Výpočet vykurovacích telies: ako vypočítať požadovaný počet a výkon batérií

Prehľadný vykurovací systém zabezpečí bývanie s potrebnou teplotou a bude pohodlný vo všetkých izbách za každého počasia. Aby ste však mohli preniesť teplo do vzdušného priestoru obytných priestorov, musíte poznať požadovaný počet batérií, však?

Toto zistenie pomôže pri výpočte vykurovacích telies na základe výpočtov potrebného tepelného výkonu z nainštalovaných vykurovacích zariadení.

Už ste niekedy urobili takéto výpočty a bojíte sa urobiť chybu? Pomôžeme sa vysporiadať so vzorcami - článok sa zaoberá podrobným výpočtovým algoritmom, analyzuje hodnoty jednotlivých koeficientov použitých vo výpočtovom procese.

Aby sme vám uľahčili pochopenie zložitosti výpočtu, vybrali sme tematické fotografické materiály a užitočné videá vysvetľujúce princíp výpočtu výkonu vykurovacích zariadení.

Zjednodušený výpočet kompenzácie tepelných strát

Všetky výpočty sú založené na určitých zásadách. Výpočet požadovaného tepelného výkonu batérií je založený na pochopení, že dobre fungujúce vykurovacie zariadenia musia úplne kompenzovať tepelné straty, ktoré sa vyskytnú počas ich prevádzky v dôsledku charakteristík vykurovaných miestností.

V obývacích izbách umiestnených v dobre izolovanom dome, umiestnenom zasa v miernej klimatickej zóne, je v niektorých prípadoch vhodný zjednodušený výpočet kompenzácie únikov tepla.

Pre tieto miestnosti sú výpočty založené na štandardnom príkone 41 W, ktorý sa vyžaduje na vykurovanie 1 meter kubický. obytný priestor.

Aby bola tepelná energia emitovaná vykurovacími zariadeniami nasmerovaná konkrétne na vykurovanie miestností, je potrebné izolovať steny, podkrovia, okná a podlahy.

Vzorec na určovanie tepelného výkonu radiátorov potrebný na udržanie optimálnych životných podmienok v miestnosti je nasledujúci:

Q = 41 x V,

kde V - objem vykurovanej miestnosti v metroch kubických.

Získaný štvorciferný výsledok sa môže vyjadriť v kilowattoch, pričom sa znižuje rýchlosťou 1 kW = 1 000 wattov.

Podrobný vzorec na výpočet tepelnej energie

Pri podrobných výpočtoch počtu a veľkosti vykurovacích batérií je obvyklé začať s relatívnym výkonom 100 W, ktorý je potrebný pre normálne vykurovanie 1 m² určitej štandardnej miestnosti.

Vzorec na určenie požadovaného tepelného výkonu z vykurovacích zariadení je nasledujúci:

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

faktor S vo výpočtoch to nie je nič iné ako plocha vykurovanej miestnosti, vyjadrená v metroch štvorcových.

Zostávajúce písmená sú rôzne korekčné faktory, bez ktorých bude výpočet obmedzený.

V termálnych výpočtoch je hlavnou vecou pamätať si na slovo „teplo neporušuje kosti“ a nebojí sa urobiť veľkú chybu.

Ale ani ďalšie konštrukčné parametre nemôžu vždy odrážať špecifiká miestnosti. V prípade pochybností pri výpočtoch sa odporúča uprednostniť ukazovatele s veľkými hodnotami.

Potom je ľahšie znížiť teplotu radiátorov pomocou zariadenia na reguláciu teplotyako zmrazenie s nedostatkom tepelnej energie.

Ďalej sa podrobne analyzuje každý z koeficientov zahrnutých do výpočtu tepelnej energie batérií.

Na konci článku sú uvedené informácie o vlastnostiach skladacích radiátorov z rôznych materiálov a postup výpočtu požadovaného počtu profilov a samotných batérií sa skúma na základe základného výpočtu.

Orientácia miestností na svetové strany

A v najchladnejších dňoch, energia slnka stále ovplyvňuje tepelnú rovnováhu v domácnosti.

Na smer miestnosti v jednom alebo druhom smere závisí koeficient „R“ vzorca na výpočet tepelnej energie.

1. Izba s oknom na juh - R = 1,0, Počas denných hodín dostane v porovnaní s ostatnými miestnosťami maximálne ďalšie vonkajšie teplo. Táto orientácia sa považuje za základ a ďalší parameter je v tomto prípade minimálny.
2. Okno smeruje na západ - R = 1,0 aleboR = 1,05 (pre oblasti s krátkym zimným dňom). Táto miestnosť bude mať tiež čas na získanie časti slnečného svetla.Slnko tam však bude pozerať neskoro popoludní, ale umiestnenie takejto izby je stále výhodnejšie ako východné a severné.
3. Miestnosť je orientovaná na východ - R = 1,1, Stúpajúce zimné svietidlo pravdepodobne nebude mať čas na správne vyhrievanie takejto miestnosti zvonku. Na napájanie z batérie budú potrebné ďalšie watty. Preto do výpočtu pridávame hmatateľnú opravu vo výške 10%.
4. Za oknom je iba sever - R = 1,1 alebo R = 1,15 (Obyvateľ severných zemepisných šírok sa nebude mýliť a získa ďalších 15%). V zime táto miestnosť vôbec nevidí priame slnečné svetlo. Preto sa odporúča, aby výpočty tepelnej návratnosti požadovanej od radiátorov boli tiež upravené o 10% nahor.

Ak v oblasti bydliska prevládajú vetry určitého smeru, je vhodné, aby miestnosti so zvislými stranami vzrástli R až o 20% v závislosti od sily úderu (x1,1 ÷ 1,2) a pre miestnosti so stenami rovnobežnými so studenými tokmi zvýšili hodnotu R o 10% (x1,1).

Priestory orientované na sever a východ, ako aj miestnosti proti vetru, si budú vyžadovať výkonnejšie kúrenie.

Zohľadnenie vplyvu vonkajších stien

Okrem steny so zabudovaným oknom alebo oknami môžu mať iné steny miestnosti kontakt aj s vonkajšou studenou.

Vonkajšie steny miestnosti určujú koeficient "K" vypočítaného vzorca pre tepelný výkon radiátorov:

• Typickým prípadom je prítomnosť jednej ulice v miestnosti. S koeficientom je všetko jednoduché - K = 1,0.
• Dve vonkajšie steny budú vyžadovať o 20% viac tepla na vykurovanie miestnosti - K = 1,2.
• Každá nasledujúca vonkajšia stena pridáva do výpočtov 10% požadovaného prenosu tepla. Pre tri ulice - K = 1,3.
• Prítomnosť štyroch vonkajších stien v miestnosti tiež zvyšuje 10% - K = 1,4.

V závislosti od charakteristík miestnosti, pre ktorú sa výpočet vykonáva, je potrebné vziať príslušný koeficient.

Závislosť radiátorov od tepelnej izolácie

Zníženie rozpočtu na vykurovanie vnútorného priestoru umožňuje kompetentne a spoľahlivo izolovať od zimného chladného bývania, a to výrazne.

Stupeň izolácie ulíc zodpovedá koeficientu „U“, ktorý znižuje alebo zvyšuje odhadovaný tepelný výkon vykurovacích zariadení:

• U = 1,0 - pre štandardné vonkajšie steny.
• U = 0,85 - ak bola izolácia múrov ulice vykonaná podľa osobitného výpočtu.
• U = 1,27 - ak vonkajšie steny nie sú dostatočne odolné proti chladu.

Steny vyrobené z materiálov šetrných k klíme a hrúbka sa považujú za štandard. Rovnako znížená hrúbka, ale s omietnutým vonkajším povrchom alebo s povrchom vonkajšia tepelná izolácia.

Ak to oblasť umožňuje, je možné produkovaťizolačné steny zvnútra, A na ochranu stien pred chladom vonku vždy existuje cesta.

Dobre izolovaná rohová miestnosť podľa osobitného výpočtu poskytne značné percento úspor nákladov na vykurovanie celého obytného priestoru

Podnebie je dôležitým faktorom v aritmetike

Rôzne klimatické zóny majú rôzne ukazovatele minimálnych nízkych teplôt na ulici.

Pri výpočte prestupu tepla radiátorov sa uvádza koeficient „T“, ktorý zohľadňuje teplotné rozdiely.

Zohľadnite hodnoty tohto koeficientu pre rôzne klimatické podmienky:

• T = 1,0 do -20 ° C.
• T = 0,9 na zimy s mrazom do -15 ° C
• T = 0,7 - do -10 ° С.
• T = 1,1 pre mrazy až do -25 ° C,
• T = 1,3 - do -35 ° C,
• T = 1,5 - do -35 ° C.

Ako vidíte z vyššie uvedeného zoznamu, zimné počasie do -20 ° C sa považuje za normálne. V oblastiach s takými najmenšími chladmi zoberte hodnotu 1.

Pre teplejšie regióny zníži tento vypočítaný koeficient celkový výsledok výpočtu. Ale v oblastiach s drsnou klímou sa bude zvyšovať množstvo tepla potrebného pre vykurovacie zariadenia.

Výpočet funkcie vysokých miestností

Je zrejmé, že z dvoch miestností s rovnakou plochou bude potrebné viac tepla pre izbu s vyšším stropom.Aby sa zohľadnila korekcia objemu vykurovaného priestoru pri výpočtoch tepelnej energie, pomáha koeficient „H“.

Na začiatku článku sa spomínal určitý normatívny predpoklad. Za miestnosť so stropom na úrovni 2,7 metra a menej. Za ňu vezmite hodnotu koeficientu rovnú 1.

Zvážte závislosť koeficientu N od výšky stropov:

• H = 1,0 - pre stropy vysoké 2,7 metra.
• H = 1,05 - pre miestnosti do výšky 3 metrov.
• H = 1,1 - pre miestnosť so stropom do 3,5 metra.
• H = 1,15 - do 4 metrov.
• H = 1,2 - potreba tepla vo vyššej miestnosti.

Ako vidíte, pre miestnosti s vysokými stropmi by sa do výpočtu malo pripočítať 5% pre každú pol metru výšky, počnúc od 3,5 m.

Podľa zákona prírody prúdi teplý a zohriaty vzduch. Aby sa zmiešal celý objem, vyhrievacie zariadenia budú musieť tvrdo pracovať.

Pri rovnakej miestnosti môže väčšia miestnosť vyžadovať ďalší počet radiátorov pripojených k vykurovaciemu systému

Odhadovaná úloha stropu a podlahy

Vedú nielen k poklesu tepelnej energie batérií izolované vonkajšie steny, Strop v kontakte s teplou miestnosťou tiež minimalizuje straty pri vykurovaní miestnosti.

Koeficient „W“ vo výpočtovom vzorci slúži len na zabezpečenie tohto:

• W = 1,0 - ak sa nachádza na vrchu, napríklad nevykurované nezateplené podkrovie.
• W = 0,9 - do nevykurovanej, ale izolovanej podkrovia alebo inej izolovanej miestnosti zhora.
• W = 0,8 - ak je podlaha nad miestnosťou vykurovaná.

Ukazovateľ W sa dá nastaviť smerom hore pre priestory prvého poschodia, ak sú umiestnené na zemi, nad nevykurovaným suterénom alebo suterénom. Potom budú čísla nasledujúce: podlaha je izolovaná + 20% (x 1,2); podlaha nie je izolovaná + 40% (x1,4).

Kľúčom k prehrievaniu je kvalita rámu

Okná - kedysi slabé miesto v izolácii obytného priestoru. Moderné rámy s oknami s dvojitým zasklením výrazne zlepšili ochranu miestností pred chladom na ulici.

Stupeň kvality okien vo vzorci na výpočet tepelnej energie opisuje koeficient „G“.

Výpočet je založený na štandardnom ráme s jednokomorovým dvojsklom, v ktorom je koeficient 1.

Zvážte ďalšie možnosti použitia koeficientu:

• G = 1,0 - rám s jednokomorovým dvojsklom.
• G = 0,85 - ak je rám vybavený dvoj alebo trojkomorovým dvojsklom.
• G = 1,27 - ak má okno starý drevený rám.

Takže, ak má dom staré rámy, tepelné straty budú značné. Preto budú potrebné výkonnejšie batérie. V ideálnom prípade je vhodné takéto rámy vymeniť, pretože to sú ďalšie náklady na vykurovanie.

Veľkosť okna je dôležitá

Podľa logiky je možné tvrdiť, že čím väčší je počet okien v miestnosti a čím širší je ich prehľad, tým citlivejší je únik tepla. Koeficient „X“ zo vzorca na výpočet tepelnej energie potrebnej pre batérie to len odráža.

V miestnosti s veľkými oknami a radiátory by mali byť z počtu sekcií zodpovedajúcich veľkosti a kvalite rámov

Norma je výsledkom rozdelenia plochy okenných otvorov plochou miestnosti rovnou 0,2 až 0,3.

Tu sú hlavné hodnoty koeficientu X pre rôzne situácie:

• X = 1,0 - s pomerom 0,2 až 0,3.
• X = 0,9 - pre pomer plochy od 0,1 do 0,2.
• X = 0,8 - s pomerom do 0,1.
• X = 1,1 - ak je pomer plochy od 0,3 do 0,4.
• X = 1,2 - keď je od 0,4 do 0,5.

Ak veľkosť okenných otvorov (napríklad v miestnostiach s panoramatickým oknom) prekročí navrhované pomery, je rozumné pridať k hodnote X ďalších 10% so zvýšením pomeru plochy o 0,1.

Dvere umiestnené v miestnosti, ktoré sa v zime pravidelne používajú na prístup na otvorený balkón alebo lodžiu, robia vlastné úpravy tepelnej bilancie. Pre takúto miestnosť bude správne zvýšiť X o ďalších 30% (x 1,3).

Strata tepelnej energie sa ľahko kompenzuje kompaktnou inštaláciou pod balkónovým vstupom do kanálovej vody alebo elektrického konvektora.

Účinok uzavretia batérie

Radiátor, ktorý je menej oplotený rôznymi umelými a prírodnými prekážkami, samozrejme poskytne lepšie teplo. V tomto prípade sa vzorec na výpočet jeho tepelnej energie rozširuje vďaka koeficientu „Y“, berúc do úvahy prevádzkové podmienky batérie.

Najbežnejším umiestnením radiátorov je parapet. V tejto polohe je hodnota koeficientu 1.

Zvážte typické situácie pre umiestnenie radiátorov:

• Y = 1,0 - bezprostredne pod parapetom.
• Y = 0,9 - ak je batéria zo všetkých strán náhle úplne otvorená.
• Y = 1,07 - keď je radiátor blokovaný horizontálnou lištou steny
• Y = 1,12 - ak je batéria umiestnená pod parapetom zakrytá predným krytom.
• Y = 1,2 - ak je ohrievač zablokovaný na všetkých stranách.

Posunuté dlhé zatemňovacie závesy tiež spôsobujú ochladenie miestnosti.

Moderný dizajn vyhrievacích batérií vám umožňuje ich prevádzku bez ozdobných krytov - čím sa zabezpečí maximálny prenos tepla

Pripojenie radiátora

Účinnosť jeho činnosti priamo závisí od spôsobu pripojenia chladiča k elektroinštalácii. Majitelia domov tento ukazovateľ často obetujú kvôli kráse miestnosti. Vzorec na výpočet požadovanej tepelnej kapacity toto všetko zohľadňuje prostredníctvom koeficientu „Z“.

Hodnoty tohto ukazovateľa uvádzame pre rôzne situácie:

• Z = 1,0 - zahrnutie radiátora do celkového okruhu vykurovacieho systému s diagonálnym príjmom, čo je najviac opodstatnené.
• Z = 1,03 - Ďalšie, najbežnejšie kvôli malej dĺžke očných liniek, možnosť spojenia „zboku“.
• Z = 1,13 - Tretia metóda je „zdola z dvoch strán“. Vďaka plastovým rúrkam v novej konštrukcii rýchlo zakorenil, napriek oveľa nižšej účinnosti.
• Z = 1,28 - Ďalšia, veľmi nízko efektívna metóda „zdola na jednej strane“. To si zaslúži pozornosť len preto, že niektoré konštrukcie radiátorov sa dodávajú s hotovými jednotkami s napojením na jeden bod potrubia a dodávkou a návratom.

Vetracie otvory v nich nainštalované pomôžu zvýšiť účinnosť vykurovacích zariadení, ktoré včas chránia systém pred vetraním.

Pred zakrytím vykurovacích rúr na podlahe pomocou neúčinných pripojení k batériám si treba pamätať na steny a strop

Princíp činnosti akéhokoľvek ohrievača vody je založený na fyzikálnych vlastnostiach horúcej kvapaliny stúpajúcej a po ochladení.

Preto sa dôrazne neodporúča používať pripojenia vykurovacích systémov k radiátorom, v ktorých je prívodné potrubie na spodku a spätné potrubie na vrchu.

Praktický príklad výpočtu tepelnej energie

Zdrojové údaje:

1. Rohová miestnosť bez balkóna v druhom poschodí dvojpodlažného škvárového bloku omietnutého domu v pokojnej oblasti západnej Sibíri.
2. Dĺžka miestnosti 5,30 m Šírka X 4,30 m = plocha 22,79 m2.
3. Šírka okna 1,30 m X výška 1,70 m = plocha 2,21 m2
4. Výška miestnosti = 2,95 m.

Postup výpočtu:

Nasleduje opis výpočtu počtu sekcií chladiča a požadovaného počtu batérií. Vychádza zo získaných výsledkov tepelných kapacít, berúc do úvahy rozmery navrhovaných miest na inštaláciu vykurovacích zariadení.

Bez ohľadu na výsledok sa odporúča, aby v rohových izbách neboli iba parapety vybavené radiátormi. Batérie by sa mali inštalovať v blízkosti „slepých“ vonkajších stien alebo v blízkosti rohov, ktoré sú najviac zamrznuté vplyvom chladu na ulici.

Merný tepelný výkon častí batérií

Ešte predtým, ako sa uskutoční všeobecný výpočet požadovaného prenosu tepla vykurovacích zariadení, je potrebné rozhodnúť, ktoré rozoberateľné batérie, z ktorých bude materiál inštalovaný v priestoroch.

Výber by mal byť založený na charakteristikách vykurovacieho systému (vnútorný tlak, teplota chladiacej kvapaliny). Zároveň nezabudnite na veľmi rôznorodé náklady na kúpené výrobky.

O tom, ako správne vypočítať správne množstvo rôznych batérií na zahrievanie, pôjdeme ďalej.

Pri chladive 70 ° C majú štandardné 500 mm časti radiátorov vyrobené z rôznych materiálov nerovnomerný špecifický tepelný výkon „q“.

1. Liatina - q = 160 wattov (merná sila jednej časti surového železa). radiátory z tohto kovu vhodné pre akýkoľvek vykurovací systém.
2. Ocel - q = 85 W, oceľ rúrkové radiátory môže pracovať v najťažších prevádzkových podmienkach. Ich časti sú krásne vo svojom kovovom lesku, ale majú najmenší rozptyl tepla.
3. Hliník - q = 200 W, Ľahký, estetický hliníkové radiátory musia byť inštalované iba v autonómnych vykurovacích systémoch, v ktorých je tlak nižší ako 7 atmosfér. Ale čo sa týka prenosu tepla do ich častí, nie sú si rovní.
4. Bimetal - q = 180 wattov, vnútornosti bimetalové radiátory Vyrobené z ocele a povrch chladiča je vyrobený z hliníka. Tieto batérie vydržia všetky druhy tlakových a teplotných podmienok. Merná tepelná sila bimetalových sekcií je tiež v nadmorskej výške.

Dané hodnoty q sú skôr svojvoľné a používajú sa na predbežný výpočet. Presnejšie čísla sú uvedené v pasoch zakúpených vykurovacích zariadení.

Výpočet počtu úsekov radiátorov

Skladacie radiátory z akéhokoľvek materiálu sú dobré, pretože na dosiahnutie ich menovitého tepelného výkonu je možné jednotlivé sekcie pridať alebo odstrániť.

Na určenie požadovaného počtu batérií typu „N“ z vybraného materiálu sa používajú nasledujúce vzorce:

N = Q / q,

kde:

• Q = predtým vypočítaný požadovaný tepelný výkon zariadení na vykurovanie miestnosti,
• q = časť špecifická pre tepelnú energiu navrhovanej inštalácie batérie.

Po vypočítaní celkového požadovaného počtu sekcií radiátorov v miestnosti musíte pochopiť, koľko batérií musíte nainštalovať. Tento výpočet je založený na porovnaní rozmerov navrhovaných miest. inštalácia vykurovacích zariadení a veľkosti batérií, berúc do úvahy vložku.

články batérie sú spojené s bradavkami s viacsmerným vonkajším závitom pomocou kľúča radiátora, zatiaľ čo tesnenia sú nainštalované v spojoch

Pre predbežné výpočty môžete použiť údaje o šírke sekcií rôznych radiátorov:

• liatina = 93 mm
• hliník = 80 mm
• Bimetallic = 82 mm.

Pri výrobe skladacích radiátorov z oceľových rúr výrobcovia nedodržiavajú určité normy. Ak chcete takéto batérie dodávať, mali by ste k problému pristupovať individuálne.

Na výpočet počtu sekcií môžete použiť aj našu bezplatnú online kalkulačku:

Zlepšenie účinnosti prenosu tepla

Keď radiátor zahreje vnútorný vzduch v miestnosti, vonkajšia stena sa tiež intenzívne zahrieva v oblasti za batériou. To vedie k ďalším neodôvodneným stratám tepla.

Navrhuje sa zlepšiť účinnosť prenosu tepla radiátora tak, aby blokovalo ohrievač z vonkajšej steny pomocou obrazovky odrážajúcej teplo.

Trh ponúka mnoho moderných izolačných materiálov s tepelne odrážajúcim fóliovým povrchom. Fólia chráni teplý vzduch zohriaty batériou pred kontaktom so studenou stenou a nasmeruje ju do miestnosti.

Pre správnu činnosť musia hranice inštalovaného reflektora presahovať rozmery radiátora a vyčnievať z každej strany o 2 až 3 cm. Medzera medzi ohrievačom a povrchom tepelnej ochrany by mala byť ponechaná na 3-5 cm.

Na výrobu obrazovky odrážajúcej teplo sa môže odporučiť izospan, penofol, alufom. Z zakúpeného kotúčika sa vyreže obdĺžnik požadovaných rozmerov a pripevní sa k stene v mieste inštalácie radiátora.

Najlepšie je pripevniť obrazovku odrážajúcu teplo ohrievača na stenu silikónovým lepidlom alebo tekutými klincami

Odporúča sa oddeliť izolačnú vrstvu od vonkajšej steny malou vzduchovou medzerou, napríklad pomocou tenkej plastovej mriežky.

Ak je reflektor spojený z niekoľkých častí izolačného materiálu, spoje na strane fólie musia byť zlepené metalizovanou lepiacou páskou.

Závery a užitočné video na túto tému

Malé filmy predstavia praktické stelesnenie niektorých technických tipov v každodennom živote. V nasledujúcom videu je uvedený praktický príklad výpočtu radiátorov:

Zmena v počte sekcií radiátorov je uvedená v tomto videu:

Nasledujúce video uvádza, ako namontovať reflektor pod batériu:

Získané zručnosti vo výpočte tepelnej energie rôznych typov vykurovacích telies pomôžu domácim majstrom v príslušnom návrhu vykurovacieho systému. A ženy v domácnosti budú môcť overiť správnosť procesu inštalácie batérie od odborníkov tretích strán.

Vypočítali ste si vlastné zdroje energie na vykurovanie pre svoj domov? Alebo čelíte problémom spôsobeným inštaláciou nízkoenergetických vykurovacích zariadení? Povedzte svojim čitateľom o svojich skúsenostiach - zanechajte prosím komentáre nižšie.