У какого металла самая высокая теплоотдача

Содержание:

У какого металла самая высокая теплоотдача

Выбирая батареи необходимо оценивать характеристики.

Один из важнейших параметров, характеризующих работоспособность батареи – показатель теплоотдачи.

От параметра во многом зависит работа всей системы.

Теплоотдача батарей отопления: что это такое, её расчет по паспорту изделий

Количество тепла, которое передано в единицу времени определенному объему в единицу времени является теплоотдачей батареи отопления. Теплоотдачу иногда называют тепловой мощностью, потому что измеряется она в Ваттах.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Иногда теплоотдачу называют мощностью теплового потока, и поэтому можно встретить в паспорте на изделие единицу измерения теплоотдачи кал/час. Между Ваттами и калориями в час существует зависимость 1 Вт = 859, 85 кал/час.

В паспорте на радиатор производителем указывается номинальный параметр теплоотдачи. Исходя из этого параметра, можно рассчитать необходимое количество элементов для каждой индивидуальной комнаты или помещения. Если в паспорте указана мощность одной секции 150 Вт, то секция из 7 элементов будет отдавать более 1 кВт тепла.

Расчет реальной теплоотдачи в кВт

Для этого надо определиться с количеством наружных стен, окон. При одной наружной стене и одном окне на каждые 10 м² площади помещения потребуется 1 кВт тепла.

Если количество наружных стен две, то на каждые 10 м² потребуется 1,3 кВт тепловой энергии.

Точнее можно рассчитать необходимую мощность по формуле Sxhx41:

  • S — площадь комнаты;
  • h — высота помещения;
  • 41 — показатель минимальной мощности на 1 куб.м объема помещения.

Полученная тепловая мощность и будет являть собой необходимую полную мощность батареи отопления. Теперь остается только поделить на мощность одного радиатора и определить их количество.

Формулы для точного подсчета

У какого металла самая высокая теплоотдача

КТ=1000 Вт/м²*П*К1*К2*К4…*К7.

Показатель КТ — количество тепла для индивидуального помещения.

П — Общая площадь помещения.

К1 — коэффициент учета оконных проемов. Если двойное окно, то К1 = 1,27.

  • Двойной стеклопакет — 1,0,
  • Тройной стеклопакет — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • Теплоизоляция очень низкая — 1,27;
  • Кладка стен в 2 кирпича и утеплитель — 1,0;
  • Высококачественная теплоизоляция — 0,85.

К3 — соотношение площади окон и пола в комнате:

  • 50%1,2;
  • 40%1,1;
  • 30%1,0;
  • 20%0,9;
  • 10%0,8.

К4 — средняя температура воздуха в комнате в самый холодный период:

У какого металла самая высокая теплоотдача

  • 35 °С1,5;
  • 25 °С1,3;
  • 20 °С1,1;
  • 15 °С0,9;
  • 10 °С0,7.

К5 — учет наружных стен:

  • 1 стена — 1,1;
  • 2 стены — 1,2;
  • 3 стены — 1,3;
  • 4 стены — 1,4.

К6 — тип помещения над комнатой:

  • Холодный чердак (неутепленный) — 1,0;
  • Чердак с отоплением — 0,9;
  • Отапливаемое помещение — 0,8.

К7 — учет высоты потолков:

  • 2,5 м — 1,0;
  • 3,0 м — 1,05;
  • 3,5 м — 1,1;
  • 4,0 м — 1,15;
  • 4,5 м — 1,2.

При таком расчете учитывается максимальное количество особенностей помещения под отопление.

Внимание! Результат необходимо разделить на теплоотдачу одного радиатора и округлить результат в бо́льшую сторону.

Расчет теплоотдачи по таблице

Многих потребителей мало интересует процесс расчета теплоотдачи, в большей степени для них важна эффективность. Об эффективности можно говорить, когда учитываются все параметры. Многие фирмы производители сводят показатели в таблицы, по которым проще подобрать батареи необходимой эффективности.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Фото 1. Пример таблицы для расчета теплоотдачи радиаторов таких марок, как DeLonghi, Kermi, Korado.

Пример работы

Из таблицы выбираем интересующую фирму производителя. Например, Kermi (Германия). В первой колонке выбираем тип радиатора. Допустим, это радиатор типа 22. Его размеры 400х100х300. Мощность изделия 510 Вт.

Если в нашем помещении расчетная необходимость требует батарею общей мощностью 2000 Вт, то таких батарей потребуется установить 2000/510 = 4 шт. Исходя из указанной цены, общая стоимость будет в пределах 12 тыс. руб.

Сначала необходимо уточнить — найдется ли место для установки такого количества батарей отопления. Если физического места для установки нет, то надо выполнить выбор из других типов рбатарей.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Фото 2. Пример таблицы мощности для радиаторов от производителя Kermi. Указано несколько моделей отопительных приборов.

Выбираем тип 22. Высота 600 мм, длина 1000 мм. В месте пересечения находим мощность батареи — 2249 Вт. Это означает, что одного элемента вполне достаточно, чтобы отопить нашу комнату с расчетной необходимостью в 2 кВт.

Читайте также:  Как заточить цепь для пилы

Когда у радиаторов тепловая мощность самая высокая, какие изделия лучше

Что касается отличий по размеру, то они очевидны — чем больше поверхность отдачи тепла, тем батарея будет более эффективна.

Материал для радиатора отопленияТеплоотдача (Вт/м*К)
Чугун52
Сталь65
Алюминий230
Биметалл380

Биметаллические

Они состоят из двух металлов. Каналы циркуляции воды изготовлены из стали, а внешний контур из алюминия, что придает биметаллическим радиаторам свойства алюминиевых. Они имеют высокую теплоотдачу — быстро нагреваются и быстро отдают тепловую энергию. Рабочее давление в системе до 35 атм. Такие батареи могут эксплуатироваться до 20 лет.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Фото 3. Биметаллический радиатор, подключенный к системе отопления. Изделие белого цвета.

Алюминиевые

Радиаторы из алюминия имеют более высокую теплоотдачу и дешевле стальных собратьев. Основная проблема — высокая требовательность к чистоте теплоносителя. Щелочная среда быстро разрушает их, рН теплоносителя не должна превышать 7,5. Это условие невыполнимо в условиях централизованного отопления.

Стальные панельные

Батареи стальные панельные могут быть различной конструкции, что и определяет отдачу тепла. Стальные быстро нагреваются и быстро остывают. Имеют более высокую теплоотдачу, чем чугун, но подвержены коррозии.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Фото 4. Стальной отопительный радиатор панельного типа. Подобные изделия подвержены коррозии.

Чугунные

Радиаторы из чугуна имеют низкую теплоотдачу. Но есть и положительные качества. Радиатор из чугуна имеет низкую инерционность: долго нагревается и долго остывает. К тому же в него входит большое количество теплоносителя, что позволяет обеспечивать отдачу тепла продолжительное время. Чугун не реагирует на химические включения, не поддается коррозии, но тяжел, громоздок и хрупок.

Сравнение характеристик по другим параметрам

Большое значение имеют конструкционные особенности радиаторов.

Модель радиатора отопленияТеплоотдача (Вт/м*К)
Чугунный М-140-АО175
М-140155
М-90130
РД-90137
Алюминиевый RIfar Alum183
Биметаллический РИФАР Base204
РИФАР Alp171
Алюминиевый Royal Termo Optimal195
Royal Termo Evolution205
Биметаллический Royal Termo BiLiner171
Royal Termo Twin181
Royal Termo Style Plus185

Из таблицы видно, что чугунная секция имеет почти такие же параметры теплоотдачи, как и алюминиевая. Это зависит от конструкции и от развитости теплопередающей поверхности.

Особенности подключения радиаторов

У какого металла самая высокая теплоотдача

Подключение батарей в систему отопления имеет большое значение только при естественной циркуляции.

В этом случае принцип заключается в том, чтобы все радиаторы были полностью заполнены носителем тепла и не образовывали встречных токов. Но при использовании принудительной циркуляции этот фактор не имеет значения.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором представлен один из вариантов расчета теплоотдачи батарей отопления.

Зависимость экономии от применяемых батарей

Большая группа людей стремится поставить в квартире радиаторы отопления с высокой эстетической внешностью. Но это не совсем оправдано. Конечно, чугунные батареи не имеют такого внешнего вида, как биметаллические. Но если они используются в индивидуальной системе отопления, то выигрыш будет заметен сразу. Они долго нагреваются, и котлу потребуется больше времени для нагрева теплоносителя.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Фото 5. Отопительный радиатор, изготовленный из чугуна. Изделие имеет изысканный дизайн, оно хорошо вписывается в интерьер.

Но котел будет включаться реже. Больше расходуется топлива в момент старта. Если поставить биметалл, который быстро нагревается, но быстро остывает, то котел будет включаться каждые пять минут. И каждые пять минут он будет терять определенную часть газа в стартовом режиме. Лучше медленно запрягать, но долго ехать.

Основным критерием выбора устройства для отопления помещения является теплоотдача – коэффициент, показывающий количество тепла, выделенного в окружающий воздух отопительным устройством. Иными словами, чем выше этот показатель, тем быстрее и качественнее будет осуществляться прогрев дома. В этой статье рассмотрим виды и теплоотдачу радиаторов отопления, таблица послужит наглядной демонстрацией.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Расчет показателя

Для точного расчета необходимого количества тепла для помещения следует учитывать множество факторов: климатические особенности местности, кубатуру здания, возможные теплопотери стен, потолка и пола (количество окон и дверей, строительный материал, наличие утеплителя и др.). Параметры теплоотдачи радиаторов отопления в таблице приведены ниже.

Данная система вычислений достаточно трудоемкая и применяется в редких случаях. В основном, расчет тепла определяется на основании установленных ориентировочных коэффициентов: для помещения с потолками не выше 3 метров на 10 м 2 требуется 1 кВт тепловой энергии. Для северных регионов показатель увеличивается до 1,3 кВт.

Чугунные радиаторы: характеристики

Радиаторы, изготовленные из чугуна, различаются высотой, глубиной и шириной, зависящей от числа секций в сборке. Каждая секция может иметь один или два канала.

Чем большую площадь требуется обогреть, тем шире понадобится батарея, тем больше секций будет в ее составе и тем большая требуется теплоотдача. У чугунных радиаторов отопления (таблица будет приведена ниже) этот показатель самый высокий. Также следует учитывать, что на температуру внутри помещения будет влиять количество и размер оконных проемов и толщина стен, соприкасающихся с наружным воздушным пространством.

Читайте также:  Красивые кухни маленькие и удобные

Высота радиатора может колебаться от 35 сантиметров до максимальных полутора метров, а глубина – от полуметра до полутора. Батареи из этого металла довольно тяжелые (примерно около шести килограммов — вес одной секции), поэтому для их установки требуются прочные крепления. Есть современные модели, выпускающиеся на ножках.

Для таких радиаторов не имеет значения качество воды, и изнутри они не ржавеют. Их рабочее давление составляет примерно девять-двенадцать атмосфер, а иногда и больше. При соответствующем уходе (слив воды и промывка) могут прослужить довольно долго.

В сравнении с другими появившимися в последнее время конкурентами цена чугунных радиаторов самая выгодная.

Таблица теплоотдачи чугунных радиаторов отопления представлена ниже.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Параметры биметаллических радиаторов

Технические параметры биметаллических радиаторов обусловлены спецификой их конструкции – в легком алюминиевом кожухе располагается стержень из антикоррозийной стали, соприкасающийся с теплоносителем. Такой симбиоз материалов дает им антикоррозийную устойчивость, высокую теплоотдачу и небольшой вес, чем облегчается процесс монтажа.

Из минусов можно отметить дороговизну и малую пропускную способность.

Существуют также полубиметаллические модели, в которых сталь служит усилением вертикальных трубок. В таких батареях алюминий соприкасается с водой и подвергается коррозии. Срок службы в этом случае сокращается, но и по цене они дешевле.

Исходя из вышесказанного, для частных домов с индивидуальным отоплением можно использовать полубиметаллические радиаторы, а вот агрессивную водную среду центрального отопления могут выдержать только биметаллические.

Конструктивно эти виды отопительных приборов подразделяются на монолитные и секционные. Первые вдвое превосходят второй вид по сроку службы и в три раза – по показателю рабочего давления. И как следствие, по стоимости.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Характеристики алюминиевых батарей

Радиаторы из алюминия характеризуются тем, что внешняя их сторона покрыта порошковым слоем, который устойчив к внешним коррозиям, а внутренняя – полимерным защитным покрытием.

Они имеют аккуратный внешний вид, легкие по весу, относятся к средней ценовой категории.

Способ обогрева у алюминиевых радиаторов – конвекционный, выдерживают давление до шестнадцати атмосфер.

Конструктивно этот вид приборов подразделяется на экструдированные и литые. В первом случае процесс производства состоит из двух этапов: сначала пластичный алюминий экструдируют в секции, а верх и низ под давлением отливают, а затем составные части склеивают специальным составом. Во втором случае секция вся сразу отливается под давлением. Этот метод делает конструкцию более прочной, позволяющей более стабильно выдерживать гидроудары, возникающие при опрессовке отопительных систем перед наступлением зимы.

Далее указаны характеристики теплоотдачи алюминиевых радиаторов отопления в таблице.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Стальные радиаторы

Отопительные приборы из стали представлены на рынке в широком ассортименте. Конструктивно они подразделяются на панельные и трубчатые.

В первом случае панель крепится на стене или на полу. Каждая часть представляет собой две сваренные пластины с циркулирующим между ними теплоносителем. Все элементы соединяются точечной сваркой. Такая конструкция существенно повышает теплоотдачу. Для увеличения этого показателя соединяют несколько панелей вместе, но в этом случае батарея становится очень тяжелой – радиатор из трех панелей по весу приравнивается к чугунному.

Во втором случае конструкция представляет собой нижние и верхние коллекторы, соединенные друг с другом вертикальными трубками. Один такой элемент может содержать максимум шесть трубок. Для увеличения поверхности радиатора могут соединяться вместе несколько секций.

Оба типа представляют собой долговечные, с хорошей теплоотдачей отопительные приборы.

В дизайнерских целях трубчатые стальные радиаторы могут выпускаться в виде перегородок, лестничных перил, зеркальных рам.

Таблица теплоотдачи стальных радиаторов отопления размещена далее в статье.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Типы подключения радиаторов

Теплоотдача батарей зависит не только от материала, из которого они сделаны. Большое значение имеет тип подключения к трубам поступления и отвода отопления. Радиатор можно подключить:

  1. Диагональным способом. При этом подающая труба присоединяется слева сверху, а отвод — справа снизу. Такой вид является самым эффективным, поскольку позволяет равномерно прогреть всю батарею для хорошей теплоотдачи. Старые чугунные радиаторы отопления (таблица параметров приведена выше) подключались именно таким способом.
  2. Односторонним способом (боковое подключение). При этом трубы присоединяются с одной стороны. Такой вид подключения считается менее эффективным – если в радиаторе много секций, то они не могут прогреться в достаточной мере.
  3. Нижнее подключение – обе трубы присоединяются снизу с обеих сторон.
  4. Верхнее подключение. При данном виде трубы подсоединяются сверху: слева подающая, справа отводящая.

Сравнение радиаторов отопления по теплоотдаче: таблица

Ниже представлена сравнительная таблица теплоотдачи батарей, изготовленных из различных материалов. Она поможет сориентироваться на рынке этих приборов.

Нужно только помнить, что для эффективного прогрева помещения нужно не только выбрать тип радиатора и его подключения, но и рассчитать длину устройства (количество секций) в зависимости от отапливаемой площади.

Сравнительная таблица выглядит следующим образом.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Способы повышения теплоотдачи

Указанные в техпаспорте характеристики конвекторов являются таковыми при соблюдении идеальных условий, параметры теплоотдачи радиаторов отопления в таблице также соответствуют этому. К сожалению, на бытовом уровне это невозможно.

У какого металла самая высокая теплоотдача

Реально тепловой поток радиатора немного ниже, также происходит потеря тепла благодаря множеству факторов. И среди них тот, что стандартные параметры указаны для входящей температуры чистой воды порядка семидесяти градусов по Цельсию, а на самом деле до потребителя доходит уже загрязненный поток 50-60 градусов теплоты.

Читайте также:  Ооо нилед официальный сайт

Чтобы увеличить параметр теплоотдачи, специалисты советуют:

  1. Утепление. Чтобы в помещении сохранялось больше тепла, необходимо утеплить его. В квартирах и домах это можно сделать как снаружи, так и изнутри. Для этих целей используют специальные пенопластовые панели: двух-пятисантиметровой толщины для наружной отделки, полусантиметровой – для внутренней. Также необходимо утеплить и крышу.
  2. Установка отражателя. Отражающий материал (обычно им служит пенопропилен фольгированный с одной стороны) закрепляется на стене за радиатором и служит для отражения инфракрасного излучения, чем повышается теплоотдача радиаторов отопления (в таблице выше приведены данные по этому параметру).
  3. Герметичность. Сквозняки в помещении значительно снижают количество теплого воздуха. Утепление будет гораздо эффективнее, если уделить внимание окнам и дверям, обеспечив только санкционированное поступление воздушных масс.

В любом случае, какой бы вид радиаторов ни устанавливался, нужно внимательно изучить характеристики приборов и пригласить для их монтажа специалиста.

У какого металла самая высокая теплоотдачаПеред тем как работать с различными металлами и сплавами, следует изучить всю информацию, касающуюся их основных характеристик. Сталь является самым распространенным металлом и применяется в различных отраслях промышленности. Важным ее показателем можно назвать теплопроводность, которая варьируется в широком диапазоне, зависит от химического состава материала и многих других показателей.

Что такое теплопроводность

Данный термин означает способность различных материалов к обмену энергией, которая в этом случае представлена теплом. При этом передача энергии проходит от более нагретой части к холодной и происходит за счет:

  1. Молекул.
  2. Атомов.
  3. Электронов и других частиц структуры металла.

У какого металла самая высокая теплоотдачаТеплопроводность нержавеющей стали будет существенно отличаться от аналогичного показателя другого металла — например, коэффициент теплопроводности меди будет иным, нежели у стали.

Для обозначения этого показателя используется специальная величина, именуемая коэффициентом теплопроводности. Она характеризуется количеством теплоты, которое может пройти через материал за определенную единицу времени.

Показатели для стали

Теплопроводность может существенно отличаться в зависимости от химического состава металла. Коэффициент данной величины у стали и меди будет разным. Кроме этого, при повышении или уменьшении концентрации углерода изменяется и рассматриваемый показатель.

Существуют и другие особенности теплопроводности:

  1. У какого металла самая высокая теплоотдачаДля стали, которая не имеет примесей, значение составляет 70 Вт/(м* К).
  2. У углеродистых и высоколегированных сталей проводимость намного ниже. За счет увеличения концентрации примесей она существенно снижается.
  3. Само термическое воздействие также может оказывать воздействие на структуру металла. Как правило, после нагрева структура меняет значение проводимости, что связано с изменением кристаллической решетки.

Коэффициент теплопроводности алюминия значительно выше, что связано с более низкой плотностью этого материала. Теплопроводность латуни также отличается от соответствующего показателя стали.

Влияние концентрации углерода

Концентрация углерода в стали влияет на величину теплопередачи:

  1. У какого металла самая высокая теплоотдачаНизкоуглеродистые стали имеют высокий показатель проводимости. Именно поэтому они используются при изготовлении труб, которые затем применяются при создании трубопровода системы отопления. Значение коэффициента варьирует в пределе от 54 до 47 Вт/(м* К).
  2. Средним коэффициентом для распространенных углеродистых сталей является значение от 50 до 90 Вт/(м* К). Именно поэтому подобный материал используется при изготовлении деталей различных механизмов.
  3. У металлов, которые не содержат различных примесей, коэффициент составляет 64 Вт/(м* К). Это значение несущественно изменяется при термическом воздействии.

Таким образом, рассматриваемый показатель у легированных сплавов может меняться в зависимости от температуры эксплуатации.

Значение в быту и производстве

Почему важно учитывать коэффициент теплопроводности? Подобное значение указывается в различных таблицах для каждого металла и учитывается в нижеприведенных случаях:

  1. У какого металла самая высокая теплоотдачаПри изготовлении различных теплообменников. Тепло является одним из важных носителей энергии. Его используют для обеспечения комфортных условий проживания в жилых и иных помещениях. При создании отопительных радиаторов и бойлеров важно обеспечить быструю и полную передачу тепла от теплоносителя к конечному потребителю.
  2. При изготовлении отводящих элементов. Часто можно встретить ситуацию, когда нужно провести не подачу тепла, а отвод. Примером назовем случай отвода тепла от режущей кромки инструмента или зубьев шестерни. Для того чтобы металл не терял свои основные эксплуатационные качества, обеспечивается быстрый отвод тепловой энергии.
  3. При создании изоляционных прослоек. В некоторых случаях материал не должен проводить передачу тепловой энергии. Для подобных условий эксплуатации выбирается металл, который обладает низким коэффициентом проводимости тепла.

Определяется рассматриваемый показатель при проведении испытаний в различных условиях. Как ранее было отмечено, коэффициент проводимости тепла может зависеть от температуры эксплуатации. Поэтому в таблицах указывается несколько его значений.