Calculul radiatoarelor de încălzire: cum se calculează numărul necesar și puterea bateriilor

Un sistem de încălzire bine conceput va asigura locuinței temperatura necesară și toate camerele vor fi confortabile în orice vreme.Dar pentru a transfera căldură în spațiul aerian al spațiilor rezidențiale, trebuie să cunoașteți numărul necesar de baterii, nu?

Calculul radiatoarelor de încălzire, pe baza calculelor puterii termice necesare de la dispozitivele de încălzire instalate, va ajuta la aflarea acestui lucru.

Nu ați făcut niciodată astfel de calcule și vă este frică să nu greșiți? Vă vom ajuta să înțelegeți formulele - articolul discută un algoritm de calcul detaliat și analizează valorile coeficienților individuali utilizați în procesul de calcul.

Pentru a vă facilita înțelegerea complexității calculului, am selectat materiale fotografice tematice și videoclipuri utile care explică principiul calculării puterii dispozitivelor de încălzire.

Calcul simplificat al compensării pierderilor de căldură

Orice calcul se bazează pe anumite principii. Calculele puterii termice necesare a bateriilor se bazează pe înțelegerea faptului că dispozitivele de încălzire care funcționează bine trebuie să compenseze pe deplin pierderile de căldură care apar în timpul funcționării lor datorită caracteristicilor spațiilor încălzite.

Pentru camerele de zi situate într-o casă bine izolată, situată, la rândul său, într-o zonă cu climă temperată, în unele cazuri este potrivit un calcul simplificat al compensației pentru scurgerea de căldură.

Pentru astfel de spații, calculele se bazează pe o putere standard de 41 W necesară pentru a încălzi 1 metru cub. spațiu de locuit.

Pentru ca energia termică emisă de dispozitivele de încălzire să fie direcționată special către încălzirea spațiilor, este necesară izolarea pereților, mansardelor, ferestrelor și pardoselilor.

Formula pentru determinarea puterii termice a radiatoarelor necesare pentru menținerea condițiilor optime de viață într-o cameră este următoarea:

Q = 41 x V,

Unde V – volumul camerei încălzite în metri cubi.

Rezultatul rezultat din patru cifre poate fi exprimat în kilowați, reducându-l la o rată de 1 kW = 1000 W.

Formula detaliată pentru calcularea puterii termice

Când faceți calcule detaliate ale numărului și dimensiunii radiatoarelor de încălzire, se obișnuiește să începeți de la puterea relativă de 100 W necesară pentru încălzirea normală a 1 m² dintr-o anumită încăpere standard.

Formula pentru determinarea puterii termice necesare dispozitivelor de încălzire este următoarea:

Q = ( 100 x S ) x R x K x U x T x H x L x G x X x Y x Z

Factor S în calcule, nimic mai mult decât suprafața camerei încălzite, exprimată în metri pătrați.

Literele rămase sunt diverși factori de corecție, fără de care calculul va fi limitat.

Principalul lucru atunci când faceți calcule termice este să vă amintiți zicala „căldura nu vă rupe oasele” și să nu vă fie frică să faceți o mare greșeală

Dar chiar și parametrii suplimentari de design nu pot reflecta întotdeauna toate caracteristicile unei anumite încăperi. Când aveți îndoieli cu privire la calcule, se recomandă să acordați preferință indicatorilor cu valori mari.

Este mai ușor să reduceți apoi temperatura caloriferelor folosind dispozitive de control al temperaturiidecât să îngheţe când puterea lor termică este insuficientă.

În continuare, fiecare dintre coeficienții implicați în formula de calcul a puterii termice a bateriilor este discutat în detaliu.

La sfârșitul articolului, sunt oferite informații despre caracteristicile radiatoarelor pliabile din diferite materiale, iar procedura de calcul a numărului necesar de secțiuni și a bateriilor în sine este discutată pe baza calculului de bază.

Orientarea încăperilor după direcții cardinale

Iar în zilele cele mai reci, energia soarelui încă afectează echilibrul termic din interiorul locuinței.

Coeficientul „R” al formulei de calcul al puterii termice depinde de orientarea camerelor într-o direcție sau alta.

1. Cameră cu fereastră spre sud - R = 1,0. În timpul orelor de zi, va primi căldură externă suplimentară maximă în comparație cu alte încăperi. Această orientare este luată ca fiind cea de bază, iar parametrul suplimentar în acest caz este minim.
2. Fereastra este orientată spre vest - R = 1,0 sau R = 1,05 (pentru zonele cu zile scurte de iarnă). Această cameră va avea, de asemenea, timp să primească partea sa de lumină solară. Deși soarele va arăta acolo după-amiaza târziu, locația unei astfel de încăperi este totuși mai favorabilă decât cele din est și nord.
3. Camera este orientată spre est - R = 1,1. Lumina de iarnă în creștere este puțin probabil să aibă timp să încălziți corespunzător o astfel de cameră din exterior. Alimentarea bateriei va necesita wați suplimentari. În consecință, adăugăm o modificare semnificativă de 10% la calcul.
4. În afara ferestrei este doar nord - R = 1,1 sau R = 1,15 (un rezident al latitudinilor nordice nu se va înșela dacă ia în plus 15%). Iarna, o astfel de cameră nu vede deloc lumina directă a soarelui. Prin urmare, se recomandă ajustarea calculelor privind puterea termică necesară de la calorifere cu 10% în sus.

Dacă în zona în care locuiți predomină vânturi de o anumită direcție, este indicat ca camerele cu laturile vântului să crească R cu până la 20% în funcție de puterea loviturii (x1,1÷1,2), și pentru camerele cu pereți. paralel cu curenții reci, crește valoarea lui R cu 10% (x1,1).

Camerele cu ferestre orientate spre nord și est, precum și camerele pe partea de vânt, vor necesita o încălzire mai puternică

Ținând cont de influența pereților exteriori

Pe lângă peretele cu o fereastră sau ferestre încorporate în el, alți pereți ai camerei pot avea, de asemenea, contact cu frigul de afară.

Pereții exteriori ai încăperii determină coeficientul „K” al formulei de calcul pentru puterea termică a radiatoarelor:

• Prezența unui perete stradal lângă o cameră este un caz tipic. Aici totul este simplu cu coeficientul - K = 1,0.
• Doi pereți exteriori vor necesita cu 20% mai multă căldură pentru a încălzi camera - K = 1,2.
• Fiecare perete exterior ulterior adaugă 10% din transferul de căldură necesar la calcule. Pentru trei ziduri stradale - K = 1,3.
• Prezența a patru pereți exteriori într-o cameră adaugă, de asemenea, 10% - K = 1,4.

În funcție de caracteristicile încăperii pentru care se efectuează calculul, trebuie luat coeficientul corespunzător.

Dependența radiatoarelor de izolația termică

Carcasa izolată corect și fiabil de frigul iernii vă permite să reduceți bugetul pentru încălzirea spațiului interior și în mod semnificativ.

Gradul de izolare a pereților străzilor este supus coeficientului „U”, care reduce sau crește puterea termică calculată a dispozitivelor de încălzire:

• U=1,0 - pentru peretii exteriori standard.
• U = 0,85 - dacă izolarea pereților străzilor a fost efectuată după un calcul special.
• U = 1,27 - daca peretii exteriori nu sunt suficient de rezistenti la frig.

Pereții din materiale și grosime adecvate climatului sunt considerați standard. Și tot de grosime redusă, dar cu suprafață exterioară tencuită sau cu suprafață izolatie termica exterioara.

Dacă zona camerei permite, atunci puteți face izolarea pereților din interior. Și există întotdeauna o modalitate de a proteja pereții de frigul de afară.

O cameră de colț bine izolată conform calculelor speciale va oferi un procentaj semnificativ de economii la costurile de încălzire pentru întregul spațiu de locuit al apartamentului

Clima este un factor important în aritmetică

Zonele climatice diferite au temperaturi exterioare minime diferite.

Când se calculează puterea de transfer de căldură a radiatoarelor, este furnizat un coeficient „T” pentru a lua în considerare diferențele de temperatură.

Să luăm în considerare valorile acestui coeficient pentru diferite condiții climatice:

• T=1,0 până la -20 °C.
• T=0,9 pentru ierni cu îngheț până la -15 °C
• T=0,7 – până la -10 °C.
• T=1,1 pentru înghețuri până la -25 °C,
• T=1,3 – până la -35 °C,
• T=1,5 – sub -35 °C.

După cum putem vedea din lista de mai sus, vremea de iarnă până la -20 °C este considerată normală. Pentru zonele cu cel mai puțin frig, se ia valoarea 1.

Pentru regiunile mai calde, acest factor de calcul va reduce rezultatul total al calculului. Dar pentru zonele cu climat aspre, cantitatea de energie termică necesară de la dispozitivele de încălzire va crește.

Caracteristici de calcul a încăperilor înalte

Este clar că din două încăperi cu aceeași suprafață, cea cu tavanul mai înalt va avea nevoie de mai multă căldură. Coeficientul „H” ajută la luarea în considerare a corecției pentru volumul spațiului încălzit în calcularea puterii termice.

La începutul articolului s-a menționat despre o anumită premisă de reglementare. Aceasta este considerată o cameră cu un tavan de 2,7 metri sau mai mic. Pentru aceasta, luați o valoare a coeficientului egală cu 1.

Să luăm în considerare dependența coeficientului H de înălțimea tavanelor:

• H=1,0 - pentru tavane de 2,7 metri inaltime.
• H=1,05 - pentru incaperi de pana la 3 metri inaltime.
• H = 1,1 - pentru o camera cu tavan de pana la 3,5 metri.
• H = 1,15 – până la 4 metri.
• H = 1,2 - necesarul de căldură pentru o încăpere superioară.

După cum puteți vedea, pentru camerele cu tavan înalt, la calcul ar trebui adăugat 5% pentru fiecare jumătate de metru de înălțime, începând de la 3,5 m.

Conform legii naturii, aerul cald încălzit se repezi în sus. Pentru a amesteca întregul volum, dispozitivele de încălzire vor trebui să lucreze din greu.

Cu aceeași suprafață a incintei, o cameră mai mare poate necesita un număr suplimentar de calorifere conectate la sistemul de încălzire

Rolul de proiectare al tavanului și podelei

Reducerea puterii termice a bateriilor nu este numai bună pereți exteriori izolați. Tavanul în contact cu camera caldă vă permite, de asemenea, să minimizați pierderile la încălzirea camerei.

Coeficientul „W” din formula de calcul este tocmai pentru a furniza acest lucru:

• W=1,0 - daca exista, de exemplu, mansarda neincalzita, neizolata la etaj.
• W=0,9 - pentru o mansarda neincalzita dar izolata sau alta incapere izolata deasupra.
• W=0,8 - daca camera de la etaj este incalzita.

Indicatorul W poate fi reglat în sus pentru camerele de la primul etaj dacă acestea sunt situate la sol, deasupra unui subsol neîncălzit sau a unui spațiu de subsol. Atunci cifrele vor fi următoarele: podeaua este izolată +20% (x1,2); podeaua nu este izolata +40% (x1,4).

Calitatea ramelor este cheia căldurii

Ferestrele au fost cândva un punct slab în izolarea termică a unui spațiu de locuit. Ramele moderne cu geamuri termopan au îmbunătățit semnificativ protecția camerelor de frigul străzii.

Gradul de calitate a ferestrei în formula de calcul a puterii termice este descris de coeficientul „G”.

Calculul se bazează pe un cadru standard cu o fereastră cu geam dublu cu o singură cameră, al cărei coeficient este egal cu 1.

Să luăm în considerare alte opțiuni pentru utilizarea coeficientului:

• G=1,0 - cadru cu geamuri termopan cu o singură cameră.
• G=0,85 - dacă tocul este echipat cu geam termopan cu două sau trei camere.
• G = 1,27 - dacă fereastra are un cadru vechi din lemn.

Deci, dacă casa are rame vechi, atunci pierderea de căldură va fi semnificativă. Prin urmare, vor fi necesare baterii mai puternice. În mod ideal, este indicat să înlocuiți astfel de rame, deoarece acestea sunt costuri suplimentare de încălzire.

Dimensiunea ferestrei contează

Urmând logica, se poate argumenta că, cu cât numărul ferestrelor din cameră este mai mare și cu cât priveliștea lor este mai largă, cu atât scurgerea de căldură prin acestea este mai sensibilă. Factorul „X” din formula pentru calcularea puterii termice necesare bateriilor reflectă acest lucru.

Într-o cameră cu ferestre uriașe, caloriferele ar trebui să aibă un număr de secțiuni corespunzător dimensiunii și calității cadrelor

Norma este rezultatul împărțirii zonei deschiderilor ferestrelor la suprafața încăperii egală cu 0,2 până la 0,3.

Iată principalele valori ale coeficientului X pentru diferite situații:

• X = 1,0 - la un raport de la 0,2 la 0,3.
• X = 0,9 - pentru raportul de suprafață de la 0,1 la 0,2.
• X = 0,8 - cu un raport de până la 0,1.
• X = 1,1 - dacă raportul de suprafață este de la 0,3 la 0,4.
• X = 1,2 - când este de la 0,4 la 0,5.

Dacă filmarea deschiderilor de ferestre (de exemplu, în camere cu ferestre panoramice) depășește raporturile propuse, este rezonabil să adăugați încă 10% la valoarea X atunci când raportul suprafeței crește cu 0,1.

Ușa din cameră, care este folosită în mod regulat iarna pentru a accesa un balcon sau o logie deschisă, își face propriile ajustări la echilibrul termic.Pentru o astfel de cameră, corect ar fi să crești X cu încă 30% (x1,3).

Pierderile de energie termică pot fi ușor compensate prin instalarea compactă a unui convector de apă conductabilă sau electric sub intrarea în balcon.

Impactul bateriei închise

Desigur, caloriferul care este mai puțin înconjurat de diverse obstacole artificiale și naturale va degaja mai bine căldură. În acest caz, formula de calcul a puterii sale termice a fost extinsă datorită coeficientului „Y”, care ia în considerare condițiile de funcționare ale bateriei.

Cea mai comună locație pentru dispozitivele de încălzire este sub pervaz. În această poziție, valoarea coeficientului este 1.

Să luăm în considerare situațiile tipice pentru amplasarea radiatoarelor:

• Y=1,0 - chiar sub pervaz.
• Y = 0,9 - dacă bateria se dovedește brusc a fi complet deschisă din toate părțile.
• Y = 1,07 - cand radiatorul este ascuns de o proiectie orizontala a peretelui
• Y = 1,12 - daca bateria situata sub pervaz este acoperita cu o carcasa frontala.
• Y=1,2 - când dispozitivul de încălzire este blocat din toate părțile.

Perdelele lungi opacate trase în jos fac ca camera să devină mai rece.

Designul modern al radiatoarelor de încălzire le permite să fie utilizate fără acoperiri decorative - asigurând astfel un transfer maxim de căldură

Eficiența conexiunii radiatorului

Eficiența funcționării sale depinde direct de metoda de conectare a radiatorului la cablurile de încălzire interioară. Proprietarii de case sacrifică adesea acest indicator de dragul frumuseții camerei. Formula de calcul a puterii termice necesare ia în considerare toate acestea prin coeficientul „Z”.

Iată valorile acestui indicator pentru diferite situații:

• Z=1,0 - conectarea radiatorului la circuitul general al sistemului de încălzire prin metoda „diagonală”, care este cea mai justificată.
• Z = 1,03 - un altul, cel mai frecvent din cauza lungimii scurte a căptușelii, este opțiunea de conectare „din lateral”.
• Z = 1,13 - a treia metodă este „de jos pe ambele părți”. Datorită țevilor din plastic, a prins rapid rădăcini în construcții noi, în ciuda eficienței sale mult mai scăzute.
• Z = 1,28 - o altă metodă foarte ineficientă „de jos pe o parte”. Merită luat în considerare doar pentru că unele modele de radiatoare sunt echipate cu unități gata făcute cu conducte de alimentare și retur conectate la un singur punct.

Orificiile de aerisire instalate în ele vor ajuta la creșterea eficienței dispozitivelor de încălzire, ceea ce va salva rapid sistemul de „aerisire”.

Înainte de a ascunde conductele de încălzire în podea, folosind conexiuni ineficiente ale bateriei, merită să ne amintim despre pereți și tavan.

Principiul de funcționare al oricărui dispozitiv de încălzire a apei se bazează pe proprietățile fizice ale lichidului fierbinte de a se ridica în sus și, după răcire, de a se deplasa în jos.

Prin urmare, se recomandă insistent să nu se folosească racordurile sistemului de încălzire la radiatoare în care conducta de alimentare este în partea de jos și conducta de retur este în partea de sus.

Exemplu practic de calcul al puterii termice

Date inițiale:

1. O cameră de colț fără balcon la etajul al doilea al unei case de zgârie cu două etaje tencuite într-o regiune fără vânt a Siberiei de Vest.
2. Lungime camera 5,30 m X latime 4,30 m = suprafata 22,79 mp.
3. Latime geam 1,30 m X inaltime 1,70 m = suprafata 2,21 mp.
4. Înălțimea camerei = 2,95 m.

Secvența de calcul:

Mai jos este o descriere a calculării numărului de secțiuni de radiator și a numărului necesar de baterii. Se bazează pe rezultatele obținute ale puterii termice, ținând cont de dimensiunile locațiilor propuse de instalare a dispozitivelor de încălzire.

Indiferent de rezultate, se recomandă echiparea nu numai a nișelor de pervaz cu calorifere în încăperile de colț. Bateriile trebuie instalate în apropierea pereților exteriori „orbi” sau în apropierea colțurilor care sunt supuse celui mai mare îngheț sub influența frigului stradal.

Puterea termică specifică a secțiunilor bateriei

Chiar înainte de a efectua un calcul general al transferului de căldură necesar al dispozitivelor de încălzire, este necesar să se decidă din ce material vor fi instalate bateriile pliabile în incintă.

Alegerea ar trebui să se bazeze pe caracteristicile sistemului de încălzire (presiunea internă, temperatura lichidului de răcire). În același timp, nu uitați de costurile foarte variate ale produselor achiziționate.

Cum să calculați corect numărul necesar de baterii diferite pentru încălzire va fi discutat în continuare.

La o temperatură a lichidului de răcire de 70 °C, secțiunile standard de 500 mm ale radiatoarelor realizate din materiale diferite au o putere termică specifică inegală „q”.

1. Fontă - q = 160 Watt (putere specifică a unei secțiuni din fontă). Radiatoare din acest metal potrivit pentru orice sistem de incalzire.
2. Oțel - q = 85 Watt. Oţel radiatoare tubulare poate lucra în cele mai grele condiții de funcționare. Secțiunile lor sunt frumoase prin strălucirea lor metalică, dar au cel mai scăzut transfer de căldură.
3. Aluminiu - q = 200 Watt. Ușoare, estetice calorifere din aluminiu trebuie instalat numai în sisteme de încălzire autonome în care presiunea este mai mică de 7 atmosfere. Dar secțiunile lor nu au egal în ceea ce privește transferul de căldură.
4. Bimetal - q = 180 Watt. Intestine radiatoare bimetalice din oțel, iar suprafața de disipare a căldurii este din aluminiu. Aceste baterii vor rezista la toate condițiile de presiune și temperatură. Puterea termică specifică a secțiunilor bimetalice este de asemenea mare.

Valorile date ale lui q sunt destul de arbitrare și sunt folosite pentru calcule preliminare. Cifre mai precise sunt conținute în pașapoartele dispozitivelor de încălzire achiziționate.

Calculul numărului de secțiuni ale radiatorului

Radiatoarele pliabile din orice material sunt bune, deoarece pentru a-și atinge puterea termică calculată, puteți adăuga sau scădea secțiuni individuale.

Pentru a determina numărul necesar „N” de secțiuni ale bateriei din materialul selectat, se urmează formula:

N=Q/q,

Unde:

• Q = puterea termică necesară calculată anterior a dispozitivelor pentru încălzirea camerei,
• q = puterea termică specifică a unei secțiuni separate de baterii propuse pentru instalare.

După ce ați calculat numărul total necesar de secțiuni de radiator din cameră, trebuie să înțelegeți câte baterii trebuie instalate. Acest calcul se bazează pe o comparație a dimensiunilor locațiilor propuse instalarea dispozitivelor de încălzire și dimensiunile bateriei ținând cont de conexiuni.

Elementele bateriei sunt conectate prin nipluri cu filete externe multidirecționale folosind o cheie pentru radiator și, în același timp, sunt instalate garnituri la îmbinări

Pentru calcule preliminare, vă puteți înarma cu date despre lățimea secțiunilor diferitelor radiatoare:

• fontă = 93 mm,
• aluminiu = 80 mm,
• bimetalic = 82 mm.

Atunci când fac radiatoare pliabile din țevi de oțel, producătorii nu respectă anumite standarde. Dacă doriți să instalați astfel de baterii, ar trebui să abordați problema individual.

De asemenea, puteți utiliza calculatorul nostru online gratuit pentru a calcula numărul de secțiuni:

Eficiență crescută a transferului de căldură

Cand caloriferul incalzeste aerul interior al incaperii are loc si incalzirea intensa a peretelui exterior in zona din spatele caloriferului.Acest lucru duce la pierderi suplimentare de căldură nejustificate.

Pentru a crește eficiența transferului de căldură de la radiator, se propune să îngrădiți dispozitivul de încălzire de pe peretele exterior cu un ecran care reflectă căldura.

Piața oferă multe materiale izolatoare moderne cu o suprafață de folie care reflectă căldura. Folia protejează aerul cald încălzit de baterie de contactul cu peretele rece și îl direcționează în interiorul încăperii.

Pentru o funcționare corectă, limitele reflectorului instalat trebuie să depășească dimensiunile radiatorului și să iasă cu 2-3 cm pe fiecare parte. Distanța dintre dispozitivul de încălzire și suprafața de protecție termică trebuie lăsată la 3-5 cm.

Pentru realizarea unui ecran care reflectă căldura, vă putem recomanda isospan, penofol, alufom. Un dreptunghi cu dimensiunile necesare este decupat din rola achiziționată și fixat pe perete în locul în care este instalat radiatorul.

Cel mai bine este să fixați ecranul care reflectă căldura dispozitivului de încălzire pe perete cu lipici siliconic sau cuie lichide

Se recomandă separarea foii de izolație de peretele exterior cu un spațiu mic de aer, de exemplu, folosind o grătar subțire de plastic.

Dacă reflectorul este îmbinat din mai multe părți de material izolator, îmbinările de pe partea foliei trebuie sigilate cu bandă adezivă metalizată.

Concluzii și video util pe această temă

Scurtmetrajele vor prezenta implementarea practică a unor sfaturi de inginerie în viața de zi cu zi. În următorul videoclip puteți vedea un exemplu practic de calcul al radiatoarelor de încălzire:

Schimbarea numărului de secțiuni ale radiatorului este discutată în acest videoclip:

Următorul videoclip vă va spune cum să montați reflectorul sub baterie:

Abilitățile dobândite de calculare a puterii termice a diferitelor tipuri de radiatoare de încălzire vor ajuta meșterul de acasă în proiectarea competentă a sistemului de încălzire. Iar gospodinele vor putea verifica corectitudinea procesului de instalare a bateriei de către specialiști terți.

Ați calculat independent puterea de încălzire a bateriilor pentru casa dvs.? Sau ați întâmpinat probleme rezultate în urma instalării dispozitivelor de încălzire cu putere redusă? Spuneți-le cititorilor noștri despre experiența dvs. - vă rugăm să lăsați comentarii mai jos.