Izračun ogrevalnih radiatorjev: kako izračunati potrebno število in moč baterij

Dobro zasnovan ogrevalni sistem bo zagotovil stanovanje z zahtevano temperaturo in vse sobe bodo udobne v vsakem vremenu.Toda za prenos toplote v zračni prostor stanovanjskih prostorov morate vedeti potrebno število baterij, kajne?

To bo pomagal ugotoviti izračun ogrevalnih radiatorjev, ki temelji na izračunih toplotne moči, potrebne za nameščene grelne naprave.

Ali še niste delali takšnih izračunov in se bojite napak? Pomagali vam bomo razumeti formule - članek obravnava podroben algoritem izračuna in analizira vrednosti posameznih koeficientov, uporabljenih v procesu izračuna.

Da bi vam olajšali razumevanje zapletenosti izračuna, smo izbrali tematsko fotografsko gradivo in uporabne videoposnetke, ki pojasnjujejo načelo izračuna moči grelnih naprav.

Poenostavljen izračun nadomestila toplotnih izgub

Vsi izračuni temeljijo na določenih načelih. Izračuni potrebne toplotne moči baterij temeljijo na razumevanju, da morajo dobro delujoče ogrevalne naprave v celoti nadomestiti toplotne izgube, ki nastanejo med njihovim delovanjem zaradi značilnosti ogrevanih prostorov.

Za dnevne sobe, ki se nahajajo v dobro izolirani hiši, ki se nahaja v zmernem podnebnem pasu, je v nekaterih primerih primeren poenostavljen izračun nadomestila za uhajanje toplote.

Za takšne prostore izračuni temeljijo na standardni moči 41 W, ki je potrebna za ogrevanje 1 kubičnega metra. bivalni prostor.

Da bi bila toplotna energija, ki jo oddajajo kurilne naprave, usmerjena prav v ogrevanje prostorov, je potrebna izolacija sten, podstrešij, oken in tal.

Formula za določitev toplotne moči radiatorjev, potrebne za vzdrževanje optimalnih bivalnih pogojev v prostoru, je naslednja:

Q = 41 x V,

Kje V – prostornina ogrevanega prostora v kubičnih metrih.

Dobljeni štirimestni rezultat lahko izrazimo v kilovatih in ga zmanjšamo s stopnjo 1 kW = 1000 W.

Podrobna formula za izračun toplotne moči

Pri podrobnem izračunu števila in velikosti grelnih radiatorjev je običajno izhajati iz relativne moči 100 W, potrebne za normalno ogrevanje 1 m² določene standardne sobe.

Formula za določitev toplotne moči, potrebne za grelne naprave, je naslednja:

Q = (100 x S) x R x K x U x T x V x Š x G x X x Y x Z

Faktor S v izračunih nič drugega kot površina ogrevanega prostora, izražena v kvadratnih metrih.

Preostale črke so različni korekcijski faktorji, brez katerih bo izračun omejen.

Glavna stvar pri toplotnih izračunih je, da se spomnite besede "toplota ne zlomi kosti" in se ne bojite narediti velike napake.

Toda tudi dodatni parametri oblikovanja ne morejo vedno odražati vseh posebnosti določene sobe. Če ste v dvomih glede izračunov, je priporočljivo dati prednost kazalnikom z velikimi vrednostmi.

Nato je lažje znižati temperaturo radiatorjev z uporabo naprave za nadzor temperaturekot da zamrznejo, ko je njihova toplotna moč nezadostna.

Nato je podrobno obravnavan vsak od koeficientov, vključenih v formulo za izračun toplotne moči baterij.

Na koncu članka so podane informacije o značilnostih zložljivih radiatorjev iz različnih materialov, na podlagi osnovnega izračuna pa je obravnavan postopek za izračun potrebnega števila odsekov in samih baterij.

Orientacija prostorov glede na kardinalne smeri

In v najhladnejših dneh energija sonca še vedno vpliva na toplotno ravnovesje v domu.

Koeficient "R" formule za izračun toplotne moči je odvisen od orientacije prostorov v eno ali drugo smer.

1. Soba z oknom proti jugu - R = 1,0. V dnevnih urah bo prejel največjo dodatno zunanjo toploto v primerjavi z drugimi prostori. Ta usmeritev je vzeta kot osnovna, dodatni parameter pa je v tem primeru minimalen.
2. Okno gleda na zahod - R = 1,0 oz R = 1,05 (za območja s kratkimi zimskimi dnevi). Ta soba bo imela tudi čas, da prejme svoj del sončne svetlobe. Čeprav bo sonce tja pogledalo pozno popoldne, je lega takšne sobe vseeno ugodnejša od vzhodne in severne.
3. Prostor je orientiran na vzhod - R=1,1. Vzhajajoča zimska svetilka verjetno ne bo imela časa za pravilno ogrevanje takšne sobe od zunaj. Moč baterije bo zahtevala dodatne vate. Skladno s tem k izračunu dodamo pomemben popravek v višini 10 %.
4. Zunaj okna je samo sever - R = 1,1 oz R = 1,15 (prebivalec severnih zemljepisnih širin se ne bo zmotil, če bo vzel dodatnih 15%). Pozimi takšna soba sploh ne vidi neposredne sončne svetlobe. Zato je priporočljivo prilagoditi izračune zahtevane toplotne moči radiatorjev za 10 % navzgor.

Če na območju vašega bivanja prevladujejo vetrovi določene smeri, je za prostore z zavetrno stranjo priporočljivo povečati R do 20 % glede na moč udarca (x1,1÷1,2), za prostore s stenami pa vzporedno s hladnimi tokovi dvignite vrednost R za 10 % (x1,1).

Prostori z okni, obrnjenimi proti severu in vzhodu, pa tudi prostori na vetrovni strani bodo zahtevali močnejše ogrevanje

Upoštevanje vpliva zunanjih sten

Poleg stene, v katero je vgrajeno okno ali okna, imajo lahko stik z zunanjim mrazom tudi druge stene prostora.

Zunanje stene prostora določajo koeficient "K" formule za izračun toplotne moči radiatorjev:

• Tipičen primer je prisotnost ene ulične stene v bližini sobe. Tukaj je vse preprosto s koeficientom - K = 1,0.
• Dve zunanji steni bosta potrebovali 20% več toplote za ogrevanje prostora - K = 1,2.
• Vsaka naslednja zunanja stena v izračune doda 10 % zahtevanega prenosa toplote. Za tri ulične stene - K = 1,3.
• Prisotnost štirih zunanjih sten v sobi doda tudi 10% - K = 1,4.

Glede na značilnosti prostora, za katerega se izvaja izračun, je treba vzeti ustrezen koeficient.

Odvisnost radiatorjev od toplotne izolacije

Pravilno in zanesljivo izolirano ohišje pred zimskim mrazom vam omogoča, da znatno zmanjšate proračun za ogrevanje notranjega prostora.

Stopnja izolacije uličnih sten je odvisna od koeficienta "U", ki zmanjša ali poveča izračunano toplotno moč ogrevalnih naprav:

• U=1,0 - za standardne zunanje stene.
• U = 0,85 - če je bila izolacija uličnih zidov izvedena po posebnem izračunu.
• U = 1,27 - če zunanje stene niso dovolj hladno odporne.

Stene iz podnebju primernih materialov in debeline veljajo za standardne. In tudi zmanjšane debeline, vendar z ometano zunanjo površino ali s površino zunanja toplotna izolacija.

Če območje sobe dopušča, potem lahko naredite izolacija sten z notranje strani. In vedno obstaja način za zaščito sten pred zunanjim mrazom.

Dobro izolirana kotna soba po posebnih izračunih bo zagotovila pomemben odstotek prihranka pri stroških ogrevanja za celotno bivalno površino stanovanja

Podnebje je pomemben dejavnik v aritmetiki

Različna podnebna območja imajo različne najnižje zunanje temperature.

Pri izračunu moči prenosa toplote radiatorjev je predviden koeficient "T", ki upošteva temperaturne razlike.

Razmislimo o vrednosti tega koeficienta za različne podnebne razmere:

• T=1,0 do -20 °C.
• T=0,9 za zime z zmrzaljo do -15 °C
• T=0,7 – do -10 °C.
• T=1,1 za zmrzal do -25 °C,
• T=1,3 – do -35 °C,
• T=1,5 – pod -35 °C.

Kot je razvidno iz zgornjega seznama, se zimsko vreme do -20 °C šteje za normalno. Za območja s tako najmanjšim mrazom se vzame vrednost 1.

Za toplejše regije bo ta faktor izračuna znižal skupni rezultat izračuna. Toda za območja z ostrim podnebjem se bo količina toplotne energije, ki jo potrebujejo grelne naprave, povečala.

Značilnosti izračuna visokih prostorov

Jasno je, da bo od dveh prostorov z enako površino tisti z višjim stropom potreboval več toplote. Koeficient "H" pomaga pri izračunu toplotne moči upoštevati popravek prostornine ogrevanega prostora.

Na začetku članka je bilo omenjeno nekaj regulativnih premis. Za to se šteje soba s stropom 2,7 metra ali manj. Zanj vzemite vrednost koeficienta, ki je enaka 1.

Razmislimo o odvisnosti koeficienta H od višine stropov:

• H=1,0 - za strope višine 2,7 metra.
• H = 1,05 - za prostore do 3 metre višine.
• H = 1,1 - za sobo s stropom do 3,5 metra.
• H = 1,15 – do 4 metre.
• H = 1,2 - potreba po toploti za višji prostor.

Kot lahko vidite, je treba za sobe z visokimi stropi k izračunu dodati 5% za vsakih pol metra višine, začenši s 3,5 m.

Po zakonu narave topel segret zrak hiti navzgor. Za mešanje celotne prostornine bodo morale grelne naprave trdo delati.

Pri enaki površini prostorov lahko večja soba zahteva dodatno število radiatorjev, priključenih na ogrevalni sistem

Oblikovalska vloga stropa in tal

Zmanjšanje toplotne moči baterij ni le dobro izolirane zunanje stene. Strop v stiku s toplim prostorom omogoča tudi minimalne izgube pri ogrevanju prostora.

Koeficient "W" v formuli za izračun je ravno zato, da zagotovi to:

• W=1,0 - če je zgoraj na primer neogrevano, neizolirano podstrešje.
• W=0,9 - za neogrevano, a izolirano podstrešje ali drug izoliran prostor zgoraj.
• W=0,8 - če je prostor v nadstropju ogrevan.

Indikator W lahko nastavite navzgor za prostore v prvem nadstropju, če se nahajajo v tleh, nad neogrevano kletjo ali kletnim prostorom. Potem bodo številke naslednje: tla so izolirana +20% (x1,2); tla niso izolirana +40% (x1,4).

Kakovost okvirjev je ključ do topline

Okna so bila včasih šibka točka pri toplotni izolaciji bivalnega prostora. Sodobni okvirji z okni z dvojno zasteklitvijo so znatno izboljšali zaščito prostorov pred uličnim mrazom.

Stopnjo kakovosti okna v formuli za izračun toplotne moči opisuje koeficient »G«.

Izračun temelji na standardnem okvirju z enokomornim oknom z dvojno zasteklitvijo, katerega koeficient je enak 1.

Razmislimo o drugih možnostih uporabe koeficienta:

• G=1,0 - okvir z enokomornimi okni z dvojno zasteklitvijo.
• G=0,85 - če je okvir opremljen z dvo- ali trikomornim oknom z dvojno zasteklitvijo.
• G = 1,27 - če ima okno star lesen okvir.

Torej, če ima hiša stare okvirje, bodo toplotne izgube znatne. Zato bodo potrebne močnejše baterije. V idealnem primeru je takšne okvirje priporočljivo zamenjati, ker so to dodatni stroški ogrevanja.

Velikost okna je pomembna

Po logiki lahko trdimo, da več kot je oken v prostoru in širši kot je njihov pogled, bolj občutljivo je uhajanje toplote skozi njih. To odraža faktor "X" v formuli za izračun toplotne moči, potrebne za baterije.

V prostoru z velikimi okni morajo imeti radiatorji več odsekov, ki ustrezajo velikosti in kakovosti okvirjev

Norma je rezultat deljenja površine okenskih odprtin s površino prostora, ki je enaka 0,2 do 0,3.

Tu so glavne vrednosti koeficienta X za različne situacije:

• X = 1,0 - v razmerju od 0,2 do 0,3.
• X = 0,9 - za razmerje površin od 0,1 do 0,2.
• X = 0,8 - z razmerjem do 0,1.
• X = 1,1 - če je razmerje površin od 0,3 do 0,4.
• X = 1,2 - ko je od 0,4 do 0,5.

Če posnetki okenskih odprtin (na primer v prostorih s panoramskimi okni) presegajo predlagana razmerja, je smiselno dodati še 10% vrednosti X, ko se razmerje površin poveča za 0,1.

Vrata v sobi, ki se pozimi redno uporabljajo za dostop do odprtega balkona ali lože, sama prilagodijo toplotno bilanco.Za takšno sobo bi bilo pravilno povečati X še za 30% (x1,3).

Izgube toplotne energije lahko enostavno nadomestimo s kompaktno namestitvijo vodnega ali električnega konvektorja pod balkonski vhod.

Vpliv zaprte baterije

Seveda bo toploto bolje oddajal radiator, ki bo manj obdan z raznimi umetnimi in naravnimi ovirami. V tem primeru je bila formula za izračun njegove toplotne moči razširjena zaradi koeficienta "Y", ki upošteva pogoje delovanja baterije.

Najpogostejša lokacija ogrevalnih naprav je pod okensko polico. V tem položaju je vrednost koeficienta 1.

Razmislimo o tipičnih situacijah za postavitev radiatorjev:

• Y=1,0 - tik pod okensko polico.
• Y = 0,9 - če se baterija nenadoma izkaže, da je popolnoma odprta z vseh strani.
• Y = 1,07 - ko je radiator zakrit z vodoravno projekcijo stene
• Y = 1,12 - če je baterija pod okensko polico pokrita s sprednjim ohišjem.
• Y=1,2 - ko je kurilna naprava blokirana z vseh strani.

Spuščene dolge zatemnitvene zavese povzročajo tudi hladnejši prostor.

Sodobna zasnova ogrevalnih radiatorjev omogoča njihovo uporabo brez kakršnih koli dekorativnih oblog - s čimer je zagotovljen maksimalen prenos toplote.

Učinkovitost povezave radiatorjev

Učinkovitost njegovega delovanja je neposredno odvisna od načina priključitve radiatorja na ožičenje notranjega ogrevanja. Lastniki stanovanj pogosto žrtvujejo ta indikator zaradi lepote sobe. Formula za izračun potrebne toplotne moči vse to upošteva preko koeficienta »Z«.

Tukaj so vrednosti tega indikatorja za različne situacije:

• Z=1,0 - priključitev radiatorja na splošni tokokrog ogrevalnega sistema z "diagonalno" metodo, ki je najbolj upravičena.
• Z = 1,03 - druga, najpogostejša zaradi kratke dolžine obloge, je možnost povezovanja "s strani".
• Z = 1,13 - tretja metoda je "od spodaj na obeh straneh". Zaradi plastičnih cevi se je kljub precej manjšemu izkoristku hitro uveljavil v novogradnjah.
• Z = 1,28 - druga, zelo neučinkovita metoda "od spodaj na eni strani". Upoštevati ga je treba le zato, ker so nekateri modeli radiatorjev opremljeni z že pripravljenimi enotami z dovodnimi in povratnimi cevmi, povezanimi na eno točko.

Zračniki, nameščeni v njih, bodo pripomogli k povečanju učinkovitosti grelnih naprav, kar bo sistem takoj rešilo pred "prezračevanjem".

Preden skrijete ogrevalne cevi v tla z uporabo neučinkovitih baterijskih povezav, se je vredno spomniti na stene in strop

Načelo delovanja katere koli naprave za ogrevanje vode temelji na fizikalnih lastnostih vroče tekočine, da se dvigne navzgor in po ohlajanju premakne navzdol.

Zato je zelo priporočljivo, da ne uporabljate priključkov ogrevalnega sistema na radiatorje, pri katerih je dovodna cev spodaj in povratna cev zgoraj.

Praktični primer izračuna toplotne moči

Začetni podatki:

1. Kotna soba brez balkona v drugem nadstropju dvonadstropne ometane hiše v brezvetrju Zahodne Sibirije.
2. Dolžina prostora 5,30 m X širina 4,30 m = površina 22,79 m2.
3. Širina okna 1,30 m X višina 1,70 m = površina 2,21 m2.
4. Višina prostora = 2,95 m.

Zaporedje izračuna:

Spodaj je opis izračuna števila odsekov radiatorjev in potrebnega števila baterij. Temelji na dobljenih rezultatih toplotne moči ob upoštevanju dimenzij predlaganih mest vgradnje ogrevalnih naprav.

Ne glede na rezultate je priporočljivo, da v kotnih prostorih z radiatorji opremite ne le niše okenskih polic. Baterije je treba namestiti v bližini "slepih" zunanjih sten ali v bližini vogalov, ki so pod vplivom uličnega mraza najbolj izpostavljeni zmrzovanju.

Specifična toplotna moč baterijskih odsekov

Še pred izvedbo splošnega izračuna potrebnega prenosa toplote ogrevalnih naprav se je treba odločiti, iz katerega materiala bodo v prostorih nameščene zložljive baterije.

Izbira mora temeljiti na značilnostih ogrevalnega sistema (notranji tlak, temperatura hladilne tekočine). Ob tem ne pozabite na zelo različne stroške kupljenih izdelkov.

O tem, kako pravilno izračunati potrebno število različnih baterij za ogrevanje, bomo razpravljali še naprej.

Pri temperaturi hladilne tekočine 70 °C imajo standardni 500 mm odseki radiatorjev iz različnih materialov neenako specifično toplotno moč "q".

1. Lito železo - q = 160 Watt (specifična moč ene litoželezne sekcije). Radiatorji iz te kovine primeren za vsak ogrevalni sistem.
2. Jeklo - q = 85 W. Jeklo cevni radiatorji lahko deluje v najtežjih delovnih pogojih. Njihovi deli so lepi v svojem kovinskem sijaju, vendar imajo najmanjšo toplotno moč.
3. Aluminij - q = 200 W. Lahek, estetski aluminijasti radiatorji je treba namestiti samo v avtonomne ogrevalne sisteme, v katerih je tlak manjši od 7 atmosfer. Toda njihovi deli nimajo enakega v smislu prenosa toplote.
4. Bimetal - q = 180 vatov. Drobovje bimetalni radiatorji iz jekla, površina za odvajanje toplote pa iz aluminija. Te baterije bodo vzdržale vse pogoje tlaka in temperature. Tudi specifična toplotna moč bimetalnih profilov je visoka.

Navedene vrednosti q so precej poljubne in se uporabljajo za predhodne izračune. Natančnejše številke so v potnih listih kupljenih grelnih naprav.

Izračun števila odsekov radiatorjev

Zložljivi radiatorji iz katerega koli materiala so dobri, ker lahko za doseganje njihove izračunane toplotne moči dodate ali odštejete posamezne odseke.

Za določitev potrebnega števila "N" baterijskih odsekov iz izbranega materiala sledite formuli:

N=Q/q,

Kje:

• Q = predhodno izračunana potrebna toplotna moč naprav za ogrevanje prostora,
• q = specifična toplotna moč ločenega dela baterij, predlaganih za namestitev.

Po izračunu skupnega potrebnega števila odsekov radiatorjev v prostoru morate razumeti, koliko baterij je treba namestiti. Ta izračun temelji na primerjavi dimenzij predlaganih lokacij montaža ogrevalnih naprav in velikosti baterij ob upoštevanju povezav.

Elementi akumulatorja so povezani z nastavki z večsmernimi zunanjimi navoji s pomočjo radiatorskega ključa, hkrati pa so na spojih nameščena tesnila.

Za predhodne izračune se lahko oborožite s podatki o širini odsekov različnih radiatorjev:

• lito železo = 93 mm,
• aluminij = 80 mm,
• bimetalni = 82 mm.

Pri izdelavi zložljivih radiatorjev iz jeklenih cevi proizvajalci ne upoštevajo določenih standardov. Če želite namestiti takšne baterije, morate k vprašanju pristopiti individualno.

Za izračun števila odsekov lahko uporabite tudi naš brezplačni spletni kalkulator:

Povečana učinkovitost prenosa toplote

Ko radiator segreje notranji zrak prostora, pride tudi do intenzivnega segrevanja zunanje stene v predelu za radiatorjem.To vodi do dodatnih neupravičenih toplotnih izgub.

Za povečanje učinkovitosti prenosa toplote iz radiatorja je predlagano, da grelno napravo ogradite od zunanje stene s toplotno odbojnim zaslonom.

Trg ponuja veliko sodobnih izolacijskih materialov s toplotno odbijajočo površino folije. Folija ščiti topel zrak, ki ga ogreva baterija, pred stikom s hladno steno in ga usmerja v notranjost prostora.

Za pravilno delovanje morajo meje nameščenega reflektorja presegati dimenzije radiatorja in štrleti 2-3 cm na vsako stran. Reža med grelno napravo in toplotno zaščitno površino mora biti 3-5 cm.

Za izdelavo toplotno odbojnega zaslona lahko priporočamo izospan, penofol, alufom. Iz kupljenega zvitka izrežemo pravokotnik zahtevanih dimenzij in ga pritrdimo na steno na mesto namestitve radiatorja.

Zaslon, ki odbija toploto grelne naprave, je najbolje pritrditi na steno s silikonskim lepilom ali tekočimi žeblji

Priporočljivo je, da izolacijsko ploščo ločite od zunanje stene z majhno zračno režo, na primer s tanko plastično mrežo.

Če je reflektor spojen iz več delov izolacijskega materiala, morajo biti spoji na strani folije zalepljeni z metaliziranim lepilnim trakom.

Zaključki in uporaben video na to temo

Kratki filmi bodo predstavili praktično uporabo nekaterih inženirskih nasvetov v vsakdanjem življenju. V naslednjem videu si lahko ogledate praktičen primer izračuna radiatorjev za ogrevanje:

Spreminjanje števila odsekov radiatorjev je obravnavano v tem videu:

Naslednji videoposnetek vam bo povedal, kako namestiti reflektor pod baterijo:

Pridobljene veščine izračuna toplotne moči različnih vrst grelnih radiatorjev bodo domačemu obrtniku pomagale pri kompetentnem načrtovanju ogrevalnega sistema. In gospodinje bodo lahko preverile pravilnost postopka namestitve baterije s strani strokovnjakov tretjih oseb.

Ali ste samostojno izračunali moč ogrevalnih baterij za vaš dom? Ali pa ste naleteli na težave zaradi vgradnje grelnih naprav majhne moči? Povejte našim bralcem o svoji izkušnji - spodaj pustite komentarje.