Дюйм*градус/ватт — что это за такой параметр радиатора?
Подходя к вопросу о выборе радиатора для силового транзистора или мощного диода, мы, как правило, уже имеем результат предварительно произведенных расчетов относительно той мощности, которую компоненту необходимо будет рассеять через радиатор об окружающий воздух. В одном случае это будет 5 ватт, в другом 20 и т. д.
Для рассеивания большей мощности потребуется радиатор с большей площадью контакта поверхности с воздухом, а если для того же транзистора, работающего в том же режиме, взять радиатор поменьше, то и нагрев радиатора будет сильнее.
Таким образом, для одного и того же ключа справедливым оказывается утверждение: чем больше площадь контактирующей с воздухом поверхности радиатора — тем больше тепла будет рассеяно, и тем меньше нагреется при этом радиатор. То есть чем длиннее радиатор и чем более разветвлен его профиль — тем лучше он будет рассеивать тепло и, соответственно, меньше будет разогреваться.
Если для примера рассмотреть два радиатора, выполненных из профиля одинаковых размера и формы, но разной длины, то более длинный радиатор станет рассеивать тепло быстрее, нежели более короткий. Именно с данным положением тесно связан параметр дюйм*градус/ватт, нормируемый для большинства радиаторов, предлагаемых сегодня на рынке, и называемый «удельное тепловое сопротивление». В этом параметре нет данных о площади, за то есть данные о длине.
Суть данной величины
Дюйм*градус/ватт — величина, применяемая вынужденно. Она относится не конкретно к радиатору, а к металлическому профилю, по сути — к форме профиля, к поперечным размерам профиля металла, от которого данный кусок под названием «радиатор» отрезан. Радиатор длиной в 1 дюйм будет иметь вдвое больше градус/ватт, чем радиатор длиной в 2 дюйма, изготовленный из того же металла точно такого же профиля.
Вдвое более короткий радиатор разогреется на вдвое большее количество градусов относительно окружающего воздуха при одной и той же передаваемой ему тепловой мощности. И чтобы радиатор длиной в 2 дюйма из нашего примера нагрелся так же, как радиатор длиной в 1 дюйм из того же профиля, к нему потребуется подводить вдвое большее количество ватт в форме тепла.
Таким образом, мы получаем простую интерпретацию относительно параметра дюйм*градус/ватт, указываемого для того или иного радиатора. Данный параметр показывает, сколько дюймов радиатора (в длину!) выбранного профиля необходимо использовать, чтобы при непрерывном рассеивании мощности в 1 ватт получить между поверхностью радиатора и окружающим воздухом разность температур в 1°C. Очевидно, этот параметр применим только к тем радиаторам, профиль которых (форма поперечного сечения) по всей длине одинаков.
Зададимся например количеством ватт, которые необходимо рассеять. Зададимся разностью температур, которую между поверхностью радиатора и воздухом необходимо при этом получить — это есть тепловое сопротивление.
Теперь, зная параметр дюйм*градус/ватт легко вычислим требуемую длину радиатора, просто разделив его на полученное тепловое сопротивление. Так мы убедились, что параметр дюйм*градус/ватт — параметр профиля радиатора, сам по себе никак не связанный с его длиной. Можно просто разделить данный параметр на длину имеющегося радиатора в дюймах и таким образом точно получить величину его теплового сопротивления.
Пример расчета
Допустим, имеется радиатор с параметром «удельное тепловое сопротивление» равным 3,1 дюйм*градус/ватт. Длина радиатора 100 мм — это 100/25,4 = 3,937 Дюймов. Разделим 3,1 на длину в дюймах: 3,1/3,937 = 0,7874 (градус/ватт) — это тепловое сопротивление радиатора Rt. Сколько ватт нужно рассеять?
Допустим, P = 20 ватт. На сколько нагреется выбранный радиатор относительно температуры окружающего воздуха?
dt = Rt*P = 20*0,7874 = 15,74 °C.
То есть если наш радиатор стоит на открытом воздухе и к нему подводится тепловая мощность 20 Вт, а температура воздуха +25°C, то температура радиатора составит 25+15,74 = 40,74 °C.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника
Подписывайтесь на канал в Telegram про электронику для профессионалов и любителей: Практическая электроника на каждый день
Дюйм градус ватт как выбрать радиатор
Эта модель радиатора с кулером подойдет для этих микросхем? CUW3-610(SA)
Не хочется слишком большие пластины ставить.
HS 113-100, Радиатор 100х85х24 мм, 5.8 дюйм*градус/Вт Длина, мм 100 Ширина, мм 85 Высота, мм 24
Вы не указываете условия работы радиатора . при какой внешней температуре предполагается работа и будет ли достаточной конвекция нагретого воздуха или все упакуете в й корпус ?
Вот поэтому в рассчетах и учитывается праметр — ” градус “
Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет
Ведущий производитель электрического оборудования компания MORNSUN выпустила серию источников питания на DIN-рейку LI100-20BxxPR3 c выходами на 12, 15, 24 и 48 В. ИП позиционируются для умных домов, а так же используются в составе оборудования для промышленной автоматизации, различных производственных машин, рельсовых систем транспортировки и другого оборудования, работающего в условиях неблагоприятной окружающей среды.
1. Rθ = 5.3/дюйм/гр/вт — означает изменение температуры радиатора площадью в 1кв.дюйм при мощности 1вт на 5.3 градуса. Это единица рассеиваемая мощность/площадь, а не длина. И это характеризуется при ЕСТЕСТВЕННОМ охлаждении, без вентилятора то бишь. Поэтому эти расчеты не имеют смысла. С вентилятором это охлаждается намного лучше.
2. Если найду радиатор подходящего размера со сплошными ребрами возьму, а так смотрел что есть в наличии в магазинах (мне известных). Я так понял, размер радиатора 100х300мм вполне достаточен с точки зрения отвода тепла при применении вентиляторов.
Вот этот точно подходит. Сразу известна мощность процессора + активное охлаждение. CUD-725SA
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 7
Дюйм градус ватт как выбрать радиатор
Дюйм*градус/ватт — что это за такой параметр радиатора?
Подходя к вопросу о выборе радиатора для силового транзистора или мощного диода, мы, как правило, уже имеем результат предварительно произведенных расчетов относительно той мощности, которую компоненту необходимо будет рассеять через радиатор об окружающий воздух. В одном случае это будет 5 ватт, в другом 20 и т. д.
Для рассеивания большей мощности потребуется радиатор с большей площадью контакта поверхности с воздухом, а если для того же транзистора, работающего в том же режиме, взять радиатор поменьше, то и нагрев радиатора будет сильнее.
Таким образом, для одного и того же ключа справедливым оказывается утверждение: чем больше площадь контактирующей с воздухом поверхности радиатора — тем больше тепла будет рассеяно, и тем меньше нагреется при этом радиатор. То есть чем длиннее радиатор и чем более разветвлен его профиль — тем лучше он будет рассеивать тепло и, соответственно, меньше будет разогреваться.
Если для примера рассмотреть два радиатора, выполненных из профиля одинаковых размера и формы, но разной длины, то более длинный радиатор станет рассеивать тепло быстрее, нежели более короткий. Именно с данным положением тесно связан параметр дюйм*градус/ватт, нормируемый для большинства радиаторов, предлагаемых сегодня на рынке, и называемый «удельное тепловое сопротивление». В этом параметре нет данных о площади, за то есть данные о длине.
Суть данной величины
Дюйм*градус/ватт — величина, применяемая вынужденно. Она относится не конкретно к радиатору, а к металлическому профилю, по сути — к форме профиля, к поперечным размерам профиля металла, от которого данный кусок под названием «радиатор» отрезан. Радиатор длиной в 1 дюйм будет иметь вдвое больше градус/ватт, чем радиатор длиной в 2 дюйма, изготовленный из того же металла точно такого же профиля.
Вдвое более короткий радиатор разогреется на вдвое большее количество градусов относительно окружающего воздуха при одной и той же передаваемой ему тепловой мощности. И чтобы радиатор длиной в 2 дюйма из нашего примера нагрелся так же, как радиатор длиной в 1 дюйм из того же профиля, к нему потребуется подводить вдвое большее количество ватт в форме тепла.
Таким образом, мы получаем простую интерпретацию относительно параметра дюйм*градус/ватт, указываемого для того или иного радиатора. Данный параметр показывает, сколько дюймов радиатора (в длину!) выбранного профиля необходимо использовать, чтобы при непрерывном рассеивании мощности в 1 ватт получить между поверхностью радиатора и окружающим воздухом разность температур в 1°C. Очевидно, этот параметр применим только к тем радиаторам, профиль которых (форма поперечного сечения) по всей длине одинаков.
Зададимся например количеством ватт, которые необходимо рассеять. Зададимся разностью температур, которую между поверхностью радиатора и воздухом необходимо при этом получить — это есть тепловое сопротивление.
Теперь, зная параметр дюйм*градус/ватт легко вычислим требуемую длину радиатора, просто разделив его на полученное тепловое сопротивление. Так мы убедились, что параметр дюйм*градус/ватт — параметр профиля радиатора, сам по себе никак не связанный с его длиной. Можно просто разделить данный параметр на длину имеющегося радиатора в дюймах и таким образом точно получить величину его теплового сопротивления.
Пример расчета
Допустим, имеется радиатор с параметром «удельное тепловое сопротивление» равным 3,1 дюйм*градус/ватт. Длина радиатора 100 мм — это 100/25,4 = 3,937 Дюймов. Разделим 3,1 на длину в дюймах: 3,1/3,937 = 0,7874 (градус/ватт) — это тепловое сопротивление радиатора Rt. Сколько ватт нужно рассеять?
Допустим, P = 20 ватт. На сколько нагреется выбранный радиатор относительно температуры окружающего воздуха?
dt = Rt*P = 20*0,7874 = 15,74 °C.
То есть если наш радиатор стоит на открытом воздухе и к нему подводится тепловая мощность 20 Вт, а температура воздуха +25°C, то температура радиатора составит 25+15,74 = 40,74 °C.
Надеюсь, что эта статья была для вас полезной. Смотрите также другие статьи в категории Электрическая энергия в быту и на производстве » Практическая электроника
Как выбрать радиатор для лютой системы жидкостного охлаждения
Сразу предупрежу, что никаких откровений в материале не будет. Все изложенное давным-давно известно. Пишу в большей степени чтобы самому не забыть.
Толковых материалов по исследованию радиаторов именно для систем жидкостного охлаждения компьютера в сети не так уж и много. Здесь важно понимать, что я говорю о материалах, в которых авторы проделали хорошую академическую работу, а не просто установили радиатор в контур, и сделали тестовый прогон на обычном процессоре. Некачественных материалов в сети пруд пруди. Их тоже иногда полезно почитать, но временные затраты на чтение подобной беллетристики почти никогда не окупаются.
Начну, как обычно, с плохого.
реклама
Почему не стоит доверять тестам, которые проводятся на реальной системе? Ведь использовать-то я буду не на стенде, а с реальным процессором и видеокартой, следовательно, такие тесты показательны, а все эти ваши стенды никчемная чепуха. Интуитивно именно так и рассуждает обычный человек, и поэтому он ошибается.
Во-первых, стенд на основе обычного компьютера только с виду имеет какие-то показометры, датчики температуры, потребляемой мощности. Нам кажется, что нагрузка в виде Prime95 или чего хуже какой-нибудь AIDA постоянна. Но на деле все это не так. Например, показания температуры процессора — это давно уже никакая не температура процессора, а результат математической обработки показаний сотен, а то и тысяч датчиков внутри процессора. Мы не знаем какая точность у таких показаний. На форумах и в различных статьях пишут о погрешности плюс-минус 5 °С. Почитать можно например здесь. А это значит, что сравнивать нагрев двух процессоров напрямую нельзя, так как из-за погрешности у одного температура будет, например, 65°С, а у другого может быть 75°С — несмотря на то, что разница вроде как велика, на деле её может не быть вовсе. Поэтому корректно интерпретировать такие результаты сложно.
С какого-то момента Intel вообще перестала публиковать информацию о точности показаний датчиков в процессорах. Но информация о точности показаний температурных датчиков для чипсетов еще доступна.
Вот так это выглядит для чипсетов 500-й серии (документ можно взять по ссылке):
реклама
6.3 Thermal Sensor Accuracy (Taccuracy)
The PCH thermal sensor accuracy is:
• ±5 °C over the temperature range from 50 °C to 110 °C.
• ±7 °C over the temperature range from 30 °C to 50 °C.
реклама
• ±10 °C over the temperature range from -10 °C to 30 °C.
• No accuracy is specified for temperature range beyond 110 °C or below -10 °C.
Точность не блещет мягко говоря. Про AMD я вообще промолчу, так как какой-либо адекватной информации о точности температурных показаний не нашел. К тому же обеспечить более или менее адекватную повторяемость и сравнимость результатов в случае тестов на реальной системе довольно сложно. Результаты от теста к тесту будут существенно расходиться. А если стоит задача определить победителя, то понять кто реально победил невозможно. Такие результаты подходят только для очень грубой оценки. Поэтому если вы делаете выводы на основе каких-то не профессиональных публикаций, то выводы надо делать предельно аккуратно. Из-за низкой точности показаний таких «стендов» невозможно корректно определить не то что лидера, зачастую невозможно сделать вообще никаких адекватных выводов. И это даже не по тому, что авторы продались. У таких публикаций нет задачи что-либо корректно протестировать, у них есть задача прорекламировать продукт, а это, как вы понимаете, другое.
Обычно при создании чего-то нового с нуля я не опираюсь на данные таких вот «тестировщиков», а стараюсь искать материалы, которые позволяют понять чего можно, а чего нельзя ожидать от того или иного кулера, радиатора или чего-либо другого. И чем глубже у материала техническая и теоретическая проработка тем лучше и качественней будет такой материал. Хотя я сам предпочитаю всё делать по «оценочно-прикидочному принципу» — это значит, что не использую в своих конструкциях каких-то сложных расчетов и навороченных стендов, кроме самых примитивных. Это не значит, что я не способен что-то посчитать или построить стенд для измерения, вовсе нет. Для любительских задач проведение сложных расчетов и постройка хороших стендов очень дорогое удовольствие. Поэтому такое я делаю только при необходимости. Вот и подход к выбору радиаторов у меня будет «оценочный», но на основе хороших первичных данных.
Напомню, что я создаю автономную систему жидкостного охлаждения для домашнего компьютера, способную отвести 1000Вт тепла при разнице температур (дельте) воздух-вода в 10гр.
Отсюда можно сформулировать ряд требований к радиатору или радиаторам:
1. Радиатор или радиаторы должны рассеивать не менее 1000Вт при дельте 10гр. Обороты вентиляторов при этом желательны не выше 1000-1300.
2. Поскольку компьютер домашний, то система должна быть достаточно тихая. Отсюда следует, что использовать вентиляторы на высоких оборотах не будем. А если так, то нам точно не подходят радиаторы с высокой плотностью ребер, так как такие радиаторы не будут эффективно работать с вентиляторами на низких оборотах. Большинство производителей указывает для своих радиаторов показатель плотности ребер на дюйм — так называемый FPI или Fins per inch. «Низкооборотистые» радиаторы имеют плотность ребер от 8 до 12. Естественно это не догма. Плотность ребер будет зависеть еще и от толщины радиатора.
3. Будем использовать компьютерные вентиляторы типоразмера 140мм, поэтому радиаторы будем подбирать соответствующие.
4. Радиаторы обычно имеют типовые толщины: 30мм, 45мм, 60мм. Толщина радиатора указывается вместе с несущим каркасом. Толщина ребер обычно меньше примерно на 5-10мм.
Готовые водянки в магазине обычно идут с радиатором толщиной 30мм, и как показывает практика такие системы не сильно лучше хороших воздушных кулеров. 60мм радиаторы могут рассеивать огромную мощность, но их довольно сложно продуть на низких оборотах, да и габариты уже великоваты. Круг поиска сузился: 30-й радиатор мало, а 60-й много. Следовательно, пока остановимся на радиаторе толщиной 45мм.
5. Радиатор должен быть доступен для покупки в России. С заказами из-за границы, во времена эпохи ковид’а я уже наелся. Что-то тяжелое и объемное едет или долго или очень долго. Мелочевка приезжает довольно быстро.
Общий вывод пока такой: нужен радиатор, возможно не один, под 140мм вентиляторы, толщиной 45мм, способный рассеять 1000Вт. Бегло поискав в интернете я понял, что ничего подобного в широком доступе нет, а радиатор от Камаза или Жигулей мне не подходит. Радиатор типа MO-RA в принципе не плох, но более или менее достоверных данных по его рассеиваемой мощности нет, в Россиии доступен только под заказ. Если судить по косвенным данным, то не так хорош, как многие про него думают. Хотя несомненно хорош. Немного пугает его высокое гидросопротивление.
Буду искать «свой» радиатор. Но сначала я бы хотел поговорить о том, как и какие параметры радиатора влияют на его рассеиваемую мощность.
Параметров у радиатора довольно много.
Вот только основные из них:
1. Габаритные размеры — ширина, длина, высота.
Эти размеры непосредственно определяют какую общую площадь оребрения можно получить, какие вентиляторы и в каком количестве будем применять. Ширина и длина радиатора обычно привязана к размеру вентилятора. Например, популярный размер 360мм — это 3 вентилятора на 120мм. 420Мм — 3 вентилятора на 140мм. И т.д.
2. Количество ребер на дюйм (FPI).
Обычно этот параметр лежит в диапазоне 8-15. Меньше — легче продуть, но и меньше отведем тепла, больше — продуть сложнее, но тепла отведем больше. Есть радиаторы с показателем FPI 25 и выше. Они предназначены для высокооборотистых вентиляторов — видел такие в серверных. Если вы строите систему на основе радиаторов с FPI сильно выше 15, то система скорее всего будет шумной. Также следует помнить, чем больше ребер на дюйм, тем лучше радиатор забивается пылью и тем чаще его придется чистить.
3. Толщина радиатора.
Несмотря на то, что это тоже габаритный параметр, он стоит особняком, так как толщина радиатора непосредственно влияет на его продуваемость и его FPI. Увеличивая толщину радиатора производители вынужденны снижать количество ребер на дюйм, чтобы сохранить продуваемость на более или менее приемлемом уровне. Поэтому, например, радиаторы 60мм почти всегда имеют сравнительно низкий показатель FPI — 8-12. Примерно понять с каким FPI производится большинство радиаторов можно вот из этого замечательного графика:
Источник картинки https://www.xtremerigs.net/
Из графика видно, что высокое значение FPI не является какой-то убер фишкой, и гоняться за ним, если у вас нет каких-то специфических требований, не стоит. К специфическим требованиям можно отнести, например, желание отвести довольно большую мощность в ограниченном объеме, при этом не принимая во внимание шум.
Пример, как работает радиатор с высоким гидросопротивлением можно посмотреть вот в этом обзоре радиатора Aqua Computer AMS Copper 360mm. График гидросопротивления этого радиатора (я выдрал его из статьи):
Как видно из графика большой радиатор имеет такое-же сопротивление как маленький водоблок для процессора. Это не типично.
А вот так радиатор выглядит на фоне своих конкурентов:
Из данных видно, что радиатор работает мягко говоря не очень. При оптимальных параметрах скорости потока он умудряется с треском проигрывать конкурентам. На графике он выделен зеленым.
Хотя выглядит как по мне круто:
Стоит оговориться, что высокое гидросопротивление — это еще не приговор. У радиатора есть куча других параметров которые могут сделать его лучшим.
Много данных по различным радиаторам можно найти здесь.
5. Материал из которого изготовлен радиатор.
Обычно это не один материал, а комбинация материалов — медь-латунь, алюминий-латунь и даже иногда встречаются комбинации пластика с металлом. Радиатор здорового человека должен быть полностью изготовлен из меди, но у здорового человека не хватит средств чтобы его купить. �� Поэтому обычно хорошей комбинацией считается медь-латунь. Ребра и каналы делают из меди, а банки из латуни. При соединении применяется пайка. Медь как металл с более высокой теплопроводностью отводит тепло с большей эффективностью нежели алюминий. Поэтому предпочтение стоит отдавать медным радиаторам. Силовой каркас у большинства радиаторов изготовлен из стали. Особняком в плане конструкции стоят радиаторы типа Watercool MO-RA3, но основные материалы там те же — медь, сталь, алюминий.
6. Резьба под фиттинги.
Обычно это G1/4 — размер дюймовый. Параметр определяет какие фиттинги вы будете приобретать для сбора системы. Я лично не встречал на просторах интернетов что-то больше G1/4, хотя не исключаю, что в природе такие существуют. Резьба G1/4 совместима с сантехническими фиттингами, хотя в сантехнике этот размер совсем не типичен, а также с воздушными фиттингами. Если вы собираете какой-то сложный и интересный контур, то всегда можно поискать недостающий фиттинги у сантехников, либо в отделе компрессионного оборудования. Я для своей системы покупал У-разветвители в «компрессорном» отделе, а переходные футорки ½ на ¼ у «сантехников». Диаметр присоединительных отверстий влияет на гидросопротивление радиатора и как следствие на его рассеиваемую мощность. Но это влияние не является значительным.
Параметры ниже никак не влияют на отводимую мощность, но добавляют удобства при монтаже.
7. Количество отверстий под фиттинги.
При покупке стоит обращать внимание на комплектность чтобы в случае необходимости сразу заказать недостающие детали. Обычно в комплекте идут заглушки, если радиатор имеет много присоединительных отверстий и болты для крепления вентиляторов. Встречается также и просто «голый» радиатор. Как говорится на скорость не влияет, но может доставить некоторые неприятности при монтаже.
Естественно что параметры радиатора не исчерпываются указанными выше. Есть например такие, как цвет, бренд, качество упаковки, страна производства, гарантия и многое другое. Но данные параметры уже никак не влияют на его способность отводить тепло.
С параметрами более или менее разобрались. Теперь попробуем разобраться с вопросом как выбирать. Я не могу сказать, что моя методика «выбора радиатора по картинкам», по измеренным кем-то данным претендует на новизну и уникальность, но она работает и позволяет избежать лишних трат на эксперименты и хождение по личным граблям. Иными словами я утверждаю: нет необходимости жрать говно ложками, чтобы убедиться, что это гавно. У большинства людей достаточно знаний и данных, чтобы выбрать нужную железку с первого раза.
Каких либо знаний, кроме школьных, не требуется. Нужно знать и понимать следующее:
1. Какую мощность вы собираетесь отводить;
2. Какой уровень шума вы готовы терпеть. Вентиляторы с оборотами выше 1500-1600 будут шумные;
3. Рассеиваемая мощность радиаторов одинаковых размеров примерно одинакова. Разница между откровенно плохим радиатором и хорошим будет не более 50-80Вт
4. Рассеиваемая мощность радиатора прямо пропорциональна его площади. Зная рассеиваемую мощность радиатора определенной толщины, мы можем примерно оценить какую рассеиваемую мощность будет иметь радиатор той же толщины, но с другими шириной и высотой. Например, я хочу приобрести радиатор 420мм толщиной 45мм — это значит, что он рассчитан на работу с тремя 140мм вентиляторами, но данных по его рассеиваемой мощности в сети нет. А вот данные на радиатор 360мм есть. Описываю свой случай.
Из графика мы видим, что радиатор 360мм при скорости потока 3,7 литра в минуту и скорости вентиляторов 1300 об/мин способен отвести 286Вт мощности при дельте вода-воздух 10гр.
Зная что мощность рассеивания прямо пропорциональна площади, мы можем примерно посчитать какую мощность сможет отвести радиатор 420мм. Радиатор 360мм рассчитан на установку трех 120мм вентиляторов. Следовательно, его ширина 120мм.
Считаем площадь исходного радиатора: 120 * 360 = 43 200мм2 или 432 см2
Считаем площадь своего радиатора: 140 * 420 = 58 800мм2 или 588см2
Я надеюсь понятно, что под площадью я понимаю просто площадь сечения, а не площадь ребер. Хотя они несомненно связаны.
Теперь посчитаем насколько процентов площадь нашего радиатора больше площади исходного: (588/432-1)*100 = 36,1%.
Теперь рассеиваемую мощность исходного радиатора мы можем увеличить на 36,1%.
Я воспользовался калькулятором, и получил что мой 420-й радиатор сможет отвести примерно 388,96Вт в аналогичных условиях. Методика оценочная. В реальности будет меньше. Но на 300Вт можно смело рассчитывать. Поскольку я хочу получить тихую систему, то я беру значение мощности на 1300 оборотов вентиляторов. В условно бесшумном режиме один 420-й радиатор сможет отвести примерно 246Вт. Стоит проверить себя, тем более возможность, благодаря ресурсу www.xtremerigs.net у нас есть. Смотрим данные похожего 420-го радиатора, но с другим FPI.
Данные на графиках обнадеживают. Наше расчетное значение получилось 388,96Вт, реальное значение для похожего радиатора составляет 355,5Вт. Ошиблись всего на 34Вт.
Методика дает хорошую точность и позволяет примерно понять чего я могу ожидать от радиатора, который хочу купить. По совокупности возможностей и желаний мой выбор пал на Alphacool NexXxoS XT45 Full Copper 420mm V.1. Есть еще версия 2, но отличие только в количестве отверстий под фиттинги — у V2 их 5, а у V1 их 6. Поскольку мне все же надо отводить 1000Вт, то купить пришлось 3 радиатора. Надеюсь, что смогу получить желаемый киловатт при низком уровне шума.
Важно понимать, что оценивать таким образом можно только радиаторы одинаковой толщины и желательно с одинаковым значением FPI. Безусловно можно попробовать пересчитать и на радиатор большей толщины, но у меня таких задач не стояло. Думаю, что зависимость там будет похожая. Возможно хорошим вариантом будет вообще прикидывать по объему. Сразу хочу сказать, что простая методика пересчета неплохо работает для радиаторов с близкими показателями, но при попытке пересчитать мощность 30мм радиатора на 60мм я получаю очень большую погрешность. Скорее всего это связано с большим разбросом значений FPI и тем, что 60мм радиаторы всё-таки рассчитаны на работу в режиме тяни-толкай (push-pull на собачьем).
У многих бывалых «водяных» возникнет резонный вопрос: зачем париться с тремя радиаторами, купил бы MO-RA и не парил мозг. Я отчасти согласен, если бы я собирал какую-то классическую систему, то, наверное, купил бы MO-RA. Но как я уже говорил выше данный радиатор имеет высокое гидравлическое сопротивление и эту его особенность никак не победить.
У меня будет сложный, не классический контур с двумя помпами и обратными клапанами, да еще и вынесенный на 1,5-2 метра — т.е сопротивление контура будет заведомо высоким. В случае с тремя радиаторами я могу соединить их параллельно и тем самым снизить гидравлическое сопротивление, а вот в случае с MO-RA такой возможности у меня не будет. Поэтому радиатор MO-RA при всех своих достоинствах мне не подходит.
С радиаторами все.
Крупные элементы, такие как разъемы и мощные полевые транзисторы паял обычным паяльником, но тоже с пастой. Ложиться все ровно и от заводского не отличить.
Знающие люди сразу зададут вопрос: «Нафига тебе такие мощные полевики? К ним же утюг можно подключить!» Отвечаю: они у меня просто были, поэтому покупать что-то менее мощное смысла нет. Хватило бы и каких ни будь IRLR8113. Помпа потребляет не более 3-х Ампер.
Вот так выглядит вторые полплаты без Ардуино:
Вот так выглядит плата полностью:
С обратной стороны:
За что не люблю Arduino, так это за то, что конструкции, за счет нагромождения плат и модулей, всегда выглядят немного небрежно. Я конечно как мог, облагородил, но вид все равно не заводской. Перетаскивать на свою плату всю схему Arduino Mega, а потом паять самому мне очень не хотелось. Поэтому останется так. Плату заказывал в России. Кстати выгодней и быстрее чем в Китае. В довесок экскурсия по заводу. Плату проектировал в Autodesk Eagle под Линуксом. Дальше по классической схеме: отдал на завод gerber файлы, оплатил, получил платы. Спаянная плата заработала с первого раза. С другой стороны никакой сложной схемотехники нет и ошибиться трудно.
С момента анонса проекта хорошо поработал над софтом.
Вот так выглядит главный экран:
Прошу прощения за не очень четкие фото. Экран закрыт пленкой. Прошу понять меня правильно — мне с этим экраном жить, а в процессе работы и тестов тыкать по нему приходится очень много. Поэтому пленку не снимал.
Вот так выглядит страница настроек:
К тестовому стенду подключено 9 вентиляторов, одна помпа, датчики температуры, датчик потока.
Вот так выглядит информационный экран с оборотами всего что сейчас крутится:
Осталось примерно половина. Надо спроектировать и изготовить корпус для всей байды. Спроектировать и изготовить корпус для экранчика. Далее смонтировать все в корпус подключить нагреватель и доводить софт до ума. В общем, думаю за пару месяцев должен управиться. В процессе работы появился кой-какой опыт по фиттингам — разочаровался в компрессионных фиттингах. Для критичных мест заказал «ёлочки» и пружинные зажимы к ним. «Елочки» получаются надежней.
Также разочаровался в датчике потока Barrow SLF-V3. Он от рождения немного кривоват. Показания у него скачут довольно сильно — от 2 л/мин до 50 л/мин. Считать их корректно не получается. Более или менее достоверные показания с этого датчика удается получить в диапазоне от 2-х до 8 л/мин. Формально датчик выдает сигнал по стандарту — 2 импульса на один оборот, но ШИМ заполнение при этом 85%. Видимо китайцы поставили либо очень мощные магниты либо слишком чувствительный датчик холла. В итоге из-за нестабильного вращения и высокого коэффициента заполнения сигнала считываемые показания не очень стабильны. Приходится довольно сильно усреднять и убирать всплески, поэтому скорость потока измеряется с задержкой в несколько секунд. По нюансам работы с датчиком потока, с одновременным определением оборотов 9-ти вентиляторов и двух помп я планирую написать отдельную статью, так как материалов в интернете ноль. Пишите в комментариях кому какие моменты интересны — попробую осветить.
Как рассчитать количество секций радиатора
При модернизации системы отопления кроме замены труб меняют и радиаторы. Причем сегодня они есть из разных материалов, разных форм и размеров. Что не менее важно, имеют они разную теплоотдачу: количество тепла, которые могут передать воздуху. И это обязательно учитывают, когда делают расчет секций радиаторов.
В помещении будет тепло, если количество тепла, которое уходит, будет компенсироваться. Поэтому в расчетах за основу берут теплопотери помещений (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утепления, площади окон и т.д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это то количество тепла, которое она может выдать при максимальных параметрах системы (90°C на входе и 70°C на выходе). Эта характеристика обязательно указывается в паспорте, зачастую присутствует на упаковке.
Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещений и системы отопления
Один важный момент: проводя расчеты самостоятельно, учтите, что большинство производителей указывают максимальную цифру, которую они получили при идеальных условиях. Потому любое округление производите в большую сторону. В случае с низкотемпературным отоплением (температура теплоносителя на входе ниже 85°C) ищут тепловую мощность для соответствующих параметров или делают перерасчет (описан ниже).
Расчет по площади
Это — самая простая методика, позволяющая примерно оценить число секций, необходимое для отопления помещения. На основании многих расчетов выведены нормы по средней мощности отопления одного квадрата площади. Чтобы учесть климатические особенности региона, в СНиПе прописали две нормы:
- для регионов средней полосы России необходимо от 60 Вт до 100 Вт;
- для районов, находящихся выше 60°, норма отопления на один квадратный метр 150-200 Вт.
Почему в нормах дан такой большой диапазон? Для того, чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для домов из бетона берут максимальные значения, для кирпичных можно использовать средние. Для утепленных домов — минимальные. Еще одна важная деталь: эти нормы просчитаны для средней высоты потолка — не выше 2,7 метра.
Как рассчитать количество секций радиатора: формула
Зная площадь помещения, умножаете ее норму затрат тепла, наиболее подходящую для ваших условий. Получаете общие теплопотери помещения. В технических данных к выбранной модели радиатора, находите тепловую мощность одной секции. Общие теплопотери делите на мощность, получаете их количество. Несложно, но чтобы было понятнее, приведем пример.
Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения
Угловое помещение 16 м 2 , в средней полосе, в кирпичном доме. Устанавливать будут батареи с тепловой мощностью 140 Вт.
Для кирпичного дома берем теплопотери в середине диапазона. Так как помещение угловое, лучше взять большее значение. Пусть это будет 95 Вт. Тогда получается, что для обогрева помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.
Теперь считаем количество радиаторов для отопления этой комнаты: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Округляем, получается 11 шт. Столько секций радиаторов необходимо будет установить.
Расчет батарей отопления на площадь прост, но далеко не идеален: высота потолков не учитывается совершенно. При нестандартной высоте используют другую методику: по объему.
Считаем батареи по объему
Есть в СНиПе нормы и для обогрева одного кубометра помещений. Они даны для разных типов зданий:
- для кирпичных на 1 м 3 требуется 34 Вт тепла;
- для панельных — 41 Вт
Этот расчет секций радиаторов похож на предыдущий, только теперь нужна не площадь, а объем и нормы берем другие. Объем умножаем на норму, полученную цифру делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).
Формула расчета количества секций по объему
Пример расчета по объему
Для примера рассчитаем, сколько нужно секций в комнату площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Здание построено из кирпича. Радиаторы возьмем той же мощности: 140 Вт:
- Находим объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
- Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных зданий 34 Вт). 48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
- Определяем, сколько нужно секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Округляем, получаем 12 шт.
Теперь вы знаете два способа того, как рассчитать количество радиаторов на комнату.
Теплоотдача одной секции
Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.
Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.
Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу
Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):
- Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
- Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
- Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).
Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.
Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше
Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м 2 :
- биметаллическая секция обогреет 1,8 м 2 ;
- алюминиевая — 1,9-2,0 м 2 ;
- чугунная — 1,4-1,5 м 2 ;
Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м 2 , для ее отопления примерно понадобится:
- биметаллических 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
- алюминиевых 16 м 2 / 2 м 2 = 8 шт.
- чугунных 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.
Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.
Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий
Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции батареи указывается для идеальных условий. Столько тепла выдаст батарея, если на входе ее теплоноситель имеет температуру +90°C, на выходе +70°C, в помещении при этом поддерживается +20°C. То есть, температурный напор системы (называют еще «дельта системы») будет 70°C. Что делать, если в вашей системе выше +70°C на входе на бывает? или необходима температура в помещении +23°C? Пересчитывать заявленную мощность.
Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на подаче у вас +70°C, на выходе +60°C, а в помещении вам необходима температура +23°C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое температур на входе и выходе, за минусом температуры в помещении.
Формула расчета температурного напора системы отопления
Для нашего случая получается: (70°C+ 60°C)/2 — 23°C = 42°C. Дельта для таких условий 42°C. Далее находим это значение в таблице пересчета (расположена ниже) и заявленную мощность умножаем на этот коэффициент. Поучаем мощность, которую сможет выдать эта секция для ваших условий.
Таблица коэффициентов для систем отопления с разной дельтой температур
При пересчете действуем в следующем порядке. Находим в столбцах, подкрашенных синим цветом, строчку с дельтой 42°C. Ей соответствует коэффициент 0,51. Теперь рассчитываем, тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего случая. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получаем: 185 Вт * 0,51 = 94,35 Вт. Почти в два раза меньше. Вот эту мощность и нужно подставлять когда делаете расчет секций радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в помещении будет тепло.
Ответ профессионала
И если так, то как считать площадь радиатора — вместе с рёбрами или без? Что-то мне подсказывает, что вместе с рёбрами, но тут, наверное, вылезают большие погрешности, когда охлаждение пассивное, только за счёт конвекции, потому что рёбра будут переизлучить тепло друг в друга и радиацией тепло будет уноситься только перпендикулярно поверхности — т.е. наличие рёбер роляет только при обдуве, чего хотелось бы избежать.
Вощем, вот. Какие-то колхозные «методики» находятся, но дают дурацкие числа (когда радиатор размерами 70*40*30 получается по эффективности почти как бесконечная пластина с бесконечной теплопроводностью, что явно неправда).
Просто взять «какой-нибудь огромный радиатор» не катит (понятное дело, что можно просто взять очень большой радиатор и он будет хорошо работать), нужен минимально-достаточный, с некоторым небольшим запасом.
P.S. но есть и другой вариант — просто позаимствовать размеры отсюда.
вот-вот. Я поглядел наискось методику расчёта радиаторов для импульсных dc/dc, прихуел слегка. Больцманы-Вальцманы, номограммы какие-то, «метод подобия», бррр
Вощем, пока нормальную методику для инженерных расчётов не нашёл — закладываться буду на радиатор «типа как у тех парней», это будет мой метод подобия. У них работает — значит, у меня тоже будет.
Edited at 2016-08-12 08:26 (UTC)
Наш МНС в каком-то спец. софте конструкторском считал. Siemens NX или что-то подобное.
Несколько проще поставить вентилятор и регулировать его обороты через обратную связь от температуры радиатора.
«Посмотри, Чукча к холодной зиме готовится».
Edited at 2016-08-13 03:25 (UTC)
Edited at 2016-08-12 09:10 (UTC)
Нащот удельного сопротивления все очень просто — этот радиатор режется из экструдированного профиля, соответственно, в формулу надо подставить длину куска вдоль направления выдавливания (ну т.е. вдоль ребер). Соответственно, дюймовый кусок будет иметь 5.1°C/W, двухдюймовый 2.55°C/W, ну итд. Двадцатидюймовый — ну да, тут числа получатся очень маленькие, но они будут правдивы только если ты ватты сумеешь распределить по длине железяки. Вообще все эти простые формулы работают только при определенных диапазонах температур и плотностях энергии, чуть в сторону и пожалте считать методом конечных элементов.
Далее, про ориентацию и ребра. Все зависит от положения радиатора, понятно что в горизонтальном положении воздуху будет поступать только к краям ребер, а в вертикальном течь вдоль, что несколько лучше. Но именно что несколько, потому что верхняя часть ребер будет получать уже теплый воздух. Это все верно для случая когда расстояние между ребрами допускает пассивную конвекцию, rule of thumb здесь такое, что если между ребрами этот самый thumb пролезает, то и пассивная конвекция будет. Если там ребра каждые 3мм как на компьютерных кулерах, то это только под активный обдув.
Что еще. Я находил статью под названием «поиск формы и размеров радиатора светодиодного светильника», там автор проводил измерения и вывел, что в габаритах, плотностях энергии и температурах, характерных для светодиодов (ну т.е. < 60-80°C и первые десятки ватт), хорошо работает эвристика «20см² обтянутой площади на ватт». Т.е. кубик металла, или даже короб с габаритами, соответствующими ребристому радиатору работает примерно так же (ну, может, процентов на 20 хуже) как и сам радиатор. Хороший радиатор у него получился из алюминиевой сковородки. С моим опытом это в принципе совпадает.
Можешь посмотреть еще какой-нибудь онлайн-калькулятор типа heatsinkcalculator.com.
Дюйм градус ватт как выбрать радиатор
Как рассчитать мощность отопительных батарей для частного дома
Допустим, вы подобрали отопительные приборы по типу и дизайну. Следующий шаг – расчет радиаторов отопления для каждой комнаты частного дома, включающий определение тепловой мощности и количества секций (или размера панелей). Простейший вариант – воспользоваться онлайн-калькулятором любого строительного портала. Но результаты вычислений желательно перепроверить, иначе за ошибки придется расплачиваться позже. Предлагаем рассчитать теплоотдачу батарей отопления вручную, проверенным и удобным способом.
Исходные данные для вычислений
Расчет тепловой мощности батарей выполняется для каждого помещения отдельно, в зависимости от числа внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать показатели теплоотдачи радиаторов отопления, ответьте на 3 вопроса:
- Сколько тепла необходимо на обогрев жилой комнаты.
- Какую температуру воздуха планируется поддерживать в конкретном помещении.
- Средняя температура воды в отопительной системе квартиры либо частного дома.
Примечание. Если в коттедже смонтирована однотрубная разводка, придется делать поправку на остывание теплоносителя — добавлять секции к последним радиаторам.
Ответ на первый вопрос — как рассчитать потребное количество тепловой энергии различными способами, дается в отдельном руководстве – расчет нагрузки на отопительную систему. Приведем 2 упрощенных методики вычислений: по площади и объему комнаты.
Распространенный способ — измерить обогреваемую площадь и выделить на квадратный метр 100 Вт теплоты, иначе — 1 кВт на 10 м². Мы предлагаем уточнить методику – учесть количество световых проемов и наружных стен:
- для комнат с 1 окном или входной дверью и одной внешней стенкой оставить 100 Вт тепла на метр квадратный;
- угловое помещение (2 наружных ограждения) с 1 оконным проемом – считать 120 Вт/м²;
- то же, 2 световых проема – 130 Вт/м².
Важное условие. Расчет дает более-менее правильные результаты при высоте потолков до 3 м, здание построено в средней полосе умеренного климата. Для северных регионов применяется повышающий коэффициент 1.5…2.0, южных – понижающий 0.7—0.8.
Распределение тепловых потерь по площади одноэтажного дома
При высоте перекрытия более 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме) расход тепла правильнее считать по кубатуре:
- комната с 1 окном (внешней дверью) и единственной наружной стеной – 35 Вт/м³;
- помещение окружено другими комнатами, не имеет окон, либо находится на солнечной стороне – 35 Вт/м³;
- угловая комната с 1 оконным проемом – 40 Вт/м³;
- то же, с двумя окнами – 45 Вт/м³.
На второй вопрос ответить проще: комфортная для проживания температура лежит в диапазоне 20…23 °C. Нагревать воздух сильнее неэкономично, слабее – холодно. Среднее значение для расчетов – плюс 22 градуса.
Оптимальный режим работы котла подразумевает нагрев теплоносителя до 60—70 °C. Исключение – теплые либо слишком холодные сутки, когда температуру воды приходится снижать или, наоборот, увеличивать. Количество таких дней невелико, поэтому средняя расчетная температура системы принимается равной +65 °C.
В комнатах с высокими потолками считаем расход теплоты по объему
Паспортная и реальная теплоотдача радиатора
Параметры любого отопительного прибора указываются в техническом паспорте. Обычно производители заявляют мощность 1 стандартной секции межосевым размером 500 мм в пределах 170…200 ватт. Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов примерно одинаковы.
Фокус в том, что паспортный показатель теплоотдачи нельзя тупо использовать для подбора числа секций. Согласно п. 3.5 ГОСТ 31311-2005, фирма-изготовитель обязана указывать мощность батареи при следующих условиях эксплуатации:
- теплоноситель движется через радиатор сверху вниз (диагональное либо боковое подключение);
- температурный напор составляет 70 градусов;
- расход воды, протекающей через прибор, равен 360 кг/час.
Справка. Тепловой напор – разница между средней температурой сетевой воды и воздуха помещения. Обозначается ΔT, DT или dt, вычисляется по формуле:
Поясним суть проблемы, для этого подставим в формулу известные значения ΔT = 70 °C и температуры помещения – плюс 20 °C, произведем обратный расчет:
- tподачи + tобратки = (ΔT + tвоздуха) х 2 = (70 + 20) х 2 = 180 °C.
- Согласно нормативам, расчетная разница температур теплоносителя между подающей и обратной линией должна составлять 20 градусов. Значит, идущую от котла воду нужно нагреть до 100 °C, обратная остынет до 80 °C.
- Режим работы 100/80 °C недоступен бытовым отопительным установкам, максимальный нагрев составляет 80 градусов. Вдобавок поддерживать указанную температуру теплоносителя невыгодно экономически (вспомните, мы взяли средний показатель 65 °C).
Вывод. В реальных условиях батарея отдаст гораздо меньше теплоты, нежели прописано в инструкции по эксплуатации. Причина – меньшее значение ΔT – разницы температур воды и окружающего воздуха. По нашим исходным данным, показатель ΔT равен 130 / 2 — 22 = 43 градуса, почти вдвое ниже заявленной нормы.
Определяем число секций алюминиевой батареи
Пересчитать параметры отопительного прибора под конкретные условия непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм вычислений, используемый инженерами–проектировщиками, слишком сложен для обычных домовладельцев, несведущих в теплотехнике.
Предлагаем выполнить расчет количества секций радиаторов отопления более доступным методом, дающим минимальную погрешность:
- Соберите исходные данные, перечисленные в первом разделе настоящей публикации, — узнайте необходимое для обогрева количество теплоты, температуру воздуха и теплоносителя.
- Рассчитайте реальный температурный напор DT, пользуясь приведенной выше формулой.
- При выборе определенного типа батарей откройте технический паспорт и отыщите показатель теплоотдачи 1 секции при DT = 70 градусов.
- Ниже представлена таблица готовых коэффициентов пересчета отопительной мощности радиаторных секций. Найдите показатель, соответствующий реальному DT, и умножьте его на величину паспортной теплоотдачи – получите мощность 1 ребра при ваших эксплуатационных условиях.
Зная настоящий тепловой поток, нетрудно выяснить число ребер батареи, требуемое для обогрева комнаты. Разделите нужное количество теплоты на отдачу 1 секции. Для ясности приведем пример расчета:
- Возьмем угловую комнату с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15.75 м², высота потолков – 280 см (показана на фрагменте чертежа). Удельные затраты теплоты на обогрев – 130 Вт/м², общая потребность составит 130 х 15.75 = 2048 Вт.
- Величину теплового напора мы выяснили в предыдущем разделе, DT = 43 °C.
- Подбираем низенькие алюминиевые радиаторы GLOBAL VOX 350 (межосевое расстояние – 350 мм). Согласно документации изделия, теплоотдача 1 ребра составляет 145 Вт (DT = 70 °C).
- Находим в таблице коэффициент, соответствующий DT = 43 °C, K = 0.53.
- Умножаем паспортную мощность на коэффициент и находим реальную отдачу 1 секции: 0.53 х 145 = 76.85 Вт.
- Рассчитываем количество алюминиевых ребер на помещение: 2048 / 76.85 ≈ 26.65, округляем в бо́льшую сторону и получаем 27 штук.
Остается распределить секции по комнате. Если размеры окон одинаковы, делим 28 пополам и размещаем под каждым проемом радиатор на 14 ребер. В противном случае число секций батареи подбирается пропорционально ширине окон (можно приблизительно). Аналогичным образом пересчитывается теплоотдача биметаллических и чугунных радиаторов.
Схема расстановки батарей — приборы лучше размещать под окнами либо возле холодной наружной стены
Совет. Если вы владеете персональным компьютером, проще использовать расчетную программу итальянского бренда GLOBAL, размещенную на официальном ресурсе производителя.
Многие известные фирмы, в том числе GLOBAL, прописывают в документации теплоотдачу своих приборов для разных температурных условий (DT = 60 °C, DT = 50 °C), пример показан в таблице. Если ваш реальный ΔT = 50 градусов, смело пользуйтесь указанными характеристиками безо всякого перерасчета.
Расчет размера стального радиатора
Конструкция панельных приборов отличается от секционных. Батареи делаются из штампованных стальных листов толщиной 1…1.2 мм, заранее обрезанных в нужный размер. Чтобы подобрать радиатор требуемой мощности, нужно выяснить теплоотдачу 1 метра длины сваренной из листов панели.
Предлагаем воспользоваться простейшей методикой, основанной на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водяных радиаторов Kermi. В чем суть: штампованные батареи унифицированы, типы изделий отличаются между собой количеством греющих панелей и теплообменных оребрений. Классификация радиаторов выглядит так:
- тип 10 – однопанельный прибор без дополнительных ребер;
- тип 11 – 1 панель + 1 лист гофрированного металла;
- тип 12 – две панели плюс 1 лист оребрения;
- тип 20 – батарея на 2 греющих пластины, конвекционное оребрение не предусмотрено;
- тип 22 – двухпанельный радиатор с 2 листами, увеличивающими площадь теплообмена.
Примечание. Также существуют обогреватели типа 33 (3 панели + 3 ребра), но подобные изделия менее востребованы ввиду повышенной толщины и цены. Самая «ходовая» модель – тип 22.
Итак, панельные штампованные приборы любого бренда отличаются только монтажными габаритами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем по высоте и теплоотдаче вычисляется длина батареи для конкретного помещения. Алгоритм следующий:
- Определите исходные данные, перечисленные в начале статьи.
- Выберите тип и высоту отопительного прибора. Самый распространенные варианты – изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
- Воспользуйтесь представленной таблицей, где указана теплоотдача q (Вт/1 м. п.) радиаторов Kermi разных типов и размеров в зависимости от условий эксплуатации. Начните с левого столбца – отыщите соответствующую температуру комнаты, потом – теплоносителя, дальше высоту и тип батареи. В ячейке на пересечении строки и столбца найдете мощность 1 метра радиатора.
- Количество энергии, нужной для обогрева, разделите на величину q – узнаете метраж радиатора заданной высоты.
- По каталогу подберите прибор водяного отопления соответствующей длины. При необходимости (например, батарея вышла чересчур длинной) разбейте этот размер на 2—3 прибора.
Пример расчета. Определим габариты стального радиатора для той же комнаты 15.75 м²: теплопотери — 2048 Вт, температура воздуха – 22 градуса, теплоносителя – 65 °C. Возьмем стандартные батареи высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, выясняем общую длину панели 2048 / 1461 = 1.4 м. Из каталога любого производителя выбираем ближайший больший вариант – обогреватель длиной 1.5 м либо 2 прибора по 0.7 м.
Окончание первой таблицы — теплопередача 1 м длины радиаторов «Керми»
Совет. Наша инструкция на 100% верна для изделий компании Kermi. При покупке радиаторов другого бренда (особенно, китайского) длину панели стоит принимать с запасом 10—15%.
Отопительные приборы однотрубных систем
Важная особенность горизонтальной «ленинградки» — постепенное снижение температуры в основной магистрали из-за подмеса охлажденного батареями теплоносителя. Если 1 кольцевая линия обслуживает более 5 приборов, разница в начале и конце раздающей трубы может достигать 15 °C. Результат – последние радиаторы выделяют меньше теплоты.
Однотрубная схема закрытого типа — все обогреватели подключены к 1 трубе
Чтобы дальние батареи передавали помещению нужное количество энергии, при расчете отопительной мощности сделайте следующие поправки:
- Первые 4 радиатора подбирайте согласно вышеприведенным инструкциям.
- Мощность 5-го прибора увеличьте на 10%.
- К расчетной теплоотдаче каждой последующей батареи прибавляйте еще 10 процентов.
Пояснение. Мощность 6-го радиатора повышается на 20%, седьмого – на 30 и так далее. Зачем наращивать последние батареи однотрубной «ленинградки», подробно расскажет эксперт на видео:
Напоследок несколько уточнений
Приборы отопления могут работать в различных условиях, подключаться по разным схемам. Эти факторы оказывают влияние на теплоотдачу обогревателей в режиме эксплуатации. Определяя мощность комнатных радиаторов, учтите несколько рекомендаций:
- Если батарея подключается к трубопроводам по разносторонней нижней схеме, эффективность обогрева ухудшается. Добавьте к расчетному показателю мощности приборов 10%.
- В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплые водяные полы) конвекционные приборы играют вспомогательную роль. Основную отопительную нагрузку несут напольные контуры. Но расчетную теплоотдачу радиаторов занижать не следует, при нужде батареи должны полностью заменить теплые полы.
- Домовладельцы нередко закрывают обогреватели декоративными экранами, даже зашивают гипсокартоном, оставляя конвекционные щели. В данном случае полностью теряется инфракрасное тепло, выделяемое нагретой поверхностью прибора. Соответственно, мощность батареи придется увеличить минимум на 40%.
- Не устанавливайте 1—3 радиаторных секции, даже если по расчету вышло такое количество. Чтобы получить нормальный обогревательный прибор, нужно смонтировать минимум 4 ребра.
- Незамерзающие жидкости уступают обычной воде по теплоемкости, разница составляет примерно 15%. При использовании антифризов наращивайте теплообменную площадь батарей на 10% (увеличивайте количество секций радиаторов либо размеры панелей).
При расчете радиаторов отопления учитывайте простое правило: чем ниже температура воды в подающей линии, тем большая площадь теплообменной поверхности нужна для обогрева комнат. Правильно подбирайте котельное оборудование и монтируйте системы, чтобы не приходилось решать проблемы путем наращивания батарейных секций.
Ответ профессионала
И если так, то как считать площадь радиатора — вместе с рёбрами или без? Что-то мне подсказывает, что вместе с рёбрами, но тут, наверное, вылезают большие погрешности, когда охлаждение пассивное, только за счёт конвекции, потому что рёбра будут переизлучить тепло друг в друга и радиацией тепло будет уноситься только перпендикулярно поверхности — т.е. наличие рёбер роляет только при обдуве, чего хотелось бы избежать.
Вощем, вот. Какие-то колхозные «методики» находятся, но дают дурацкие числа (когда радиатор размерами 70*40*30 получается по эффективности почти как бесконечная пластина с бесконечной теплопроводностью, что явно неправда).
Просто взять «какой-нибудь огромный радиатор» не катит (понятное дело, что можно просто взять очень большой радиатор и он будет хорошо работать), нужен минимально-достаточный, с некоторым небольшим запасом.
P.S. но есть и другой вариант — просто позаимствовать размеры отсюда.
вот-вот. Я поглядел наискось методику расчёта радиаторов для импульсных dc/dc, прихуел слегка. Больцманы-Вальцманы, номограммы какие-то, «метод подобия», бррр
Вощем, пока нормальную методику для инженерных расчётов не нашёл — закладываться буду на радиатор «типа как у тех парней», это будет мой метод подобия. У них работает — значит, у меня тоже будет.
Edited at 2016-08-12 08:26 (UTC)
Наш МНС в каком-то спец. софте конструкторском считал. Siemens NX или что-то подобное.
Несколько проще поставить вентилятор и регулировать его обороты через обратную связь от температуры радиатора.
«Посмотри, Чукча к холодной зиме готовится».
Edited at 2016-08-13 03:25 (UTC)
Edited at 2016-08-12 09:10 (UTC)
Нащот удельного сопротивления все очень просто — этот радиатор режется из экструдированного профиля, соответственно, в формулу надо подставить длину куска вдоль направления выдавливания (ну т.е. вдоль ребер). Соответственно, дюймовый кусок будет иметь 5.1°C/W, двухдюймовый 2.55°C/W, ну итд. Двадцатидюймовый — ну да, тут числа получатся очень маленькие, но они будут правдивы только если ты ватты сумеешь распределить по длине железяки. Вообще все эти простые формулы работают только при определенных диапазонах температур и плотностях энергии, чуть в сторону и пожалте считать методом конечных элементов.
Далее, про ориентацию и ребра. Все зависит от положения радиатора, понятно что в горизонтальном положении воздуху будет поступать только к краям ребер, а в вертикальном течь вдоль, что несколько лучше. Но именно что несколько, потому что верхняя часть ребер будет получать уже теплый воздух. Это все верно для случая когда расстояние между ребрами допускает пассивную конвекцию, rule of thumb здесь такое, что если между ребрами этот самый thumb пролезает, то и пассивная конвекция будет. Если там ребра каждые 3мм как на компьютерных кулерах, то это только под активный обдув.
Что еще. Я находил статью под названием «поиск формы и размеров радиатора светодиодного светильника», там автор проводил измерения и вывел, что в габаритах, плотностях энергии и температурах, характерных для светодиодов (ну т.е. < 60-80°C и первые десятки ватт), хорошо работает эвристика «20см² обтянутой площади на ватт». Т.е. кубик металла, или даже короб с габаритами, соответствующими ребристому радиатору работает примерно так же (ну, может, процентов на 20 хуже) как и сам радиатор. Хороший радиатор у него получился из алюминиевой сковородки. С моим опытом это в принципе совпадает.
Можешь посмотреть еще какой-нибудь онлайн-калькулятор типа heatsinkcalculator.com.
Как делается расчёт радиаторов отопления по площади + калькулятор
Тепло в жилье – основа комфорта, здоровья и обустроенности. Принимая во внимание, что греться приходится от 6 и более месяцев, правильно продуманный отопительный комплекс ещё и экономит финансы пользователей. Упрощает расчёт радиаторов отопления по площади калькулятор. Для того, чтобы выяснить, как произвести более правильный расчёт, мы обратились в компанию Миралекс — которая профилируется на системах отопления и водоснабжения.
В частных домовладениях отопление индивидуально, в многоэтажках – общее, но в любом варианте основу составляют радиаторы. Именно они отдают обогрев в помещение и от их свойств и количества зависит расход энергоносителей и температура. Произвести расчёт радиаторов отопления по площади калькулятор позволяет путём внесения в поля фактических показателей. Процедуру подсчёта осуществляют вручную в упрощённом и детальном форматах.
Виды радиаторов
Процесс нагрева воздуха и поддержания его достаточной температуры зависит от батарей – металла, размеров, подсоединения в комплекс и их размещения. Перед тем, как рассчитать количество секций радиатора, потребуется узнать металл изготовления.
Показатели различных металлов:
- А 350 алюминиевые – 138 Вт;
- А 500 из алюминия – 185 Вт;
- S 500 из алюминия – 205 Вт;
- L 350 из биметалла – 130 Вт;
- L 500 из биметалла – 180 Вт;
- Из чугуна – 160 Вт.
Батареи группируют от межосевой длины:
- 200 мм;
- 350 мм;
- 500 мм;
- 600 мм.
Стальные
Эта разновидность теплоносителей отличается сравнительно невысокой стоимостью и эстетичным видом. Конструкция целостная и не регулируется количество секций. Стальные стенки имеют небольшую толщину и требуют антикоррозионной защиты. При эксплуатации необходима защита от гидравлических ударов и механических повреждений, так как швы могут дать течь. Учитывая низкую теплоёмкость конструкции, установка её в квартирном помещении нецелесообразна. В частной постройке такой вариант более приемлем, так как имеется возможность самостоятельно регулировать степень нагрева теплоносителя.
Чугунные
Модели максимальной теплоотдачей. В отличие от советских радиаторов, современные представлены в достойных дизайнерских вариантах, сохранив при этом положительные свойства.
Этот вид батарей отличается практичностью и удобством:
- количество секций можно регулировать;
- гидроудары им не опасны;
- стенки секций мало подвержены коррозийным процессам;
- прибор пригоден для любого теплоносителя.
Батареи из чугуна отличаются большой массой и требуют качественного монтажа и надёжного крепления (имеются настенные и напольные варианты).
Кроме того, батареи греются длительное время.
Алюминиевые
При высокой теплоотдаче алюминиевые конструкции имеют небольшой вес. Внешний вид элегантен и разнообразен, что позволяет устанавливать их в любые помещения. Конструкции могут быть как цельными, так и сборными, из нескольких секций.
Поскольку алюминий подвержен кислородной коррозии, батарея требует соответствующей антикоррозионной защиты. При её наличии по эксплуатационным характеристикам этот вид радиаторов превосходит все остальные.
Приборы устанавливают в частном секторе из-за повышенного воздействия к гидроударам. При центральном отоплении этому невозможно противостоять.
Биметаллические
Соединены из двух слоёв. Внешний алюминиевый, обладает высокой теплоотдачей. Второй – из сплава, не разрушающегося от коррозии. Такая конструкция обеспечивает длительную эксплуатацию. Однако стоимость этих моделей достаточно высока, поэтому важно то, как рассчитать количество секций биметаллического радиатора на комнату. Они характеризуются более сильной теплопроводность чем чугунные.
Простой расчёт
Подключение обогрева в многоэтажки, количество и место размещения приборов производится на основании сложных технических вычислений. Их производят специалисты на основании СНиП 41-01-2003. Нормативные правила предусматривают, например, сколько секций биметаллического радиатора нужно на 1 м² площади:
- в центре -100 Вт;
- на севере– 150-200 ВТ;
- на юге – 60 Вт.
СНиП предусматривает сколько секций батарей нужно на квадратный метр площади строения, учитывая состав сплава:
- биметалл – 1,8 кв. м;
- алюминий – 2,0 кв. м;
- чугун – 1,5 кв. м.
Приблизительное вычисление пользователь может произвести самостоятельно. К приобретённому радиатору прилагается инструкция пользователя. В ней прописаны данные приборов, мощность. Используя эти показатели можно сделать расчёт секций радиаторов по площади помещения по шаблону:
площадь помещения (в кв. м) Х100 Вт / мощность секции (цифры в инструкции)
Полученные данные применяются с отапливаемыми сверху и снизу этажами , не на углу, в постройке из кирпича, при расстоянии до верха до 3-х м.
Расчёт по объёму
При высоте стен более 3-х метров применяют расчёт радиаторов отопления с размеров. На 1 кв. м жилья:
- для построек из панельных блоков – 41 Вт;
- для зданий из кирпичной кладки – 34 Вт.
Шаблон:
Теплоотдача = площадь комнаты Х высоту стен Х нормативную мощность (41 или 34).
Полученный итог делится на нормативную отдачу секции и получается требуемое их число.
Пример простого расчёта
В просчётах принимается усреднённый вариант в 1300 Вт. Его добавляют на 20% и приводят к большему значению. Таким образом, покупают прибор мощностью 1600 Вт. Если 1 секция – 160 Вт, то потребуется 10 штук.
Чтобы выяснить, сколько секций биметаллического радиатора нужно на 18 м² с высотой стен в 2,7 м подставляем цифры:
18 Х 100=1800 Вт.
Затем подбирается требуемый комплекс. Потребитель может купить прибор подходящего размера, по длине от 0,8 до 2,0 м и высоте 0,3-0,6 м.
Затем нужно определиться с металлом.
Видео описание
О расчёте количества секций батареи в видео:
Детальный расчёт
Осуществить расчёт количества секций радиаторов отопления можно с учётом дополнительных коэффициентов. Мощность принимается нормативная – на 1 кв. м 100 Вт. Во внимание берутся дополнительные показатели, влияющие на атмосферу в строении:
Теплоотдача = площадь Х 100 Х К1 Х К2 Х К3 Х К4 Х К5 Х К6 Х К7 Х К8 Х К9 Х К10
Каждый коэффициент влияет на тепловой режим помещения.
К1 – число стен, соприкасающихся с уличными температурами, где:
- при одной поверхности берётся 1;
- при двух поверхностях – 1,2;
- при трёх – 1,3;
- при четырёх стенах, соприкасающихся с атмосферой – 1,4.
При этом угловые помещения будут самыми холодными.
К2 – показатель, принимающий во внимание отношение к полюсам. Поверхности, находящиеся в тени, будут более холодными, так как на них не воздействует тепло солнечных лучей:
- северная поверхность -1,1;
- восточная сторона -1,1;
- южная поверхность -1;
- западная поверхность здания -1.
К3 – показатель, показывающий степень утепления. Кроме стандартного сооружения жильцы могут утеплять стены специальными изделиями как снаружи, так и изнутри, уменьшая теплопотери.
Термоизоляция снижает потребность в отоплении:
- кладка стен с толщиной двух кирпичей без дополнительного утепления – 1;
- кладка стен с толщиной одного кирпича без дополнительного утепления – 1,27;
- с дополнительным утепляющим материалом- 0,85.
К4 – показатель, обозначающий температурный режим местности. Температура в различных регионах сильно отличается. Для показателя применяют сведения из гидрометслужбы о самых низких температурах:
- от -10 °С показатель 0,7;
- от -15 °С показатель 0,9;
- от -20 °С показатель 1,1;
- от -25 °С показатель 1,3;
- ниже -35 °С – 1,5.
К5 – учитывает высоту стен в комнате. Для обогрева большего объёма потребуется больше мощности:
- при стандартном показателе в 2,7 м – 1;
- от 2,8 до 3 м – 1,05;
- от 3,1 до 3,5 м – 1,1;
- от 3,6 до 4,0 м – 1,15;
- больше 4-х м- 1,2.
К6 – учитывает температуру в помещениях выше и ниже просчитываемого. Для квартир в верхнем и первом этажах потребуется большая теплоотдача. При этом следует учитывать, что в многоэтажных домах запрещено монтировать систему тёплого пола. Его можно утеплить с помощью специальных материалов по желанию хозяев.
Чердак делают тёплым в частных домовладениях.
Применяемый показатель:
- холодное не прогреваемое помещение сверху -1;
- утеплённая поверхность наверху – 0,9;
- обогреваемая комната сверху– 0,8.
К7 – показатель, принимающий во внимание утечку тепла через поверхность стекла.
Даже современные металлопластиковые окна пропускаю тепло и этот фактор нужно учитывать при просчёте отопления. Рамы из дерева имеют большие показатели теплопотерь:
- деревянный материал рам и два стекла – 1,27;
- рамы из металлопластика с удвоенными стёклами – 1;
- стеклопакет с двумя стёклами и аргоном в качестве заполнителя или двухкамерный – 0,85.
Имеет значение не только материал оконных рам, но и размер поверхности остекления.
К8 – показатель, где принимается во внимание отношение площади поверхности окон ко всему помещению:
- соотношение меньше 0,1 – показатель 0,8;
- соотношение от 0,11 до 0,2 – показатель 0,9;
- соотношение от 0,21 до 0,3– показатель 1,0;
- соотношение от 3,1 до 0,4 –1,1;
- соотношение от 4,1 до 0,45 –1,2.
К9 – принимает во внимание то, как врезаны блоки в общую схему. Тепловой прибор соединяется с системой, по которой тычет нагревающая жидкость. В трубы вставлены радиаторы, отдающие температуру в атмосферу. После остывания теплоноситель возвращается по трубам к котлу и нагревается, замыкая цикл по кругу.
Порядок соединения и вставки радиаторов в конструкцию обогрева прямо воздействует на температуру воздуха:
- диагональный: нагрев в нижней части, возврат в нижней части (1,0);
- диагональный: нагрев в верхней части, возврат в нижней части (1,25);
- односторонний: нагрев в верхней части, возврат в нижней части (1,03);
- односторонний: нагрев в нижней части, возврат в нижней части (1,28);
- двусторонний: нагрев-возврат в нижней части с двух сторон (1,13);
- двусторонний: нагрев-возврат в нижней части с одной стороны (1,28).
К10 – коэффициент, определяющий закрытость приборов. Обогрев принято ставить под остеклением. Это связано с тем, что пелена тёплого воздуха от отопительных приборов поднимается вверх и препятствует проникновению внутрь низкотемпературному воздуху от окна. Поэтому даже когда на стёклах наледь, внутри может быть тепло.
Разновидности установки:
- прибор закреплён на стене без прикрытия чем-либо –0,9;
- прибор закрывает подоконник или другой предмет –1,0;
- прибор закреплён в нишу–1,0;
- прибор закрывает подоконник и со стороны комнаты решётка –1,12;
- прибор спрятан за эстетичной решёткой –1,2.
Подставляют все показатели и перемножают. Перед тем как рассчитать количество секций радиатора отопления при приобретении в техдокументации изучают показатели от производителя. Общую цифру делят на мощность 1 прибора. Результатом будет искомая цифра.
Конструкции больше десятисекционных не применяют. Берут два прибора размером от 5 в одном.
Производители пишут в паспорте изделия максимальные показатели обогрева. Поэтому в расчётах подставляют минимально обозначенную цифру.
Калькулятор
Самостоятельные расчёты представляют определённую сложность для простого обывателя. Поэтому можно произвести расчёт секций радиаторов по площади помещения калькулятором на сайте. В него заносится информация:
- объёмы помещения;
- требуемый уровень тепла;
- наличие окон;
- внешние поверхности (стены, балконы).
Программа может запросить дополнительные данные. После их внесения все расчёты выполнятся автоматически.
Видео описание
Подробно рассчитать количество секций поможет видео:
Видео описание
Расчёт в зависимости от типа радиатора
При изучении составляющих частей комплексов обогрева в интернет магазине расчёт батарей отопления на площадь калькулятор производит в сети.
Данные приводятся в отношении каждой модели. Цифра приводится иногда не в Вт, а в качестве расхода теплоносителя. Пересчитать можно: 1 л/мин считают как 1 кВт мощности.
Однотрубная система
При использовании системы с однотрубным подключением имеются особенности. На установленный далее прибор доходит более холодный теплоноситель. Чтобы не считать температуру индивидуально, используют упрощённую процедуру.
Если у Вас в доме однострубная система, у бренда Gibax есть специальные модули подключения Радиплект Терм и Радиплект, которые, благодаря минимальному количеству соединений, сделают систему максимально надежной. Это модули с автоматическим или ручным режимами температуры. Также, эти модули помогут Вам в поддержании оптимальной температуры воздуха в помещении благодаря автоматическому или ручному управлению.
Сначала считают как для двухтрубной системы, а затем добавляют нужное число радиаторных секций. Процент снижения тепла на соединительных стыках определяет количество добавочных секций. Падение температуры нагрева шаблонно принимается 20% на более удалённом стыке.
Видео описание
Дополнительно смотрите, как подключить радиаторы к однотрубной системе:
Использование старых показателей
При производстве ремонтных работ и замене предыдущего отопительного оборудования, можно воспользоваться предыдущими данными. Если уровень температуры в отопительный сезон устраивал, то тепловая мощность остаётся прежней. Старые батареи со временем на 10-15% потеряют теплопроводность за счёт внутренней коррозии. Поэтому новые потребуют меньшее количество секций при аналогичном материале батареи.
При установке приборов в дизайнерских вариантах следует подходить к монтажу с особой внимательностью. Нетрадиционные решения существенно меняют систему прогрева воздуха.
Заключение
В итоге, перед совершением покупки, пользователь может самостоятельно просчитать предварительную потребность в приборах по упрощённой или детальной формуле или воспользоваться калькулятором в интернете.
Выставка домов «Малоэтажная страна» выражает искреннюю благодарность специалистам компании «Миралекс» за помощь в создании материала.
Компания «Миралекс» – поставщик систем водоснабжения и теплоснабжения на любых объектах, от ведущих мировых брендов. Так же компания занимается разработкой и монтажом систем автоматизированного учета потребления энергоресурсов.
Если Вам нужна более подробная консультация, то можете воспользоваться следующими контактами:
Таблицы характеристик радиаторов отопления
Говоря о стандартной высоте, имеют в виду межосевое расстояние 500 мм. Именно такие присоединительные размеры были у всем известной чугунной «гармошки» советских времен. А так как срок службы у них большой, то до сих пор эти батареи стоят в сетях отопления. Только сейчас их меняют на новые. Причем часто систему не хотят переделывать, вот и ищут отопительные приборы такого же размера. Что хорошо: они есть почти в любой группе.
Чугунные
Из чугуна сегодня делают не только «гармошку», хотя и она есть, и пользуется успехом. Есть еще с межосевым расстоянием 500 мм радиаторы в стиле ретро, выполненные в современном стиле:
- «Гармошка» называется МС-140, МС-110, МС-90 и МС-85. В этих модификациях отличается глубина: 140, 110, 90 и 85 мм соответственно. Разная получается и ширина. Причем она у разных производителей одной и той же модели отличается. Так МС-140 Минского завода имеет ширину 108 мм, а Брянского и Новосибирского — 93 мм.
- Чугунные радиаторы в стиле ретро с межосевым расстоянием 500 мм внешний вид и габариты иметь будут абсолютно разные. Скажем, модель Modern 500. Секции с ножками размеры 645*100*45 мм, без ножек 572*100*45 мм, тепловая мощность 93 Вт. А другая DERBY M 500 имеет габариты 660*174*63 мм и теплоотдачу 118 Вт (где габариты обозначаются так высота*глубина*ширина).
Чугунные батареи нового образца тоже имеют приличный разброс параметров. Турецкие Demrad Ridem 3/500 — 572*98,2*60 мм, Demrad Ridem 4/500 — 572*134*60 мм. Чешские Viadrus Style имеют следующие габариты высота 580 мм, ширина — 60 мм, глубина не указывается из-за нелинейной ее формы (вверху уже, внизу шире).
Алюминиевые
Размеры алюминиевых радиаторов более стандартизованы. Тут даже можно говорить о средних величинах. При межосевом расстоянии 500 мм средняя высота секции — 570-585 мм. Практически стандартная ширина — 80 мм. По глубине есть варианты. Есть практически плоские: радиаторы российского производства «Термал» имеют глубину всего 52 мм. Это самые плоские алюминиевые батареи. У всех других она 80-100 мм.
Биметаллические
Тут ситуация еще более стандартная. Плоских радиаторов в этой категории не нашлось. В среднем габариты такие: ширина 80-87 мм, глубина 80-95 мм, высота 565-575 мм.
Самый низкий радиатор у «Глобал» Gl-200/80/D имеет высоту 200 мм
Стальные
Стальные панельные радиаторы редко выпускаются с межосевым расстоянием 500 мм. Но все-таки, есть и такие. Например, кампания Kermi специально под замену сделала такие подсоединительные размеры: есть они в линейке Plan-K и Profil -K. Есть радиаторы стандартного размера и у российского производителя «Конрад»: модель РСВ-1.
Трубчатые радиаторы радуют обилием моделей и размеров. Тут довольно легко найти требуемые размеры. Есть у российского производителя КЗТО, есть у европейцев. В этой категории больше оперируют общей высотой — монтажной, так как многие предпочитают нижнее подключение.
Как рассчитать теплоотдачу радиаторов отопления на квадратный метр
В сопроводительной документации потребитель найдёт тепловую мощность одной секции или целой панели определённых габаритов. Данные параметры довольно относительные и на 100% доверять им не стоит. Они требуют дополнительной доводки до реальных величин. Чтобы это выяснить, необходимо сделать расчёт теплопроводности радиатора.
Отчасти то же самое можно сказать о стальных, биметаллических и чугунных радиаторах. Указанные параметры мощности в паспорте отопительного прибора соответствуют истине, когда разница между средней температурой теплоносителя и температурой воздуха в помещении составляет 70 С. Такое явление называется температурным напором и обозначается знаком – Δt. Расчёт производят по формуле:
Если следовать логике производителя, то результат расчёта должен равняться 70 градусам. Тогда, как среднюю температуру теплоносителя, можно рассчитать по формуле:
Например, основываясь на заявленной изготовителем тепловой мощности одной биметаллической секции – 200 Вт, Δt = 70 С, средней комнатной температуре – 22С, получим результат:
(tподачи + tобратки) = 2(70 + 22) = 184С
С учётом нормативной разницы в 20 градусов между подачей и обраткой определяют их значение по отдельности:
tподачи = (184 + 20)/2 = 102С
tобратки = (184 — 20)/2= 82С
Такое явление на практике просто невозможно. Дело в том, что бытовые водонагревательные котлы не способны нагреть воду выше 80 градусов. Даже при этих максимальных условиях, теплоноситель войдёт в радиатор с максимальной температурой около 77 С, а Δt составит примерно 40 С. Отсюда делают вывод, что реальная теплоотдача одной секции биметаллического радиатора будет не 200, а всего 100 Вт.
Чтобы упростить расчёт, можно воспользоваться таблицей теплоотдачи с понижающими коэффициентами. Для этого по вышеуказанной формуле, используя запланированную температуру в доме и теплоносителя, рассчитывают Δt.
Таблица значений понижающих коэффициентов
Δt | К |
40 | 0,48 |
45 | 0,56 |
50 | 0,65 |
55 | 0,73 |
60 | 0,82 |
65 | 0,91 |
70 | 1 |
По таблице находят соответствующий коэффициент и умножают его на паспортную величину тепловой мощности 1 секции биметаллического радиатора. То, есть в рассматриваемом случае на обогрев 1 м2 помещения придётся теплоотдача в размере 200 Вт х 0,48 = 96 Вт.
Для обогрева 10 м2 площади потребуется приблизительно 1 кВт тепловой мощности, а нужное количество секций будет равно 1000/96 = 10,4 штук. Если в помещении два окна, то следует установить под ними две батареи по 10 и 11 секций каждая.
Способ подключения
Не все понимают, что разводка труб системы отопления и правильное подключение влияют на качество и эффективность теплоотдачи. Разберем этот факт подробнее.
Существует 4 способа подключения радиатора:
- Боковое. Этот вариант чаще всего используют в городских квартирах многоэтажных домов. Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют такой тип подключения как номинальный способ определения теплоотдачи радиаторов. Для его расчета используется коэффициент 1,0.
- Диагональное. Идеальное подключение, потому что теплоноситель проходит по всему прибору, равномерно распределяя тепло по его объему. Обычно этот вид используется, если в радиаторе более 12 секций. При расчете используется повышающий коэффициент 1,1–1,2.
- Нижнее. В этом случае трубы подачи и обратки подсоединяются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой проводке труб. В этом виде подключения есть один минус — теплопотери 10%.
- Однотрубное. Это, по сути, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб ленинградка. И здесь без теплопотерь не обошлось, правда, они в несколько раз больше — 30–40%.
Показатели, влияющие на расчёт количества секций
Подбирая радиатор для того или иного помещения, нужно учитывать технические особенности. К примеру, расчёт будет разным для угловой и не угловой комнаты, для помещения с разной высотой потолка и разным размером окон и т.д. Наиболее важные параметры, которые учитывают, определяя необходимую мощность радиатора, это:
- площадь вашего помещения;
- этаж;
- высота потолка (выше или ниже трёх метров);
- расположение (угловое или не угловое помещение, комната в частном доме);.
- будет ли батарея отопления основным отопительным прибором;
- есть в комнате камин, кондиционер.
Нужно учитывать и другие важные особенности. Сколько в помещении окон? Какого они размера, и какие это окна (деревянные; стеклопакеты на 1, 2 или 3 стекла)? Делалось ли дополнительное утепление стен и какое именно (внутреннее, внешнее)? В частном доме имеет значение наличие чердака и насколько он утеплён – и так далее.
Чугунные радиаторы Коннер (Китай)
Согласно СНИП на 1 кубометр помещения необходимо 41 Вт тепловой энергии. Учитывать можно и не объём, а площадь комнаты. На 10 кв.м стандартного помещения с одной дверью и одним окном, одной дверью и наружной стеной понадобится следующая тепловая мощность радиатора:
- 1 кВт для помещения с одним окном и наружной стеной;
- 1,2 кВт если в нём одно окно и две наружные стены (угловое помещение);
- 1,3 кВт для угловых помещений с двумя окнами.
Реально же один киловатт тепловой энергии обогревает:
- В помещениях домов из кирпича с толщиной стены в полтора-два кирпича, или из бруса и срубных домах (площадь окон и дверей до 15%; утепление стен, крыши и чердака) – 20-25 кв. м
- В угловых помещениях со стенами из бруса или кирпича не менее чем в один кирпич (площадь окон, дверей до 25% ; утепление) – 14-18 кв. м
- В помещениях панельных домов с внутренней облицовкой и теплоизолированной крышей (а также в комнатах утеплённой дачи) – 8-12 кв. м
- В «жилом вагончике» (деревянный или панельный домик с минимальным утеплением) – 5-7 кв. м.
Сравнительная таблица теплоотдачи радиаторов
Для удобства сравнения ниже представлена общая таблица теплопередачи приборов из разных материалов. Но нужно помнить, что кроме тепловых характеристик, следует сравнивать показатели давления, объема жидкости, веса. А правильный расчет количества элементов зависит от таких факторов, как площадь помещения, размер окон, средняя температура в комнате.
Дополнительные факторы и теплопотери
В основном, формулы и калькуляторы помогут определить характеристики отопления и теплоотдачи для стандартных помещений, а небольшие отклонения решаются при помощи умножения на коэффициенты. Их надобность зависит от присутствия следующих дополнительных факторов.
Очень важным становится вопрос высоты потолков. Обычно это 2,7 метра, ведь в большинстве домов и квартир именно такие потолки. Если в конкретном случае показатель ниже или выше, чем 2,7 метра, то рассчитывать мощность радиатора нужно еще и с умножением на коэффициент поправки. Он, кстати, определяется очень просто — высота потолков делится на вычисляемый коэффициент.
Так, если высота составляет 324 см, то нужно поделить его на стандартное значение в 270. В результате получится коэффициент 1,2, что требует увеличения мощности радиатора. Если высота наоборот, маленькая (например, 243 см), то ее тоже делят на 270 и получают коэффициент в 0,8.
Также нужно учитывать такие особенности для эффективного отопления:
- Число стен, которые выходят на улицу;
- Число оконных пакетов в комнате;
- Характеристики окон (целостность конструкции, количество камер);
- Качество отделочных и кровельных материалов.
С учетом всего этого, цифра, полученная из формулы, является довольно приблизительной, поэтому специалисты рекомендуют устанавливать мощность радиатора с запасом. Очень удобно и то, что выбирая приборы отопления, можно обратиться на сайт производителя, где в таблицах представлены все необходимые параметры.
Чтобы все-таки определить мощность более точно, необходимо сначала рассчитать теплопотери комнаты и здания. Для этого понадобятся характеристики каждой стены, потолка, пола, оконных пакетов и даже дверей. Также необходимо упомянуть о качестве штукатурки, характеристиках кирпича (или другого материала, с которого возводилось здание) и утеплителя. Все эти моменты напрямую влияют на создание качественного отопления.
Также не стоит забывать и о природных факторах. Расположение комнаты относительно сторон света, попадание солнечных лучей, защищенность сооружения от ветра и другие факторы тоже играют весомую роль.
Стандартные формулы расчета не учитывают множество факторов, поэтому для нестандартных помещений они вряд ли будут полезными
Зачастую не принимается во внимание при подборе вида отопления даже тип помещения (квартира или частный дом), высота комнат, размеры и качество окон и дверей. Если у человека все же нестандартное жилище, то расчет теплоотдачи радиаторов становится более сложным вопросом, и в такой ситуации лучше доверится мастерам
Теплоотдача радиатора: что означает данный показатель
Означает термин теплоотдача количество тепла, которое батарея отопления передает в помещение в течение определенного периода времени. Для данного показателя существует несколько синонимов: тепловой поток; тепловая мощность, мощность прибора. Измеряется теплоотдача радиаторов отопления в Ваттах (Вт). Иногда в технической литературе можно встретить определение этого показателя в калориях в час, при этом 1 Вт =859,8 кал/ч.
Осуществляется теплопередача от батарей отопления благодаря трем процессам:
- теплообмену;
- конвекции;
- излучению (радиации).
Каждым прибором отопления используются все три варианта переноса тепла, но их соотношение у разных моделей отличается. Радиаторами ранее было принято называть устройства, у которых не меньше 25 % тепловой энергии отдается в результате прямого излучения, но сейчас значение данного термина существенно расширилось. Теперь нередко так называют приборы конвекторного типа.
Классификация отопительных приборов
В зависимости от материала, использованного для изготовления, радиаторы отопления могут быть:
- стальные;
- алюминиевые;
- биметаллические;
- чугунные.
Каждый из этих типов радиаторов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому необходимо более подробно изучить их технические характеристики.
Чугунные батареи – отопительные приборы, проверенные временем
Основными достоинствами этих приборов является высокая инертность и достаточно неплохая теплоотдача. Чугунные батареи долго нагреваются и также долго способны отдавать накопленное тепло. Теплоотдача чугунных радиаторов, составляет 80-160 Вт на одну секцию.
Недостатков у этих приборов достаточно много, среди которых наиболее серьезными являются:
- большая разница между проходным сечением стояков и батарей, вследствие чего теплоноситель по радиаторам движется медленно, что приводит к их быстрому загрязнению;
- низкое сопротивление гидроударам, рабочее давление 9 кг/см2;
- большой вес;
- требовательность к регулярному уходу.
Алюминиевые радиаторы
Батареи из алюминиевых сплавов имеют массу достоинств. Они привлекательны, нетребовательны к регулярному уходу, лишены хрупкости, вследствие чего лучше противостоят гидроударам, чем их чугунные аналоги. Рабочее давление варьируется в зависимости от модели и может быть от 12 до 16 кг/см2. Еще одним неоспоримым достоинством алюминиевых батарей является проходное сечение, которое меньше или равно внутреннему диаметру стояков. Благодаря этому, теплоноситель движется внутри секций с большой скоростью, что делает практически невозможным отложение грязи внутри устройства.
Многие считают, что небольшое сечение радиаторов ведет к низкой теплоотдаче. Это утверждение неверно, так как теплоотдача алюминия выше, чем, к примеру, у чугуна, а малое сечение в батареях с лихвой компенсируется площадью оребрения радиатора. Согласно таблице, представленной ниже, теплоотдача алюминиевых радиаторов зависит от модели и может составлять от 138 до 210 Вт.
Но, несмотря на все достоинства, большинство специалистов не рекомендуют их для установки в квартиры, так как алюминиевые батареи могут не выдержать резких скачков давления при тестировании центрального отопления. Еще одним недостатком алюминиевых батарей является быстрое разрушение материала при использовании в паре с ним других металлов. Например, подключение к стоякам радиатора через латунные или медные сгоны может привести к окислению их внутренней поверхности.
Биметаллические отопительные приборы
Эти батареи лишены недостатков их чугунных и алюминиевых «конкурентов». Конструктивной особенностью таких радиаторов является наличие стального сердечника в алюминиевом оребрении радиатора. В результате такого «слияния» устройство может выдерживать колоссальное давление 16-100 кг/см2.
Проходное сечение устройства, как правило, меньше, чем у стояков, поэтому биметаллические радиаторы практически не загрязняются.
Несмотря на сплошные достоинства, у этого изделия есть существенный недостаток – его высокая стоимость.
Стальные радиаторы
Стальные батареи прекрасно подходят для обогрева помещений, запитанных от автономной системы теплоснабжения. Тем не менее, такие радиаторы не лучший выбор для центрального отопления, так как могут не выдержать давления. Они достаточно легкие и устойчивые к коррозии, с высокой инерционностью и неплохими показателями теплоотдачи. Проходное сечение у них чаще всего меньше, чем у стандартных стояков, поэтому забиваются они крайне редко.
Среди недостатков можно выделить довольно низкое рабочее давления 6-8 кг/см2 и сопротивляемость гидроударам, до 13 кг/см2. Показатель теплоотдачи, у стальных батарей составляет 150 Вт на одну секцию.
В таблице представлены средние показатели теплоотдачи и рабочего давления для радиаторов отопления.
Преимущества и недостатки
Все модели стальных радиаторов отопления имеют ряд достоинств:
- Высокая производительность.
- Просты в использовании и в уходе, на рынке широкий ассортимент продукции.
- Отличаются современным привлекательным дизайном, поэтому станут не только источником тепла, но и хорошим элементом декора.
- Удобны в монтаже.
- Приемлемая цена.
- Характеризуются длительным сроком службы.
Стальные батареи имеют множество положительных отзывов, однако, выделяется и ряд минусов:
- подвергаются коррозии;
- не могут противостоять гидроударам.
Выбирая мощность прибора, следует учитывать такие показатели. как: площадь помещения, количество окон, наружных стен. Для того, чтобы рассчитать требуемое количество тепла для одной комнаты, следует произвести несложные вычисления: мощность радиатора умножить на площадь помещения.
Для того, чтобы определиться с показателями мощности, воспользуйтесь таблицей тепловой мощности, которая у каждого производителя своя.
Про стальные плоские радиаторы отопления можно прочитать здесь.
Плоские радиаторы
В некоторых случаях играет роль не высота, а глубина радиаторов: нужны плоские батареи. Тут выбор не очень большой.
Малой глубины алюминиевые радиаторы выпускает Златоустовский «Термал». Их модели РАП 500 и РАП 300 имеют глубину 52 мм, тепловая мощность при этом приличная — 161 Вт и 105 Вт.
Плоскими можно считать панельные радиаторы: они в зависимости от количества нагревательных панелей имеют глубину от 60 мм. Тоже толщина небольшая.
Небольшая глубина бывает у трубчатых стальных радиаторов: двухтрубные делают толщиной от 50 мм, трехтрубные от 100 мм до 110 мм, все остальные уже солиднее — от 135 мм и больше.
Стальной трубный радиатор может меть от двух до шести колон труб
Ни биметалл, ни, тем более чугун, плоским не бывает. Зато есть очень неплохой и совершенной плоский тип отопления — теплый плинтус. При такой системе отопительные приборы располагаются вдоль пола по периметру. Их размеры при этом — около 30 мм глубины и 100-120 мм высоты.
Отопительные приборы с лучшей теплоотдачей
Подытожив вышесказанное, можно сделать вывод, что наибольшие показатели теплоотдачи демонстрируют алюминиевые батареи отопления. Они с легкостью обгоняют чугунные и стальные аналоги и в зависимости от модели и температуры теплоносителя могут выдать более 200 Вт тепловой энергии. Практически не отстают от них биметаллические радиаторы, но стальной сердечник снижает показатели теплоотдачи на 5-10 Вт на одну секцию.
Но теплоотдача — не единственный параметр, влияющий на выбор подходящей модели радиаторов. Окончательное решение принимается после анализа и таких характеристик, как рабочее давление, прочность, устойчивость к коррозии и, конечно, цена прибора.
Наглядный пример
Допустим, возникла надобность подсчитать мощность радиатора для комнаты, квадратура которой составляет 15 кв.м., а высота потолка – 3 метра. Путем несложных вычислений получаем объем воздуха, заполняющего помещение, который нагревается отопительной системой – 45 куб.м. Следующий этап – подсчет требуемой мощности. Полученная ранее цифра умножается на мощность, затрачиваемую на обогрев кубометра воздуха в том или ином регионе. Например, для Кавказа и восточных стран эта цифра составляет 45 Вт, а для северных регионов – 60 Вт. Для примера предположим, что подходящий показатель – 45 Вт. Таким образом, получаем мощность, которую затрачивает система отопления на обогрев комнаты в 45 кубометров – 2025 Вт.
Выбор радиатора
Для подбора оптимального вида радиатора, а именно стального, существует специальная таблица расчета мощности стальных радиаторов. Имея рассчитанную мощность, затрачиваемую на обогрев помещения, и такую таблицу, нужно только посмотреть по ней, какой должна быть ширина и высота оборудования, а также его тип. Пример подобной таблицы приведен ниже.
Для текущего случая рассмотрим тип 22, который является наиболее востребованным и обладает приличными достоинствами. Согласно данной таблице, оптимальные размеры батареи составляют 600х1400, мощность составит 2015 Вт.
От чего зависит теплоотдача радиаторов отопления
Как правило, такие таблицы предоставляются изготовителями оборудования или продавцами в магазинах. Также будет полезно учесть следующие нюансы:
- Необходимо узнать температуру теплоносителя. Чем она выше, тем сильнее будет нагрет радиатор, следовательно, уровень теплоотдачи также выше. Эту температуру следует сравнить с характеристиками покупаемого товара. Только в случае их совпадения работа будет безопасной.
- Размер батареи имеет значение. Чем объемнее ее габариты, тем больше времени проводит в ней теплоноситель. То есть, чем больше, тем горячее.
- Учитываем теплопроводность. Стальные радиаторы отопления изготавливаются из листовой стали, толщина которых – около 1,5 мм. Благодаря этому система отопления нагревается быстро.
Все эти параметры оказывают влияние на мощность, поэтому на них стоит обратить свое внимание при выборе
Особенности стальных батарей
Панельные радиаторы изготавливают из двух листов стали, соединенных между собой. Внутри этих листов находятся 5 каналов: 2 горизонтальных (вверху и внизу) и 3 вертикальных (через каждые 10 см длины)
Большим минусом является тот факт, что эти каналы слишком узкие, поэтому важно, чтобы в теплоносителе не находилось никаких примесей. К сожалению, с централизованной системой этого достичь невозможно, поэтому, покупая стальные радиаторы, попутно обычно покупается специальный фильтр
Мощность стальных радиаторов отличается для разных типов, средний ее показатель составляет 0,1-0,14 кВт на одну секцию.
- 11 – односекционный, имеет один конвектор, мощность равна 1,1 кВт.
- 22 – имеет две секции и два конвектора, мощность составляет 1,9 кВт.
- 33 – трехсекционный и имеет три конвектора. Мощность такого радиатора – 2,7 кВт.
Последствия неправильного подбора батареи
Во-первых, можно достичь перетапливания. Это значит, что в комнате становится до такого уровня жарко, что открывается окно и держится постоянно в открытом положении. Это неблагоприятно для организма, а также чревато непомерными счетами за электроэнергию.
Во-вторых, если неправильно осуществить подбор и мощность батареи будет ниже требуемого уровня, то даже при пиковой возможной нагрузке в помещении все равно будет всегда невысокая температура.
Ну и в-третьих, если батареи слабые, то перепады давления очень скоро приведут их в непригодность, что может стать причиной аварии.
Расчет проведен – что дальше?
Каждому человеку комфортно жить в тепле
И для того, чтобы это тепло обеспечить, придется отнестись к системе отопления с максимальным вниманием и ответственностью. Производители предлагают массу вариантов батарей, труб, кранов и котлов, остается только выбрать подходящее