Порівняння радіаторів опалення за тепловою потужністю

Реальна потужність радіаторів опалення різних типів часто обговорюється на будівельних форумах. Учасники сперечаються, які батареї кращі за тепловими характеристиками – чавунні, алюмінієві або сталеві панелі. Щоб прояснити це питання, пропонуємо зробити розрахунок потужності різних опалювальних приладів і провести порівняння радіаторів за тепловіддачею.

Як правильно розрахувати потужність батарей

Насамперед вивчіть технічний паспорт обігрівача. В ньому ви точно знайдете потрібні параметри – теплову потужність 1 секції або цілого панельного радіатора певного типорозміру. Не поспішайте захоплюватися відмінними показниками алюмінієвих чи біметалевих батарей, зазначена в паспорті цифра не є остаточною, її треба коригувати, зробивши розрахунок тепловіддачі.

Помилкове судження: потужність алюмінієвих радіаторів є найвищою, бо тепловіддача міді й алюмінію – найкраща серед металів. Теплопровідність алюмінію дійсно висока, але процес теплообміну залежить від багатьох факторів. Нюанс другий: опалювальні прилади роблять з силуміну – алюмінієвого сплаву з кремнієм, чиї показники помітно нижчі.

Прописана в паспорті радіатора тепловіддача відповідає дійсності, коли різниця між середньою температурою теплоносія і повітря у приміщенні дорівнює 70 °C. Ця величина зветься температурним напором, позначається Δt. Розрахункова формула:

Підставимо відоме значення температурного напору і отримаємо таке рівняння:

(tподач + tзворот)/2 — tповітря = 70 °C

Довідка. В документації батарей від різних фірм параметр Δt може позначатися по-різному: dt, DT, а іноді просто пишеться «за різниці температур 70 °C».

Яку ми насправді отримаємо тепловіддачу, якщо в документації біметалічного радіатора написано: теплова потужність однієї секції становить 200 Вт при DT = 70 градусів? Розібратися допоможе та ж формула, в неї треба підставити значення кімнатної температури (+22 °C) та провести розрахунок у зворотному порядку:

(tподач + tзворот) = (70 + 22) х 2 = 184 ° С

Знаючи, що різниця температур в подавальному і зворотному трубопроводі не має перевищувати 20 °C, визначаємо їх наступним чином:

• tподач = 184/2 + 10 = 102 °C;
• tзворот = 184/2 — 10 = 82 °C.

Тепер добре видно, що 1 секція біметалічного радіатора віддаватиме 200 Вт теплоти за умови, що вода в подавальному трубопроводі нагріта до 102 °C, а температура повітря в кімнаті – до +22 °C.

Перша умова нездійсненна, оскільки сучасні побутові котли нагріваються до 80 °C (максимум). Значить, радіаторна секція ніколи не зможе віддати заявлені 200 Вт теплоти. Та й температура теплоносія в системі приватного будинку рідко піднімається вище 70 °C, тоді DT = 38 °C, а не 70 градусів. Тобто, реальна тепловіддача приладу вдвічі нижча за паспортну.

Порядок розрахунку тепловіддачі

Отже, реальна потужність батареї опалення набагато менша, ніж заявлена, але для її підбору треба знати, наскільки. Для цього є простий спосіб: застосування понижуючого коефіцієнта до паспортної теплової потужності обігрівача. Далі представлена таблиця коефіцієнтів, на які множиться заявлена тепловіддача радіатора залежно від реальної величини DT:

Алгоритм розрахунку тепловіддачі опалювальних приладів для ваших індивідуальних умов такий:

1. Визначити, якою має бути температура в будинку і води в системі.
2. Підставити ці значення до формули і розрахувати свій температурний напір Δt.
3. Знайти в таблиці коефіцієнт, що відповідає отриманому DT.
4. Помножити на нього паспортну величину тепловіддачі батареї.
5. Підрахувати число секцій або опалювальних приладів, потрібних для обігріву кімнати.

У наведеному прикладі теплова потужність 1 секції біметалічного радіатора складе 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обігрів приміщення площею 10 м² піде приблизно 1000 Вт теплоти, це 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секцій (округлення робимо в більшу сторону).

Представлена ​​таблиця і розрахунок тепловіддачі батарей треба використовувати, якщо в документації вказаний Δt = 70 °C. Але трапляється, що фірма-виробник дає потужність радіатора за інших умов, наприклад, при Δt = 50 °C. Тоді користуватися коефіцієнтами не можна, треба набрати необхідну кількість секцій за паспортною характеристикою, тільки взяти їх число з полуторним запасом.

Довідка. Багато виробників вказують теплопередачу батарей за таких умов: tподач = 90 °C, tзворот = 70 °C, tповітря = 20 °C, що відповідає Δt = 50 °C.

Порівняння за тепловою потужністю

Якщо ви уважно вивчили попередній розділ, то маєте розуміти, що на тепловіддачу дуже впливають температури повітря й теплоносія, а ці параметри мало залежать від самого радіатора. Та є ще один фактор – площа поверхні теплообміну, тут конструкція і форма виробу грає велику роль. Тому чітко порівняти сталевий панельний обігрівач з чавунною батареєю не вийде, їх поверхні дуже різні.

Четвертий фактор, що впливає на тепловіддачу, – це матеріал, з якого виготовлений опалювальний прилад. Порівняйте самі: 5 секцій алюмінієвого радіатора GLOBAL VOX висотою 600 мм віддаватимуть 635 Вт при DT = 50 °C. Чавунна ретро батарея DIANA (GURATEC) з 5 секцій тієї ж висоти зможе передати в кімнату лише 530 Вт за аналогічних умов (Δt = 50 °C). Ці дані опубліковані на офіційних сайтах виробників.

Примітка. Потужність алюмінієвих і біметалічних обігрівачів мало відрізняється, тому порівнювати їх немає сенсу.

Можна спробувати порівняти алюміній зі сталевим панельним радіатором, взявши найближчий типорозмір, підходящий за габаритами. Довжина батареї з 5 алюмінієвих секцій GLOBAL заввишки 600 мм складе приблизно 400 мм, що відповідає сталевій панелі KERMI 600 х 400.

Якщо навіть взяти трирядну сталеву панель (тип 30), отримаємо 572 Вт при Δt = 50 °C проти 635 Вт у 5-секційного алюмінію. Також врахуйте, що радіатор GLOBAL VOX помітно тонший, глибина приладу складає 95 мм, а панелі KERMI – майже 160 мм. Тобто, висока тепловіддача алюмінієвих секцій дозволяє зменшити габарити обігрівача.

В індивідуальній системі опалення приватного будинку батареї однакової потужності, зроблені з різних металів, працюватимуть по-різному. Тому і порівняння досить передбачуване:

1. Біметалічні та алюмінієві вироби швидко прогріваються і остигають. Віддаючи більше теплоти за проміжок часу, вони сильніше охолоджують воду, що повертається у систему.
2. Сталеві панельні радіатори займають середню позицію, бо передають меншу кількість теплоти. Зате вони дешевші й простіші в монтажі.
3. Найдорожчі та інертніші – обігрівачі з чавуну, їм притаманний довгий розігрів і охолодження. Через це виникає невелике запізнення під час автоматичного регулювання витрати теплоносія термостатичними головками.

Висновок простий: не має значення, з якого матеріалу виготовлений радіатор. Головне, правильно підібрати  прилад за потужністю і зовнішністю, яка має влаштовувати користувача. Також для порівняння не завадить ознайомитися з усіма нюансами встановлення та експлуатації батарей різних типів.

Порівняння за іншими характеристиками

Про одну особливість роботи батарей – інертність – ми вже згадували. Але щоб порівняння радіаторів опалення виглядало об’єктивним, крім тепловіддачі слід врахувати інші важливі параметри:

• робочий і максимальний тиск теплоносія;
• кількість води, що вміщується всередині обігрівача;
• маса.

Обмеження за робочим тиском визначає, чи можна встановлювати опалювальний прилад в багатоповерхових будинках, де висота підйому води мережевими насосами може досягати сотні метрів. Параметр не грає ролі для приватних осель, де тиск в системі невисокий, максимум 3 Бар.

Порівняння за місткістю радіаторів може дати уявлення про загальну кількість води в мережі, яке доведеться нагрівати. Ну а маса виробу важлива для вибору місця встановлення і способу кріплення батареї.

Нижче наведений приклад – порівняльна таблиця характеристик різних радіаторів опалення однакового розміру:

Примітка. У таблиці за 1 одиницю прийнятий опалювальний прилад з 5 секцій, окрім сталевого, що являє собою єдину панель.

Заключний висновок

Якщо провести порівняння батарей від різних виробників, то все одно з’ясується, що за тепловіддачею та іншими характеристиками перше місце утримують алюмінієві радіатори. Біметалічні виграють за робочим тиском, але коштують дорожче, купувати їх не завжди доречно. Сталеві батареї – це скоріше бюджетний варіант, а ось чавунні, навпаки, – для цінителів. Якщо не враховувати ціну радянських чавунних «гармошок» МС140, то ретро радіатори – найдорожчі з усіх існуючих.