Cómo calcular correctamente la potencia y el número de secciones del radiador de calefacción

Aquí descubrirás:

• Potencia térmica de los radiadores de calefacción.
• Radiadores bimetálicos
• Cálculo de área
• Cálculo simple
• Cálculo muy preciso

El diseño de un sistema de calefacción incluye una etapa tan importante como calcular los radiadores de calefacción por área usando una calculadora o manualmente. Ayuda a calcular el número de secciones necesarias para calentar una habitación en particular. Se toman una variedad de parámetros, que van desde el área del local hasta las características del aislamiento. La exactitud de los cálculos dependerá de:

• uniformidad de las habitaciones de calefacción;
• temperatura confortable en los dormitorios;
• falta de lugares fríos en la propiedad de la vivienda.

Veamos cómo se calculan los radiadores de calefacción y qué se tiene en cuenta en los cálculos.

Potencia térmica de los radiadores de calefacción.

El cálculo de los radiadores de calefacción para una casa privada comienza con la selección de los dispositivos en sí. El surtido para consumidores incluye modelos de fundición, acero, aluminio y bimetálicos que se diferencian en su potencia térmica (transferencia de calor). Algunos de ellos calientan mejor y otros peor; aquí debe concentrarse en la cantidad de secciones y en el tamaño de las baterías. Veamos qué potencia térmica tienen estas o aquellas estructuras.

Radiadores bimetálicos

Los radiadores bimetálicos seccionales están hechos de dos componentes: acero y aluminio. Su núcleo interior está hecho de alta presión, alta presión, golpe de ariete y acero agresivo portador de calor.... Se aplica una "camisa" de aluminio sobre el núcleo de acero mediante moldeo por inyección. Es ella la responsable de la alta transferencia de calor. Como resultado, obtenemos una especie de sándwich que es resistente a cualquier influencia negativa y se caracteriza por una salida de calor decente.
La transferencia de calor de los radiadores bimetálicos depende de la distancia entre ejes y del modelo específico elegido. Por ejemplo, los dispositivos de la empresa Rifar cuentan con una potencia térmica de hasta 204 W con una distancia de centro a centro de 500 mm. Modelos similares, pero con una distancia entre ejes de 350 mm, tienen una potencia térmica de 136 W. Para radiadores pequeños con una distancia de centro a centro de 200 mm, la transferencia de calor es de 104 W.

La transferencia de calor de los radiadores bimetálicos de otros fabricantes puede diferir hacia abajo (en promedio 180-190 W con una distancia entre los ejes de 500 mm). Por ejemplo, la capacidad máxima de calentamiento de las baterías Global es de 185 W por sección con una distancia de centro a centro de 500 mm.

Radiadores de aluminio

La potencia térmica de los dispositivos de aluminio prácticamente no es diferente de la transferencia de calor de los modelos bimetálicos. En promedio, es de unos 180-190 W por sección con una distancia entre los ejes de 500 mm. El indicador máximo alcanza los 210 W, pero se debe tener en cuenta el alto costo de tales modelos. Demos datos más precisos usando el Rifar como ejemplo:

• distancia entre centros 350 mm - transferencia de calor 139 W;
• distancia entre centros 500 mm - transferencia de calor 183 W;
• distancia entre ejes 350 mm (con conexión inferior) - transferencia de calor 153 W.

Para productos de otros fabricantes, este parámetro puede diferir en una dirección u otra.

Los electrodomésticos de aluminio están diseñados para su uso como parte de sistemas de calefacción individuales.... Están hechos con un diseño simple pero atractivo, se distinguen por su alta transferencia de calor y funcionan a presiones de hasta 12-16 atm.No son adecuados para su instalación en sistemas de calefacción centralizados debido a la falta de resistencia al refrigerante agresivo y al golpe de ariete.

¿Está diseñando un sistema de calefacción para su propio hogar? Le recomendamos que compre baterías de aluminio para esto: proporcionarán calefacción de alta calidad con su tamaño mínimo.

Radiadores de placa de acero

Los radiadores de aluminio y bimetálicos tienen un diseño seccional. Por lo tanto, al usarlos, se acostumbra tener en cuenta la transferencia de calor de una sección. En el caso de radiadores de acero no separables, la transferencia de calor de todo el dispositivo se tiene en cuenta en determinadas dimensiones. Por ejemplo, la disipación de calor de un radiador de doble fila Kermi FTV-22 con una conexión inferior de 200 mm de alto y 1100 mm de ancho es de 1010 W. Si tomamos un radiador de panel de acero Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, entonces su transferencia de calor será de 1644 W.
Al calcular los radiadores de calefacción de una casa privada, es necesario registrar la potencia térmica calculada para cada habitación. En base a los datos obtenidos, se compra el equipo necesario. Al elegir radiadores de acero, preste atención a su fila: con las mismas dimensiones, los modelos de tres filas tienen una mayor transferencia de calor que sus homólogos de una sola fila.

Los radiadores de acero, tanto de panel como tubulares, se pueden usar en casas y apartamentos privados; pueden soportar presiones de hasta 10-15 atm y son resistentes a refrigerantes agresivos.

Radiadores de hierro fundido

La transferencia de calor de los radiadores de hierro fundido es de 120-150 W, dependiendo de la distancia entre los ejes. Para algunos modelos, esta cifra alcanza los 180 W e incluso más. Las baterías de hierro fundido pueden funcionar a una presión de refrigerante de hasta 10 bar, resistiendo bien la corrosión destructiva. Se utilizan tanto en casas particulares como en apartamentos (sin contar las nuevas construcciones, donde predominan los modelos de acero y bimetálicos).
Al elegir baterías de hierro fundido para calentar su propia casa, es necesario tener en cuenta la transferencia de calor de una sección; en función de esto, las baterías se compran con una u otra cantidad de secciones. Por ejemplo, para las baterías de hierro fundido MC-140-500 con una distancia de centro a centro de 500 mm, la transferencia de calor es de 175 W. La potencia de los modelos con una distancia entre ejes de 300 mm es de 120 W.

El hierro fundido es muy adecuado para la instalación en casas privadas, agradables con una larga vida útil, alta capacidad de calor y buena transferencia de calor. Pero debes tener en cuenta sus desventajas:

• peso pesado - 10 secciones con una distancia entre ejes de 500 mm pesan más de 70 kg;
• inconveniente en la instalación: este inconveniente se sigue sin problemas del anterior;
• alta inercia: contribuye a un calentamiento demasiado prolongado y a costes innecesarios de generación de calor.

A pesar de algunos inconvenientes, todavía tienen demanda.

Cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción de aluminio.

Los radiadores seccionales de aluminio se instalan en sistemas privados: en una cabaña o una casa de campo, o en un apartamento con calefacción individual (es decir, donde hay una caldera de pared o piso). Un radiador de aluminio es más sensible a la calidad del refrigerante. En un sistema de calefacción privado, podrá controlarlo.

Tenga en cuenta que el cálculo de un radiador seccional de aluminio depende de muchos factores. Por ejemplo, sobre el tipo de habitación, el tamaño del acristalamiento, la cantidad de ventanas en la habitación, la calidad del aislamiento de la habitación, los materiales con los que está construida la habitación y otros factores que afectan la pérdida de calor de la habitación.

Entonces, el cálculo de los radiadores de aluminio se realiza de acuerdo con:

• Volumen de la habitaciónÁrea multiplicada por la altura de los techos.
• Nivel de perdida de calorDepende del material con el que esté construida la casa, aislamiento térmico, número de ventanas, etc.);
• Número de ventanas y superficie total acristaladaTiene en cuenta la cantidad de ventanas de doble acristalamiento, el material del marco y el acristalamiento (cuanto más grande es, más pérdida de calor).Los marcos de madera pueden reducir las fugas de calor ya que la madera es un material menos conductor del calor que el aluminio.
• La temperatura ambiente requerida y la presencia de puertas interiores y exteriores.En ausencia de puertas, para obtener los parámetros de temperatura especificados, se requiere un mayor número de secciones en los radiadores. También se tiene en cuenta la temperatura ambiente deseada. Por ejemplo, la temperatura en el pasillo debe ser más alta que en el dormitorio, por lo tanto, la potencia de los dispositivos de calefacción debe ser diferente.
• La ubicación de la habitación en relación con los puntos cardinales.Donde las ventanas miran al sur o al norte. La región climática donde se ubica el edificio también afecta. Por ejemplo, calentar una casa en las regiones del norte requerirá radiadores más potentes.

La transferencia de calor óptima es de 1 kW por 10 m2, siempre que la altura del techo no supere los 3 metros. El nivel de transferencia de calor se puede encontrar en las características técnicas del radiador de calefacción. En este caso, es necesario tener en cuenta la pérdida de calor en la habitación. En un edificio de apartamentos, pueden ser de hasta 100 W / m2, en un edificio privado, hasta 75 W / m2. Resulta que para un apartamento, el radiador debe generar 1.1 kW por metro cuadrado, para una casa privada: 1.075 kW.

También se debe tener en cuenta el método de instalación. Si desea colocar un radiador en un nicho o cerrarlo con una pantalla (caja), la transferencia de calor disminuirá en un 30%. En consecuencia, es necesario aumentar el número de secciones.

Cálculo de área

Una tabla simple para calcular la potencia de un radiador para calentar una habitación de un área determinada.

¿Cómo se calcula la batería de calefacción por metro cuadrado de área calentada? Primero debe familiarizarse con los parámetros básicos que se tienen en cuenta en los cálculos, que incluyen:

• energía térmica para calentar 1 sq. m - 100 W;
• altura estándar del techo - 2,7 m;
• una pared exterior.

Según tales datos, la potencia térmica requerida para calentar una habitación con un área de 10 metros cuadrados. m es 1000 W. La potencia recibida se divide por la transferencia de calor de una sección; como resultado, obtenemos la cantidad requerida de secciones (o seleccionamos un radiador tubular o panel de acero adecuado).

Para las regiones más al sur y más frías del norte, se utilizan coeficientes adicionales, tanto crecientes como decrecientes, hablaremos más sobre ellos.

Cálculo simple

Tabla para calcular el número requerido de secciones según el área de la habitación climatizada y la capacidad de una sección.

Calcular el número de secciones del radiador con una calculadora da buenos resultados. Vamos a dar el ejemplo más simple para calentar una habitación con un área de 10 metros cuadrados. m: si la habitación no es angular y se instalan ventanas de doble acristalamiento, la potencia térmica requerida será de 1000 W... Si queremos instalar baterías de aluminio con una transferencia de calor de 180 W, necesitamos 6 secciones; solo dividimos la potencia recibida por la transferencia de calor de una sección.

En consecuencia, si compra radiadores con una transferencia de calor de una sección de 200 W, la cantidad de secciones será de 5 piezas. ¿La habitación tendrá techos altos de hasta 3,5 m? Entonces el número de secciones aumentará a 6 piezas. ¿Tiene la habitación dos paredes exteriores (habitación de esquina)? En este caso, debe agregar una sección más.

También debe tener en cuenta la reserva de energía térmica en caso de un invierno demasiado frío: es del 10-20% de la calculada.

Puede encontrar información sobre la transferencia de calor de las baterías a partir de los datos de su pasaporte. Por ejemplo, el cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción de aluminio se basa en el cálculo de la transferencia de calor de una sección. Lo mismo ocurre con los radiadores bimetálicos (y de hierro fundido, aunque no son separables). Cuando se usan radiadores de acero, se toma el poder de pasaporte de todo el dispositivo (dimos ejemplos arriba).

Cálculo preciso de dispositivos de calefacción.

La fórmula más precisa para la producción de calor requerida es la siguiente:

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

K1, K2… Kn - coeficientes que dependen de varias condiciones.

¿Qué condiciones afectan el clima interior? Para un cálculo preciso, se tienen en cuenta hasta 10 indicadores.

K1 es un indicador que depende del número de paredes externas, cuanto más la superficie está en contacto con el ambiente externo, mayor es la pérdida de energía térmica:

• con una pared exterior, el indicador es igual a uno;
• si hay dos paredes exteriores - 1,2;
• si tres paredes externas - 1.3;
• si las cuatro paredes son externas (es decir, edificio de una habitación) - 1.4.

K2 - tiene en cuenta la orientación del edificio: se cree que las habitaciones se calientan bien si están ubicadas en las direcciones sur y oeste, aquí K2 = 1.0, y viceversa, no es suficiente - cuando las ventanas miran al norte o este - K2 = 1,1. Se puede argumentar con esto: en la dirección este, la habitación todavía se calienta por la mañana, por lo que es más conveniente aplicar un coeficiente de 1.05.

K3 es un indicador de aislamiento de la pared exterior, según el material y el grado de aislamiento térmico:

• para paredes externas en dos ladrillos, así como cuando se usa aislamiento para paredes no aisladas, el indicador es igual a uno;
• para paredes no aisladas - K3 = 1,27;
• al aislar una vivienda sobre la base de cálculos de ingeniería térmica de acuerdo con SNiP - K3 = 0.85.

K4 es un coeficiente que tiene en cuenta las temperaturas más bajas de la estación fría para una región en particular:

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

K5: depende de la altura de la habitación desde el suelo hasta el techo. La altura estándar es h = 2,7 m con un indicador igual a uno. Si la altura de la habitación difiere de la estándar, se introduce un factor de corrección:

• 2,8-3,0 m - K5 = 1,05;
• 3,1-3,5 m - K5 = 1,1;
• 3,6-4,0 m - K5 = 1,15;
• más de 4 m - K5 = 1.2.

K6 es un indicador que tiene en cuenta la naturaleza de la habitación ubicada arriba. Los pisos de los edificios residenciales siempre están aislados, las habitaciones de arriba pueden calentarse o enfriarse, y esto inevitablemente afectará el microclima del espacio calculado:

• para un ático frío, y también si la habitación no se calienta desde arriba, el indicador será igual a uno;
• con un ático o techo calentado - K6 = 0.9;
• si una habitación con calefacción está ubicada en la parte superior - K6 = 0.8.

K7 es un indicador que tiene en cuenta el tipo de bloques de ventana. El diseño de la ventana tiene un efecto significativo sobre la pérdida de calor. En este caso, el valor del coeficiente K7 se determina de la siguiente manera:

• dado que las ventanas de madera con doble acristalamiento no protegen suficientemente la habitación, el indicador más alto es K7 = 1.27;
• las ventanas de doble acristalamiento tienen excelentes propiedades de protección contra la pérdida de calor, con una ventana de doble acristalamiento de una sola cámara de dos vidrios K7 es igual a uno;
• unidad de vidrio de cámara única mejorada con relleno de argón o unidad de vidrio doble, compuesta por tres vasos K7 = 0,85.

K8 es un coeficiente que depende del área de acristalamiento de las aberturas de las ventanas. La pérdida de calor depende del número y el área de las ventanas instaladas. La relación entre el área de las ventanas y el área de la habitación debe ajustarse de tal manera que el coeficiente tenga los valores más bajos. Dependiendo de la relación entre el área de las ventanas y el área de la habitación, se determina el indicador deseado:

• menos de 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: tiene en cuenta el diagrama de conexión del dispositivo. La disipación de calor depende del método de conexión de agua fría y caliente. Este factor debe tenerse en cuenta al instalar y determinar el área requerida de los dispositivos de calefacción. Teniendo en cuenta el esquema de conexión:

• con una disposición diagonal de tuberías, el agua caliente se suministra desde arriba, el flujo de retorno, desde abajo en el otro lado de la batería, y el indicador es igual a uno;
• al conectar el suministro y el retorno de un lado y de arriba y abajo de una sección K9 = 1.03;
• el apoyo de las tuberías en ambos lados implica tanto el suministro como el retorno desde abajo, mientras que el coeficiente K9 = 1,13;
• variante de conexión diagonal, cuando el suministro es desde abajo, regreso desde arriba K9 = 1.25;
• opción de conexión unilateral con alimentación inferior, retorno superior y conexión inferior unilateral K9 = 1,28.

K10 es un coeficiente que depende del grado de cobertura de los dispositivos con paneles decorativos. La apertura de los dispositivos para el libre intercambio de calor con el espacio de la habitación tiene no poca importancia, ya que la creación de barreras artificiales reduce la transferencia de calor de las baterías.

Las barreras existentes o creadas artificialmente pueden reducir significativamente la eficiencia de la batería debido al deterioro en el intercambio de calor con la habitación. Dependiendo de estas condiciones, el coeficiente es:

• cuando el radiador está abierto en la pared desde todos los lados 0.9;
• si el dispositivo está cubierto desde arriba por la unidad;
• cuando los radiadores están cubiertos en la parte superior del nicho de la pared 1.07;
• si el dispositivo está cubierto con un alféizar de ventana y un elemento decorativo 1.12;
• cuando los radiadores están completamente cubiertos con una carcasa decorativa 1.2.

Además, existen normas especiales para la ubicación de los dispositivos de calefacción que deben observarse. Es decir, la batería debe colocarse al menos en:

• 10 cm desde la parte inferior del alféizar de la ventana;
• 12 cm del suelo;
• 2 cm de la superficie de la pared exterior.

Sustituyendo todos los indicadores necesarios, puede obtener un valor bastante preciso de la potencia térmica requerida de la habitación. Al dividir los resultados obtenidos en los datos de pasaporte de la transferencia de calor de una sección del dispositivo seleccionado y redondear a un número entero, obtenemos el número de secciones requeridas. Ahora puede, sin temor a las consecuencias, seleccionar e instalar el equipo necesario con la salida de calor requerida.