Calcularea caloriferelor: modul de calculare a numărului și puterii necesare a bateriilor

Un sistem de încălzire bine amenajat va oferi locuinței temperatura necesară și va fi confortabil în toate camerele în orice vreme. Dar pentru a transfera căldura în spațiul aerian al spațiilor rezidențiale, trebuie să știți numărul necesar de baterii, nu?

Pentru a afla acest lucru, va ajuta calculul radiatoarelor de încălzire, pe baza calculelor puterii termice necesare dispozitivelor de încălzire instalate.

Ai făcut vreodată astfel de calcule și îți este frică să greșești? Vom ajuta la tratarea formulelor - articolul consideră un algoritm detaliat de calcul, analizează valorile coeficienților individuali folosiți în procesul de calcul.

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

Calcul simplificat al compensării pierderilor de căldură

Orice calcule se bazează pe anumite principii. Calculul puterii termice necesare a bateriilor se bazează pe înțelegerea faptului că dispozitivele de încălzire care funcționează bine trebuie să compenseze complet pierderea de căldură care are loc în timpul funcționării lor, datorită caracteristicilor camerelor încălzite.

Pentru camerele de locuit situate într-o casă bine izolată, situate, la rândul lor, într-o zonă cu climă temperată, în unele cazuri este potrivit un calcul simplificat al compensării scurgerilor.

Pentru astfel de camere, calculele se bazează pe o putere standard de 41 W, care este necesară pentru încălzirea unui metru cub. spațiu de locuit.

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

Formula pentru determinarea puterii de căldură a caloriferelor necesare pentru menținerea condițiilor optime de trai într-o cameră este următoarea:

Q = 41 x V,

unde V - volumul camerei încălzite în metri cubi.

Rezultatul obținut din patru cifre poate fi exprimat în kilowati, reducându-l la o rată de 1 kW = 1000 wați.

Formula detaliată pentru calculul puterii termice

În calculele detaliate ale numărului și dimensiunii bateriilor de încălzire, este obișnuit să pornească de la o putere relativă de 100 W, care este necesară pentru încălzirea normală de 1 m² a unei anumite camere standard.

Formula de determinare a puterii de căldură necesară aparatelor de încălzire este următoarea:

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

factor S în calcul, nu este altceva decât zona unei camere încălzite, exprimată în metri pătrați.

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

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

Dar chiar și parametrii suplimentari de design nu pot reflecta întotdeauna specificul unei camere. În caz de îndoială în calcule, se recomandă să se acorde preferință indicatorilor cu valori mari.

Atunci este mai ușor să scădeați temperatura radiatoarelor dispozitive de control al temperaturiidecât înghețarea cu o lipsă de energie termică.

În continuare, fiecare dintre coeficienții implicați în calculul puterii termice a bateriilor este analizat în detaliu.

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

Orientarea camerelor spre punctele cardinale

Și în zilele cele mai reci, energia soarelui afectează în continuare echilibrul termic din interiorul căminului.

În funcție de direcția camerelor într-o direcție sau alta, depinde coeficientul „R” al formulei pentru calculul puterii termice.

1. Cameră cu fereastră spre sud - R = 1,0. În timpul orei de zi, va primi căldură externă maximă în comparație cu alte camere. Această orientare este luată ca bază, iar parametrul suplimentar în acest caz este minim.
2. Fereastra este orientată spre vest - R = 1,0 sauR = 1,05 (pentru zonele cu o zi scurtă de iarnă). Această cameră va avea, de asemenea, timp pentru a-și obține porțiunea de soare.Soarele, însă, va arunca o privire acolo la sfârșitul după-amiezii, dar încă locația unei astfel de camere este mai avantajoasă decât cele din est și nord.
3. Camera este orientată spre est - R = 1,1. Lumina în creștere de iarnă este puțin probabil să aibă timp pentru a încălzi corespunzător o astfel de cameră din exterior. Pentru alimentarea bateriei, vor fi necesari wati suplimentari În consecință, adăugăm la calcul o corecție tangibilă de 10%.
4. În afara ferestrei este doar nordul - R = 1,1 sau R = 1,15 (un rezident al latitudinilor nordice nu va greși, care va lua un procent suplimentar de 15%). Iarna, o astfel de cameră nu vede deloc lumina directă a soarelui. Prin urmare, se recomandă ca calculele randamentului termic necesar de la calorifere să fie ajustate și cu 10% în sus.

Dacă vânturile cu o anumită direcție prevalează în zona de reședință, este recomandabil ca camerele cu părțile laterale ale vântului să crească R până la 20% în funcție de forța de suflare (x1.1 ÷ 1.2), iar pentru camerele cu pereți paraleli cu fluxurile reci, ridicați valoarea lui R cu 10% (x1.1).

Locurile orientate spre nord și est, precum și camerele pe partea de vânt, vor necesita o încălzire mai puternică.

Ținând cont de influența pereților exteriori

În plus față de peretele cu o fereastră sau ferestre încorporate în acesta, alți pereți ai camerei pot avea și contact cu frigul exterior.

Pereții exteriori ai încăperii determină coeficientul "K" al formulei calculate pentru puterea termică a caloriferelor:

• Prezența unui zid de stradă într-o cameră este un caz tipic. Totul este simplu cu coeficientul - K = 1,0.
• Doi pereți externi vor necesita 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 de stradă - K = 1.3.
• Prezența a patru pereți exteriori în cameră adaugă și 10% - K = 1,4.

În funcție de caracteristicile camerei pentru care se efectuează calculul, este necesar să se ia coeficientul corespunzător.

Dependența radiatoarelor de izolația termică

Reducerea bugetului pentru încălzirea spațiului intern permite izolarea competentă și fiabilă a locuințelor la rece, iar în mod semnificativ.

Gradul de izolare a pereților străzii se supune coeficientului "U", care reduce sau mărește puterea termică estimată a dispozitivelor de încălzire:

• U = 1,0 - pentru pereți exteriori standard.
• U = 0,85 - dacă izolarea zidurilor străzii a fost efectuată conform unui calcul special.
• U = 1,27 - dacă pereții exteriori nu sunt suficient de rezistenți la frig.

Pereții din materiale ecologice și grosime sunt considerate standard. La fel și grosimea redusă, dar cu o suprafață exterioară tencuită sau cu o suprafață izolatie termica externa.

Dacă zona permite, atunci este posibil să se producăpereți izolatori din interior. Și pentru a proteja pereții de frigul de afară există întotdeauna o cale.

O cameră de colț bine izolată conform calculelor speciale va oferi un procent semnificativ din economiile de costuri pentru încălzirea întregii suprafețe de locuit a apartamentului

Clima este un factor important în aritmetică

Zonele climatice diferite au indicatori diferiți de temperaturi ale străzii minim.

La calcularea puterii de transfer de căldură a caloriferelor, coeficientul „T” este prevăzut pentru a ține cont de diferențele de temperatură.

Luați în considerare valorile acestui coeficient pentru diferite condiții climatice:

• T = 1,0 la -20 ° C.
• T = 0,9 pentru iernile cu ger până la -15 ° С
• T = 0,7 - până la -10 ° С.
• T = 1,1 pentru înghețuri de până la -25 ° C,
• T = 1.3 - până la -35 ° C,
• T = 1,5 - sub -35 ° C.

După cum puteți vedea din lista de mai sus, vremea de iarnă la -20 ° C este considerată normală. Pentru zonele cu cel mai puțin frig, luați o valoare de 1.

Pentru regiunile mai calde, acest coeficient calculat va scădea rezultatul general al calculului. Însă pentru zonele cu climă dură, cantitatea de căldură necesară instalațiilor de încălzire va crește.

Caracteristicile calculului camerelor înalte

Este clar că din două camere cu aceeași zonă, va fi necesară mai multă căldură pentru cea cu un plafon mai mare.Pentru a ține cont de corectarea volumului spațiului încălzit în calculele puterii termice, coeficientul „H” ajută.

La începutul articolului, a fost menționată o anumită premisă normativă. Aceasta este considerată o cameră cu un plafon la un nivel de 2,7 metri și mai jos. Pentru ea, luați valoarea coeficientului egal cu 1.

Luați în considerare dependența coeficientului N de înălțimea plafoanelor:

• H = 1,0 - pentru tavane înălțime de 2,7 metri.
• H = 1,05 - pentru camere de până la 3 metri înălțime.
• H = 1,1 - pentru o cameră cu tavanul de până la 3,5 metri.
• H = 1,15 - până la 4 metri.
• H = 1,2 - nevoia de căldură pentru o cameră mai înaltă.

După cum vedeți, pentru camerele cu tavane înalte, 5% ar trebui adăugat la calcul pentru fiecare jumătate de metru de înălțime, începând de la 3,5 m.

Prin legea naturii, aerul cald și încălzit se grăbește. Pentru a amesteca întregul volum, dispozitivele de încălzire vor trebui să muncească din greu.

Cu aceeași zonă, o cameră mai mare poate necesita un număr suplimentar de radiatoare conectate la sistemul de încălzire

Rolul estimat al tavanului și podelei

Nu numai că ele conduc la o scădere a puterii termice a bateriilor pereți exteriori izolați. Plafonul în contact cu o cameră caldă reduce, de asemenea, pierderile la încălzirea unei camere.

Coeficientul "W" din formula de calcul este doar pentru a asigura acest lucru:

• W = 1,0 - dacă este amplasat în partea de sus, de exemplu, o mansardă neinsolată neinsolată.
• W = 0,9 - pentru o mansardă neîncălzită, dar izolată sau o altă cameră izolată de sus.
• W = 0,8 - dacă podeaua de deasupra camerei este încălzită.

Indicatorul W poate fi reglat în sus pentru spațiile de la primul etaj, dacă sunt amplasate la sol, deasupra unui subsol sau subsol neîncălzit. Apoi numerele vor fi următoarele: podeaua este izolată + 20% (x1,2); podeaua nu este izolată + 40% (x1.4).

Calitatea cadrului este cheia căldurii

Ferestre - odată un loc slab în izolarea spațiului de locuit. Cadrele moderne cu ferestre cu geam dublu au îmbunătățit semnificativ protecția camerelor împotriva frigului străzii.

Gradul de calitate al ferestrelor în formula de calculare a puterii termice descrie coeficientul "G".

Calculul se bazează pe un cadru standard cu o fereastră cu o cameră dublă cu geam, în care coeficientul este 1.

Luați în considerare alte opțiuni pentru aplicarea coeficientului:

• G = 1,0 - cadru cu fereastră cu două camere cu geam dublu.
• G = 0,85 - dacă cadrul este dotat cu o fereastră cu două sau trei camere cu geam termopan.
• 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 recomandabil să înlocuiți astfel de cadre, deoarece acestea sunt costuri suplimentare de încălzire.

Dimensiunea ferestrei contează

Urmând logica, se poate afirma că cu cât este mai mare numărul de ferestre din cameră și mai largă privire de ansamblu a acestora, cu atât scurgerile de căldură sunt mai sensibile. Coeficientul "X" din formula de calcul a puterii termice cerute de baterii, reflectă doar acest lucru.

Într-o cameră cu ferestre și calorifere imense ar trebui să fie în afara numărului de secțiuni corespunzătoare dimensiunii și calității ramelor

Norma este rezultatul divizării zonei deschiderilor ferestrelor la suprafața camerei egală cu 0,2 la 0,3.

Iată principalele valori ale coeficientului X pentru diferite situații:

• X = 1.0 - cu un raport de 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 ariei este de la 0,3 la 0,4.
• X = 1.2 - când este de la 0,4 la 0,5.

Dacă dimensiunea deschiderilor ferestrei (de exemplu, în camerele cu ferestre panoramice) depășește raporturile propuse, este rezonabil să adăugați încă 10% la valoarea X cu o creștere a raportului de suprafață cu 0,1.

Ușa amplasată în cameră, care este folosită în mod regulat în timpul iernii pentru a accesa balconul deschis sau loggia, face propriile modificări ale echilibrului termic. Pentru o astfel de cameră, va fi corectă creșterea X cu încă 30% (x1.3).

Pierderea de energie termică este ușor compensată de o instalație compactă de sub intrarea în balcon a unui canal de apă sau a unui convector electric.

Efectul închiderii bateriei

Desigur, caloriferul care este mai puțin îngrădit de diverse obstacole artificiale și naturale va oferi o căldură mai bună. În acest caz, formula de calculare a puterii sale termice este extinsă datorită coeficientului "Y", ținând cont de condițiile de funcționare ale bateriei.

Locația cea mai obișnuită pentru radiatoare este sub pervazul ferestrelor. Cu această poziție, valoarea coeficientului este 1.

Luați în considerare situațiile tipice pentru plasarea caloriferelor:

• Y = 1,0 - imediat sub pervaz.
• Y = 0,9 - dacă bateria este complet brusc deschisă din toate părțile.
• Y = 1,07 - atunci când radiatorul este blocat de o bordură orizontală a peretelui
• Y = 1,12 - dacă bateria situată sub pervaz este acoperită de carcasa din față.
• Y = 1.2 - când încălzitorul este blocat pe toate părțile.

Perdelele lungi de decolorare schimbate provoacă, de asemenea, o răcire în cameră.

Designul modern al bateriilor de încălzire vă permite să le utilizați fără acoperiri decorative - asigurând astfel un transfer maxim de căldură

Conectivitate la radiatoare

Eficiența funcționării sale depinde direct de metoda de conectare a radiatorului la cablurile de încălzire interioară. Deseori, proprietarii de case sacrifică acest indicator, de dragul frumuseții camerei. Formula de calcul a capacității de căldură necesare ia în considerare toate acestea prin coeficientul "Z".

Dăm valorile acestui indicator pentru diferite situații:

• Z = 1,0 - includerea unui calorifer în circuitul general al sistemului de încălzire de către recepție "în diagonală", ceea ce este cel mai justificat.
• Z = 1,03 - Un altul, cel mai frecvent datorită lungimii mici a eyelinerului, opțiunea de alăturare „din lateral”.
• Z = 1,13 - A treia metodă este „de jos pe două părți”. Datorită țevilor de plastic, el a fost cel care s-a rădăcinat rapid în noua construcție, în ciuda eficienței mult mai scăzute.
• Z = 1,28 - O altă metodă foarte eficientă „de jos, pe de o parte”. Merită luat în considerare doar pentru că unele proiectări ale caloriferelor sunt furnizate cu unități gata fabricate cu conectare la un singur punct al conductei și alimentare și retur.

Ventilatoarele de aer instalate în ele vor ajuta la creșterea eficienței dispozitivelor de încălzire, ceea ce va salva sistemul de „aerisire” în timp util.

Înainte de a ascunde conductele de încălzire pe podea, folosind conexiuni ineficiente ale bateriei, merită să vă amintiți de pereți și tavan

Principiul funcționării oricărui încălzitor de apă se bazează pe proprietățile fizice ale unui lichid fierbinte care se ridică și după răcire.

Prin urmare, nu este recomandat să folosiți conexiunile sistemelor de încălzire la radiatoare, în care conducta de alimentare este în partea de jos și conductele de retur în partea de sus.

Un exemplu practic de calcul al puterii termice

Date sursă:

1. Cameră de colț, fără balcon, la etajul doi al unei case de tencuială din două etaje, tencuită într-o zonă calmă din vestul Siberiei.
2. Lungimea camerei 5,30 m X lățimea 4,30 m = suprafața 22,79 mp
3. Lățimea ferestrei 1,30 m X înălțimea 1,70 m = suprafața 2,21 mp
4. Înălțimea camerei = 2,95 m.

Secvență de calcul:

Următoarele sunt o descriere a calculului numărului de secțiuni de radiator și a numărului necesar de baterii. Se bazează pe rezultatele obținute ale capacităților termice, ținând cont de dimensiunile locurilor de instalare propuse pentru dispozitivele de încălzire.

Indiferent de rezultat, se recomandă ca în încăperile de la colț să nu fie dotate doar cu geamuri calorifere. Bateriile trebuie instalate lângă pereții exteriori „orbi” sau în apropierea colțurilor care sunt cele mai expuse la îngheț din cauza frigului străzii.

Puterea termică specifică a secțiunilor bateriei

Chiar înainte de a efectua calculul general al transferului de căldură necesar al dispozitivelor de încălzire, este necesar să se decidă ce baterii demontabile din ce material va fi instalat în incintă.

Alegerea trebuie să se bazeze pe caracteristicile sistemului de încălzire (presiunea internă, temperatura lichidului de răcire). În același timp, nu uitați de costul foarte variat al produselor achiziționate.

Despre cum să calculăm corect cantitatea potrivită de diferite baterii pentru încălzire și vom merge mai departe.

La un lichid de răcire de 70 ° C, secțiuni standard de calorifere de 500 mm din materiale diferite nu au o putere de căldură specifică inegală „q”.

1. Fonta - q = 160 W (puterea specifică a unei secțiuni de porc-fier). radiatoare din acest metal potrivit pentru orice sistem de încălzire.
2. Oțel - q = 85 wați. oțel calorifere tubulare poate lucra în cele mai severe condiții de operare. Secțiunile lor sunt frumoase prin strălucirea lor metalică, dar au cea mai mică disipare a căldurii.
3. Aluminiu - q = 200 W. Ușor, estetic calorifere din aluminiu trebuie instalate numai în sisteme de încălzire autonome în care presiunea este mai mică de 7 atmosfere. În ceea ce privește transferul de căldură în secțiunile lor, nu există egal.
4. Bimetal - q = 180 wați. interioare calorifere bimetale din oțel, iar suprafața radiatorului este realizată din aluminiu. Aceste baterii vor rezista la toate tipurile de condiții de presiune și temperatură. Puterea termică specifică a secțiunilor bimetale este, de asemenea, la altitudine.

Valorile q date sunt destul de arbitrare și sunt utilizate pentru calculul preliminar. Numerele mai precise sunt conținute în pașapoartele aparatelor de încălzit achiziționate.

Calcularea numărului de secțiuni ale caloriferelor

Radiatoarele pliabile din orice material sunt bune, deoarece pentru a-și atinge puterea termică nominală, se pot adăuga sau elimina secțiuni individuale.

Pentru a determina numărul necesar de secțiuni de baterii „N” din materialul selectat, se utilizează următoarele formule:

N = Q / q,

în cazul în care:

• Q = puterea de căldură necesară calculată anterior a dispozitivelor pentru încălzirea unei camere,
• q = secțiunea specifică energiei termice a instalației propuse pentru baterii.

După calcularea numărului total necesar de radiatoare din cameră, trebuie să înțelegeți câte baterii trebuie să instalați. Acest calcul se bazează pe o comparație a dimensiunilor locațiilor propuse. instalarea de aparate de încălzire și dimensiunile bateriei, ținând cont de căptușeală

elementele bateriei sunt conectate cu niște cu un fir extern bi-direcțional folosind o cheie a radiatorului, în timp ce garniturile sunt instalate în îmbinări

Pentru calcule preliminare, puteți arma cu date privind lățimea secțiunilor diferitelor radiatoare:

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

La fabricarea radiatoarelor pliabile din țevi de oțel, producătorii nu respectă anumite standarde. Dacă doriți să furnizați astfel de baterii, ar trebui să abordați problema individual.

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

Îmbunătățirea eficienței transferului de căldură

Când caloriferul încălzește aerul intern al camerei, peretele extern este, de asemenea, intens încălzit în zona din spatele bateriei. Aceasta duce la o pierdere suplimentară nejustificată de căldură.

Se propune îmbunătățirea eficienței transferului de căldură a caloriferului pentru a bloca încălzitorul de peretele exterior cu un ecran reflectorizant.

Piața oferă multe materiale termoizolante moderne cu o suprafață folie care reflectă căldura. Folia protejează aerul cald încălzit de baterie de contactul cu un perete rece și îl direcționează în cameră.

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

Pentru fabricarea unui ecran reflectorizant, se poate recomanda isospan, penofol, alufom. Un dreptunghi cu dimensiunile dorite este decupat din rola achiziționată și fixat pe perete la locul de instalare a caloriferului.

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

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

Dacă reflectorul este îmbinat din mai multe părți ale materialului izolant, îmbinările din partea foliei trebuie lipite cu bandă adezivă metalizată.

Concluzii și video util pe această temă

Filmele mici vor prezenta întruchiparea practică a unor sfaturi inginerești în viața de zi cu zi. În următorul videoclip puteți vedea un exemplu practic de calcul al caloriferelor:

Modificarea numărului de secțiuni de radiatoare este discutată în acest videoclip:

Următorul videoclip spune cum se montează reflectorul sub baterie:

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

Ai făcut propriul tău calcul al puterii de încălzire a bateriilor pentru casa ta? Sau se confruntă cu probleme care apar din instalarea dispozitivelor de încălzire cu consum redus de energie? Spuneți cititorilor dvs. despre experiența dvs., vă rugăm să lăsați comentarii mai jos.