Die tatsächliche Wärmeableitung verschiedener Arten von Heizkörpern wird häufig in Bauforen diskutiert. Die Teilnehmer argumentieren, welche Batterien hinsichtlich der Wärmeleistung besser sind - Gusseisen-, Aluminium- oder Stahlplatten. Um dieses Problem zu klären, wird vorgeschlagen, die Leistung verschiedener Heizgeräte zu berechnen und die Heizkörper für die Wärmeübertragung zu vergleichen.
So berechnen Sie die tatsächliche Wärmeableitung von Batterien richtig
Lesen Sie zunächst das technische Datenblatt der Batterie. Darin finden Sie auf jeden Fall die interessierenden Parameter - die Wärmeleistung eines Abschnitts oder eines ganzen Plattenkühlers einer bestimmten Größe. Beeilen Sie sich nicht, um die hervorragende Leistung von Aluminium- oder Bimetallheizungen zu bewundern. Die im Reisepass angegebene Zahl ist nicht endgültig und muss angepasst werden, für die Sie die Wärmeübertragung berechnen müssen.
Irrtum: Die Leistung von Aluminiumheizkörpern ist am höchsten, da die Wärmeübertragung von Kupfer und Aluminium unter den Metallen am besten ist. Die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ist sehr hoch, aber der Wärmeübertragungsprozess hängt von vielen Faktoren ab. Die zweite Nuance: Heizgeräte bestehen aus Silumin - einer Aluminiumlegierung mit Silizium, deren Leistung viel geringer ist.
Die im Reisepass des Heizgeräts angegebene Wärmeübertragung entspricht der Wahrheit, wenn die Differenz zwischen der Durchschnittstemperatur des Kühlmittels (tEinreichung + tRückkehr) / 2 und Raumluft beträgt 70 ° С. Der Wert wird als Temperaturkopf bezeichnet und mit Δt bezeichnet. Abrechnungsformel:
Ersetzen Sie den bekannten Wert des Temperaturkopfs und erhalten Sie die folgende Gleichung:
(tEinreichung + tRückkehr) / 2 - tLuft = 70 ° C.
Referenz. In der Dokumentation von Produkten verschiedener Unternehmen kann der Parameter Δt unterschiedlich bezeichnet werden: dt, DT, und manchmal wird er einfach "bei einer Temperaturdifferenz von 70 ° C" geschrieben.
Welche Wärmeübertragung erhalten wir, wenn in der Dokumentation für einen Bimetallstrahler angegeben ist: Die Wärmeleistung eines Abschnitts beträgt 200 W bei DT = 70 ° C? Die gleiche Formel hilft zu verstehen, wir setzen den Wert von Raumtemperatur +22 ° C ein und führen die Berechnung in umgekehrter Reihenfolge durch:
(tEinreichung + tRückfluss) = (70 + 22) x 2 = 184 ° С
Da wir wissen, dass der Temperaturunterschied in den Vor- und Rücklaufleitungen 20 ° C nicht überschreiten sollte, bestimmen wir ihre Werte wie folgt:
- tBeschickung = 184/2 + 10 = 102 ° C;
- tRückkehr = 184/2 - 10 = 82 ° C.
Nun ist klar, dass 1 Abschnitt des Bimetallstrahlers aus dem Beispiel 200 Watt Wärme liefert, vorausgesetzt, das Wasser in der Zuleitung wird auf 102 ° C erwärmt und die Lufttemperatur im Raum beträgt bis zu +22 ° C.
Die erste Bedingung ist nicht realisierbar, da moderne Haushaltskessel auf maximal 80 ° C erhitzt werden. Dies bedeutet, dass der Kühlerabschnitt niemals die angegebenen 200 Watt Wärme abgibt. Und die Temperatur des Kühlmittels im System eines Privathauses steigt selten über 70 ° C, dann DT = 38 ° C und nicht über 70 Grad. Das heißt, die tatsächliche Wärmeübertragung des Geräts ist doppelt so hoch wie der Reisepass.
Das Verfahren zur Berechnung der Wärmeübertragung
Die tatsächliche Leistung der Heizbatterie ist also viel geringer als angegeben, aber für ihre Auswahl ist es notwendig zu verstehen, wie viel. Hierfür gibt es einen einfachen Weg: Anwenden eines abnehmenden Koeffizienten auf den Passwert der Wärmeleistung des Heizgeräts. Nachfolgend finden Sie eine Tabelle mit Koeffizienten, mit denen die deklarierte Wärmeübertragung des Heizkörpers in Abhängigkeit vom aktuellen Wert von DT multipliziert wird:
Der Algorithmus zur Berechnung der tatsächlichen Wärmeübertragung von Heizgeräten für Ihre individuellen Bedingungen lautet wie folgt:
- Bestimmen Sie, wie hoch die Temperatur im Haus und das Wasser im System sein sollen.
- Setzen Sie diese Werte in die Formel ein und berechnen Sie Ihren Temperaturkopf Δt.
- Suchen Sie in der Tabelle den Koeffizienten, der dem gefundenen DT entspricht.
- Multiplizieren Sie den Passwert der Wärmeübertragung der Batterie damit.
- Zählen Sie die Anzahl der Abschnitte oder ganzen Heizgeräte zum Heizen eines Raums.
Im obigen Beispiel beträgt die Wärmeleistung eines Abschnitts eines Bimetallstrahlers 200 W × 0,48 = 96 W. Zum Heizen eines Raumes von 10 m² (Aufrunden) werden ca. 1000 W Wärme oder 1000/96 = 10,4 ≈ 11 Abschnitte verwendet.
Die dargestellte Tabelle und die Berechnung der Wärmeübertragung der Batterien sollten verwendet werden, wenn in der Dokumentation Δt gleich 70 ° С angegeben ist. Es kommt jedoch vor, dass produzierende Unternehmen die Kühlerleistung für andere Bedingungen angeben, beispielsweise bei Δt = 50 ° C. Dann können Sie die Koeffizienten nicht verwenden. Es ist einfacher, die erforderliche Anzahl von Abschnitten gemäß der Passkennlinie zu wählen. Nehmen Sie deren Nummer nur mit anderthalb Rändern.
Referenz. Viele Hersteller geben Wärmeübertragungswerte unter folgenden Betriebsbedingungen an: tBeschickung = 90 ° C, tRücklauf = 70 ° C, tLuft = 20 ° C, was gerade Δt = 50 ° C entspricht.
Vergleich der Wärmeleistung
Wenn Sie den vorherigen Abschnitt sorgfältig studiert haben, sollten Sie verstehen, dass die Wärmeübertragung stark von den Luft- und Wärmeträgertemperaturen beeinflusst wird und diese Parameter nur wenig vom Kühler selbst abhängen. Aber es gibt noch einen dritten Faktor - die Wärmeaustauschfläche, hier spielt das Design und die Form des Produkts eine große Rolle. Ein klarer Vergleich einer Stahlblechheizung mit einer gusseisernen Batterie funktioniert nicht, ihre Oberflächen sind zu unterschiedlich.
Der vierte Faktor, der die Wärmeübertragung beeinflusst, ist das Material, aus dem die Heizung hergestellt ist. Vergleichen Sie sich selbst: 5 Abschnitte eines Aluminiumkühlers GLOBAL VOX mit einer Höhe von 600 mm ergeben 635 Watt bei DT = 50 ° C. Eine DIANA-Gusseisen-Retro-Batterie (GURATEC) für 5 Abschnitte gleicher Höhe überträgt unter ähnlichen Bedingungen (Δt = 50 ° C) nur 530 W in den Raum. Diese Daten werden auf den offiziellen Websites der Hersteller veröffentlicht.
Hinweis. Die Leistungseigenschaften von Aluminium- und Bimetallheizungen unterscheiden sich kaum, es macht keinen Sinn, sie zu vergleichen.
Sie können versuchen, Aluminium mit einem Stahlblechkühler zu vergleichen, indem Sie die für die Abmessungen geeignete Rahmengröße wählen. Die Batterielänge von 5 Aluminiumabschnitten von GLOBAL mit einer Höhe von 600 mm beträgt ungefähr 400 mm, was einer KERMI 600 x 400-Stahlplatte entspricht.
Selbst wenn wir eine dreireihige Stahlplatte (Typ 30) nehmen, erhalten wir 572 W bei Δt = 50 ° C gegenüber 635 W für 5-teiliges Aluminium. Beachten Sie auch, dass der GLOBAL VOX-Kühler viel dünner ist, die Tiefe des Geräts 95 mm beträgt und die KERMI-Panels fast 160 mm betragen. Das heißt, die hohe Wärmeübertragung von Aluminiumprofilen ermöglicht es, die Abmessungen der Heizung zu reduzieren.
In einem individuellen Heizsystem eines Privathauses funktionieren Batterien gleicher Leistung aus verschiedenen Metallen unterschiedlich. Daher ist der Vergleich ziemlich vorhersehbar:
- Bimetall- und Aluminiumprodukte erwärmen sich schnell und kühlen ab. Sie geben über einen bestimmten Zeitraum mehr Wärme ab und kühlen das in das System zurückgeführte Wasser stärker ab.
- Stahlblechheizkörper nehmen eine durchschnittliche Position ein, da sie die Wärme nicht so intensiv übertragen. Sie sind jedoch billiger und einfacher zu installieren.
- Die inertesten und teuersten sind Gusseisenheizungen. Sie zeichnen sich durch langes Heizen und Kühlen aus, was zu einer leichten Verzögerung bei der automatischen Steuerung des Kühlmittelflusses durch Thermostatköpfe führt.
Die Schlussfolgerung ist einfach: Egal aus welchem Material der Kühler besteht. Die Hauptsache ist, die richtige Batterie für Leistung und Design zu wählen, die zum Benutzer passt. Im Vergleich dazu schadet es im Allgemeinen nicht, sich mit allen Funktionsnuancen eines bestimmten Geräts vertraut zu machen und zu erfahren, wo es besser zu installieren ist.
Vergleich mit anderen Merkmalen
Ein Merkmal der Batterieleistung - Trägheit - wurde bereits oben erwähnt. Damit der Vergleich von Heizkörpern objektiv erscheint, sollten neben der Wärmeübertragung auch andere wichtige Parameter berücksichtigt werden:
- Arbeits- und Maximaldruck des Wärmeträgers;
- Menge an eingeschlossenem Wasser;
- Gewicht.
Die Arbeitsdruckgrenze bestimmt, ob eine Heizung in mehrstöckigen Gebäuden installiert werden kann, in denen die Höhe des von Netzwerkpumpen aufsteigenden Wassers Hunderte von Metern erreichen kann. Der Parameter spielt keine Rolle für Privathäuser, in denen der Druck im System niedrig ist, maximal 3 bar.
Ein Vergleich der Kapazität der Heizkörper kann eine Vorstellung von der Gesamtwassermenge im Netz geben, die erwärmt werden muss. Nun, die Masse des Produkts ist wichtig, wenn Sie den Installationsort und die Art der Batteriemontage auswählen.
Als Beispiel ist nachfolgend eine Vergleichstabelle der Eigenschaften verschiedener Heizkörper gleicher Größe dargestellt:
Hinweis. In der Tabelle wird eine Heizung aus 5 Abschnitten für 1 Einheit akzeptiert, mit Ausnahme von Stahl, bei dem es sich um eine einzelne Platte handelt.
Fazit
Wenn wir Produkte einer Vielzahl von Herstellern vergleichen, wird sich immer noch herausstellen, dass Aluminiumheizkörper hinsichtlich Wärmeübertragung und anderer Eigenschaften den ersten Platz einnehmen. Bimetallische gewinnen durch Arbeitsdruck, aber sie kosten mehr, es ist nicht immer ratsam, sie zu kaufen. Stahlbatterien sind eher eine Budgetoption, aber gusseiserne sind im Gegenteil für Kenner. Wenn Sie den Preis der sowjetischen gusseisernen "Akkordeons" MC140 nicht berücksichtigen, sind Retro-Heizkörper die teuersten von allen existierenden.