Calcul des radiateurs de chauffage: comment calculer le nombre et la puissance requis des batteries

Un système de chauffage bien agencé fournira au logement la température nécessaire et sera confortable dans toutes les pièces par tous les temps. Mais pour transférer de la chaleur dans l'espace aérien des locaux résidentiels, vous devez connaître le nombre de batteries requis, non?

Pour le savoir, cela aidera au calcul des radiateurs de chauffage, sur la base des calculs de la puissance thermique requise des appareils de chauffage installés.

Avez-vous déjà fait de tels calculs et avez peur de vous tromper? Nous allons aider à traiter les formules - l'article considère un algorithme de calcul détaillé, analyse les valeurs des coefficients individuels utilisés dans le processus de calcul.

Pour vous permettre de mieux comprendre les subtilités du calcul, nous avons sélectionné des supports photo thématiques et des vidéos utiles expliquant le principe du calcul de la puissance des appareils de chauffage.

Calcul simplifié de la compensation des pertes de chaleur

Tous les calculs sont basés sur certains principes. Le calcul de la puissance thermique requise des batteries est basé sur la compréhension que les appareils de chauffage qui fonctionnent bien doivent compenser entièrement la perte de chaleur qui se produit pendant leur fonctionnement en raison des caractéristiques des pièces chauffées.

Pour les pièces à vivre situées dans une maison bien isolée, situées à leur tour dans une zone climatique tempérée, dans certains cas, un calcul simplifié de compensation des fuites de chaleur convient.

Pour de telles pièces, les calculs sont basés sur une puissance standard de 41 W, qui est nécessaire pour chauffer 1 mètre cube. espace de vie.

Pour que l'énergie thermique émise par les appareils de chauffage soit dirigée spécifiquement vers le chauffage des locaux, il est nécessaire d'isoler les murs, les greniers, les fenêtres et les sols.

La formule pour déterminer la puissance calorifique des radiateurs nécessaires au maintien de conditions de vie optimales dans une pièce est la suivante:

Q = 41 x V,

où V - le volume de la pièce chauffée en mètres cubes.

Le résultat à quatre chiffres obtenu peut être exprimé en kilowatts, ce qui le réduit à raison de 1 kW = 1000 watts.

Formule détaillée de calcul de la puissance thermique

Dans les calculs détaillés du nombre et de la taille des batteries de chauffage, il est habituel de partir d'une puissance relative de 100 W, ce qui est nécessaire pour le chauffage normal de 1 m² d'une certaine pièce standard.

La formule pour déterminer la puissance thermique requise des appareils de chauffage est la suivante:

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

Multiplicateur S dans les calculs, ce n’est que la surface d’une pièce chauffée, exprimée en mètres carrés.

Les lettres restantes sont divers facteurs de correction, sans lesquels le calcul sera limité.

L'essentiel dans les calculs thermiques est de se rappeler le dicton «la chaleur ne casse pas les os» et de ne pas avoir peur de faire une grosse erreur

Mais même des paramètres de conception supplémentaires ne peuvent pas toujours refléter les spécificités d'une pièce. En cas de doute dans les calculs, il est recommandé de privilégier les indicateurs à fortes valeurs.

Il est plus facile de baisser la température des radiateurs avec dispositifs de contrôle de la températureque le gel avec un manque de puissance thermique.

Ensuite, chacun des coefficients impliqués dans le calcul de la puissance thermique des batteries est analysé en détail.

À la fin de l'article, des informations sont données sur les caractéristiques des radiateurs pliables en différents matériaux, et la procédure de calcul du nombre requis de sections et des batteries elles-mêmes est examinée sur la base du calcul de base.

Orientation des pièces aux points cardinaux

Et les jours les plus froids, l'énergie du soleil affecte toujours l'équilibre thermique à l'intérieur de la maison.

De la direction des pièces dans une direction ou une autre, dépend le coefficient «R» de la formule de calcul de la puissance thermique.

1. Chambre avec fenêtre au sud - R = 1,0. Pendant les heures de clarté, il recevra un maximum de chaleur externe supplémentaire par rapport aux autres pièces. Cette orientation est prise comme base et le paramètre supplémentaire dans ce cas est minimal.
2. La fenêtre fait face à l'ouest - R = 1,0 ouR = 1,05 (pour les zones avec une courte journée d'hiver). Cette pièce aura également le temps de profiter de sa part de soleil.Le soleil, cependant, y jettera un coup d'œil en fin d'après-midi, mais l'emplacement d'une telle pièce est toujours plus avantageux que celui de l'est et du nord.
3. La pièce est orientée à l'est - R = 1,1. Il est peu probable que le luminaire hivernal en hausse ait le temps de chauffer correctement une telle pièce de l'extérieur. Pour l'alimentation par batterie, des watts supplémentaires seront nécessaires. En conséquence, nous ajoutons au calcul une correction tangible de 10%.
4. À l'extérieur de la fenêtre se trouve uniquement le nord - R = 1,1 ou R = 1,15 (un résident des latitudes nord ne se trompera pas, qui prendra 15% supplémentaires). En hiver, une telle pièce ne voit pas du tout la lumière directe du soleil. Par conséquent, il est recommandé que les calculs du retour thermique requis des radiateurs soient également ajustés de 10% vers le haut.

Si des vents d'une certaine direction prédominent dans la zone de résidence, il est conseillé pour les chambres avec des côtés au vent d'augmenter R jusqu'à 20% en fonction de la force du coup (x1,1 ÷ 1,2), et pour les chambres avec des murs parallèles aux flux froids, augmenter la valeur de R de 10% (x1,1).

Les locaux orientés au nord et à l'est, ainsi que les pièces côté vent, nécessiteront un chauffage plus puissant.

Prise en compte de l'influence des murs extérieurs

En plus du mur avec une fenêtre ou des fenêtres intégrées, d'autres murs de la pièce peuvent également être en contact avec le froid extérieur.

Les murs extérieurs de la pièce déterminent le coefficient "K" de la formule calculée pour la puissance thermique des radiateurs:

• La présence d'un mur de rue dans une pièce est un cas typique. Tout est simple avec le coefficient - K = 1,0.
• Deux murs extérieurs nécessitent 20% de chaleur en plus pour chauffer la pièce - K = 1,2.
• Chaque paroi extérieure subséquente ajoute 10% du transfert de chaleur requis aux calculs. Pour trois murs de rue - K = 1,3.
• La présence de quatre murs extérieurs dans la pièce ajoute également 10% - K = 1,4.

En fonction des caractéristiques de la pièce pour laquelle le calcul est effectué, il est nécessaire de prendre le coefficient approprié.

La dépendance des radiateurs à l'isolation thermique

Pour réduire le budget de chauffage, l'espace intérieur permet d'isoler de manière compétente et fiable du logement froid d'hiver, et de manière significative.

Le degré d'isolation des murs de rue obéit au coefficient "U", qui réduit ou augmente la puissance thermique estimée des appareils de chauffage:

• U = 1,0 - pour murs extérieurs standard.
• U = 0,85 - si l'isolation des murs de la rue a été réalisée selon un calcul spécial.
• U = 1,27 - si les murs extérieurs ne sont pas suffisamment résistants au froid.

Les murs en matériaux et en épaisseur respectueux du climat sont considérés comme standard. En plus d'une épaisseur réduite, mais avec une surface extérieure plâtrée ou avec une surface isolation thermique externe.

Si la zone le permet, il est possible de produiremurs isolants de l'intérieur. Et pour protéger les murs du froid extérieur, il y a toujours un moyen.

Une pièce d'angle bien isolée selon des calculs spéciaux donnera un pourcentage significatif des économies de coûts pour chauffer toute la surface habitable de l'appartement

Le climat est un facteur important en arithmétique

Différentes zones climatiques ont différents indicateurs de températures de rue minimalement basses.

Lors du calcul de la puissance calorifique des radiateurs, le coefficient «T» est prévu pour prendre en compte les différences de température.

Considérez les valeurs de ce coefficient pour diverses conditions climatiques:

• T = 1,0 à -20 ° C
• T = 0,9 pour les hivers avec gel jusqu'à -15 ° С
• T = 0,7 - jusqu'à -10 ° С.
• T = 1,1 pour des gelées jusqu'à -25 ° C,
• T = 1,3 - à -35 ° C,
• T = 1,5 - en dessous de -35 ° C

Comme vous pouvez le voir sur la liste ci-dessus, le temps hivernal jusqu'à -20 ° C est considéré comme normal. Pour les zones avec le moins de froid, prenez une valeur de 1.

Pour les régions plus chaudes, ce coefficient calculé abaissera le résultat de calcul global. Mais pour les zones de climat rigoureux, la quantité de chaleur nécessaire aux appareils de chauffage augmentera.

Comprend le calcul des pièces hautes

Il est clair que sur deux pièces de même superficie, il faudra plus de chaleur pour celle dont le plafond est plus élevé.Pour prendre en compte la correction du volume d'espace chauffé dans les calculs de la puissance thermique, le coefficient «H» est utile.

Au début de l'article, une certaine prémisse normative a été mentionnée. Telle est considérée comme une pièce avec un plafond à un niveau de 2,7 mètres et moins. Pour elle, prenez la valeur du coefficient égale à 1.

Considérons la dépendance du coefficient N de la hauteur des plafonds:

• H = 1,0 - pour des plafonds de 2,7 mètres de haut.
• H = 1,05 - pour les pièces jusqu'à 3 mètres de haut.
• H = 1,1 - pour une pièce avec un plafond jusqu'à 3,5 mètres.
• H = 1,15 - jusqu'à 4 mètres.
• H = 1,2 - le besoin de chaleur pour une pièce plus élevée.

Comme vous pouvez le voir, pour les pièces avec de hauts plafonds, 5% doivent être ajoutés au calcul pour chaque demi-mètre de hauteur, à partir de 3,5 m.

Par la loi de la nature, l'air chaud et chauffé se précipite. Pour mélanger tout son volume, les appareils de chauffage devront travailler dur.

Avec le même espace, une pièce plus grande peut nécessiter un nombre supplémentaire de radiateurs connectés au système de chauffage

Le rôle estimé du plafond et du sol

Non seulement ils entraînent une diminution de la puissance thermique des batteries murs extérieurs isolés. Le plafond en contact avec une pièce chaude minimise également les pertes de chauffage d'une pièce.

Le coefficient "W" dans la formule de calcul est juste pour permettre ceci:

• W = 1,0 - s'il est situé en haut, par exemple, un grenier non isolé non chauffé.
• W = 0,9 - pour un grenier non chauffé mais isolé ou une autre pièce isolée par le haut.
• W = 0,8 - si l'étage au-dessus de la pièce est chauffé.

L'indicateur W peut être ajusté vers le haut pour les locaux du premier étage, s'ils sont situés au sol, au-dessus d'un sous-sol non chauffé ou d'un sous-sol. Ensuite, les chiffres seront les suivants: le sol est isolé + 20% (x1,2); le sol n'est pas isolé + 40% (x1,4).

La qualité du cadre est la clé de la chaleur

Windows - une fois un point faible dans l'isolation de l'espace de vie. Les cadres modernes avec des fenêtres à double vitrage ont considérablement amélioré la protection des pièces contre le froid de la rue.

Le degré de qualité des fenêtres dans la formule de calcul de la puissance thermique décrit le coefficient "G".

Le calcul est basé sur un cadre standard avec une fenêtre à double vitrage à chambre unique, dans laquelle le coefficient est 1.

Envisagez d'autres options pour appliquer le coefficient:

• G = 1,0 - cadre avec fenêtre à double vitrage à chambre unique.
• G = 0,85 - si le cadre est équipé d'une fenêtre à double ou double vitrage.
• G = 1,27 - si la fenêtre a un cadre en bois ancien.

Donc, si la maison a de vieilles charpentes, la perte de chaleur sera importante. Par conséquent, des batteries plus puissantes seront nécessaires. Idéalement, il est conseillé de remplacer de tels cadres, car ce sont des frais de chauffage supplémentaires.

La taille de la fenêtre compte

Suivant la logique, on peut affirmer que plus le nombre de fenêtres dans la pièce est grand et plus leur vue d'ensemble est large, plus les fuites de chaleur y sont sensibles. Le coefficient "X" de la formule de calcul de la puissance thermique requise par les batteries, ne fait que le refléter.

Dans une pièce avec d'immenses fenêtres et radiateurs, le nombre de sections correspondant à la taille et à la qualité des cadres doit être différent

La norme est le résultat de la division de la zone des ouvertures de fenêtre par la zone de la pièce de 0,2 à 0,3.

Voici les principales valeurs du coefficient X pour différentes situations:

• X = 1,0 - avec un rapport de 0,2 à 0,3.
• X = 0,9 - pour le rapport de surface de 0,1 à 0,2.
• X = 0,8 - avec un rapport jusqu'à 0,1.
• X = 1,1 - si le rapport de surface est de 0,3 à 0,4.
• X = 1,2 - lorsqu'elle est de 0,4 à 0,5.

Si le métrage des ouvertures de fenêtres (par exemple, dans des pièces avec fenêtres panoramiques) dépasse les ratios proposés, il est raisonnable d'ajouter 10% supplémentaires à la valeur X avec une augmentation de 0,1 du rapport de surface.

La porte située dans la pièce, qui est régulièrement utilisée en hiver pour accéder au balcon ouvert ou à la loggia, modifie elle-même le bilan thermique. Pour une telle pièce, il sera correct d'augmenter X de 30% supplémentaires (x1,3).

La perte d'énergie thermique est facilement compensée par une installation compacte sous l'entrée du balcon d'un canal d'eau ou d'un convecteur électrique.

L'effet de la fermeture de la batterie

Bien sûr, le radiateur moins clôturé par divers obstacles artificiels et naturels donnera une meilleure chaleur. Dans ce cas, la formule de calcul de sa puissance thermique est élargie grâce au coefficient "Y", en tenant compte des conditions de fonctionnement de la batterie.

L'emplacement le plus courant pour les radiateurs est sous le rebord de la fenêtre. Avec cette position, la valeur du coefficient est 1.

Considérez des situations typiques pour placer des radiateurs:

• Y = 1,0 - immédiatement sous le rebord de la fenêtre.
• Y = 0,9 - si la batterie est soudainement complètement ouverte de tous les côtés.
• Y = 1,07 - lorsque le radiateur est bloqué par un rebord horizontal du mur
• Y = 1,12 - si la batterie située sous le rebord de la fenêtre est recouverte par le boîtier avant.
• Y = 1,2 - lorsque le chauffage est bloqué de tous les côtés.

Les longs rideaux occultants décalés provoquent également un refroidissement dans la pièce.

La conception moderne des batteries de chauffage vous permet de les faire fonctionner sans aucun couvercle décoratif - assurant ainsi un transfert de chaleur maximal

Connectivité du radiateur

L'efficacité de son fonctionnement dépend directement de la méthode de connexion du radiateur au câblage de chauffage intérieur. Souvent, les propriétaires sacrifient cet indicateur pour la beauté de la pièce. La formule de calcul de la puissance calorifique requise tient compte de tout cela à travers le coefficient "Z".

Nous donnons les valeurs de cet indicateur pour différentes situations:

• Z = 1,0 - l'inclusion d'un radiateur dans le circuit global du système de chauffage par la réception "en diagonale", ce qui est le plus justifié.
• Z = 1,03 - Un autre, le plus courant en raison de la petite longueur de l'eye-liner, la possibilité de joindre "par le côté".
• Z = 1,13 - La troisième méthode est «d'en bas sur deux côtés». Grâce aux tuyaux en plastique, c'est lui qui a rapidement pris racine dans la nouvelle construction, malgré une efficacité bien moindre.
• Z = 1,28 - Une autre méthode très peu efficace "du bas d'une part". Il ne mérite d'être pris en considération que parce que certains modèles de radiateurs sont fournis avec des unités prêtes à l'emploi avec connexion à un seul point du tuyau et alimentation et retour.

Les bouches d'aération qui y sont installées contribueront à augmenter l'efficacité des appareils de chauffage, ce qui évitera au système de «s'aérer» en temps opportun.

Avant de cacher les tuyaux de chauffage au sol, en utilisant des connexions de batterie inefficaces, il convient de se rappeler les murs et le plafond

Le principe de fonctionnement de tout chauffe-eau est basé sur les propriétés physiques d'un liquide chaud qui monte et se refroidit.

Par conséquent, il est fortement déconseillé d'utiliser les connexions des systèmes de chauffage aux radiateurs, dans lesquels le tuyau d'alimentation est en bas et les tuyaux de retour en haut.

Un exemple pratique de calcul de la puissance thermique

Données sources:

1. Chambre d'angle sans balcon au deuxième étage d'une maison en parpaing de deux étages dans un quartier calme de la Sibérie occidentale.
2. Longueur de la pièce 5,30 m X largeur 4,30 m = superficie 22,79 m2
3. Largeur de fenêtre 1,30 m X hauteur 1,70 m = surface 2,21 m2
4. Hauteur de la pièce = 2,95 m.

Séquence de calcul:

Ce qui suit est une description du calcul du nombre de sections de radiateur et du nombre requis de batteries. Il est basé sur les résultats obtenus des capacités thermiques, en tenant compte des dimensions des sites d'installation proposés pour les appareils de chauffage.

Quel que soit le résultat, il est recommandé que dans les pièces d'angle non seulement les rebords de fenêtre soient équipés de radiateurs. Les piles doivent être installées près des murs extérieurs «aveugles» ou près des coins les plus exposés au gel dû au froid de la rue.

Puissance thermique spécifique des sections de batterie

Même avant d'effectuer le calcul général du transfert de chaleur requis des appareils de chauffage, il est nécessaire de décider quelles batteries démontables de quel matériau seront installées dans les locaux.

Le choix doit être basé sur les caractéristiques du système de chauffage (pression interne, température du liquide de refroidissement). Dans le même temps, n'oubliez pas le coût très varié des produits achetés.

Comment calculer correctement la bonne quantité de batteries différentes pour le chauffage, et nous irons plus loin.

À un liquide de refroidissement de 70 ° C, les sections standard de 500 mm de radiateurs en matériaux différents ont une puissance thermique spécifique «q» inégale.

1. Fonte - q = 160 watts (puissance spécifique d'une section de fonte). Radiateurs de ce métal adapté à tout système de chauffage.
2. Acier - q = 85 Watts. Acier radiateurs tubulaires peut fonctionner dans les conditions de fonctionnement les plus sévères. Leurs sections sont belles dans leur éclat métallique, mais ont le moins de dissipation thermique.
3. Aluminium - q = 200 Watts. Léger, esthétique radiateurs en aluminium doit être installé uniquement dans des systèmes de chauffage autonomes dans lesquels la pression est inférieure à 7 atmosphères. Mais en termes de transfert de chaleur vers leurs sections, il n'y a pas d'égal.
4. Bimétal - q = 180 watts. À l'intérieur radiateurs bimétalliques en acier et la surface du dissipateur thermique est en aluminium. Ces batteries résisteront à toutes sortes de conditions de pression et de température. La puissance thermique spécifique des sections bimétalliques est également en altitude.

Les valeurs q données sont plutôt arbitraires et sont utilisées pour le calcul préliminaire. Des numéros plus précis figurent dans les passeports des appareils de chauffage achetés.

Calcul du nombre de sections de radiateurs

Les radiateurs pliables de n'importe quel matériau sont bons car pour atteindre leur puissance thermique nominale, des sections individuelles peuvent être ajoutées ou supprimées.

Pour déterminer le nombre requis de sections de batterie "N" à partir du matériau sélectionné, les formules suivantes sont utilisées:

N = Q / q,

Où:

• Q = puissance calorifique requise précédemment calculée des appareils pour chauffer une pièce,
• q = section spécifique à la puissance thermique de l'installation de batterie proposée.

Après avoir calculé le nombre total requis de sections de radiateurs dans la pièce, vous devez comprendre combien de piles vous devez installer. Ce calcul est basé sur une comparaison des dimensions des emplacements proposés. installation d'appareils de chauffage et les tailles de batterie, en tenant compte de la doublure.

les éléments de la batterie sont connectés avec des mamelons avec un filetage extérieur multidirectionnel à l'aide d'une clé de radiateur, tandis que les joints sont installés dans les joints

Pour les calculs préliminaires, vous pouvez vous armer de données sur la largeur des sections des différents radiateurs:

• fonte = 93 mm
• aluminium = 80 mm
• bimétallique = 82 mm.

Dans la fabrication de radiateurs pliables à partir de tuyaux en acier, les fabricants ne respectent pas certaines normes. Si vous souhaitez fournir de telles batteries, vous devez aborder le problème individuellement.

Vous pouvez également utiliser notre calculatrice en ligne gratuite pour calculer le nombre de sections:

Amélioration de l'efficacité du transfert de chaleur

Lorsque le radiateur chauffe l'air intérieur de la pièce, le mur extérieur est également chauffé intensément dans la zone située derrière la batterie. Cela entraîne une perte de chaleur supplémentaire injustifiée.

Il est proposé d'améliorer l'efficacité de transfert de chaleur du radiateur pour bloquer le radiateur de la paroi extérieure avec un écran réfléchissant la chaleur.

Le marché propose de nombreux matériaux isolants modernes avec une surface en feuille réfléchissant la chaleur. Le film protège l'air chaud réchauffé par la batterie du contact avec un mur froid et le dirige dans la pièce.

Pour un bon fonctionnement, les limites du réflecteur installé doivent dépasser les dimensions du radiateur et dépasser de chaque côté de 2-3 cm. L'écart entre le radiateur et la surface de protection thermique doit être laissé entre 3 et 5 cm.

Pour la fabrication d'un écran réfléchissant la chaleur, l'isospan, le penofol, l'alufom peuvent être conseillés. Un rectangle aux dimensions requises est découpé dans le rouleau acheté et fixé au mur sur le site d'installation du radiateur.

Il est préférable de fixer l'écran réfléchissant la chaleur du radiateur sur le mur avec de la colle silicone ou avec des clous liquides

Il est recommandé de séparer la feuille d'isolation du mur extérieur avec un petit espace d'air, par exemple, à l'aide d'une fine grille en plastique.

Si le réflecteur est joint à partir de plusieurs parties du matériau isolant, les joints sur le côté de la feuille doivent être collés avec du ruban adhésif métallisé.

Conclusions et vidéo utile sur le sujet

De petits films présenteront l'incarnation pratique de quelques conseils d'ingénierie dans la vie quotidienne. Dans la vidéo suivante, vous pouvez voir un exemple pratique de calcul des radiateurs de chauffage:

Le changement du nombre de sections de radiateurs est discuté dans cette vidéo:

La vidéo suivante explique comment monter le réflecteur sous la batterie:

Les compétences acquises dans le calcul de la puissance thermique de différents types de radiateurs de chauffage aideront le contremaître à la maison dans la conception compétente du système de chauffage. Et les femmes au foyer pourront vérifier l'exactitude du processus d'installation de la batterie par des spécialistes tiers.

Avez-vous fait votre propre calcul de la puissance des batteries de chauffage pour votre maison? Ou face à des problèmes liés à l'installation d'appareils de chauffage basse consommation? Parlez de votre expérience à vos lecteurs - veuillez laisser des commentaires ci-dessous.