Глава V

Глава V. ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ

Трубопроводы в системе отопления выполняют важную функцию распределения теплоносителя по отдельным отопительным приборам. Они являются теплопроводами, задача которых состоит в передаче определенного расчетного количества тепла каждому прибору.

Система отопления представляет собой сильно разветвленную и сложно закольцованную сеть теплопроводов, по каждому участку которой должно переноситься определенное количество тепла. Выполнение точного расчета такой сети является сложной гидравлической задачей, связанной с решением большого числа нелинейных уравнений. В инженерной практике эта задача решается методом подбора.

В водяных системах количество принесенного тепла теплоносителем зависит от его расхода и перепада температуры при охлаждении воды в приборе. Обычно при расчете задают общий для системы перепад температуры теплоносителя и стремятся к тому, чтобы этот перепад был выдержан в двухтрубных системах — для всех приборов и системы в целом; в отднотрубных системах — для всех стояков. При известном перепаде температуры теплоносителя по теплопроводам системы должен быть подведен определенный расчетом расход воды к каждому отопительному прибору.

При таком подходе выполнить гидравлический расчет сети теплопроводов системы отопления значит (с учетом располагаемого циркуляционного давления) так подобрать диаметры отдельных участков, чтобы по ним проходил расчетный расход теплоносителя. Расчет ведется подбором диаметров по имеющемуся сортаменту труб, поэтому он всегда связан с некоторой погрешностью. Для различных систем и отдельных элементов допускаются определенные невязки.

В отличие от рассмотренного выше метода в настоящее время нашел широкое распространение, применительно к расчету однотрубных систем отопления, метод с переменным перепадом температуры воды в стояках, предложенный А. И. Орловым в 1932 г.

Принцип расчета заключается в том, что расходы воды в стояках не задаются заранее, а определяются в процессе гидравлического расчета исходя из полной увязки давлений во всех кольцах системы и принятых диаметров теплопроводов сети. Перепад температуры теплоносителя в отдельных стояках при этом получается различным — переменным. Площадь теп-лоотдающей/ поверхности отопительных приборов находится по температуре и расходу воды, определенным гидравлическим расчетом. Метод расчета с переменным перепадом температуры точнее отражает действительную картину работы системы, исключает необходимость монтажной регулировки, облегчает унификацию трубной заготовки, так как дает возможность избежать применения разнообразных сочетаний диаметров радиаторных узлов и составных стояков. Этот метод получил распространение после того, как в 1936 г, Г» И. Фихман доказал возможность применения при расчете теплопроводов систем водяного отопления усредненных значений коэффициентов трения и ведения всего расчета по квадратичному закону. Наиболее детально этот метод разработан Е. А. Белинким.

К содержанию книги: Отопление

Смотрите также :

При расчете, . Системы водяного отопления испытывают гидравлическим

Методы гидравлического расчета системы отопления.

Доброго всем времени суток! Сегодня я опишу как нужно делать гидравлический расчет системы отопления и что это вообще такое. Начнем с последнего вопроса.

Что такое гидравлический расчет и зачем он нужен?

Гидравлический расчет (далее ГР) — это математический алгоритм, в результате выполнения которого мы получим необходимый диаметр труб в данной системе (имеется ввиду внутренний диаметр). Кроме того, будет понятно какой нам необходимо использовать циркуляционный насос — определяется напор и расход насоса. Все это даст возможность сделать систему отопления экономически оптимальной. Производится он на основании законов гидравлики — специального раздела физики, посвященного движению и равновесию в жидкостях.

Теория гидравлического расчета системы отопления.

Теоретически ГР отопления основан на следующем уравнении:

Данное равенство справедливо для конкретного участка. Расшифровывается это уравнение следующим образом:

• ΔP — линейные потери давления.
• R — удельные потери давления в трубе.
• l — длина труб.
• z — потери давления в отводах, запорной арматуре.

Из формулы видно, что потери давления тем больше, чем она длиннее и чем больше в ней отводов или других элементов, уменьшающих проход или меняющих направление потока жидкости. Давайте выведем чему равны R и z. Для этого рассмотрим еще одно уравнение, показывающее потери давления от трения об стенки труб:

Это уравнение Дарси — Вейсбаха. Давайте расшифруем его:

• λ — коэффициент, зависящий от характера движения трубы.
• d — внутренний диаметр трубы.
• v — скорость движения жидкости.
• ρ — плотность жидкости.

Из этого уравнения устанавливается важная зависимость — потери давления на трение тем меньше, чем больше внутренний диаметр труб и меньше скорость движения жидкости. Причем, зависимость от скорости здесь квадратичная. Потери в отводах, тройниках и запорной арматуре определяются по другой формуле:

• ξ — коэффициент местного сопротивления (далее КМС).
• v — скорость движения жидкости.
• ρ — плотность жидкости.

Из данного уравнения также видно, что падение давления возрастает с увеличением скорости жидкости. Также, стоит сказать, что в случае применения низкозамерзающего теплоносителя также будет играть важную роль его плотность — чем она выше тем тяжелее циркуляционному насосу. Поэтому при переходе на «незамерзайку» возможно придется заменить циркуляционный насос.

Из всего вышеизложенного выведем следующее равенство:

Отсюда получаем следующие равенства для R и z:

Теперь давайте разберемся в том, как используя эти формулы рассчитать гидравлическое сопротивление.

Как на практике считают гидравлическое сопротивление системы отопления.

Часто инженерам приходится рассчитывать системы отопления на больших объектах. В них большое количество приборов отопления и много сотен метров труб, но считать все равно нужно. Ведь без ГР не получится правильно подобрать циркуляционный насос. К тому же ГР позволяет установить еще до монтажа будет ли работать все это.

Для упрощения жизни проектировщикам разработаны различные численные и программные методы определения гидравлического сопротивления. Начнем от ручного к автоматическому.

Приближенные формулы расчета гидравлического сопротивления.

Для определения удельных потерь на трение в трубопроводе используется следующая приближенная формула:

R = 510 4 v 1.9 /d 1,32 Па/м;

Здесь сохраняется практически квадратичная зависимость от скорости движения жидкости в трубопроводе. Данная формула справедлива для скоростей 0,1-1,25 м/с.

Если у вас известен расход теплоносителя, то есть приближенная формула для определения внутреннего диаметра труб:

Получив результат необходимо воспользоваться следующей таблицей для получения диаметра условного прохода:

Наиболее трудоемким будет расчет местных сопротивлений в фитингах, запорной арматуре и приборах отопления. Ранее я упоминал коэффициенты местного сопротивления ξ, их выбор делается по справочным таблицам. Если с углами и запорной арматурой все ясно, то вот выбор КМС для тройников превращается в целое приключение. Чтобы стало понятно о чем я говорю, посмотрим на следующую картинку:

По картинке видно, что у нас имеется целых 4 вида тройников, для каждого из которых будут свои КМС местного сопротивления. Трудность тут будет состоять в правильном выборе направления тока теплоносителя. Для тех кому очень нужно, приведу здесь таблицу с формулами из книги О.Д. Самарина «Гидравлические расчеты инженерных систем»:

Эти формулы можно перенести в MathCAD или любую другую программу и рассчитать КМС с погрешностью до 10 %. Формулы применимы для скоростей движения теплоносителя от 0,1 до 1,25 м/с и для труб с диаметром условного прохода до 50 мм. Такие формулы вполне подойдут для отопления коттеджей и частных домов. Теперь рассмотрим некоторые программные решения.

Программы для расчета гидравлического сопротивления в системах отопления.

Сейчас в интернете можно найти много различных программ для расчета отопления платных и бесплатных. Понятное дело, что платные программы обладают более мощным функционалом, чем бесплатные и позволяют решать более широкий круг задач. Такие программы имеет смыл приобретать профессиональным инженерам-проектировщикам. Обывателю, который хочет самостоятельно посчитать систему отопления в своем доме будет вполне достаточно бесплатных программ. Ниже приведу список наиболее распространенных программных продуктов:

• Valtec.PRG — бесплатная программа для расчета отопления и водоснабжения. Есть возможности расчета теплых полов и даже теплых стен
• HERZ — целое семейство программ. С их помощью можно рассчитывать как однотрубные так и двухтрубные системы отопления. Программа имеет удобное графическое представление и возможность разбивки на поэтажные схемы. Имеется возможность расчета тепловых потерь
• Поток — отечественная разработка, представляющая из себя комплексную САПР, которая может проектировать инженерные сети любой сложности. В отличии от предыдущих, Поток — платная программа. Поэтому простой обыватель вряд ли станет ей пользоваться. Она предназначена для профессионалов.

Есть еще несколько других решений. В основном от производителей труб и фитингов. Производители затачивают программы для расчета под свои материалы и тем самым в какой-то степени вынуждают покупать их материалы. Это такой маркетинговый ход и в нем нет ничего плохого.

Итоги статьи.

Расчет гидравлического сопротивления системы отопления дело прямо-таки не самое простое и требующее опыта. Ошибки здесь могут стоить очень дорого. Отдельные ветки и стояки могут не работать. По ним просто не будет циркуляции. По этой причине лучше чтобы этим занимались люди с образованием и опытом таких работ. Сами монтажники практически никогда не занимаются расчетами. Они везде стремятся делать одни и те же решения, которые работали у них ранее. Но то, что работало у другого человека не обязательно будет работать у вас. По этому настоятельно рекомендую обратиться к инженеру и сделать полноценный проект. На этом пока все, жду ваших вопросов в комментариях.

Гидравлический расчет системы водяного отопления

Самый быстрый и простой способ сделать гидравлический расчет системы отопления – это онлайн калькулятор. Не имея узкопрофильного образования, даже не стоит пытаться выполнить расчет в таблице Excel. Покупать специальную программу за большие деньги, естественно, тоже бессмысленно. Совет таков: если хотите избежать проблем, то сразу обратитесь к хорошему специалисту, которых на самом деле не так уж и много, так что будьте внимательны.

Что такое гидравлический расчет

Гидравлический расчет делают только для крупных контуров обогрева.

Принцип работы водяной системы отопления заключается в том, что по трубам и батареям циркулирует теплоноситель. Это жидкость (вода или антифриз) которая нагревается в котле и потом прогоняется по всему контуру циркуляционным насосом или благодаря силе гравитации.

Теплоноситель во время циркуляции встречает гидравлическое сопротивление. Кроме этого, жидкость немного останавливается из-за трения об стенки труб. Гидравлический расчет систем отопления выполняется для того, чтобы вычислить оптимальное значение сопротивления контура, при котором скорость теплоносителя будет в пределах нормы (2-3 м/с для герметичного контура). По заключению вычислений мы узнаем следующие ключевые параметры:

• диаметр труб для контура;
• мощность циркуляционного насоса;
• количество оборотов для регулировки балансировочных клапанов на каждом радиаторе.

Независимо от того где выполнялся гидравлический расчет системы отопления, на онлайн калькуляторе или в Excel, его пользу сложно переоценить. Так как одним выстрелом мы убиваем двух зайцев: контур работает, как часы и нет перерасхода средств, ведь мы точно будем знать оптимальные параметры элементов системы.

Гидравлический расчет нужно делать только для больших систем отопления, которые обогревают дома с площадью от 200 м. кв. Для маленьких контуров это необязательно.

Специалисты делают гидравлический расчет системы отопления в Excel таблице. Это очень сложный процесс, который под силу далеко не всем людям с профильным образованием, не говоря уже о дилетантах. Нужно разбираться в теплотехнике, гидравлике, знать основы монтажа и многое другое. Получить эти знания можно только в высшем учебном заведении. Есть специализированные программы для гидравлического расчета системы отопления. Но опять же работать с ними могут только люди, имеющие профильное образование.

Зачем нужна аксонометрическая схема

Аксонометрическая схема – это трехмерный чертеж системы отопления. Сделать гидравлический расчет отопления без нее просто нереально. В чертеже указывается:

• разводка труб;
• места уменьшения диаметра труб;
• размещение теплообменников и другого оборудования;
• места установки трубопроводной арматуры;
• объем батарей.

Для утепления часто используется Пенофол. Технические характеристики позволяют использовать его даже при высоких температурах, например, в парной.

О том, как правильно утеплить крышу гаража мы писали в этой статье.

От размера батарей зависит их тепловая мощность, которой должно хватить на обогрев каждого помещения. Чтобы подобрать радиаторы нужно знать теплопотери. Чем они больше, тем мощнее нужны теплообменники. Аксонометрия выполняется с соблюдением масштаба.

Методы гидравлического расчета

Как мы уже сказали, гидравлический расчет можно сделать на онлайн-калькуляторе, при помощи специальной программы или же в таблице Excel. Первый вариант подойдет даже для тех, кто ничего не понимает в теплотехнике и гидравлике. Естественно, что таким методом можно получить только приблизительные значения, использовать которые в больших и сложных проектах нельзя.

Пример аксонометрической схемы.

Программное обеспечение стоит очень дорого и покупать его на один раз смысла нет, а вот сделать таблицу в Excel можно без вложений. Выполнить расчет, можно используя разные формулы:

• теоретической гидравлики;
• СНИПа 2.04.02-84.

Но также может отличаться и метод вычислений: удельных потерь давления или характеристик сопротивления. Последний не может применяться для гравитационных систем с естественной циркуляцией теплоносителя. При монтаже маленьких двухтрубных контуров обогрева с принудительной циркуляцией достаточно придерживаться нескольких простых правил. Основные магистрали делаются из полипропиленовых труб с наружным диаметром 25 мм. Отводы к радиаторам выполняется из труб 20 мм. А о том, как подобрать насос мы писали здесь.

Пример гидравлического расчета в Excel

Сразу отметим, что ниже будет описан самый простой гидравлический расчет системы отопления. Пример расчета выполнен с использованием формул теоретической гидравлики для прямого трубопровода в горизонтальной плоскости длиною 100 м. Используется труба с наружным диаметром 108 мм, толщина стенки 4 мм.

Гидравлический расчет в Excel.

Для вычислений нам потребуются следующие исходные данные:

• расход воды;
• температура подачи и обратки;
• условный проход трубы;
• длина контура;
• шероховатость трубы;
• общий коэффициент сопротивления.

На примере гидравлического расчета системы отопления нам надо определить три основных критерия – это потери давления на трение (ПДТр), потери давления на местных сопротивлениях (ПДМС) и потери давления в трубопроводе (ПДТп). Все значения должны быть в Паскалях (Па). Ниже представленные формулы будут рассчитываться в кг/см. кв. Чтобы перевести кг/см. кв в Паскали умножаем на 9,18 и на 10 тыс.

Перед утеплением погреба в гараже нужно сделать качественную гидроизоляцию от грунтовых вод.

Если нет возможности утеплиться снаружи, теплоизоляция гаража укладывается изнутри. Далее тут.

Для вычисления ПДТр нам нужно характеристику гидравлического сопротивления умножить на дельту температур теплоносителя. Для расчета ПДМС нужно среднюю плотность воды умножить на ПДТр, коэффициент гидравлического трения и на 1 тыс. Затем полученное значение делим на 2, потом на 9,18 и на 10 тыс. Потери давления в трубопроводе вычисляются суммированием ПДТр и ПДТп.

Итоги

Чтобы сделать гидравлический расчет системы отопления используют программу, онлайн-калькулятор или таблицу Excel. На примере мы показали, что для человека без профильного образования сделать правильные вычисления невозможно. Поэтому лучший вариант – это заказать его у специалиста. Если дом маленьких, то расчет не нужен.

Понятие КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения

Оптимизация расходов на отопление напрямую связана с повышением эффективности работы всей системы. Добиться этого можно несколькими способами. Но специалисты рекомендуют сначала провести анализ и выявить наиболее существенные факторы, влияющие на этот показатель. На основе этих данных вычисляется фактический КПД котлов и систем отопления: обзор и способы увеличения этого показателя помогут снизить финансовую нагрузку при обслуживании.

Причины снижения КПД котлов отопления

Еще до того как повысить КПД батареи отопления, нужно определиться с этим параметром. Фактически он состоит из нескольких составляющих – эффективность работы котла, радиаторов и трубопроводов. Но кроме этого нужно учитывать величину тепловых потерь здания.

Поэтому, нужно сначала не думать – как увеличить КПД батареи отопления, а улучшить теплоизоляцию дома. Только уменьшив потери через стены и окна можно приступать к модернизации отопления. Ошибочно считается, что главным показателем системы является КПД газовых котлов отопления или их твердотопливных аналогов. Однако фактически полезное действие системы определяется по следующей формуле:

Q=Vпотр/Vпоступ

Где Q – показатель КПД, Vпотр – количество затрачиваемой энергии на нагрев теплоносителя, Vпоступ – фактическая передача тепла воздуху в помещении.

При анализе работы котла, в особенности газового типа, видно, что он функционирует не все время. Он должен поддерживать уровень нагрева теплоносителя на установленном тепловом режиме. За передачу энергии отвечают другие элементы системы – трубопроводы и радиаторы. Именно им в первую очередь нужно уделить внимание, так как КПД системы отопления на 80% зависит от их правильного функционирования.

Что нужно сделать, чтобы этот показатель изначально был максимальным:

• Выбрать низкотемпературный режим работы. При минимальной разнице нагрева воды после котла и в обратной трубе затраты на энергоноситель уменьшится;
• Использование электронных систем управления – термометров и программаторов. Они позволят автоматически изменять работу котла при колебаниях температуры в доме и на улице;
• Провести модернизацию элементов, чтобы выйти на максимальное КПД отопления в доме.

Все эти способы взаимосвязаны друг с другом. Поэтому при организации отопления нужно профессионально пойти к каждому этапу.

Во время проектирования системы нужно рассчитать ее основные параметры – тепловые потери, работу каждого узла и оптимальный температурный режим. Сделать это можно с помощью онлайн калькуляторов (высокая погрешность) или заказав услугу у специализированных расчетных бюро (точные данные).

Методы повышения эффективности работы котла

На первом этапе нужно правильно подобрать тип отопительного оборудования. Определяющими показателями для организации отопления с высоким КПД являются тип используемого топлива и мощность котла. Лучше всего себя зарекомендовали себя модели, работающие на газе.

Как видно из данных графика, существенного отличия при работе котла в нормальном режиме нет. Разница КПД для газовых котлов отопления возникает только в момент запуска до достижения требуемого температурного режима (50-70°С). Затем происходит стабилизация работы и показателя эффективности. Но для улучшения последней можно сделать следующие шаги:

• Разница между расчетной и фактической мощности котла не должна быть более 15%. Превышение значения приведет к неполному сгоранию газов, что еще больше увеличит расход топлива;
• Использование конденсационного фактора. Это незначительно повысит КПД у всей системы отопления. Однако стоимость конденсационных котлов отличатся от традиционных на 35-40%;
• Уменьшение тепловых потерь через дымоход. Увеличение КПД батареи отопления напрямую зависит от этого фактора.

Выполнив эти условия можно на 1-1,5 процента повысить эффективность работы отопительных приборов. Но лучше всего изначально приобретать подходящую модель кота, которая максимально соответствует параметрам всей системы.

Во время работы конденсационных котлов скапливаемую жидкость нельзя утилизировать в канализацию. Она имеет ряд вредных элементов, что скажется на работе автономной системы отчистки сточных вод.

Правила подключения радиаторов и их модернизация

Наибольший интерес представляют другие элементы – батареи и трубы. Для повышения КПД батареи отопления нужно изначально правильно подобрать соответствующую модель. В идеале она должна иметь максимальный показатель теплопроводности. Это относится к алюминиевым и биметаллическим батареям. Если взять КПД радиаторов отопления – таблица покажет существенные отличия от чугунных. Однако следует учитывать, что и остывание алюминиевых будет проходить намного быстрее. Этот материал не аккумулирует тепло. К тому же в чугунных происходит неравномерное распределение полученной энергии.

Для сравнения можно рассмотреть таблицу КПД радиаторов отопления стального типа.

Чем больше площадь батареи – тем быстрее будет нагреваться воздух в комнате. Но нужно учитывать степень остывания теплоносителя. Желательно, чтобы температурный режим работы радиаторов в доме был одинаков.

Методы подключения радиаторов

Определившись с этим параметром можно переходить к основным тонкостям увеличения КПД батареи отопления. Главным из них является способ подключения к системе. Лучше всего сделать соединение с системой с одной стороны прибора. Тогда теплоноситель продет полный цикл по батареи.

Но на практике такое сделать можно далеко не всегда. Поэтому предпочитают выбирать «золотую середину» – верхний подвод и нижнее подключение к обратной трубе. Такая методика имеет следующие преимущества:

• Можно добиться повышения КПД батареи отопления другими способами, компенсировав 2%;
• Оптимальная протяженность магистрали, что тоже сказывается на эффективности всей системы;
• Возможность установки крана Маевского и автоматического терморегулятора.

Перед приобретением определенной модели радиатора нужно узнать возможные варианты его подключения – верхний, нижний или боковой.

Установка радиаторов для максимального КПД

Главное правило монтажа радиаторов любого типа заключается в оптимальном нагреве помещения. Т.е. они должны находиться в той области комнаты, где тепловые потери будут максимальны. Это в первую очередь относится к оконным конструкциям.

Для того, чтобы сделать отопление с высоким КПД подоконник должен перекрывать верхнюю плоскость батареи на 2/3. Также нужно учитывать рекомендуемые расстояния от конструкции до стен и пола:

• От подоконника до верхней части секции – 100 мм;
• От поверхности пола до батареи – 120 мм;
• От задней панели радиатора до стены – 20 мм.

Таким образом можно обеспечить максимальное КПД всей системы отопления. Конвекционные потоки теплого воздуха будут частично задерживаться в области подоконника, нагревая стену и уменьшая тепловые потери через окно.

Для лучшей конвекции теплого воздуха можно установить вентилятор небольшой мощности.

Другие способы улучшения КПД системы отопления

Что еще можно сделать для улучшения КПД батарей в отопления и не только их? Нужно правильно подобрать теплоноситель. Несмотря на популярность антифризов, они имеют недостаток – пониженный показатель энергоемкости. Поэтому при отсутствии вероятности воздействия отрицательных температур на систему следует заполнять ее обычной дистиллированной водой.

Для повышения КПД газовых отопительных котлов старого образца заменяют горелку на более эффективную. Она не только снизит потребление газа, но и повысит безопасность работы котла. Это же относится и к возможной модернизации твердотопливных моделей отопительных приборов. Если в доме была поведена газовая магистраль – можно установить новую горелку. Рекомендуется приобретать модели, работающие как на газе, так на жидком топливе (дизеле, отработанном масле).

Сделать максимальное КПД для отопления в доме можно с помощью систематической прочистке труб. Для этого используют химический, гидравлический или комбинированный способы. Выбор зависит от материала изготовления трубопровода (пластик или металл) и степени загрязнения магистрали.

Установка отражающих экранов позади батарей также увеличит КПД всей системы отопления. Лучше всего использовать для того пенофол, на одну из сторон которого нанесен слой фольги. Даже простая чистка радиаторов от пыли и грязи путь и незначительно, но улучшит их теплоотдачу.

В видеоматериале можно ознакомиться с интересным способом самостоятельной организации отопления с высоким показателем КПД:

Теплоотдача алюминиевых радиаторов: как увеличить их мощность и правильно рассчитать количество секций с учетом теплопотерь

Каждый потребитель желает, чтобы при минимуме затрат на отопление, в его доме или квартире было уютно и тепло. В наше время это не глупые неосуществимые фантазии, а вполне достижимые цели, которые можно воплотить в жизнь, вооружившись определенными знаниями об устройстве отопительных систем и уровне теплопотерь в помещении. Например, зная, сколько кВт в 1 секции алюминиевого радиатора, можно заранее рассчитать необходимое количество с учетом площади помещения.

Особенности

Определяясь с тем, какой тип радиаторов установить в помещениях, потребители при сравнении оценивают следующие показатели:

• Тепловая мощность, от которой зависит, насколько уютно зимой будет в доме. Если сравнить способность металлов проводить тепло, то теплоотдача одной секции алюминиевого радиатора составляет 183 Вт, тогда как у аналога из чугуна – только 160 Вт.
• Рабочее давление, которое должно соответствовать напору теплоносителя в сети. Для батарей из алюминия показатель 20 Бар, а из чугуна – 9 Бар.
• Испытательное давление, благодаря которому потребитель узнает, какой силы гидроудары батарея сможет выдержать. Если продолжать сравнивать алюминий и чугун, то оно равно 30 Бар и 15 Бар соответственно.
• Вместительность, которая в свою очередь влияет на эффективность работы радиатора. Чем меньше теплоносителя в батарее, тем быстрее его нагреть, и тем меньше потребуется энергозатрат для этого. Так теплоносителя в одной секции алюминиевого радиатора помещается 0.27 л, а у чугунного аналога – 1.45 л.
• Масса одной секции или панели обогревателя.
• Способ подключения, от которого так же зависит КПД радиатора.

Если сравнивать продукцию, представленную сегодня на рынках тепловых устройств, то можно увидеть, что по большинству параметров выигрывают алюминиевые и биметаллические батареи отопления.

Технические параметры

При рассмотрении конструктивных особенностей батарей из алюминия, нужно учесть:

• Межосевое расстояние, которое указывает на разницу между верхним и нижним коллекторами. Например, мощность алюминиевых радиаторов отопления с межосевым расстоянием 500 мм составляет 183-190 Вт, что делает их наиболее привлекательными в глазах потребителей, тогда как аналогичное изделие с показателем 350 мм – всего 139 Вт.
• Количество секций в готовом радиаторе может отличаться в разных моделях, но чаще всего производители выпускают изделия, оснащенные десятью элементами.
• Способ изготовления алюминиевого радиатора так же важен. Например, литые секционные версии пользуются большим спросом благодаря своей прочности, и могут устанавливаться даже в домах с централизованным отоплением. Радиаторы, изготовленные методом экструдирования, пригодны исключительно для автономного обогрева, так как их детали соединены при помощи пайки, что не так надежно, как литье.
• Важно учитывать, какую температуру выдерживают алюминиевые радиаторы. Как правило, производители чаще всего указывают +90, а в некоторых моделях даже +110 – 120градусов, тогда как нагрев в самой системе редко превышает +70. Это означает, что мощность, указанная изготовителем в техпаспорте, не соответствует действительности.

Каждый из перечисленных параметров важен, чтобы произвести правильные расчеты их мощности и установить нужное количество секций.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов: заявленная и реальная

Многолетний опыт использования батарей из алюминия показал, что заявленные в техпаспортах изделий параметры недотягивают до реальных цифр. Это не означает, что производители врут, просто они не упоминают, что данные показатели действительны в идеальных условиях эксплуатации, чего в жизни, как правило, не бывает.

Например, теплоотдача алюминиевых радиаторов, которая указывается в документах, может соответствовать истине, если между температурой воздуха и теплоносителя существует разница в 70 градусов. То есть, формула, по которой эти параметры вычисляются, выглядит следующим образом:

(tобратки+ tподачи): 2 – tвоздуха = 70 градусов

Если в техпаспорте указана мощность алюминиевого радиатора 200 Вт при разнице температур 70 °С, то при комнатной температуре +22 °С расчеты получатся следующие:

(tобратки +tподачи) = (22 + 70)х2 = +184 градуса.

Так как по гостам разница температуры в подаче и обратке не должна превышать 20 градусов, то их значение можно высчитать так:

Температура теплоносителя в подающей трубе равна 184:2 +10 = 102 градуса.

В обратной трубе она будет соответствовать 184:2 – 10 = 82 °С.

Исходя из этих вычислений, секция алюминиевого радиатора будет отдавать тепла на 200 Вт, а воздух в помещении прогреется до +22 только в случае, если температура теплоносителя равна 102 градусам. Это нереально, так как максимальный нагрев, который обеспечивают современные котлы – 80-90 градусов, а значит, указанная в техпаспорте мощность 200 Вт не соответствует истине.

Чтобы разобраться, какова реальная тепловая мощность алюминиевых радиаторов отопления, существует таблица с понижающими коэффициентами. Достаточно умножить параметры, указанные в документах, на соответствующие им коэффициенты, и будет получена реальная мощность обогревателя.

Что следует учесть при проведении расчетов мощности?

Проведение вычислений касаемо мощности батарей отопления – это важное дело, требующее внимания к деталям. Например, мало посчитать, какой теплоотдачей должен обладать обогреватель, чтобы нагреть помещение по всей его площади. В данном вопросе нужно учесть такие факторы, как:

• Способ подключения батареи к теплосети. Если она подсоединена перекрестным способом, то теплопотери составят всего 2%, тогда как при нижнем они увеличатся до 13%, а при однотрубной системе отопления – до 20%.
• Следует учесть регион проживания с учетом периода самых низких температур в году.
• Расчет секций алюминиевого радиатора по теплопотерям не возможен без выяснения качества теплоизоляции здания. Если взять за пример частный дом, то придется учесть в расчетах следующие показатели:
• Наличие дымохода «съедает» 10% тепла.
• Кровля приносит потерь на 20%.
• Неутепленные стены и окна по 30% каждые.
• Подвал заберет 10% тепла.

Подобные потери можно сократить, если утеплить стены, сделать качественное остекление и провести отопление на чердак и в подвал.

• Если окно в помещении выходит на север, то при подсчете мощности радиатора и количества его секций нужно к результату прибавить 10%.
• Местоположение радиатора или использование экрана так же влияют на показатели.
• Нужно точно знать, какая площадь отопления нагревается одной секцией алюминиевого радиатора. Эти данные можно получить из техпаспорта изделия.

Только учтя все нюансы, можно произвести действительно правильные расчеты мощности батареи. Если какие-то параметры определить сложно, то стоит прибавить к результату 20-30% и установить термостат, что точно лишним не будет.

Как увеличить КПД?

В том случае, если батареи уже смонтированы и не оправдали надежд своего владельца на качественное тепло, можно предпринять действия по увеличения их мощности.

• Начать можно с уборки. Мало кто знает, что обыкновенная пыль снижает теплоотдачу конструкции до 20-25%.
• Если этого оказалось мало, нужно пригласить сантехников, чтобы они прочистили алюминиевые радиаторы внутри.
• На целых 15% можно увеличить теплоотдачу алюминиевого радиатора, покрасив его в темный цвет.
• Установка теплоотражающего экрана за радиатором будет направлять тепло в помещение, а не нагревать стену. Лучше купить готовую модель, но можно воспользоваться и обычной фольгой или металлическим листом. Последний наиболее предпочтителен, так как не только отразит тепло, но и, нагревшись сам, будет делиться им с окружающими.
• Можно увеличить площадь алюминиевых радиаторов, изготовив из такого же металла кожухи. Они, нагреваясь, будут долго отдавать тепло, даже если отопление временно отключат.
• Наращивание секций в батарее так же способствует увеличению ее мощности.

Если применить хотя бы один из этих вариантов, то КПД обогревателей увеличится минимум на 10%, снизив при этом энергозатраты.

Теплоотдача – это самый важный показатель, который нужно учитывать при установке алюминиевых радиаторов. Правильно рассчитав и учтя все факторы, влияющие на него, в помещении можно создать микроклимат, который будет, не только приятен людям, но и позитивно отразится на их здоровье.

Как увеличить эффективность батареи отопления – экран и вентилятор – Блог Stroyremontiruy

Один из основных факторов комфорта в зимнее время – это тепло в доме, спорить с этим будет только полный аскет. К сожалению, радиаторы не всегда обеспечивают должный уровень тепла, поэтому сегодня мы расскажем как поднять эффективность батареи отопления, проще говоря, как увеличить её КПД, чтобы в квартире стало теплее.

Советы и действия

Увеличить КПД батареи поможет:

1. — Установка за радиатором теплоизоляционного экрана,
2. — Установка под батареей вентилятора,
3. — Покраска радиатора в тёмный цвет,
4. — Увеличение количества секций (не подходит для зимы).

Прежде чем приступать к этим действиям проверьте помещение тепловизором – он укажет проблемные места, откуда тепло уходит из квартиры. Бесполезно поднимать КПД радиатора, если «сифонят» окна или имеются другие места, пропускающие в дом холод. Тепловизор укажет на холодные участки стен и окна, сначала их надо устранить.

Теплоизоляционный экран

Оптимальный вариант для повышения эффективности батареи – это установка за радиатор фольгированного теплоизоляционного экрана. Он должен быть больше периметра батареи на 5–10 см. Экран бывает белым (алюминиевый цвет) и чёрным. Первый отражает тепловое излучение в сторону комнаты, второй нагревается сам и передаёт тепло в помещение, плюс не даёт радиатору греть стену.

Обязательно устанавливайте экран теплоизоляционным слоем к стене. Оптимальный вариант крепления жидкие гвозди. Вырезайте экран по размеру, каплями нанесите на обратную сторону жидкие гвозди и прикрепляйте отражатель к стене. Повышение температуры на 2-4 градуса, в зависимости от количества секций и уровня подачи теплоносителя.

Вентиляторы

Второй вариант повышения КПД батареи – это установка под радиатор вентилятора. Кулер будет разгонять тепло по дома и поможет поднять температуру в комнате на 2–3 градуса. Не ставьте мощный вентилятор, подойдёт обычный кулер от системного блока компьютера. Он потребляет минимум энергии и достаточно эффективен, тихо при этом работая.

Умельцы делают так – берут старый системный блок, ставят его возле батареи, выводят наружу кулер и закрепляют его снизу радиатора. Так тепло отлично разгоняется, а счётчик электричества не сходит с ума от нагрузки.

Темный цвет

Если покрасить радиатор в тёмный цвет, то КПД теплоотдачи увеличится – это закон физики. Большой прибавки по теплу не даст, но на 1–2 градуса комнатную температуру поднимет. Красить надо не только внешние грани батареи, а весь радиатор полностью, краску желательно подбирать термостойкую.

Недостаток один – темный радиатор портит вид комнаты, да и покрасить можно только старую конструкцию из чугуна – прокрашивать новый биметалл не дело. Способ проверен и работает, так что не ищите в нём экстрима.

Добавление секций

Вариант работает на 100% – чем больше площадь радиатора, тем лучше нагрев помещения. Проблема в том, что зимой секций не добавить, да и летом для этого нужен сварщик и разрешение ЖЭКа.

Не надо пытаться установить максимум секций для маленькой комнаты с хорошей теплоизоляцией стен – так вы найдёте другую проблему – не будете знать как избавиться от лишнего тепла и станете спать с приоткрытым на проветривание окном.

Для владельцев коттеджей, страдающих от холода в доме, рекомендуем проверить качество подачи теплоносителя от котла к системе отопления. Если проблема в этом, то поставьте дополнительный насос и проблема растает, как Снегурочка под лучами мартовского солнца.