Den faktiska värmeavledningen av olika typer av värmeradiatorer diskuteras ofta på konstruktionsforum. Deltagarna argumenterar vilka batterier som är bättre när det gäller termisk prestanda - gjutjärn, aluminium eller stålpaneler. För att klargöra denna fråga föreslås det att beräkna kraften hos olika värmeenheter och jämföra radiatorer för värmeöverföring.
Hur man beräknar batteriets verkliga värmeavledning
Först och främst, studera batteriets tekniska datablad. I det hittar du definitivt parametrarna av intresse - värmekraften i en sektion eller en hel panelkylare av en viss storlek. Skynda dig inte för att beundra den utmärkta prestanda hos aluminium eller bimetallvärmare, siffran som anges i passet är inte slutgiltig och måste justeras, för vilken du behöver beräkna värmeöverföring.
Felaktig bedömning: kraften hos aluminiumradiatorer är den högsta, eftersom värmeöverföringen av koppar och aluminium är den bästa bland metaller. Den termiska konduktiviteten hos aluminium är verkligen hög, men värmeöverföringsprocessen beror på många faktorer. Den andra nyansen: värmeapparater är gjorda av silumin - en aluminiumlegering med kisel, vars prestanda är mycket lägre.
Den värmeöverföring som anges i värmarens pass motsvarar sanningen när skillnaden mellan kylmedlets medeltemperatur (tarkivering + tretur) / 2 och rumsluften är 70 ° С. Värdet kallas temperaturhuvudet, betecknat med Δt. Avvecklingsformel:
Byt ut det kända värdet på temperaturhuvudet och få följande ekvation:
(tarkivering + tretur) / 2 - tluft = 70 ° C
Referens. I dokumentationen av produkter från olika företag kan parametert-parametern betecknas annorlunda: dt, DT, och ibland skrivs det helt enkelt "vid en temperaturskillnad på 70 ° C".
Vilken värmeöverföring kommer vi att få om dokumentationen för en bimetallisk radiator säger: värmeeffekten för en sektion är 200 W vid DT = 70 ° C? Samma formel hjälper till att förstå, vi ersätter värdet på rumstemperatur +22 ° C i den och utför beräkningen i omvänd ordning:
(tarkivering + treturflöde) = (70 + 22) x 2 = 184 ° С
Genom att veta att temperaturskillnaden i tillförsel- och returrörledningarna inte bör överstiga 20 ° C bestämmer vi deras värden enligt följande:
- tmatning = 184/2 + 10 = 102 ° C;
- tretur = 184/2 - 10 = 82 ° C
Nu är det uppenbart att en sektion av den bimetalliska radiatorn från exemplet ger 200 watt värme, förutsatt att vattnet i matningsröret värms upp till 102 ° C och lufttemperaturen i rummet är upp till +22 ° C.
Det första villkoret är inte genomförbart eftersom moderna inhemska pannor värms upp till 80 ° C (maximalt). Detta innebär att kylarsektionen aldrig kommer att ge upp de deklarerade 200 watt värmen. Och temperaturen på kylvätskan i systemet i ett privat hus stiger sällan över 70 ° C, då DT = 38 ° C, och inte 70 grader. Det vill säga den faktiska värmeöverföringen av enheten är två gånger lägre än passet.
Proceduren för beräkning av värmeöverföring
Så, den verkliga kraften i värmebatteriet är mycket mindre än deklarerat, men för dess val är det nödvändigt att förstå hur mycket. Det finns ett enkelt sätt för detta: tillämpa en reduktionskoefficient på passvärdet för värmarens termiska kraft. Nedan är en tabell över koefficienter med vilka den deklarerade värmeöverföringen av kylaren multipliceras, beroende på DT-nuvärdet:
Algoritmen för att beräkna den verkliga värmeöverföringen av värmeenheter för dina individuella förhållanden är följande:
- Bestäm vad som ska vara temperaturen i huset och vattnet i systemet.
- Byt ut dessa värden i formeln och beräkna ditt temperaturhuvud Δt.
- Hitta i tabellen den koefficient som motsvarar den hittade DT.
- Multiplicera passvärdet för batteriets värmeöverföring med det.
- Räkna antalet sektioner eller hela värmeapparater för uppvärmning av ett rum.
I exemplet ovan kommer den termiska kraften i en sektion i en bimetallisk radiator att vara 200 W x 0,48 = 96 W. Cirka 1000 W värme eller 1000/96 = 10,4 ≈ 11 sektioner kommer att användas för att värma ett rum på 10 m² (avrundning).
Den presenterade tabellen och beräkningen av batteriets värmeöverföring bör användas när Δt lika med 70 ° С anges i dokumentationen. Men det händer att tillverkningsföretag ger radiatorkraften för andra förhållanden, till exempel vid =t = 50 ° С. Då kan du inte använda koefficienterna, det är lättare att slå det nödvändiga antalet sektioner enligt passkarakteristiken, bara ta deras nummer med en och en halv marginal.
Referens. Många tillverkare anger värmeöverföringsvärden under dessa driftsförhållanden: tmatning = 90 ° C, tretur = 70 ° C, tluft = 20 ° C, vilket bara motsvarar Δt = 50 ° C.
Jämförelse av termisk kraft
Om du noggrant studerade det föregående avsnittet, bör du förstå att värmeöverföringen påverkas mycket av luft- och kylvätsketemperaturer, och dessa parametrar är lite beroende av själva kylaren. Men det finns en tredje faktor - värmeväxlingsytan, här spelar design och form en stor roll. En tydlig jämförelse av en stålpanelvärmare med ett gjutjärnsbatteri fungerar inte, deras ytor är för olika.
Den fjärde faktorn som påverkar värmeöverföringen är materialet från vilket värmaren är tillverkad. Jämför dig själv: 5 delar av en aluminiumkylare GLOBAL VOX med en höjd av 600 mm ger 635 watt vid DT = 50 ° C. Ett DIANA-gjutjärn retrobatteri (GURATEC) för 5 sektioner av samma höjd överför endast 530 W till rummet under liknande förhållanden (=t = 50 ° C). Dessa uppgifter publiceras på tillverkarnas officiella webbplatser.
Notera. Kraften hos aluminium och bimetalvärmare skiljer sig lite, det är meningslöst att jämföra dem.
Du kan försöka jämföra aluminium med en stålpanelkylare genom att ta den närmaste ramstorleken som är lämplig för dimensionerna. Batterilängden på 5 aluminiumsektioner av GLOBAL med en höjd av 600 mm kommer att vara ungefär 400 mm, vilket motsvarar en KERMI 600 x 400 stålpanel.
Även om vi tar en tre-raderad stålpanel (typ 30), får vi 572 W vid =t = 50 ° C mot 635 W för 5-delad aluminium. Observera också att GLOBAL VOX-radiatorn är mycket tunnare, enhetens djup är 95 mm och KERMI-panelerna är nästan 160 mm. Det vill säga den höga värmeöverföringen av aluminiumsektioner gör det möjligt att minska värmarens dimensioner.
I ett individuellt värmesystem i ett privat hus fungerar batterier av samma kraft, tillverkade av olika metaller, annorlunda. Därför är jämförelsen ganska förutsägbar:
- Bimetal- och aluminiumprodukter värms upp snabbt och svalnar. Genom att ge mer värme under en tid kyler de vattnet tillbaka till systemet kraftigare.
- Radiatorer av stålpanel upptar en genomsnittlig position, eftersom de inte överför värme inte så intensivt. Men de är billigare och lättare att installera.
- De mest inerta och dyra är gjutjärnsvärmare, de kännetecknas av lång uppvärmning och kylning, vilket orsakar en liten fördröjning av den automatiska styrningen av kylvätskeflödet med termostatiska huvuden.
Slutsatsen är enkel: oavsett vilket material kylaren är gjord av. Det viktigaste är att välja rätt batteri för kraft och design som passar användaren. I allmänhet gör det inte en jämförelse att göra bekant med alla nyanser i driften av en viss enhet, liksom var det är bättre att installera.
Jämförelse med andra egenskaper
En funktion av batteriprestanda - tröghet - har redan nämnts ovan. Men för att jämförelsen mellan värmeelement ska se objektiv utöver värmeöverföring bör andra viktiga parametrar beaktas:
- arbete och maximalt tryck på värmebäraren;
- mängd inneslutet vatten;
- vikt.
Arbetstryckgränsen avgör om en värmare kan installeras i byggnader med flera våningar, där höjden på vattnet som stiger med nätverkspumpar kan nå hundratals meter. Parametern spelar ingen roll för privata hus, där trycket i systemet är lågt, högst 3 Bar.
En jämförelse av radiatorernas kapacitet kan ge en uppfattning om den totala mängden vatten i nätet som måste värmas upp. Produktens massa är viktig när du väljer installationsplats och sätt att montera batteriet.
Som exempel visas en jämförande tabell över egenskaperna hos olika uppvärmningsradiatorer av samma storlek nedan:
Notera. I tabellen accepteras en värmare från 5 sektioner för 1 enhet, med undantag för stål, som är en enda panel.
Slutsats
Om vi jämför produkter från ett stort antal tillverkare kommer det fortfarande att visa sig att aluminiumradiatorer har den första platsen när det gäller värmeöverföring och andra egenskaper. Bimetalliska vinner genom arbetstryck, men de kostar mer, det är inte alltid tillrådligt att köpa dem. Stålbatterier är snarare ett budgetalternativ, men tväremot är gjutjärn de för kännare. Om du inte tar hänsyn till priset på sovjetiska gjutjärn "dragspel" MC140, är retro-radiatorer de dyraste av alla existerande.