Dobór grzejników

Podstawą doboru powierzchni grzejników dla ogrzewanego pomieszczenia jest znajomość zapotrzebowania ciepła. Obliczając potrzeby cieplne uwagę należy zwrócić na sposób prowadzenia pionów instalacji grzewczych w pomieszczeniach. Jeżeli piony te nie są prowadzone w bruzdach, lecz wzdłuż ścian, i są nieosłonięte, wówczas stanowią dodatkowy element grzejny tych pomieszczeń. Oznacza to, że przepływ ciepła przez ścianki tych pionów stanowi zysk ciepła, o który należy zmniejszyć nominalne potrzeby cieplne. Wartość takich zysków zależy od parametrów czynnika grzejnego oraz wysokości pomieszczenia (pionopiętra) oraz średnicy pionów. Dla typowych parametrów grzewczych 90/70/20°C, wysokości pomieszczeń 2,5 m oraz średnicy nominalnej pionu 32 mm, zyski te mogą się wahać od 90-110 W. Jest to wartość niewielka, ale w pomieszczeniach o małych stratach ciepła wpływać może na zmniejszenie powierzchni grzejników. W warunkach nominalnych powierzchnia grzejników będzie określana najczęściej z zależności:gdzie Qp to potrzeby cieplne na cele ogrzewania i wentylacji dla danego pomieszczenia, Qz są to zyski ciepła od pionów prowadzonych na ścianach (W), ti to temperatura wewnętrzna (C), zaś Ug jest współczynnikiem przenikania ciepła danego typu grzejnika (W/m2K), o temperaturach zasilania t1 lub tz (°C) i powrotu t2 lub tp (°C). Należy jednak podkreślić, że piony powinny być zaizolowane, co stanowi podstawowy warunek oszczędności cieplnych i kontroli jego zużycia (tzn. Qz ≅ 0).

Powierzchnia grzejnika zależna jest również od sposobu jego montażu, stosowania dodatkowych obudów i usytuowania w pomieszczeniu. W praktyce polega to na wprowadzeniu do zależności bezwymiarowych współczynników korekcyjnych, o wartościach zależnych od wyżej podanych warunków. Dla grzejnika o znanych nominalnych wartościach współczynnika przenikania ciepła istotne jest również uwzględnienie zmienności tego współczynnika wraz ze zmianą warunków pracy określonych średnią różnicą temperatur. Wynika to głównie z realizowanej zmiany parametrów pracy instalacji centralnego ogrzewania (t1/t2 lub tz/tp) zachodzącej w miarę zmian potrzeb cieplnych pomieszczenia, nadążnie za zmianami temperatury zewnętrznej, a więc od niezbędnej zmiany wydajności cieplnej grzejnika.

Przykładowa zależność współczynnika korekcyjnego mocy cieplnej grzejnika zamontowanego w sposób tradycyjny w pomieszczeniu o temperaturze t; = +20°C od różnicy temperatur (A9) i wykładnika ng, Oznaczenia: Qg0, Qgx – ilości ciepła emitowanego przez grzejnik odpowiednio w warunkach nominalnych i zmienionych, Δℑgo, Δℑgx – różnice temperatur pomiędzy średnią temperaturą grzejnika a temperaturą w pomieszczeniu.

Zestawienie współczynników korekcyjnych do wydajności cieplnej grzejników w wyniku zmian różnic temperatur (dla Δℑgo = 60 K)

Zestawienie współczynników korygujących wydajność cieplną grzejników (i ich powierzchnię) przedstawiono w tabeli, dla grzejników członowych, płytowych oraz konwektorów jednowarstwowych o współczynniku potęgowym ng = 1,3, w instalacjach o typowych parametrach, dla których możliwe jest wykorzystanie arytmetycznej różnicy temperatur. Katalogi większości obecnie dostępnych grzejników zawierają z reguły tabele omawianych współczynników korekcyjnych z tytułu innych niż nominalne parametrów instalacji ogrzewania.