Como calcular corretamente a potência e o número de seções do radiador de aquecimento

Aqui você descobrirá:

• Potência térmica de radiadores de aquecimento
• Radiadores bimetálicos
• Cálculo de área
• Cálculo simples
• Cálculo muito preciso

Projetar um sistema de aquecimento inclui uma etapa tão importante como calcular os radiadores de aquecimento por área usando uma calculadora ou manualmente. Isso ajuda a calcular o número de seções necessárias para aquecer uma sala específica. Uma variedade de parâmetros são tomados, indo desde a área das instalações e terminando com as características de isolamento. A exatidão dos cálculos dependerá de:

• uniformidade das salas de aquecimento;
• temperatura confortável nos quartos;
• falta de lugares frios na casa própria.

Vamos ver como os radiadores de aquecimento são calculados e o que é levado em consideração nos cálculos.

Potência térmica de radiadores de aquecimento

O cálculo dos radiadores de aquecimento para uma casa particular começa com a seleção dos próprios dispositivos. O sortimento para o consumidor inclui modelos de ferro fundido, aço, alumínio e bimetálicos que se diferenciam pela potência térmica (transferência de calor). Alguns deles aquecem melhor, e alguns são piores - aqui você deve se concentrar no número de seções e no tamanho das baterias. Vamos ver qual é a potência térmica dessas ou daquelas estruturas.

Radiadores bimetálicos

Os radiadores bimetálicos seccionais são feitos de dois componentes - aço e alumínio. Seu núcleo interno é feito de alta pressão, alta pressão, golpe de aríete e aço portador de calor agressivo.... Uma "capa" de alumínio é aplicada sobre o núcleo de aço por moldagem por injeção. É ela a responsável pela alta transferência de calor. Como resultado, obtemos um tipo de sanduíche que é resistente a quaisquer influências negativas e é caracterizado por uma saída de calor decente.
A transferência de calor dos radiadores bimetálicos depende da distância ao centro e do modelo específico escolhido. Por exemplo, os dispositivos da empresa Rifar possuem uma potência térmica de até 204 W com uma distância centro a centro de 500 mm. Modelos semelhantes, mas com distância ao centro de 350 mm, têm potência térmica de 136 W. Para pequenos radiadores com uma distância centro a centro de 200 mm, a transferência de calor é de 104 W.

A transferência de calor de radiadores bimetálicos de outros fabricantes pode diferir para baixo (em média 180-190 W com uma distância entre os eixos de 500 mm). Por exemplo, a capacidade máxima de aquecimento das baterias Global é 185 W por seção com uma distância centro a centro de 500 mm.

Radiadores de alumínio

A potência térmica dos dispositivos de alumínio praticamente não difere da transferência de calor dos modelos bimetálicos. Em média, é cerca de 180-190 W por seção com uma distância entre os eixos de 500 mm. O indicador máximo chega a 210 W, mas deve-se levar em consideração o alto custo desses modelos. Vamos fornecer dados mais precisos usando o Rifar como exemplo:

• distância central 350 mm - transferência de calor 139 W;
• distância central 500 mm - transferência de calor 183 W;
• distância central 350 mm (com conexão inferior) - transferência de calor 153 W.

Para produtos de outros fabricantes, este parâmetro pode diferir em uma direção ou outra.

Os aparelhos de alumínio são projetados para uso como parte de sistemas de aquecimento individuais... Eles são feitos em um design simples, mas atraente, são caracterizados pela alta transferência de calor e operam em pressões de até 12-16 atm.Eles não são adequados para instalação em sistemas de aquecimento centralizado devido à falta de resistência ao líquido refrigerante agressivo e ao golpe de aríete.

Você está projetando um sistema de aquecimento para sua própria casa? Aconselhamos a compra de baterias de alumínio para isso - elas fornecerão aquecimento de alta qualidade com seu tamanho mínimo.

Radiadores de placa de aço

Os radiadores de alumínio e bimetálicos têm um design seccional. Portanto, ao usá-los, é costume levar em consideração a transferência de calor de uma seção. No caso de radiadores de aço não separáveis, a transferência de calor de todo o dispositivo é levada em consideração em certas dimensões. Por exemplo, a dissipação de calor de um radiador Kermi FTV-22 de duas carreiras com uma conexão inferior de 200 mm de altura e 1100 mm de largura é de 1010 W. Se pegarmos um radiador de aço de painel Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, sua transferência de calor será de 1644 W.
Ao calcular os radiadores de aquecimento de uma casa particular, é necessário registrar a potência térmica calculada para cada cômodo. Com base nos dados obtidos, é adquirido o equipamento necessário. Ao escolher radiadores de aço, preste atenção à sua linha - com as mesmas dimensões, os modelos de três fileiras têm maior transferência de calor do que seus homólogos de uma fileira.

Os radiadores de aço, tanto de painel como tubulares, podem ser usados ​​em casas e apartamentos particulares - eles podem suportar pressões de até 10-15 atm e são resistentes a refrigerantes agressivos.

Radiadores de ferro fundido

A transferência de calor dos radiadores de ferro fundido é de 120-150 W, dependendo da distância entre os eixos. Para alguns modelos, esse número chega a 180 W e ainda mais. Baterias de ferro fundido podem operar a uma pressão de refrigeração de até 10 bar, resistindo bem à corrosão destrutiva. São utilizados tanto em residências particulares como em apartamentos (sem contar os edifícios novos, onde prevalecem os modelos em aço e bimetálicos).
Ao escolher baterias de ferro fundido para aquecimento de sua própria casa, é necessário levar em consideração a transferência de calor de uma seção - com base nisso, as baterias são adquiridas com uma ou outra série de seções. Por exemplo, para baterias de ferro fundido MC-140-500 com uma distância de centro a centro de 500 mm, a transferência de calor é 175 W. A potência dos modelos com distância ao centro de 300 mm é de 120 W.

Os ferros fundidos são adequados para instalação em residências particulares, agradando com uma longa vida útil, alta capacidade calorífica e boa transferência de calor. Mas você precisa levar em consideração as desvantagens deles:

• peso pesado - 10 seções com uma distância central de 500 mm pesam mais de 70 kg;
• inconveniência na instalação - esta desvantagem segue suavemente a anterior;
• alta inércia - contribui para um aquecimento muito longo e custos desnecessários de geração de calor.

Apesar de algumas desvantagens, eles ainda são procurados.

Cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento de alumínio

Os radiadores seccionais de alumínio são instalados em sistemas privados: em uma casa de campo ou casa de campo, ou em um apartamento com aquecimento individual (ou seja, onde houver uma caldeira de parede ou piso). Um radiador de alumínio é mais sensível à qualidade do refrigerante. Em um sistema de aquecimento privado, você poderá controlá-lo.

Observe que o cálculo de um radiador seccional de alumínio depende de muitos fatores. Por exemplo, no tipo de divisão, a dimensão dos vidros, o número de janelas da divisão, a qualidade do isolamento da divisão, os materiais de construção da divisão e outros factores que afectam a perda de calor da divisão.

Assim, o cálculo dos radiadores de alumínio é feito de acordo com:

• Volume da salaÁrea multiplicada pela altura dos tetos.
• Nível de perda de calorDepende do material de construção da casa, do isolamento térmico, do número de janelas, etc.);
• Número de janelas e área total de vidrosTem em consideração o número de vidros duplos, o material da moldura, bem como o envidraçamento (quanto maior, maior a perda de calor).As molduras de madeira podem reduzir o vazamento de calor, pois a madeira é um material menos condutor de calor do que o alumínio.
• A temperatura ambiente necessária e a presença de portas interiores e exteriores.Na ausência de portas, para obter os parâmetros de temperatura especificados, é necessário um maior número de seções nos radiadores. A temperatura ambiente desejada também é levada em consideração. Por exemplo, a temperatura no corredor deve ser mais alta do que no quarto, portanto, a potência dos dispositivos de aquecimento deve ser diferente.
• A localização da sala em relação aos pontos cardeaisOnde as janelas estão viradas para o sul ou norte. A região climática onde o edifício está localizado também afeta. Por exemplo, aquecer uma casa nas regiões do norte exigirá radiadores mais potentes.

A transferência de calor ideal é de 1 kW por 10 m2, desde que a altura do teto não exceda 3 metros. O nível de transferência de calor pode ser encontrado nas características técnicas do radiador de aquecimento. Neste caso, é necessário levar em consideração a perda de calor no ambiente. Em um prédio de apartamentos, eles podem ser de até 100 W / m2, em um prédio privado - até 75 W / m2. Acontece que, para um apartamento, o radiador deve gerar 1,1 kW por metro quadrado, para uma casa particular - 1,075 kW.

O método de instalação também deve ser levado em consideração. Se você quiser colocar um radiador em um nicho ou fechá-lo com uma tela (caixa), a transferência de calor diminuirá em 30%. Assim, é necessário aumentar o número de seções.

Cálculo de área

Uma tabela simples para calcular a potência de um radiador para aquecer uma sala de uma determinada área.

Como a bateria de aquecimento é calculada por metro quadrado de área aquecida? Primeiro você precisa se familiarizar com os parâmetros básicos levados em consideração nos cálculos, que incluem:

• energia térmica para aquecimento 1 sq. m - 100 W;
• altura padrão do teto - 2,7 m;
• uma parede externa.

Com base nesses dados, a energia térmica necessária para aquecer uma sala com uma área de 10 sq. m é 1000 W. A potência recebida é dividida pela transferência de calor de uma seção - como resultado, obtemos o número necessário de seções (ou selecionamos um painel de aço ou radiador tubular adequado).

Para as regiões mais ao sul e mais frias do norte, são usados ​​coeficientes adicionais, tanto crescentes como decrescentes - falaremos sobre eles mais adiante.

Cálculo simples

Tabela para calcular o número necessário de seções em função da área da sala aquecida e da capacidade de uma seção.

Calcular o número de seções do radiador usando uma calculadora dá bons resultados. Vamos dar o exemplo mais simples de aquecimento de uma sala com uma área de 10 sq. m - se a sala não for angular e houver janelas com vidros duplos instalados, a energia térmica necessária será de 1000 W... Se quisermos instalar baterias de alumínio com transferência de calor de 180 W, precisamos de 6 seções - apenas dividimos a potência recebida pela transferência de calor de uma seção.

Conseqüentemente, se você comprar radiadores com transferência de calor de uma seção de 200 W, o número de seções será de 5 unidades. A sala terá tetos altos de até 3,5 m? Então, o número de seções aumentará para 6 peças. A sala tem duas paredes externas (sala de canto)? Neste caso, você precisa adicionar mais uma seção.

Você também precisa levar em consideração a reserva de energia térmica no caso de um inverno muito frio - é 10-20% do calculado.

Você pode encontrar informações sobre a transferência de calor das baterias nos dados do passaporte. Por exemplo, o cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento de alumínio é baseado no cálculo da transferência de calor de uma seção. O mesmo se aplica aos radiadores bimetálicos (e ferro fundido, embora sejam indissociáveis). Ao usar radiadores de aço, a potência do passaporte de todo o dispositivo é obtida (demos os exemplos acima).

Cálculo preciso de dispositivos de aquecimento

A fórmula mais precisa para a produção de calor necessária é a seguinte:

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

K1, K2… Kn - coeficientes dependendo de várias condições.

Que condições afetam o clima interno? Para um cálculo preciso, até 10 indicadores são levados em consideração.

K1 é um indicador que depende do número de paredes externas, quanto mais a superfície estiver em contato com o ambiente externo, maior será a perda de energia térmica:

• com uma parede externa, o indicador é igual a um;
• se houver duas paredes externas - 1,2;
• se houver três paredes externas - 1,3;
• se todas as quatro paredes forem externas (ou seja, um prédio de um cômodo) - 1.4.

K2 - leva em consideração a orientação do edifício: acredita-se que os quartos aquecem bem se estiverem localizados nas direções sul e oeste, aqui K2 = 1,0, e vice-versa, não é suficiente - quando as janelas estão voltadas para o norte ou leste - K2 = 1,1. Pode-se contestar: na direção leste, a sala ainda aquece pela manhã, por isso é mais conveniente aplicar um coeficiente de 1,05.

K3 é um indicador de isolamento de parede externa, dependendo do material e do grau de isolamento térmico:

• para paredes externas em dois tijolos, bem como no caso de isolação para paredes não isoladas, o indicador é igual a um;
• para paredes não isoladas - K3 = 1,27;
• ao isolar uma habitação com base em cálculos de engenharia térmica de acordo com SNiP - K3 = 0,85.

K4 é um coeficiente que leva em consideração as temperaturas mais baixas da estação fria para uma determinada região:

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

K5 - depende da altura da sala do chão ao teto. A altura padrão é h = 2,7 m com um indicador igual a um. Se a altura da sala for diferente do padrão, um fator de correção é introduzido:

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

K6 é um indicador que leva em consideração a natureza da sala localizada acima. Os pisos dos edifícios residenciais são sempre isolados, os cômodos acima podem ser aquecidos ou frios, e isso inevitavelmente afetará o microclima do espaço calculado:

• para um sótão frio, e também se o quarto não for aquecido por cima, o indicador será igual a um;
• com sótão ou telhado aquecido - K6 = 0,9;
• se uma sala aquecida estiver localizada no topo - K6 = 0,8.

K7 é um indicador que leva em consideração o tipo de blocos de janela. O design da janela tem um efeito significativo na perda de calor. Neste caso, o valor do coeficiente K7 é determinado da seguinte forma:

• uma vez que as janelas de madeira com vidros duplos não protegem suficientemente a divisão, o indicador mais elevado é K7 = 1,27;
• as janelas de vidros duplos apresentam excelentes propriedades de proteção contra perdas de calor, sendo que uma janela de vidro duplo de câmara única de dois vidros K7 é igual a um;
• unidade de vidro de câmara única aprimorada com enchimento de argônio ou unidade de vidro duplo, composta por três vidros K7 = 0,85.

K8 é um coeficiente que depende da área de envidraçamento das aberturas das janelas. A perda de calor depende do número e da área das janelas instaladas. A relação entre a área das janelas e a área da sala deve ser ajustada de forma que o coeficiente tenha os valores mais baixos. Dependendo da proporção da área das janelas para a área da sala, o indicador desejado é determinado:

• 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 - leva em consideração o diagrama de conexão do dispositivo. A dissipação de calor depende do método de conexão de água quente e fria. Este fator deve ser levado em consideração ao instalar e determinar a área necessária dos dispositivos de aquecimento. Levando em consideração o diagrama de conexão:

• com uma disposição diagonal de tubos, a água quente é fornecida de cima, o fluxo de retorno é de baixo para o outro lado da bateria, e o indicador é igual a um;
• ao conectar a alimentação e retorno de um lado e de cima e de baixo uma seção K9 = 1,03;
• o encosto de tubos em ambos os lados implica fornecimento e retorno de baixo, enquanto o coeficiente K9 = 1,13;
• variante de conexão diagonal, quando a alimentação é de baixo, retorno de cima K9 = 1,25;
• opção de conexão unilateral com alimentação inferior, retorno superior e conexão inferior unilateral K9 = 1,28.

K10 é um coeficiente que depende do grau de cobertura dos dispositivos com painéis decorativos. A abertura dos dispositivos para a livre troca de calor com o espaço da sala não é de pouca importância, uma vez que a criação de barreiras artificiais reduz a transferência de calor das baterias.

Barreiras existentes ou criadas artificialmente podem reduzir significativamente a eficiência da bateria devido à deterioração na troca de calor com o ambiente. Dependendo dessas condições, o coeficiente é:

• quando o radiador está aberto na parede por todos os lados 0,9;
• se o dispositivo for coberto por cima pela unidade;
• quando os radiadores são cobertos no topo do nicho da parede 1.07;
• se o dispositivo for coberto com peitoril de janela e elemento decorativo 1.12;
• quando os radiadores estão completamente cobertos por um invólucro decorativo 1.2.

Além disso, existem normas especiais para a localização de dispositivos de aquecimento que devem ser observados. Ou seja, a bateria deve ser colocada pelo menos em:

• 10 cm da parte inferior do peitoril da janela;
• 12 cm do chão;
• 2 cm da superfície da parede externa.

Substituindo todos os indicadores necessários, você pode obter um valor bastante preciso da saída de calor necessária da sala. Dividindo os resultados obtidos nos dados do passaporte da transferência de calor de uma seção do dispositivo selecionado e arredondando para um número inteiro, obtemos o número de seções necessárias. Agora você pode, sem medo das consequências, selecionar e instalar o equipamento necessário com a saída de calor necessária.