Skutečný odvod tepla různých typů topných těles je často diskutován na stavebních fórech. Účastníci argumentují, které baterie jsou lepší z hlediska tepelného výkonu - litinové, hliníkové nebo ocelové panely. Pro objasnění tohoto problému se navrhuje vypočítat výkon různých topných zařízení a porovnat radiátory pro přenos tepla.
Jak správně vypočítat skutečný odvod tepla z baterií
Nejprve si prostudujte technický list baterie. V něm určitě najdete požadované parametry - tepelný výkon jedné sekce nebo celý panel radiátoru určité velikosti. Nespěchejte, abyste obdivovali vynikající výkon hliníkových nebo bimetalických ohřívačů, číslo uvedené v cestovním pase není konečné a je třeba jej upravit, pro který je třeba vypočítat přenos tepla.
Nesprávný úsudek: výkon hliníkových radiátorů je nejvyšší, protože přenos tepla mědi a hliníku je nejlepší mezi kovy. Tepelná vodivost hliníku je opravdu vysoká, ale proces přenosu tepla závisí na mnoha faktorech. Druhá nuance: topná zařízení jsou vyrobena ze siluminu - slitiny hliníku s křemíkem, jehož výkon je mnohem nižší.
Přenos tepla specifikovaný v pasu ohřívače odpovídá pravdě, když rozdíl mezi průměrnou teplotou chladicí kapaliny (tpodání + tzpět) / 2 a vzduch v místnosti je 70 ° С. Hodnota se nazývá teplotní hlava, označená Δt. Vypořádací vzorec:
Nahraďte známou hodnotu teplotní hlavy a získejte následující rovnici:
(tpodání + tnávrat) / 2 - tvzduch = 70 ° C
Odkaz. V dokumentaci produktů od různých společností lze parametr Δt označit odlišně: dt, DT a někdy se jednoduše zapíše „při teplotním rozdílu 70 ° C“.
Jaký přenos tepla získáme, pokud se v dokumentaci pro bimetalický radiátor uvádí: tepelný výkon jedné sekce je 200 W při DT = 70 ° C? Stejný vzorec pomůže pochopit, nahradíme do něj hodnotu pokojové teploty +22 ° C a výpočet provedeme v opačném pořadí:
(tpodání + tzpětný tok) = (70 + 22) x 2 = 184 ° С
Vzhledem k tomu, že teplotní rozdíl v přívodním a zpětném potrubí by neměl překročit 20 ° C, určujeme jejich hodnoty následovně:
- tpřívod = 184/2 + 10 = 102 ° C;
- tnávrat = 184/2 - 10 = 82 ° C
Nyní je zřejmé, že 1 část bimetalického radiátoru z příkladu poskytne 200 W tepla, za předpokladu, že voda v přívodním potrubí je ohřátá na 102 ° C a teplota vzduchu v místnosti je až +22 ° C.
První podmínka není proveditelná, protože moderní domácí kotle se ohřívají na 80 ° C (maximum). To znamená, že sekce chladiče se nikdy nevzdá deklarovaných 200 wattů tepla. A teplota chladicí kapaliny v systému soukromého domu zřídka stoupá nad 70 ° C, pak DT = 38 ° C, a ne 70 stupňů. To znamená, že skutečný přenos tepla zařízení je dvakrát nižší než cestovní pas.
Postup výpočtu přenosu tepla
Skutečná síla topné baterie je tedy mnohem menší než deklarovaná, ale pro její výběr je nutné pochopit, kolik. Existuje jednoduchý způsob: použití redukčního koeficientu na pasovou hodnotu tepelné energie ohřívače. Níže je tabulka koeficientů, kterými je vynásoben deklarovaný přenos tepla radiátoru v závislosti na současné hodnotě DT:
Algoritmus pro výpočet skutečného přenosu tepla topných zařízení pro vaše individuální podmínky je následující:
- Zjistěte, jaká by měla být teplota v domě a voda v systému.
- Nahraďte tyto hodnoty ve vzorci a vypočítejte vaši teplotu Δt.
- V tabulce najděte koeficient odpovídající zjištěné DT.
- Vynásobte pasovou hodnotu přenosu tepla baterií.
- Spočítejte počet sekcí nebo celých topných spotřebičů pro vytápění místnosti.
Ve výše uvedeném příkladu bude tepelný výkon 1 sekce bimetalického radiátoru 200 W x 0,48 = 96 W. Přibližně 1 000 W tepla nebo 1 000/96 = 10,4 × 11 sekcí bude použito k vytápění místnosti o velikosti 10 m² (zaokrouhleno nahoru).
Předložená tabulka a výpočet přenosu tepla baterií by se měly použít, pokud je v dokumentaci uvedeno Δt rovné 70 ° С. Stává se však, že výrobní společnosti dávají energii radiátoru pro jiné podmínky, například při Δt = 50 ° С. Pak nemůžete použít koeficienty, je snazší vytočit požadovaný počet sekcí podle charakteristiky pasu, vezměte si jejich počet pouze s jedním a polovičním okrajem.
Odkaz. Mnoho výrobců uvádí hodnoty přenosu tepla za těchto provozních podmínek: tpřívod = 90 ° C, tnávratnost = 70 ° C, tvzduch = 20 ° C, což odpovídá právě Δt = 50 ° C
Porovnání tepelné energie
Pokud jste pečlivě prostudovali předchozí část, měli byste pochopit, že přenos tepla je do značné míry ovlivněn teplotou vzduchu a teplonosiče a tyto parametry jsou málo závislé na samotném radiátoru. Ale je tu ještě třetí faktor - plocha výměny tepla, zde hraje design a tvar výrobku velkou roli. Jasné srovnání ohřívače ocelových panelů s litinovou baterií nebude fungovat, jejich povrchy jsou příliš odlišné.
Čtvrtým faktorem ovlivňujícím přenos tepla je materiál, ze kterého je ohřívač vyroben. Porovnejte sami sebe: 5 sekcí hliníkového chladiče GLOBAL VOX o výšce 600 mm poskytne 635 wattů při DT = 50 ° C. Litinová retro baterie DIANA (GURATEC) pro 5 sekcí stejné výšky přenese do místnosti pouze 530 W za podobných podmínek (Δt = 50 ° C). Tato data jsou zveřejňována na oficiálních webových stránkách výrobců.
Poznámka. Výkonové charakteristiky ohřívačů hliníku a bimetalu se liší jen málo, nemá smysl je srovnávat.
Můžete se pokusit porovnat hliník s ocelovým deskovým radiátorem tím, že vezmete nejbližší velikost rámu vhodnou pro rozměry. Délka baterie 5 hliníkových profilů GLOBAL o výšce 600 mm bude přibližně 400 mm, což odpovídá ocelovému panelu KERMI 600 x 400.
I když vezmeme třířadý ocelový panel (typ 30), dostaneme 572 W při Δt = 50 ° C proti 635 W pro 5dílný hliník. Také si všimněte, že zářič GLOBAL VOX je mnohem tenčí, hloubka zařízení je 95 mm a panely KERMI jsou téměř 160 mm. To znamená, že vysoký přenos tepla hliníkových profilů umožňuje zmenšit rozměry ohřívače.
V individuálním vytápěcím systému soukromého domu budou baterie stejné energie vyrobené z různých kovů fungovat odlišně. Proto je srovnání docela předvídatelné:
- Výrobky z bimetalu a hliníku se rychle zahřívají a ochladzují. Dávají více tepla v průběhu času a ochlazují vodu, která se vrací do systému silněji.
- Ocelové panelové radiátory zaujímají průměrnou pozici, protože ne tak intenzivně přenášejí teplo. Jsou však levnější a snáze se instalují.
- Nejinertnější a nejdražší jsou litinové ohřívače, které se vyznačují dlouhým zahříváním a chlazením, což způsobuje mírné zpoždění v automatickém řízení průtoku chladicí kapaliny termostatickými hlavicemi.
Závěr je jednoduchý: bez ohledu na to, z jakého materiálu je radiátor vyroben. Hlavní věcí je vybrat správnou baterii pro napájení a design, který vyhovuje uživateli. Obecně pro srovnání není na škodu seznámit se se všemi nuancemi provozu konkrétního zařízení a také o tom, kde je lepší instalovat.
Porovnání s jinými charakteristikami
Jedna vlastnost výkonu baterie - setrvačnost - již byla zmíněna výše. Aby však srovnání topných těles vypadalo objektivně, je třeba kromě přenosu tepla zohlednit i další důležité parametry:
- pracovní a maximální tlak nosiče tepla;
- množství uzavřené vody;
- hmotnost.
Mezní hodnota pracovního tlaku určuje, zda lze topné těleso instalovat do vícepodlažních budov, kde výška vody stoupající síťovými čerpadly může dosáhnout stovek metrů. Parametr nehraje roli pro soukromé domy, kde je tlak v systému nízký, maximálně 3 Bar.
Porovnání kapacity radiátorů může poskytnout představu o celkovém množství vody v síti, které bude muset být vytápěno. Při výběru místa instalace a způsobu montáže baterie je důležitá hmotnost produktu.
Jako příklad je níže uvedena srovnávací tabulka charakteristik různých topných radiátorů stejné velikosti:
Poznámka. V tabulce je akceptováno topení z 5 sekcí pro 1 jednotku, s výjimkou oceli, která je jediným panelem.
Závěr
Porovnáme-li výrobky od široké škály výrobců, stále se ukáže, že hliníkové radiátory drží první místo z hlediska přenosu tepla a dalších charakteristik. Bimetalické zvítězí pracovním tlakem, ale stojí dražší, není vždy vhodné je koupit. Ocelové baterie jsou spíše rozpočtovou variantou, ale litinové jsou naopak určeny pro znalce. Pokud neberete v úvahu cenu sovětských litinových "harmonik" MC140, pak jsou retro radiátory nejdražší ze všech existujících.