Розрахунок теплової потужності радіаторів
Як вже неодноразово згадувалося, що тепло, яке передається радіаторами повітрю приміщення, повинно компенсувати тепловтрати приміщення і в спрощеному вигляді це відповідає тому, що на кожні 10 м² площі приміщення потрібно встановлювати радіатори тепловою потужністю не менше 1 кВт. На практиці, цей показник збільшують ще на 15%, т. Е. Отриману потужність радіаторів множать на коефіцієнт 1,15. Існують більш точні розрахунки необхідної потужності радіаторів, якими керуються фахівці, але для грубої оцінки та запропонованого методу досить. При цьому методі розрахунку радіатори можуть виявитися трохи більшої потужності, ніж необхідно, але зате зросте якість опалювальної системи, при якому можлива більш точна настройка і низькотемпературний режим опалення.
При покупці радіаторів в магазинах в паспортах технічних характеристик теплова потужність може бути вказана в кіловатах або по витраті теплоносія. Якщо вказано витрата теплоносія, то ми вже знаємо, що витрата теплоносія рівний 1 л / хв приблизно відповідає потужності в 1 кВт.
Зазвичай в паспорті опалювального приладу вказані розміри радіатора в міліметрах. В даний час у продажу радіатори бувають висотою 60, 50, 40, 30 і 20 см, прилади висотою 20 см і менше називають плінтусного. Висота 60 см - традиційна висота старих чавунних радіаторів, і нові радіатори висотою 60 см гарні для їх простої заміни. Зараз частіше використовують радіатори висотою 50 см, так як в архітектурі все частіше використовуються високі вікна і низькі підвіконня, а при установці радіатора під вікно потрібно витримати нормативний зазор між підвіконної дошкою і радіатором не менше 5 см, а відстань між підлогою та радіатором повинно бути не менше 6 см. Низькі радіатори виглядають компактніше, але при однаковій потужності будуть довшими, а розміри приміщення не завжди дозволяють встановити довші радіатори.
У паспорті радіатора поруч з потужністю, наприклад, 1905 Вт, вказуються цифри розрахункового перепаду температури, наприклад, 70/55. Це означає, що при охолодженні з 70 до 55 градусів радіатор зі своєї поверхні віддає 1905 Вт теплової потужності. Однак багато продавців вказують потужність своїх радіаторів тільки для перепаду 90/70. При використанні таких радіаторів для среднетемпературних систем опалення з перепадом 70/55 потужність тепловіддачі такого радіатора буде менше заявленого в паспорті. Тому при виборі радіаторів для середньо- і низькотемпературних (55/45) систем опалення їх фактичну потужність потрібно перераховувати.
Потужність опалювального приладу визначається за формулою:
Q = k × A × ΔT. де
k - коефіцієнт теплопередачі опалювального приладу, Вт / м² ° С;
А - площа теплопередающей поверхні опалювального приладу, м²;
ΔT - температурний напір, ° С (рис. 82).
З паспортних даних на радіатор нам відома потужність радіатора (Q) і температурний напір (ΔT), що відповідає даній потужності. Підставляючи ці значення в формулу, визначаємо твір k × A. Тепер відомі всі складові формули, підставляючи значення ΔT рівне 50 або 30 ° С, відповідне середньо- і низькотемпературних систем опалення, знаходимо потужність даного радіатора для цих систем. Більш того, потужність радіаторів можна перерахувати на свій температурний напір (ΔT), якщо вас з яких-небудь причин не влаштовують нормативні величини 50 і 30 ° С, використовуючи для цього формулу на малюнку 82.
Наприклад, нам потрібно вибрати радіатори для кімнати площею 16 м². Для опалення такої площі потрібні радіатори потужністю 1,6 кВт, множимо це число на коефіцієнт 1,15 і отримуємо 1,84 кВт. Приходимо в магазин і вибираємо радіатор потрібний нам за розміром і потужності, припустимо, що ми знаходимо такий опалювальний прилад, в паспортних даних якого позначена потужність 1905 Вт (1,9 кВт). Вивчаючи паспортні дані, знаходимо, що зазначену потужність цей радіатор може видати тільки при температурному напорі 60 ° С (90/70). Отже, при проектуванні низькотемпературної системи опалення (ΔT = 30 ° С) з якісної регулюванням температури теплоносія, наприклад, із застосуванням триходових змішувачів в режимі (55/45), потужність пропонованого радіатора потрібно перерахувати. За формулою або паспортними даними знаходимо величину твори k × A = 31,75 Вт / ° С і вставляємо оновлені дані в формулу визначення потужності. Q = k × A × ΔT = 31,75 × 30 = 956 Вт, що становить приблизно 50% від потрібної нам потужності. Далі можна надходити кількома способами: купити замість одного два радіатора; розрахувати потужність однієї секції радіатора і на підставі цього розрахунку підібрати радіатор з потрібною кількістю секцій; пошукати інші радіатори, задовольняють нашим вимогам. Необхідно додати, що при покупці радіаторів для низькотемпературних опалювальних систем (ΔT = 30 ° С), в паспортних даних яких вказано температурний напір 60 ° С, результат завжди буде один - кількість секцій радіаторів має бути подвоєно. В інших випадках, коли в паспорті вказані інші температурні напори або до розрахункового температурного напору у вас свої вимоги, потужність радіаторів потрібно перерахувати.
На віддачу тепла від радіаторів в приміщення впливають також місце розміщення радіатора в кімнаті і спосіб його підключення до трубопроводів.
Радіатори розміщують насамперед під світловими прорізами. Які б надсучасні склопакети не стояли в віконних рамах, вікно - це завжди місце найбільших тепловтрат. Розміщений під вікном радіатор нагріває повітря навколо себе. Піднімаючись вгору, гаряче повітря створює перед вікном теплову завісу, що перешкоджає поширенню холоду від вікна. Крім того, холодне повітря від вікна тут же перемішується з теплим повітрям, що піднімається від радіатора, і підсилює конвекцію в усьому приміщенні, сприяючи швидшому прогріванню всього повітря приміщення. Бажано, щоб радіаторна «гармошка» була довжиною у всю ширину вікна, в крайньому випадку, не менше 50% довжини прорізів. Вертикальні осі віконного отвору і радіатора поєднують, допустиме відхилення не більше 50 мм. У кутових кімнатах можуть бути розміщені додаткові радіатори уздовж глухих зовнішніх стін по можливості ближче до зовнішнього кута. При застосуванні стоякових систем опалення стояки потрібно розміщувати в кутах приміщення, особливо важливо розмістити стояки в зовнішніх кутах кутових кімнат. Справа тут в тому, що зовнішні кути будинків піддаються атаці холодного повітря, на відміну від стін, з двох сторін. Розмістивши опалювальні стояки в кутах, ви забезпечуєте їх прогрів з внутрішньої сторони і різко знижуєте ймовірність відсирівання і почорніння матеріалу стін - розвитку в кутах грибкових порослей.
Опалювальні прилади розміщують так, щоб були забезпечені їх огляд, очищення та ремонт. Якщо застосовується огорожу (екран) або декорування приладів, то в розрахунок теплової потужності радіаторів потрібно внести корективи. Потужність придбаних радіаторів повинна бути розрахована з поправочних коефіцієнтів (рис. 83).
ріс.83. Зміна потужності тепловіддачі радіаторів в залежності від способу їх установки
Приєднання труб до радіаторів може бути з одного боку (одностороннє) і з протилежних сторін (різнобічне). При приєднанні труб з різних сторін зростає теплопередача приладів, однак конструктивно раціональніше робити одностороннє приєднання труб. З різних сторін приєднують радіатори при числі секцій більше 20, а також при числі приладів «на зчепленні» більше одного.
Тепловий потік радіаторів залежить від розташування місць подачі і відведення з них теплоносія. Теплопередача зростає при подачі теплоносія в верхню частину і відведення його з нижньої частини приладу (напрямок руху зверху вниз) і знижується при направленні руху знизу вгору (рис. 84). При установці опалювальних приладів в кілька ярусів по висоті (по поверхах) рекомендується забезпечувати послідовний рух теплоносія зверху вниз.
ріс.84. Зміна потужності тепловіддачі радіаторів в залежності від способу приєднання до них труб
Індивідуальне регулювання теплопередачі опалювальних приладів може бути ручним і автоматичним. Термостатичні вентилі регулюють пропуск теплоносія таким чином, що досягають найкращих показників теплообміну на всіх ділянках теплового приладу.