Методика расчета тепловой мощности (теплоотдачи) полотенцесушителя
В целом, чтобы узнать тепловую мощность полотенцесушителя, нужно перемножить между собой три параметра: температуру воды в системе ГВС, площадь поверхности полотенцесушителя и коэффициент теплопередачи конкретного полотенцесушителя (как мы помним, каждый металл по-разному проводит тепло).
Расчетная тепловая мощность полотенцесушителя определяется в Ккал/ч по формуле:
Q = K х F х ∆t
где:
К – коэф. теплопередачи прибора Ккал/(M2 х час х °С ),
F-площадь поверхности нагрева M2,
∆t – температурный напор в °С.
Температура в ГВС
∆ t = 0,5 х ( t 1 + t 2 ) – t вн.
где
t 1 – температура воды на входе, t 2 – температура воды на выходе, t вн. – температура внутри помещения.
Согласно требованием СНиП-2.04.07-86, при теоретических расчетах температурного напора закладываются следующие значения t 1 = 80 °С, t 2 = ( t 1 -10 °С) = 70 °С, вн =20 °С, следовательно ∆ t = 0,5 х (80 °С +70 °С)-20 °С = 55 °С.
Площадь поверхности полотенцесушителя
F = П х d х L
где d -наружный диаметр трубы, L -длина трубы, в миллиметрах.
Коэффициент теплопередачи полотенцесушителя
К-коэффициент теплопередачи зависит от температурного напора, материала трубы, толщины стенки ( см. таблицу №1)
Таблица №1
| Типы нагревательных приборов | К,ккал/( M2*час* °С ), при температурном напоре прибора, °С | ||||
| 50-60 | 60-70 | 70-80 | 80-100 | ||
| 1 | Радиаторы чугунные средние | 7.0 | 7.5 | 8.0 | 8.5 |
| 2 | Радиаторы чугунные высокие | 6.2 | 6.4 | 6.6 | 6.8 |
| 3 | Радиаторы стальные панельные | 8.5 | 9.0 | 9.5 | 10.0 |
| 4 | Радиаторы стальные листотрубные | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 |
| 5 | Трубы чугунные ребристые: в один ряд | 4.5 | 4.6 | 4.8 | 4.9 |
| в два ряда | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.4 | |
| в три ряда и более | 3.6 | 3.7 | 3.8 | 3.96 | |
| 6 | Регистры из стальных труб: в одну нитку, Dу≤40 мм | 11.5 | 12.0 | 12.5 | 12.5 |
| то же, Dу =50≥100 мм | 10.0 | 10.5 | 11.0 | 11.5 | |
| то же, Dу≥125 мм | 10.0 | 10.5 | 10.5 | 10.5 | |
| 7 | Регистры из стальных труб в две и более ниток, Dу≤40 мм | 10.0 | 11.0 | 11.5 | 11.5 |
| 8 | То же, Dу≥50 мм | 8.0 | 9.0 | 9.0 | 9.0 |
| 9 | Конвекторы плинтусные (типа КП, «Прогресс» и др.) | 4.1 | 4.2 | 4.3 | 4.4 |
| 10 | Конвекторы чугунные ( типа ЛТ-10 и др.) | 6.5 | 6.7 | 7.0 | 7.3 |
В таблице представлены значения коэффицента теплопередачи для наиболее распространенных видов отопительных приборов.
Но данные в строке №7 таблицы для «регистров стальных труб в две и более ниток для Dу ≤40 мм» объективны для круглых стальных труб, Dу≥30мм и толщины стенки ∆d≥3,0 мм
Беря во внимание то, что для изготовления полотенцесушителей используются полированные трубы из нержавеющей стали с толщиной стенки ∆d≤1,6 мм и Dу≤30 мм, то для температурного напора в диапазоне (70-80) °С значение К ккал/( M2 х час х °С ), более объективно можно получить из графика (см. рис.1).
Примечание: полученное значение теплоотдачи ( Q ), по этой методике измеряется в Ккал/ч, для перевода в систему СИ (Вт/ч) необходимо умножить полученный результат на коэффицент перевода
n пер = 1,163
Согласно требований СНиП 2.04.01.-85, расчетная теплоотдача отопительного прибора для ванных комнат конвективно- излучающего действия должна составлять не менее 100 Вт/M2 либо 40 Вт/M3
Пример расчета мощности (теплоотдачи, Q) полотенцесушителя из нержавеющей стали в форме лесенки «Классика 700»
Высота полотенцесушителя – 700 мм (70 см);
ширина полотенцесушителя – 500 мм (50 см).
1. Формируем исходные данные:
- t 1 – температура теплоносителя на входе : + 80 °С
- t 2 – температура теплоносителя на выходе- t 2 = t 1 -10 °С=70 °С
- t вн. =20 °С- температура внутри помещения
2. Выбор коэффицента теплопередачи (К).
Для изготовления изделия используются два вида труб ( D нар. х ∆d ), где D нар –наружный диаметр трубы, ∆d – толщина стенки:
- 32 х 1,5 – этой трубе соответствует Dу =29мм.(см. прим.)
- 18 х 1,5 – этой трубе соответствует Dу =15мм.
Примечание: для расчетов, Dу примем равным внутреннему диаметру трубы.
Используя график (см. рис.№1) выбираем значение коэффицента теплопередачи (К):
- для трубы 32х1,5 ( Dу =29мм.), К 32 =12,3
- для трубы 18х1,5 ( Dу =15мм.), К 18 =15
3. Расчет:
Расчет площади нагрева ( F, в квадратных метрах):
- F 32 = П х d 32 х L 32 =3,14 х 0.032м х (2 шт х0,7м )= 0,1407 M2
- F 18 = П х d 18 х L 18 =3,14 х 0.018м х (5 шт х0,5м )= 0,1413 M2
Расчет теплового напора ∆ t ( °С)
- ∆ t =0,5 х ( t 1 + t 2 ) – t вн = 0,5 х (80+70) – 20 = 55 °С
Расчет общей теплоотдачи изделия ( Q общ. )
- Q общ = Q 32 + Q 18 = К 32 х F 32 х ∆ t + К 18 х F 18 х ∆t = 12,3 х 0,1407 х 55 + 15 х 0,1413 х 55 = 211,76 Ккал/ч
Для перевода Ккал/ч в Вт/ч, ввести коэффицент перевода n = 1,163,
- Q Вт = 1,163 х 211.76 Ккал = 246.27 Вт/ч
Согласно требований СНиП 2.04.01.-85 мощность отопительного прибора должна составлять не менее 100 Вт/м2 или 40 Вт/м3. Таким образом, получаем, что полотенцесушитель – лесенка Классика 700 х 500 подходит для ванных комнат площадью до 2,4627 м2, и объемом до 6,16 м3.
Однако надо заметить, что есть ряд факторов существенно влияющих на реальные показатели теплоотдачи, вот некоторые из них:
а) резко снижает теплоотдачу занавешивание изделия полотенцами и др.
б) на практике температура теплоносителя (горячая вода) редко на входе составляет заложенную в расчет +80 °С
в) нарушение режима воздухообмена (вентиляции) и т.п.
Р. S. Все расчеты произведены согласно справочно-методическому пособию:
М.М. Апарцев «Наладка водяных систем централизованного теплоснабжения», Энегроатомиздат, М., 1983, 204 с., ил.
Нужно ли учитывать мощность полотенцесушителя при его выборе? По нашему мнению, да: статья о мощности полотенцесушителя