Теплоотдача стальной трубы как увеличить, расчет коэффициэнта

Теплоотдачей называется теплообмен между двумя средами, разделенными поверхностью. Интенсивность ее характеризуется с помощью коэффициента. При монтаже теплотрассы должна учитываться проблема энергосбережения. Поэтому старые теплотрассы меняются на новые, в которых используются трубы, оснащенные теплоизоляцией, позволяющей снизить потери тепла почти на 80%.

В быту необходимость определить коэффициент теплоотдачи возникает в двух ситуациях:

если нужно рассчитать нагревательные приборы;
если требуется оценить потери тепла в трубопроводе.

Как в первом, так и во втором случае нужно определить, сколько тепла отдает пространству труба стальная для теплотрассы, если известна температура теплоносителя и температура среды. Дополнительный параметр – отсутствие или наличие теплоизоляции.

Расчет теплоотдачи стальных труб

Стальная труба имеет очень высокую теплопроводность — 74 Вт/м х К. Но теплопроводность характеризует материал, то есть, сталь. Теплоотдача, конечно, зависит от теплопроводности, но не только. Значение так же имеет форма трубы, площадь ее поверхности, цвет, характеристики окружающей среды, скорость потока теплоносителя.

Для вычисления применяется формула:

Теплоотдача = K*F*dT, где:

K — коэффициент (8 – 12,5), который зависит от количества ниток в отопительном приборе, диаметра трубы и температурного напора;
F — площадь поверхности;
dT — температурный напор — половина суммы температур теплоносителя на входе выходе, от которой отнимается температура среды.

Если труба имеет изоляцию, то полученный результат умножается на коэффициент полезного действия изоляционного материала. Определяются начальные параметры, например, в отопительном приборе три нитки, длина каждой – один метр, диаметр 10 мм, температура в помещении +20 градусов, температура при входе 81 градус, на выходе – 79 градусов.

Сначала необходимо вычислить площадь поверхности обогревательного прибора, используя формулу для вычисления площади цилиндра:

S=2πrh, то есть, умножить длину окружности на высоту. Получается:

F= 2*3,14*0,05*3= 0,94 м2.

K для подобного прибора может быть, например, 9.

Теплоотдача= 9*0,94*60=507,6 Вт/(м²*К).

Отопительные приборы

теплый пол;
регистры (радиаторы);
полотенцесушители.

Теплый пол

Для водяного теплого пола используются трубы, но стальные применяют редко. Они не устойчивы к коррозии, склонны к накоплению отложений (что уменьшает просвет), требуют сварки. При использовании резьбовых соединений в ходе эксплуатации неизменно появляется течь. А это совсем не желательно при укладке системы под стяжку, так как повлечет за собой мокрый потолок у соседей снизу или разрушение перекрытия. Исходя из этого, для теплого пола чаще всего используются металлопластиковые изделия.

Регистры

Регистр – это несколько труб большого диаметра с заваренными торцами, которые соединены параллельно. Это самый дешевый отопительный прибор. Но к регистрам можно отнести так же магистральные линии, состоящие из гладкоствольных труб, радиаторы, полотенцесушители, трубчатые — радиаторы. Самые примитивные регистры до сих пор можно увидеть в старых складах и магазинах, где от нескольких толстых труб на стене ощущается жар. Регистром можно считать так же толстую трубу, которая протянута по периметру помещения.

Но простой регистр менее эффективен, чем, например, алюминиевый радиатор, оснащенный металлическими пластинами. Об эстетической стороне простого стального регистра даже не стоит и говорить. Но в советское время подобный отопительный прибор был простым и дешевым решением, имеющим и достоинство – отсутствие необходимости в очистке внутренней поверхности, так как выделял достаточно тепла и после ее зарастания продуктами коррозии и иными отложениями.

Увеличить теплоотдачу регистра можно, прикрепив металлические пластины. В таком случае он будет выполнять и декоративную роль, превратившись в дизайн–радиатор, несущий определенную нагрузку в интерьере помещения.

Смонтировать регистр можно только при помощи сварки, что ограничивает сферы применения. Однако, если создать правильную схему и сварочные работы провести вне помещений, окончательная сборка возможна без сварочных работ.

Полотенцесушители

Полотенцесушители из стальных труб еще встречаются в домах, которые построены в советское время. Тогда они монтировались при помощи резьбовых соединений и нагревались только в то время, когда жильцы пользовались горячей водой. То есть, то нагревались, то остывали, что приводило к протечкам.

Позже полотенцесушители сделали частью стояков отопления и монтировали при помощи сварки. Они стали нагреваться непрерывно, но размер приборов значительно уменьшился.

Способы увеличения теплоотдачи

Форма материала совершенно не влияет на показатель тепла, так как имеет неудачное соотношение поверхности и объема. Для того, чтобы отопительные приборы все таки грели, используется:

окраска в черный цвет, увеличивающая объем инфракрасного излучения;
оребрение (наваривание металлических пластин) – увеличивает площадь;
теплоизоляция, снижающая потери тепла на пути к приборам.

Достаточно нескольких простых приемов:

очистить радиаторы от накопившейся пыли;
прочистить их внутреннюю поверхность от ржавчины и накипи;
на стену сзади прикрепить экран – отражатель из фольги, перенаправляющий тепло;
установить на приборы алюминиевые кожухи, увеличивающие площадь теплоотдачи;
перенаправить тепло при помощи вентилятора.

Самый простой способ уменьшить теплоотдачу трубопровода – изолировать. Пару десятилетий для этой цели их обматывали стекловатой или тряпками. Сейчас в этом нет необходимости – производятся трубы стальные с изоляцией, существуют пенопластовые накладки, разрезные оболочки и минеральная вата.

Но это все относится к домам, которые строятся на данный момент. Ограниченные средства бюджетов жилищно – коммунальных предприятий заставляет их применять все те же тряпки.

Источник: trubinfo.ru