Com es calcula correctament la potència i el nombre de seccions del radiador de calefacció

Aquí esbrinarà:

• Potència tèrmica dels radiadors de calefacció
• Radiadors bimetàl·lics
• Càlcul de superfície
• Càlcul senzill
• Càlcul molt precís

Dissenyar un sistema de calefacció inclou una etapa tan important com calcular els radiadors de calefacció per àrea mitjançant una calculadora o manualment. Ajuda a calcular el nombre de seccions necessàries per escalfar una habitació concreta. Es prenen diversos paràmetres, que van des de l'àrea de les instal·lacions fins a les característiques de l'aïllament. La veracitat dels càlculs dependrà de:

• uniformitat de les habitacions de calefacció;
• temperatura confortable a les habitacions;
• manca de llocs freds a la propietat de la casa.

Vegem com es calculen els radiadors de calefacció i què es té en compte en els càlculs.

Potència tèrmica dels radiadors de calefacció

El càlcul dels radiadors de calefacció per a una casa privada comença amb la selecció dels propis dispositius. L’assortiment per a consumidors inclou models de ferro colat, acer, alumini i bimetàl·lics que difereixen en la seva potència tèrmica (transferència de calor). Alguns d’ells escalfen millor i d’altres empitjoren; aquí us heu de centrar en el nombre de seccions i en la mida de les bateries. Vegem quina potència tèrmica tenen aquestes o aquelles estructures.

Radiadors bimetàl·lics

Els radiadors bimetàl·lics seccionals estan formats per dos components: acer i alumini. El seu nucli interior està fabricat amb martell d'aigua d'alta pressió i alta pressió i d'acer portador de calor agressiu.... Una "jaqueta" d'alumini s'aplica sobre el nucli d'acer mitjançant emmotllament per injecció. És ella la responsable de l’alta transferència de calor. Com a resultat, obtenim una mena d’entrepà resistent a qualsevol influència negativa i que es caracteritza per una producció calorífica decent.
La transferència de calor dels radiadors bimetàl·lics depèn de la distància central i del model específic escollit. Per exemple, els dispositius de la companyia Rifar tenen una potència tèrmica de fins a 204 W amb una distància de centre a centre de 500 mm. Models similars, però amb una distància central de 350 mm, tenen una potència tèrmica de 136 W. Per a radiadors petits amb una distància de centre a centre de 200 mm, la transferència de calor és de 104 W.

La transferència de calor dels radiadors bimetàl·lics d'altres fabricants pot variar cap avall (de mitjana 180-190 W amb una distància entre els eixos de 500 mm). Per exemple, la capacitat màxima de calefacció de les bateries globals és de 185 W per secció amb una distància de centre a centre de 500 mm.

Radiadors d'alumini

La potència tèrmica dels dispositius d’alumini pràcticament no és diferent de la transferència de calor dels models bimetàl·lics. De mitjana, és d’uns 180-190 W per secció amb una distància entre els eixos de 500 mm. L'indicador màxim arriba als 210 W, però cal tenir en compte l'elevat cost d'aquests models. Donem dades més precises fent servir Rifar com a exemple:

• distància central 350 mm - transferència de calor 139 W;
• distància central 500 mm - transferència de calor 183 W;
• distància central 350 mm (amb connexió inferior) - transferència de calor 153 W.

Per a productes d'altres fabricants, aquest paràmetre pot variar en una o altra direcció.

Els aparells d’alumini estan dissenyats per utilitzar-se com a part de sistemes de calefacció individuals... Es fabriquen amb un disseny senzill però atractiu, es distingeixen per una elevada transferència de calor i funcionen a pressions de fins a 12-16 atm.No són adequats per a la instal·lació en sistemes de calefacció centralitzats a causa de la manca de resistència al refrigerant agressiu i al martell d’aigua.

Esteu dissenyant un sistema de calefacció per a la vostra llar? Us aconsellem que adquiriu bateries d'alumini per a això; proporcionaran calefacció d'alta qualitat amb la seva mida mínima.

Radiadors de xapa d’acer

Els radiadors d'alumini i bimetàl·lics tenen un disseny seccional. Per tant, quan s’utilitzen, és habitual tenir en compte la transferència de calor d’una secció. En el cas de radiadors d'acer no separables, es té en compte la transferència de calor de tot el dispositiu a determinades dimensions. Per exemple, la dissipació de calor d’un radiador de doble fila Kermi FTV-22 amb una connexió inferior de 200 mm d’alçada i 1100 mm d’amplada és de 1010 W. Si prenem un radiador d’acer de panell Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, la seva transferència de calor serà de 1644 W.
Quan es calculen els radiadors de calefacció d’una casa particular, cal registrar la potència tèrmica calculada per a cada habitació. A partir de les dades obtingudes, es compra l’equip necessari. En triar els radiadors d’acer, parar atenció a la seva fila: amb les mateixes dimensions, els models de tres files tenen una transferència de calor més alta que els seus homòlegs d’una sola fila.

Els radiadors d’acer, tant de panell com de tubular, es poden utilitzar en cases i apartaments particulars: poden suportar pressions de fins a 10-15 atm i són resistents als refrigerants agressius.

Radiadors de ferro colat

La transferència de calor dels radiadors de ferro colat és de 120 a 150 W, segons la distància entre els eixos. Per a alguns models, aquesta xifra arriba als 180 W i encara més. Les bateries de ferro colat poden funcionar a una pressió de refrigerant de fins a 10 bar, resistint bé la corrosió destructiva. S’utilitzen tant en cases particulars com en apartaments (sense comptar els edificis nous, on prevalen els models d’acer i bimetàl·lics).
A l’hora d’escollir bateries de ferro colat per escalfar la vostra llar, cal tenir en compte la transferència de calor d’una secció; en funció d’això, les bateries es compren amb una o altra secció. Per exemple, per a les bateries de ferro colat MC-140-500 amb una distància de centre a centre de 500 mm, la transferència de calor és de 175 W. La potència dels models amb una distància central de 300 mm és de 120 W.

El ferro colat és molt adequat per a la instal·lació en cases particulars, amb una llarga vida útil, una alta capacitat de calor i una bona transferència de calor. Però cal tenir en compte els seus desavantatges:

• pes pesat - 10 trams amb una distància central de 500 mm pesen més de 70 kg;
• inconvenients en la instal·lació: aquest inconvenient es desprèn de l'anterior;
• elevada inèrcia: contribueix a un escalfament massa llarg i a costos innecessaris de generació de calor.

Tot i alguns inconvenients, segueixen sent demandats.

Càlcul del nombre de seccions de radiadors de calefacció d’alumini

Els radiadors seccionals d’alumini s’instal·len en sistemes privats: en una casa rural o en una casa de camp o en un apartament amb calefacció individual (és a dir, on hi ha una caldera de paret o de terra). Un radiador d’alumini és molt sensible a la qualitat del refrigerant. En un sistema de calefacció privat, el podreu controlar.

Tingueu en compte que el càlcul d’un radiador d’alumini seccional depèn de molts factors. Per exemple, sobre el tipus d’habitació, la mida del vidre, el nombre de finestres de l’habitació, la qualitat de l’aïllament de l’habitació, els materials a partir dels quals es construeix l’habitació i altres factors que afecten la pèrdua de calor de l’habitació.

Per tant, el càlcul dels radiadors d’alumini es fa d’acord amb:

• Volum de l'habitacióSuperfície multiplicada per l'alçada dels sostres.
• Nivell de pèrdua de calorDepèn del material a partir del qual es construeix la casa, de l’aïllament tèrmic, del nombre de finestres, etc.);
• Nombre de finestres i superfície total de vidreEs té en compte el nombre de finestres de doble vidre, el material del marc i el vidre (com més gran sigui, més pèrdua de calor).Els marcs de fusta poden reduir les fuites de calor ja que la fusta és menys material que condueix la calor que l’alumini.
• La temperatura ambient requerida i la presència de portes interiors i exteriors.En absència de portes, per obtenir els paràmetres de temperatura especificats, es requereix un nombre més elevat de seccions als radiadors. També es té en compte la temperatura ambient desitjada. Per exemple, la temperatura al vestíbul ha de ser superior a la del dormitori, per tant la potència dels aparells de calefacció ha de ser diferent.
• La ubicació de la sala en relació amb els punts cardinalsOn les finestres donen al sud o al nord. La regió climàtica on es troba l’edifici també afecta. Per exemple, escalfar una casa a les regions del nord requerirà radiadors més potents.

La transferència de calor òptima és d’1 kW per cada 10 m2, sempre que l’alçada del sostre no superi els 3 metres. El nivell de transferència de calor es pot trobar a les característiques tècniques del radiador de calefacció. En aquest cas, cal tenir en compte la pèrdua de calor a l’habitació. En un edifici d’apartaments poden arribar a tenir fins a 100 W / m2, en un edifici privat (fins a 75 W / m2). Resulta que per a un apartament, el radiador hauria de generar 1,1 kW per metre quadrat, per a una casa privada: 1,075 kW.

També s’ha de tenir en compte el mètode d’instal·lació. Si voleu posar un radiador en un nínxol o tancar-lo amb una pantalla (caixa), la transferència de calor disminuirà un 30%. En conseqüència, cal augmentar el nombre de seccions.

Càlcul de superfície

Una taula senzilla per calcular la potència d’un radiador per escalfar una habitació d’una zona determinada.

Com es calcula la bateria de calefacció per metre quadrat de la superfície escalfada? Primer heu de familiaritzar-vos amb els paràmetres bàsics que es tenen en compte en els càlculs, que inclouen:

• potència tèrmica per escalfar 1 m² m - 100 W;
• alçada estàndard del sostre: 2,7 m;
• una paret exterior.

Basant-se en aquestes dades, la potència tèrmica necessària per escalfar una habitació amb una superfície de 10 m². m és 1000 W. La potència rebuda es divideix per la transferència de calor d’una secció; per tant, obtenim el nombre de seccions requerit (o seleccionem un panell d'acer o un radiador tubular adequats).

Per a les regions més meridionals i fredes del nord, s’utilitzen coeficients addicionals, tant creixents com decreixents, en parlarem més endavant.

Càlcul senzill

Taula per calcular el nombre requerit de seccions en funció de la superfície de la sala climatitzada i la capacitat d'una secció.

Calcular el nombre de seccions del radiador mitjançant una calculadora dóna bons resultats. Donem-nos l'exemple més senzill per escalfar una habitació amb una superfície de 10 m² m - si l'habitació no és angular i s'hi instal·len finestres de doble vidre, la potència tèrmica requerida serà de 1000 W... Si volem instal·lar bateries d’alumini amb una transferència de calor de 180 W, necessitem 6 seccions; només dividim la potència rebuda per la transferència de calor d’una secció.

En conseqüència, si compreu radiadors amb una transferència de calor d’una secció de 200 W, el nombre de seccions serà de 5 unitats. La sala tindrà sostres alts de fins a 3,5 m? A continuació, el nombre de seccions augmentarà a 6 peces. L'habitació té dues parets exteriors (habitació de la cantonada)? En aquest cas, cal afegir una secció més.

També heu de tenir en compte la reserva de potència tèrmica en cas d’un hivern massa fred: és del 10-20% de la calculada.

Podeu obtenir informació sobre la transferència de calor de les bateries a partir de les dades del passaport. Per exemple, el càlcul del nombre de seccions de radiadors de calefacció d’alumini es basa en el càlcul de la transferència de calor d’una secció. El mateix s'aplica als radiadors bimetàl·lics (i al ferro colat, tot i que no són separables). Quan s’utilitzen radiadors d’acer, es pren la potència del passaport de tot el dispositiu (hem donat exemples més amunt).

Càlcul precís dels dispositius de calefacció

La fórmula més precisa per a la producció de calor necessària és la següent:

Q = S * 100 * (K1 * K2 * ... * Kn-1 * Kn), on

K1, K2 ... Kn - coeficients segons diverses condicions.

Quines condicions afecten el clima interior? Per fer un càlcul precís, es tenen en compte fins a 10 indicadors.

K1 és un indicador que depèn del nombre de parets externes, com més la superfície estigui en contacte amb l'entorn exterior, major serà la pèrdua d'energia tèrmica:

• amb una paret exterior, l’indicador és igual a una;
• si hi ha dues parets exteriors: 1,2;
• si hi ha tres parets externes: 1,3;
• si les quatre parets són externes (és a dir, edifici d’una habitació) - 1.4.

K2: té en compte l’orientació de l’edifici: es creu que les habitacions s’escalfen bé si es troben en direcció sud i oest, aquí K2 = 1.0 i viceversa, no n’hi ha prou, quan les finestres donen al nord o est - K2 = 1,1. Es pot argumentar amb això: en direcció est, la sala encara s’escalfa al matí, de manera que és més convenient aplicar un coeficient d’1,05.

K3 és un indicador d’aïllament de paret exterior, en funció del material i del grau d’aïllament tèrmic:

• per a parets exteriors en dos maons, així com quan s’utilitza aïllament per a parets no aïllades, l’indicador és igual a un;
• per a parets no aïllades: K3 = 1,27;
• en aïllar un habitatge sobre la base de càlculs d’enginyeria tèrmica segons SNiP - K3 = 0,85.

K4 és un coeficient que té en compte les temperatures més baixes de la temporada de fred per a una regió determinada:

• fins a 35 ° C K4 = 1,5;
• de 25 ° C a 35 ° C K4 = 1,3;
• fins a 20 ° C K4 = 1,1;
• fins a 15 ° C K4 = 0,9;
• fins a 10 ° C K4 = 0,7.

K5: depèn de l'alçada de l'habitació des del terra fins al sostre. L'alçada estàndard és h = 2,7 m amb un indicador igual a un. Si l'alçada de l'habitació difereix de l'estàndard, s'introdueix un factor de correcció:

• 2,8-3,0 m - K5 = 1,05;
• 3,1-3,5 m - K5 = 1,1;
• 3,6-4,0 m - K5 = 1,15;
• més de 4 m - K5 = 1,2.

K6 és un indicador que té en compte la naturalesa de l'habitació situada a sobre. Els pisos dels edificis residencials sempre estan aïllats, les habitacions situades a sobre es poden escalfar o fer fred, i això afectarà inevitablement el microclima de l’espai calculat:

• per a un altell fred, i també si l'habitació no s'escalfa des de dalt, l'indicador serà igual a un;
• amb golfes o sostres escalfats - K6 = 0,9;
• si hi ha una habitació climatitzada a la part superior - K6 = 0,8.

K7 és un indicador que té en compte el tipus de blocs de finestres. El disseny de la finestra té un efecte significatiu en la pèrdua de calor. En aquest cas, el valor del coeficient K7 es determina de la següent manera:

• atès que les finestres de fusta amb doble vidre no protegeixen suficientment l’habitació, l’indicador més alt és K7 = 1,27;
• les finestres de doble vidre tenen excel·lents propietats de protecció contra la pèrdua de calor, amb una finestra de doble vidre d’una sola cambra de dos vidres K7 és igual a una;
• unitat de vidre d'una sola cambra millorada amb farciment d'argó o unitat de vidre doble, formada per tres gots K7 = 0,85.

K8 és un coeficient que depèn de l'àrea de vidre de les obertures de les finestres. La pèrdua de calor depèn del nombre i l’àrea de les finestres instal·lades. La relació entre l'àrea de les finestres i l'àrea de l'habitació s'ha d'ajustar de manera que el coeficient tingui els valors més baixos. Depenent de la proporció de l'àrea de les finestres a l'àrea de l'habitació, es determina l'indicador desitjat:

• inferior a 0,1 - K8 = 0,8;
• de 0,11 a 0,2 - K8 = 0,9;
• de 0,21 a 0,3 - K8 = 1,0;
• de 0,31 a 0,4 - K8 = 1,1;
• de 0,41 a 0,5 - K8 = 1,2.

K9: té en compte el diagrama de connexió del dispositiu. La dissipació de la calor depèn del mètode de connexió d’aigua freda i calenta. Aquest factor s’ha de tenir en compte a l’hora d’instal·lar i determinar la superfície necessària dels aparells de calefacció. Tenint en compte l'esquema de connexió:

• amb una disposició diagonal de canonades, l’aigua calenta es subministra des de dalt, el flux torna - des de baix a l’altre costat de la bateria i l’indicador és igual a un;
• en connectar el subministrament i el retorn per un costat i des de dalt i per sota d'una secció K9 = 1,03;
• el contrafort de les canonades a banda i banda implica tant el subministrament com el retorn des de baix, mentre que el coeficient K9 = 1,13;
• variant de connexió diagonal, quan el subministrament és des de la part inferior, torna des de la part superior K9 = 1,25;
• opció de connexió unilateral amb alimentació inferior, retorn superior i connexió inferior unilateral K9 = 1,28.

K10 és un coeficient que depèn del grau de cobertura dels dispositius amb panells decoratius. L’obertura dels dispositius per al lliure intercanvi de calor amb l’espai de l’habitació no té poca importància, ja que la creació de barreres artificials redueix la transferència de calor de les bateries.

Les barreres existents o creades artificialment poden reduir significativament l’eficiència de la bateria a causa del deteriorament de l’intercanvi de calor amb la sala. Segons aquestes condicions, el coeficient és:

• quan el radiador està obert a la paret per tots els costats 0,9;
• si el dispositiu està cobert des de dalt per la unitat;
• quan els radiadors estan coberts a la part superior del nínxol de paret 1.07;
• si el dispositiu està cobert amb un ampit de la finestra i un element decoratiu 1,12;
• quan els radiadors estan completament coberts amb una carcassa decorativa 1.2.

A més, cal respectar normes especials per a la ubicació dels dispositius de calefacció. És a dir, la bateria s’ha de col·locar com a mínim a:

• A 10 cm de la part inferior de l’ampit de la finestra;
• A 12 cm del terra;
• A 2 cm de la superfície de la paret exterior.

Substituint tots els indicadors necessaris, podeu obtenir un valor bastant precís de la potència tèrmica requerida de l'habitació. En dividir els resultats obtinguts en les dades del passaport de la transferència de calor d’una secció del dispositiu seleccionat i arrodonir-la a un enter, obtenim el nombre de seccions necessàries. Ara podeu, sense por de les conseqüències, seleccionar i instal·lar l’equip necessari amb la potència de calor necessària.