4,35м. для стен из белого кирпича
5 = Т/0,04 Т = 5 × 0,04 = 0,2м. для стен из минеральной ваты, полистирола.

В энергетическом балансе дома более 60% всей энергии израсходуется для отопления помещений, т.е. теплопотери неизбежно приходится уменьшать.
При подборе отопительных приборов можно пользоваться практикой проверенными методами:
1. для отопления домов старой постройки – мощность отопительных приборов подбираются с расчета 100 Вт для отопления площади одно квадратного метра
2. для домов новой постройки с теплоизолирующими материалами – 60 -70 Вт/м² Более точно мощность отопительных приборов можно определять и по объему помещений в Вт/м3

Колличество
наружных
пререгородок
Старые
окна
Современные
окна
Ванная комнатаКотельная
Современные постройки
1
2
3
30 Вт25 Вт50 Вт
37 Вт35 Вт60 Вт23 Вт
50 Вт40 Вт
Старые постройки
1
2
3
40 Вт33Вт65 Вт
48 Вт45 Вт80 Вт30 Вт
65 Вт52 Вт
  • если в помещении несколько отопительных приборов сумма их номинальных мощностей должна соответствовать требуемой мощности помещения.

При выборе вида и типа отопительного прибора учитывается назначение, архитектурная планировка и особенности теплового режима помещения, вид и системы отопления, технико-экономические и санитарно-гигиенические показатели приборов.

Читайте также:  Как сделать украшения для сада своими руками
Ссылка на основную публикацию