Ювелирное обозрение

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

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

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

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

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

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

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

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

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

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

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

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

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

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

Порядок расчета теплоотдачи

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

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

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

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

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

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

Сравнение по тепловой мощности

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

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

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

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

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

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

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

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

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

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

Сравнение по другим характеристикам

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

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

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

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

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

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

Заключение

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

Если правильно выбрать тип отопительного прибора, то его последующее использование не вызовет никаких существенных затруднений. Рассмотрим, какие параметры радиаторов действительно являются значимыми и что надо сделать, чтобы самостоятельно правильно произвести оснащение помещения выбранным оборудованием.

Общие параметры современных отопительных приборов

Вначале определим изделия, которые войдут в список для сравнительного анализа:

• Стальные радиаторы в виде наборов пластин сегодня применяются редко. Они не устраивают современных потребителей по эстетическим и техническим параметрам. Поэтому их мы изучать в данной статье не станем.
• Чугунные приборы, несмотря на солидный возраст такого конструкторского решения, высоко ценятся потребителями за надежность и долговечность. Некоторые новые модели таких изделий создаются с использованием элементов технологии художественного литья. Их не надо прятать за специальными декоративными экранами, так как они способны быть настоящими украшениями разных по стилю интерьеров.
• Алюминиевые радиаторы – самый массовый вид техники для отопления. Их необходимо изучить обязательно.
• Биметаллические приборы появились на рынке сравнительно недавно, но их популярность постепенно растет. В них гармонично использованы полезные свойства двух разных материалов.

Следующая таблица содержит в себе основные параметры по отобранным видам радиаторов. Их объединяет то, что все они состоят из отдельных частей. Такая особенность позволяет создавать такой радиатор, мощность которого в точности будут соответствовать требованиям пользователя.

Следующие данные сгруппированы для изделий с разными расстояниями между осями секций (350 и 500 мм). Это сделано для того, чтобы сравнение было объективным.

Параметр/ вид прибора отопления

Чугунные

Биметаллические

Алюминиевые

350

500

350

500

350

500

Тепловая отдача (мощность), Вт (значение для одной секции радиатора)

Давление рабочее/максимально допустимое, Бар

Объем в литрах одной секции

Масса одной секции, кг

Какие критерии необходимо учитывать при выборе

Если использовать приведенные выше данные, то можно сделать вывод о наибольшей эффективности радиаторов, созданных из двух металлов. В них мощность единичной секции самая большая. Внутренний каркас, набор труб изготовлен из прочной стали. Внешняя оболочка – из легкого, хорошо проводящего тепло алюминия. Эти изделия действительно хороши. Их вполне можно использовать, как в городских многоэтажках, таки и в частных коттеджах. Но следует учитывать, что усложнение конструкции заставляет выбирать тщательно производителя, способного обеспечить безупречное качество. Такая продукция от известного бренда будет стоить дороже. Коррозийная устойчивость таких приборов определяется экспертами, как не высокая. Именно поэтому рекомендуется не удалять теплоноситель из них на длительное время.

Алюминиевые секции лишь немного уступают биметаллическим аналогам. Они стоят дешевле. Их легкий вес облегчает перевозку, монтаж, выполнение иных операций. Главными недостатками являются:

• низкая стойкость к кислотным растворам;
• возникновение электрохимической разрушительной коррозии при контакте с другими металлами;
• сравнительно быстрое образование газов внутри и необходимость регулярного удаления воздуха из системы.

Чугунные радиаторы менее иных чувствительны к качеству теплоносителя, его загрязненности механическими примесями. Их можно комбинировать с любыми трубами системы отопления без ограничений. Ограничениями для использования являются следующие факторы:

• высокая инерционность;
• крупный вес;
• низкая сопротивляемость гидравлическим ударам;
• сравнительно большой объем.

Как рассчитать систему отопления для определенного объекта недвижимости

Когда учтены все индивидуальные особенности, предстоит правильно рассчитать количество секций, которое необходимо для обогрева определенного помещения. Для этого можно использовать расчет, в котором на 1 куб. м. жилого помещения будет достаточно 40 Вт тепловой мощности (для южной стороны зданий можно уменьшить это значение на 4-6 Вт).

Этот параметр будет точен, если изоляция стен, пола и потолка соответствует современным требованиям. Разумеется, понадобится устранить щели и другие дефекты в оконных и дверных блоках. В кухне и других комнатах, где предполагается частое проветривание надо сделать небольшой запас количества секций (увеличить мощность на 15-20%).

Для более точного расчета надо учитывать специальные поправочные коэффициенты, которые приводят производители радиаторов отопления в технической документации. Дело в том, что указанные выше цифры справедливы для случая, когда теплоноситель в подающей магистрали имеет температуру +105°С, а в «обратке» – ровно +70°С. Такие значения при наличии индивидуального газового котла не используются. Более того, следует учитывать температуру окружающей среды.

Действительная теплоотдача алюминиевых и биметаллических радиаторов (мощность секции) может отличаться на десятки процентов в зависимости от конкретных условий эксплуатации. Именно поэтому, даже при расчете системы отопления с поправочными коэффициентами, практики-специалисты советуют увеличить полученное значение на 10-15%.

Не трудно сделать общий вывод о том, что для правильного выбора радиатора придется в каждом конкретном случае учитывать имеющиеся особенности объекта недвижимости, соответствующей инженерной системы. Так, например, высокая инерционность чугунного изделия может быть полезной. При отключении она гораздо дольше сохранит тепло по сравнению с иными батареями. Но такое изделие обладает слишком большим весом. Его трудно будет монтировать на стенах из газосиликатных блоков, в каркасных зданиях.

Мощность секции – важный, но не определяющий параметр. Для точного определения с покупкой радиатора необходимо внимательно изучать все упомянутые выше факторы.

Теплоотдача при установке алюминиевых радиаторов является определяющим фактором при выборе лучшего варианта. Современный выбор предлагает радиаторы производителей из различных материалов, но не стоит останавливать свое решение на чем-то конкретном без предварительных грамотных расчетов.

Правильно рассчитав теплоотдачу с учетом всех факторов, оказывающих на нее влияние, можно обеспечить нужную температуру помещения и правильную циркуляцию воздуха, которая положительно отразится на настроении и здоровье, находящихся в ней людей.

От чего зависит теплоотдача алюминиевого радиатора

Виды алюминиевых радиаторов:

• Стальные – у них низкие технические характеристики, почти уже не представлены на современном рынке и не пользуются спросом.
• Чугунные по-прежнему высоко оценивают по критериям надежности. Долговечны, многие новые модели эстетично представлены с элементами художественного литья. Такие батареи впишутся в любой дизайн, нет необходимости скрывать их неэстетический вид за экранами.
• Алюминиевые – на данный момент самый востребованный вид по техническим характеристикам и ценовой доступности. Отличаются высокой эффективностью и имеют ряд преимуществ.
• Биметаллические – новое поколение, появились совсем недавно, но уже активно пользуются потребительским спросом. Благодаря качеству и составу из двух металлов являются самыми мощными по эффективности.

Не стоит выбирать батарею только по параметрам тепловой мощности. В различных теплосетях показатели рабочего давления будут отличаться, в частных домах давление хладагента около — 2-3 Бар, в квартирах при централизованной системе составляет 5-15 Бар и разнится от этажности.

Скачки давления системы отопления могут повредить неправильно выбранный радиатор, поэтому сравнение стоит провести с учетом прочности отопительного устройства.

Важные характеристики, учитываемые при подборе:

• Мощность при выработке тепла;
• Допустимые параметры давления;
• Внутренний объем емкости радиатора;
• Масса батареи.

Вес радиатора и объем емкости должны учитываться при установке в частных домах. Зная количество воды, проходящее через систему отопления, легко произвести расчет расхода тепловой энергии во время нагревания.

Масса прибора повлияет на выбор крепежа и способа его крепления к стене. В зависимости от материала, из которого она сделана. Например, если стена выполнена из шлакоблоков или бетона, а масса батареи из-за количества секций большая, то и крюк должен быть в состоянии удержать ее вес.

Достоинства алюминиевых радиаторов:

• большая площадь изделия, обеспечивающая лучший теплообмен;
• небольшая масса и легкий вес;
• высокая теплоотдача;
• соперничают по прочности со стальными и чугунными батареями;
• не нуждаются в покраске и соответствуют современному дизайну интерьеров;
• быстро нагреваются, чем существенно экономят топливо.

Производят батареи из алюминия с помощью литья каждой секции и, как заявляет производитель, выдерживают давление в 15-20 атмосфер. Радиаторы со склеенными в процессе производства секциями — экструдированные — выдерживают нагрузку до 40 атмосфер, но не отличаются прочностью, особенно в местах присоединения.

Секций можно добавить любое количество, они легко присоединяются, но при центральной системе отопления не стоит формировать слишком сложные конструкции.

Теплоотдача одной секции способна отапливать 1,2 куб. м пространства – примерно 120 Вт при температуре 45-50 °C. Сэкономить на электроэнергии позволяет наличие регулятора теплопотока, который изначально предусмотрен в комплектации производителя.

При монтаже не допускается использование медных или стальных комплектующих и труб, это может спровоцировать коррозию.

Увеличить КПД уже смонтированы батарей можно с простых методов — прочистки или перекраски батарей в темные цвета. До 25 процентов увеличит теплоотдачу установка экрана позади радиатора, можно приобрести готовый вариант экрана или же воспользоваться фольгой.

Еще один эффективный вариант — изготовление металлического кожуха, который будет отдавать тепло, полученное при нагреве, даже с уже выключенным отоплением. Мощность батарей можно увеличить, добавив количество секций, результат – повышение теплоотдачи минимум на 10 процентов.

При всех этих положительных параметрах и высоком качестве у алюминиевых батарей низкая цена, что обуславливает положительные отзывы и спрос среди потребителей.

Расчет теплоотдачи радиатора из алюминия

Для расчета теплоотдачи нужно узнать необходимую мощность для обогрева помещения. Затраченное тепло определяют: размер тепла на обогрев 1 м3 помещения составляет 35-40 Вт/м3 это значение умножается на охват помещения.

Внимание! Расчеты приблизительные и служат для примерного ориентирования при выборе радиатора из алюминия.

При расчете используются, указанные в техпаспорте радиатора из алюминия, параметры для расчета теплоотдачи для 1 секции: если фактическая мощность секции при DT = 70, то при температуре помещения 19-20ºС вырабатывается тепло при внутренней температуре батареи 110 ºС, а в обратке 70 ºС.

Ориентируясь на эти данные, видно, что теплоотдача одной секции алюминиевого радиатора с межосевым размером 500 мм и прежней температуре – 200 Вт. Температуры такого уровня обычно не используются, из-за этого мощность отдачи будет меньше.

Аналогичен расчет теплоотдачи алюминиевых радиаторов с межосевым размером 350 мм на квадратный метр помещения.

Узнать приближенное к реальному значение теплового поток можно, посчитав DT:

DT = ((Тº поступающей воды + Тº в обратке) / 2) – Тº комнаты

Число, полученное в результате формулы расчета показателей теплоотдачи алюминиевых радиаторов отопления, умножается на коэффициент, приведенный в таблице ниже.

Следуя формуле, где температура помещения 18 ºС, добавив данные теплоносителя, решение будет ((70 + 60) / 2) – 18 = 49,5. Где результат умножается на поправочный коэффициент 0,65, умножаемый на тепловой поток 204 х 0.65 = 132.6 Вт. По данному результату собирается необходимое количество секций.

Недостатки алюминиевых радиаторов

Ограничения к материалу, с которым могут соединяться алюминиевые радиаторы, требовательность к компонентам теплоносителя и однотипность в размерах — их главные недостатки. Проблемы, связанные с возникновением коррозии, можно предотвратить применением оксидной пленки и обработке противокоррозиными агентами во время установки.

Этот вид батарей плохо переносит гидроудары центральной отопительной системы, поэтому рекомендуется к установке в частных домах, а не квартирах.

Чтобы не ошибиться с выбором отопительной системы, стоит воспользоваться консультацией специалиста или нашими примерами расчетов и таблицей.

У алюминиевых батарей много положительных качеств, а также ряд недостатков. Спрос к ним не угасает, благодаря цене и высокому уровню теплоотдачи. При покупке стоит отдать предпочтении отечественным производителям, они учитывают при производстве качество воды, которая повлияет на срок эксплуатации.

На нашем сайте представлен большой выбор качественных алюминиевых радиаторов, посмотрите!