В связи с вступлением в силу 27 июня 2018 года Постановления Правительства Российской Федерации №717-ПП «О введении обязательной сертификации приборов отопления» значительно увеличился объём испытаний отопительных приборов в испытательных лабораториях. Одним из важнейших показателей отопительного прибора является его номинальный тепловой поток.

Номинальный тепловой поток Q0 [Вт] определяется при следующих условиях:

  • температурном напоре Δt = 70°C;
  • расходе теплоносителя через отопительный прибор Мпр = 0,1 кг/с (360 кг/ч);
  • нормальном атмосферном давлении В = 1013,3 ГПа (760 мм рт. ст.);
  • движении теплоносителя в отопительном приборе по схеме «сверху-вниз».

При этом, при сертификации отопительного прибора допустимое отклонение номинального теплового потока допустимо до −4% в меньшую сторону, до +5% в большую сторону. Кроме того, связанный с тепловым потоком удельный показатель стоимости прибора [руб/ кВт] является одним из важных показателей при тендерных закупках. В связи с этим возрастают требования к точности определения номинального теплового потока для группы приборов при определительных испытаниях.

По ГОСТ Р 53583–2009 «Приборы отопительные. Методы испытаний» (далее — ГОСТ) для определения номинального теплового потока для группы приборов предполагается испытания трёх-четырёх приборов, включающих минимальный, средний и максимальный характерный размер. Для секционных приборов ГОСТ предлагает считать тепловой поток пропорциональным числу секций, то есть имеет место зависимость вида:

Q = qудH,

где Q — тепловой поток прибора; H — характерный размер прибора (количество секций); qуд — удельный тепловой поток с одной секции, Вт/секция.

Аналогичную зависимость предлагает и европейский стандарт EN 442–2 «Radiators and convectors» (далее — EN):

F = KTH,

где F — тепловой поток прибора; H — характерный размер прибора (количество секций); KT — экспериментальный коэффициент.

Испытания, проведённые в испытательной теплотехнической лаборатории ОАО «НИТИ «Прогресс», показывают, что данные подходы недостаточно корректны и требуют уточнения.

Основным недостатком данных зависимостей является прохождение на графике через начало координат.

С одной стороны, это упрощает построение зависимостей и даёт дополнительную точку для контроля. С другой стороны — при увеличении количества секций площадь отопительного прибора увеличивается не прямо пропорционально, так площадь боковых поверхности крайних секций остаётся неизменной, соответственно, зависимость «тепловой поток — количество секций» также не может быть пропорциональной.

Для оценки влияния неизменяющихся элементов на тепловой поток прибора при изменении характерного размера было проведено несколько испытаний. В частности, был определён номинальный тепловой поток секционного алюминиевого радиатора последовательно на 13, девять и пять секций. Результаты измерений представлены в табл. 1.

Результаты был аппроксимированы к ряду функций (а и b — экспериментальные коэффициенты):

  • линейной вида Q = аH + b;
  • линейной, проходящей через начало координат Q = аH;
  • степенной Q = aQb;
  • трёх зависимостей Q = qудH.

После чего была оценена точность приближения к фактическому результату. Результаты расчётных тепловых потоков и оценка аппроксимации представлены в табл. 2.

Как видно из представленных результатов, наибольшую точность аппроксимации дают степенная функция и линейная вида Q = аH + b. Предлагаемый и ГОСТ, и EN метод расчёта вертикальных секционных радиаторов (пропорционально числу секций) является некорректным и даёт отклонения более 10%, что недопустимо при сертификационных испытаниях, при допуске от заявленных значений −4% и +5%.

К чести европейских разработчиков стандарта, они частично разрешили данную проблему, чётко задав, что при испытаниях количество секций должно равняться десяти (пункт 5.2.1.3 EN 442–2). При этом обеспечивается сходимость результатов в разных лабораториях, но идёт занижение расчётного теплового потока в сравнении с реальным на коротких отопительных приборах (менее семи секций).

Российский ГОСТ требует испытывать секционный радиатор с количеством секции не менее пяти, что при испытаниях даёт лабораториям возможность как занижать (десять секций и более), так и завышать (пять секций) тепловой поток, изменяя количество секций в испытываемом отопительном приборе.

Это несоответствие вызвано непропорциональным увеличением площади отопительного прибора с ростом количества секций. Автор полагает, что такая же картина наблюдается на всех секционных приборах и не зависит от материала.

Заключение

Как видно из вышесказанного, расчёт мощности секционного прибора по формуле Q = qудH является некорректным, а существующая методика испытаний по ГОСТ Р 53583–2009 не даёт однозначных условий испытания секционных приборов по количеству секций. Для повышения точности определения теплового потока секционных отопительных приборов желательно:

1. При задании теплового потока секционного отопительного прибора отказаться от зависимости вида Q = qудH, а представлять его в виде таблицы «количество секций — тепловой поток».

2. В нормативной документации однозначно установить количество секций при испытаниях на тепловой поток. Возможные варианты: шесть — в соответствии со сложившейся практикой в российских лабораториях или десять — для гармонизации с EN 442–2.