De daadwerkelijke warmteafvoer van verschillende soorten verwarmingsradiatoren wordt vaak besproken op bouwfora. Deelnemers betogen welke batterijen beter zijn in termen van thermische prestaties - gietijzeren, aluminium of stalen panelen. Om dit probleem te verduidelijken, wordt voorgesteld om het vermogen van verschillende verwarmingsapparaten te berekenen en radiatoren voor warmteoverdracht te vergelijken.
Hoe de werkelijke warmteafvoer van batterijen correct te berekenen
Bestudeer allereerst het technische gegevensblad van de batterij. Daarin vindt u zeker de parameters die van belang zijn - het thermische vermogen van een sectie of een hele paneelradiator van een bepaalde grootte. Haast u niet om de uitstekende prestaties van aluminium- of bimetaalverwarmers te bewonderen, het cijfer in het paspoort is niet definitief en moet worden aangepast, waarvoor u de warmteoverdracht moet berekenen.
Verkeerd oordeel: de kracht van aluminium radiatoren is het hoogst, omdat de warmteoverdracht van koper en aluminium het beste is onder metalen. Het warmtegeleidingsvermogen van aluminium is erg hoog, maar het warmteoverdrachtsproces hangt van veel factoren af. De tweede nuance: verwarmingsapparaten zijn gemaakt van silumin - een aluminiumlegering met silicium, waarvan de prestaties veel lager zijn.
De warmteoverdracht gespecificeerd in het paspoort van de kachel komt overeen met de waarheid wanneer het verschil tussen de gemiddelde temperatuur van het koelmiddel (tindienen + tretour) / 2 en de kamerlucht is 70 ° С. De waarde wordt de temperatuurkop genoemd, aangegeven met Δt. Afrekeningsformule:
Vervang de bekende waarde van de temperatuurkop en verkrijg de volgende vergelijking:
(tindienen + tretour) / 2 - tlucht = 70 ° C
Referentie. In de documentatie van producten van verschillende bedrijven kan de parameter Δt anders worden aangeduid: dt, DT, en soms wordt het gewoon geschreven "bij een temperatuurverschil van 70 ° C".
Welke warmteoverdracht krijgen we als de documentatie voor een bimetaalradiator zegt: het thermische vermogen van één sectie is 200 W bij DT = 70 ° C? Dezelfde formule helpt om te begrijpen, we vervangen de waarde van kamertemperatuur +22 ° C erin en voeren de berekening uit in omgekeerde volgorde:
(tindienen + tretourstroom) = (70 + 22) x 2 = 184 ° С
Wetende dat het temperatuurverschil in de aanvoer- en retourleidingen niet meer dan 20 ° C mag bedragen, bepalen we hun waarden als volgt:
- tvoeding = 184/2 + 10 = 102 ° C;
- tretour = 184/2 - 10 = 82 ° C.
Nu is het duidelijk dat 1 deel van de bimetaalradiator uit het voorbeeld 200 watt warmte zal geven, op voorwaarde dat het water in de toevoerleiding tot 102 ° C opwarmt en de luchttemperatuur in de kamer +22 ° C bereikt.
De eerste voorwaarde is niet haalbaar, omdat moderne huishoudelijke boilers worden verwarmd tot 80 ° C (maximaal). Dit betekent dat het radiatorgedeelte de opgegeven 200 watt aan warmte nooit zal opgeven. En de temperatuur van de koelvloeistof in het systeem van een woonhuis stijgt zelden boven de 70 ° C, dan is DT = 38 ° C en niet 70 graden. Dat wil zeggen dat de daadwerkelijke warmteoverdracht van het apparaat tweemaal lager is dan het paspoort.
De procedure voor het berekenen van warmteoverdracht
Het echte vermogen van de verwarmingsbatterij is dus veel minder dan aangegeven, maar voor de selectie ervan moet je weten hoeveel. Hiervoor is een eenvoudige manier: een reductiecoëfficiënt toepassen op de paspoortwaarde van het thermische vermogen van de verwarming. Hieronder staat een tabel met coëfficiënten waarmee de opgegeven warmteoverdracht van de radiator wordt vermenigvuldigd, afhankelijk van de huidige waarde van DT:
Het algoritme voor het berekenen van de werkelijke warmteoverdracht van verwarmingsapparaten voor uw individuele omstandigheden is als volgt:
- Bepaal wat de temperatuur in huis en het water in het systeem moet zijn.
- Vervang deze waarden in de formule en bereken uw temperatuurkop Δt.
- Zoek in de tabel de coëfficiënt die overeenkomt met de gevonden ODC.
- Vermenigvuldig hiermee de paspoortwaarde van de warmteoverdracht van de batterij.
- Tel het aantal secties of hele verwarmingsapparaten voor het verwarmen van een kamer.
In het bovenstaande voorbeeld is het thermische vermogen van 1 sectie van een bimetaalradiator 200 W x 0,48 = 96 W. Ongeveer 1000 W warmte of 1000/96 = 10,4 ≈ 11 secties worden gebruikt om een kamer van 10 m² te verwarmen (afronding).
De gepresenteerde tabel en de berekening van de warmteoverdracht van de batterijen moeten worden gebruikt wanneer Δt gelijk aan 70 ° С wordt aangegeven in de documentatie. Maar het komt voor dat productiebedrijven de radiator het vermogen geven voor andere omstandigheden, bijvoorbeeld bij Δt = 50 ° С. Dan kunt u de coëfficiënten niet gebruiken, het is gemakkelijker om het vereiste aantal secties te kiezen op basis van het paspoortkenmerk, neem alleen hun nummer met anderhalve marge.
Referentie. Veel fabrikanten geven waarden voor warmteoverdracht aan onder deze bedrijfsomstandigheden: tvoeding = 90 ° C, tretour = 70 ° C, tlucht = 20 ° C, wat net overeenkomt met Δt = 50 ° C.
Vergelijking van thermisch vermogen
Als je het vorige gedeelte zorgvuldig hebt bestudeerd, moet je begrijpen dat de warmteoverdracht sterk wordt beïnvloed door lucht- en warmtedragertemperaturen en deze parameters zijn weinig afhankelijk van de radiator zelf. Maar er is nog een derde factor: het warmtewisselingsoppervlak, hier spelen het ontwerp en de vorm van het product een grote rol. Een duidelijke vergelijking van een stalen paneelverwarmer met een gietijzeren batterij zal niet werken, hun oppervlakken zijn te verschillend.
De vierde factor die de warmteoverdracht beïnvloedt, is het materiaal waaruit de verwarming is gemaakt. Vergelijk jezelf: 5 secties van een aluminium radiator GLOBAL VOX met een hoogte van 600 mm geven 635 watt bij DT = 50 ° C. Een DIANA gietijzeren retro-batterij (GURATEC) voor 5 secties van dezelfde hoogte zal onder vergelijkbare omstandigheden (Δt = 50 ° C) slechts 530 W naar de kamer overbrengen. Deze gegevens worden gepubliceerd op de officiële websites van fabrikanten.
Notitie. De vermogenskenmerken van aluminium en bimetalen kachels verschillen weinig, het heeft geen zin om ze te vergelijken.
U kunt aluminium proberen te vergelijken met een stalen paneelradiator door de dichtstbijzijnde framemaat te nemen die geschikt is voor de afmetingen. De batterijlengte van 5 aluminium secties van GLOBAL met een hoogte van 600 mm zal ongeveer 400 mm zijn, wat overeenkomt met een KERMI 600 x 400 stalen paneel.
Zelfs als we een stalen paneel met drie rijen nemen (type 30), krijgen we 572 W bij Δt = 50 ° C tegen 635 W voor 5-delig aluminium. Merk ook op dat de GLOBAL VOX-radiator veel dunner is, de diepte van het apparaat is 95 mm en de KERMI-panelen zijn bijna 160 mm. Dat wil zeggen, de hoge warmteoverdracht van aluminium profielen maakt het mogelijk de afmetingen van de verwarming te verkleinen.
In een individueel verwarmingssysteem van een privéwoning werken batterijen met hetzelfde vermogen, gemaakt van verschillende metalen, anders. Daarom is de vergelijking vrij voorspelbaar:
- Producten van bimetaal en aluminium worden snel warm en koelen af. Door meer warmte over een bepaalde periode te geven, koelen ze het water dat sterker naar het systeem terugkeert.
- Stalen paneelradiatoren nemen een gemiddelde positie in, omdat ze de warmte niet zo intens overdragen. Maar ze zijn goedkoper en gemakkelijker te installeren.
- De meest inerte en duurste zijn gietijzeren kachels, ze worden gekenmerkt door lange verwarming en koeling, wat een kleine vertraging veroorzaakt in de automatische regeling van de koelvloeistofstroom door thermostaatkoppen.
De conclusie is simpel: ongeacht van welk materiaal de radiator is gemaakt. Het belangrijkste is om de juiste batterij te kiezen voor stroom en ontwerp die bij de gebruiker past. Over het algemeen doet het ter vergelijking geen pijn om kennis te maken met alle nuances van de werking van een bepaald apparaat, evenals waar die beter te installeren is.
Vergelijking door andere kenmerken
Een kenmerk van batterijprestaties - traagheid - is hierboven al genoemd. Maar om de vergelijking van verwarmingsradiatoren er objectief uit te laten zien, moeten naast warmteoverdracht ook andere belangrijke parameters in overweging worden genomen:
- werk- en maximale druk van de warmtedrager;
- hoeveelheid ingesloten water;
- gewicht.
De werkdruklimiet bepaalt of de kachel kan worden geïnstalleerd in gebouwen met meerdere verdiepingen, waar de hoogte van het stijgende water door netwerkpompen honderden meters kan bereiken. De parameter speelt geen rol bij particuliere woningen, waar de druk in het systeem laag is, maximaal 3 Bar.
Een vergelijking van de capaciteit van de radiatoren kan een idee geven van de totale hoeveelheid water in het netwerk dat moet worden verwarmd. Welnu, de massa van het product is belangrijk bij het kiezen van de installatielocatie en de methode voor het monteren van de batterij.
Als voorbeeld wordt hieronder een vergelijkende tabel met de kenmerken van verschillende verwarmingsradiatoren van dezelfde grootte getoond:
Notitie. In de tabel wordt een verwarming uit 5 secties geaccepteerd voor 1 eenheid, behalve voor staal, dat is een enkel paneel.
Conclusie
Als we producten van een groot aantal fabrikanten vergelijken, zal het toch blijken dat aluminium radiatoren de eerste plaats innemen op het gebied van warmteoverdracht en andere kenmerken. Bimetalen winnen door werkdruk, maar ze kosten meer, het is niet altijd raadzaam om ze te kopen. Stalen batterijen zijn eerder een budgetoptie, maar gietijzeren batterijen zijn juist voor kenners. Als je geen rekening houdt met de prijs van Sovjet gietijzeren "accordeons" MC140, dan zijn retro radiatoren de duurste van alle bestaande.