Ako zvoliť vykurovacie teleso

Obsah článku

• Základy termálnej fyziky
• Konvekčná zložka konštrukcie
• Materiály a ich tepelná kapacita
• Konštrukčný tlak, podšívka
• Zdvih, konvenčná tepelná energia
• rozmery

V našom vzdelávacom programe pre vás sme sa snažili čo najpodrobnejšie vyzdvihnúť jeden zo základných problémov pri navrhovaní systémov na ohrev vody. Aké sú radiátory, aké sú ich základné rozdiely a aký typ je pre vás najvhodnejší, čo hľadať pri nákupe.

Základy termálnej fyziky

Aby ste pochopili, ako sa konkrétny typ radiátora bude správať v konkrétnom vykurovacom systéme, musíte pochopiť niekoľko aspektov prevádzky ohrevu kvapaliny. Dôležitá je najmä reťazec premeny tepla zo zdroja tepla na priamy vzduch v miestnosti..

Prenos tepla sa vykonáva rýchlejšie, čím vyššia je kontaktná plocha dvoch telies s rôznymi teplotami a tým väčší je rozdiel v týchto teplotách. Preto sa táto možnosť považuje za optimálnu, keď voda s extrémne nízkou teplotou vstúpi do výmenníka tepla kotla, takže väčšina tepla zo spalín sa doslova „absorbuje“ do chladiva.

V skutočnosti sa tento prístup používa iba v tých systémoch, v ktorých nie je regulovaný výkon vykurovacej jednotky, ako je to v prípade kotlov na tuhé palivo. Väčšina moderných vykurovacích zariadení má dostatočne flexibilný automatizovaný systém, ktorý vám umožňuje rýchlo dosiahnuť vyvážený prevádzkový režim. V takom prípade sa z kotla uvoľní presne toľko energie, koľko môžu radiátory systému rozptýliť..

Toto je hlavná mylná predstava začínajúcich dizajnérov: je najzreteľnejšie, že chladič musí ohriať vzduch, hoci v skutočnosti je jeho hlavnou úlohou chladiť chladivo. Rýchlosť prenosu tepla sa dá ľahko nastaviť núteným prúdením a jeho miestnou reguláciou. Preto pri výbere a výpočte počtu vykurovacích telies je hlavnou úlohou doplniť tepelné straty v priestoroch a nie bojovať o vyváženie okruhu výmeny tepla..

Konvekčná zložka konštrukcie

Vysoká účinnosť moderných radiátorov je spôsobená prvým faktorom ovplyvňujúcim rýchlosť prenosu tepla – povrchovú plochu. Početné rebrá vyrobené z tepelne vodivého materiálu zaisťujú veľmi rýchle ochladzovanie chladiaceho média, účinok je umocnený vysokou rýchlosťou prúdenia vzduchu prechádzajúceho chladičom..

Nesporným lídrom v tomto smere sú bimetalické a hliníkové radiátory. Okrem mnohých vzduchových kanálikov majú ohyb v hornej časti rebier, čo efektívne presmeruje prúdenie vzduchu smerom do stredu miestnosti a omotáva ho okolo. Preto je tento typ radiátora inštalovaný hlavne pod oknami so širokými okennými parapetmi alebo vo vnútri technologických výklenkov..

Panelové oceľové radiátory majú o niečo menej účinnú schopnosť prúdenia. Jeden až tri rebrované panely poskytujú vysoko kvalitný prenos tepla, ale zohriaty vzduch je nasmerovaný hlavne vertikálne. Liatinové radiátory majú najmenší prestup tepla. Medzi batériami starého modelu sú najlepšie ukazovatele v tomto ohľade charakterizované sekciami so šikmými vnútornými vložkami, moderné liatinové radiátory sú oproti nim mierne nadštandardné. Ako však uvidíte neskôr, liatina má ďalšie výhody..

Materiály a ich tepelná kapacita

Pozrime sa podrobnejšie na variant prevádzky systému pri priemerných hodnotách teploty chladiacej kvapaliny, keď nemá čas na ochladenie na úroveň vzduchu v miestnosti. V tomto prípade bude mať horná aj dolná časť chladiča mierny teplotný rozdiel a kotol chladí iba mierne..

Masívne liatinové radiátory umožňujú prevádzku v tomto režime. Zahriaty na 50 – 60 ° C, dokážu dať dostatok tepla do vzduchu v miestnosti a súčasne zabezpečiť stabilné vykurovanie bez viditeľných rozdielov. Toto je hlavný rozdiel od prevádzkového režimu hliníkových radiátorov: pracujú v cyklickom režime, buď vykurujú miestnosť na maximálny výkon, alebo rýchlo ochladzujú.

Liatinové a oceľové radiátory majú ďalšiu zaujímavú vlastnosť: teplo prenášajú nielen prúdením, ale aj priamym žiarením. Na zahriatie takejto hmoty kovu je však potrebný čas, niekedy dosť dlhý. Z hľadiska rýchlosti dosiahnutia režimu a množstva odovzdaného tepla za jednotku času sú liatinové radiátory horšie ako iné typy. Je výhodné ich inštalovať v súkromnom dome s dobrou izoláciou, ale po pripojení k centralizovanému vykurovaciemu systému nebude mať z liatiny žiadny hmatateľný úžitok. Vzhľadom na to, že v bytoch je počet sekcií a priestor na ich inštaláciu veľmi obmedzený, je lepšie uprednostniť oceľ alebo kov..

Konštrukčný tlak, podšívka

Ďalším obmedzením pri výbere vykurovacích telies je vždy kvalita chladiacej kvapaliny a technické parametre systému. Hliníkové radiátory nie sú vhodné na výmenu starých radiátorov v byte, jednoducho nie sú určené na tlaky nad 6 – 8 atm. Ako náhrada sú vhodné najmenej bimetalické, ale je lepšie uprednostniť oceľové. Môžu sa s istotou označiť za najvyhľadávanejšie spomedzi ostatných odrôd..

Kvalita vody alebo iného vykurovacieho média tiež výrazne obmedzuje použitie hliníkových radiátorov. Zabezpečte, aby voda neobsahovala vysoké koncentrácie rozpustených iónov. Je tiež dôležité vylúčiť akýkoľvek prejav elektrického vyžarovania, ktorý je možný pri uzemnení / uzemnení kovových prvkov systému prívodu vykurovacej vody. Za takýchto podmienok hliník extrémne rýchlo koroduje, čo je sprevádzané výraznou tvorbou plynu a vetraním systému..

Liatinové batérie nie sú vôbec citlivé na agresívne látky a dostatočne široké kanály umožňujú značný obsah mechanických nečistôt. Oceľové radiátory môžu byť trochu náchylné na ukladanie nerozpustených častíc na vnútorných stenách, preto je potrebné vodu filtrovať a zmäkčiť..

Zdvih, konvenčná tepelná energia

Prenos tepla a potenciálna schopnosť lokálne regulovať prietok závisia od toho, koľko objemu prechádza radiátorom za jednotku času. Pri liatinových radiátoroch sa vyžaduje o niečo väčšia kapacita potrubia ako v prípade ocele a hliníka. A to znamená úmyselné nadhodnotenie výkonu kotla a veľkosti expanznej nádrže..

Veľká výtlak a rezerva energie na určitý čas zostávajú primeranou investíciou. V tomto režime vykurovací systém spotrebúva životnosť oveľa pomalšie, dochádza k malému zvýšeniu účinnosti vykurovacej jednotky a vysoká vnútorná tepelná kapacita vyrovnáva poklesy teploty. Nemá zmysel nekonečne zvyšovať vnútorný objem systému, prinajmenšom z dôvodu nežiadúcej zotrvačnosti systému, konečnou úlohou zostáva ohriať vzduch v miestnosti a nie vodu v potrubiach..

Moderná metóda výpočtu vykurovacieho systému predpokladá opačné poradie výpočtov. Najprv sa stanoví, koľko radiátorov je potrebné nainštalovať na doplnenie tepelných strát, a potom sa vyberie vykurovací kotol na určitý celkový výkon. V tomto prípade by sa výpočet mal vykonať v každej miestnosti pomocou faktora redundancie od 1,1 do 1,5, v závislosti od klimatických podmienok, izolačných prvkov a hustoty radiátorov..

Upozorňujeme, že hodnoty rozptylu energie sú čisto relatívne hodnoty. Výrobca teda uvádza, koľko tepla je radiátor v zásade schopný rozptýliť, akoby bol pripojený k ideálnemu vykurovaciemu systému. V skutočnosti sa prevádzkové režimy vždy líšia od tých ideálnych, a preto by sa mali vykonať špeciálne zmeny a doplnenia, pričom by sa mala zohľadniť skutočná teplota od projektovanej. Uvedené hodnoty vyhrievanej oblasti berú do úvahy aj konvekčnú kapacitu radiátorov..

rozmery

Pri výbere radiátorov je potrebné zohľadniť aj inštalačné podmienky: bude možné do dostupného priestoru namontovať výmenník tepla s potrebnou disipačnou energiou. Pre zjednodušenie je tu možné predstaviť koncept hustoty energie: bude to najvyššie pre hliníkové radiátory, po ktorých nasledujú bimetálne, potom oceľové a liatinové batérie, ktoré sa ukážu ako najmenej ziskové. Je pomerne ľahké posúdiť možnosť umiestnenia určitého typu radiátora, pretože sú dobre štandardizované.

Najjednoduchším problémom sú bimetalické a hliníkové radiátory. Sú zostavené zo sekcií, z ktorých každá má nastavený ukazovateľ rozptylu energie, výtlak a vyhrievanú plochu. Štandardná šírka prierezu je 80 mm, výška sa môže meniť od 13,5 do 117,5 cm v prírastkoch asi 10 cm. V závislosti od počtu prietokových kanálov (stĺpcov) existuje šesť typov profilov. Medzi veľkosťou profilu, jeho tepelnou a konvekčnou účinnosťou je priamy pomer..

Oceľové radiátory majú okrem rozmerov aj ďalšie dvojciferné označenie. Prvým je počet rozptylových panelov, druhým je počet výmenníkov tepla. Podľa toho sa mení hĺbka radiátora: od 47 do 155 mm. Oceľové radiátory nie sú zostavené zo sekcií, a preto je ich dĺžka stanovená individuálne pre každý výrobok v rozsahu od 40 cm do 3 metrov. Na výšku môžu byť oceľové radiátory 300 mm alebo 500 mm, so zriedkavými výnimkami.

Liatinové radiátory majú z hľadiska rozmerov najmenej jasnú štandardizáciu. Niektorí výrobcovia dodržiavajú rozmery všeobecne akceptované pre hliníkové a bimetalické radiátory, niektoré výrobky zodpovedajú rozmerom profilov starých liatinových batérií: 90×580 mm v hĺbke 90 alebo 140 mm.