Расчет секций радиаторов отопления по площади: Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

Калькулятор онлайн расчета секций радиаторов отопления по площади дома и квартиры

Как рассчитывается мощность системы отопления

Схематически работу онлайн калькулятора расчёта количества радиаторов отопления можно представить в виде задачи с наполнением бассейна водой: по одной трубе вода втекает, по другой вытекает. Только в помещении, эти константы преобразуются в тепловой поток: через радиаторы отопления в помещение поступает тепло, а через все поверхности оно вытекает наружу. В этом виде задача упрощается и уже может быть детально разобрана с помощью таблиц расчета радиаторов отопления, чтобы понять, где и что требуется изменить, с целью обеспечения комфортных условий.

1.     Подача тепла в комнату

В этой части, задача тоже имеет несколько градаций, которые в сумме формируют общие параметры теплообмена при расчёте количества секций радиатора отопления. Разница температур теплоносителя на входе и выхода из радиатора, показывается, сколько тепловой энергии остаётся в комнате. В идеальном варианте, все системы отопления нацелены на то, чтобы эта разница была максимально достижимой. Учитывая, что скорость циркуляции воды по трубам отопительного контура всегда одинакова, обеспечить лучшую теплопередачу возможно только изменением материала, формы радиаторов отопления и способа их подключения.

Самые распространённые радиаторы отопления в России:

• Стальные;
• Чугунные;
• Алюминиевые;
• Биметаллические.

Среди них нет универсального, который бы не имел недостатков. Оптимальный вариант возможно подобрать только используя калькулятор радиаторов отопления по площади дома, с привязкой к конкретному объекту. Например особо устроен расчёт чугунных радиаторов отопления, ведь они очень теплоёмки и химически стойкие. Но в них заложена высокая тепловая инерция, они медленно передают энергию от теплоносителя в окружающее пространство, а их материал хрупкий. Они хороши при расчёте радиаторов отопления квартир с централизованной подачей горячей воды, потому что в теплоноситель обязательно добавляют химические реагенты, а подача воды идёт бесперебойно.

Алюминиевые радиаторы очень быстро нагреваются, ибо теплопроводность этого металла уступает только золоту и меди. Но при расчёте алюминиевых радиаторов отопления и подключении их к стояку, металл быстро разъедается химическими добавками, входящими в состав теплоносителя. Алюминиевые радиаторы отлично вписываются в проект системы отопления частного дома, где владелец контролирует чистоту воды в контуре.

Поэтому кроме параметров тепловой мощности, для радиаторов отопления важна и химическая стойкость материала конструкции. Частично эта проблема решена в биметаллических радиаторах отопления, расчёт которых учитывает эту специфику. Но у них очень высокая стоимость, ибо их производство возможно только с использованием высокотехнологичного оборудования, на крупных промышленных предприятиях.

Правильное подключение в отопительный контур может изменить интенсивность теплообмена на 28%. Есть несколько вариантов, и калькулятор расчёта количества секций радиатора отопления показывает, что  самый эффективный способ – диагональный, при подаче сверху вниз.

2.     Теплопотери помещения

Утечка тепла регулируется профессиональной теплоизоляцией каждой комнаты в отдельности и всего дома в целом. Современные стандарты домов низкого энергопотребления, требуют на порядок снизить рассеивание энергии в окружающее пространство. Как показывает калькулятор радиаторов отопления, максимальной энергоэффективность удаётся достигнуть в домах нулевого цикла только через качественную отделку утеплителями всех стен, использование низкоэмиссионных стёкол в составе стеклопакетов и интеграции рекуператоров тепла в систему вентиляции.

Все эти работы напрямую входят в проект организации системы отопления и учитываются при расчёте мощности радиаторов отопления и количества секций по площади в онлайн калькуляторе. Такие масштабные проекты выгодно реализовывать в своём доме. Это требует пусть и крупных, но однократных вложений, а за счёт снижения затрат на отопление, владелец будет получать «пассивную прибыль» на протяжении всего периода эксплуатации здания. Даже летом в доме с качественной теплоизоляцией, не требуется кондиционер, что также снижает расходы на оплату электроэнергии.

На расчёт количества секций радиаторов отопления по площади, серьёзное влияние оказывает включение в стеклопакеты стёкол с низкой эмиссией тепла. Их преимущество в том, что они всего на 2% снижают уровень освещения в комнате, но зато возвращают в помещение 97% инфракрасного излучения, которое обычные стёкла выпускают наружу.

Есть эмпирически установленное правило, согласно которому через обычные стеклопакеты, утечка тепла через инфракрасное излучение происходит в 2,5 раза интенсивнее, чем через стены.

Возможности онлайн калькулятора расчёта радиаторов

Используя калькулятор расчёта количества радиаторов отопления, ещё на стадии проектирования, можно сопоставить уровень затрат на эксплуатацию частного дома при разном уровне теплоизоляции помещения. В онлайн калькуляторе легко рассчитывается не только количество радиаторов, но и мощность котла. Перед тем как выбрать тип остекления для своего дома, сравните затраты на отопление. Например, повысив качество утепления, можно приобрети менее дорогие радиаторы отопления, и потребуется их гораздо меньше. Для того чтобы убедиться в этом, поменяйте соответствующие входные установки в онлайн калькуляторе расчёта радиаторов отопления, и сравните полученные результаты вычислений.

сколько секций батарей на 1 квадратный метр, калькулятор

Подсчет по площади

Приблизительно вычислить количество секций можно при знании площади помещения, в котором будут устанавливаться батареи. Это самый примитивный метод вычисления, он неплохо работает для домов, где высота потолков небольшая (2,4-2,6 м).

Правильная производительность радиаторов рассчитывается в «тепловой мощности». По нормативам для обогрева одного «квадрата» площади квартиры нужно 100 ватт — на этот показатель и умножается полная площадь. Например, на помещение в 25 кв.м потребуется 2500 ватт.

Виды секций

Вычисленное таким образом количество тепла делят на теплоотдачу от секции батареи (указывается производителем). Дробное число при расчетах округляют в большую сторону (чтобы радиатор гарантированно справился с прогревом). Если батареи выбирают для помещений с низкой потерей тепла или дополнительными отопительными приборами (например, для кухни), можно округлить результат в меньшую сторону — нехватка мощности не будет заметна.

Разберем на примере:

Если в комнату площадью 25 кв.м планируется установка радиаторов отопления с теплоотдачей 204 Вт, формула будет выглядеть так: 100 Вт (мощность для обогрева 1 кв.м) * 25 кв.м (общая площадь) / 204 Вт (теплоотдача одной секции радиатора) = 12,25. Округлив число в большую сторону, получим 13 — количество секций батареи, которое потребуется для отопления комнаты.

Обратите внимание!

Для кухни той же площади достаточно взять 12 секций радиаторов.

Как учитывать эффективную мощность

Эффективная и расчетная мощность не одно и то же. Даже если подсчеты выполнены верно, теплоотдача может быть ниже. Происходит это из-за слабого температурного напора. Положенная мощность, заявленная производителем, обычно указывается для температурного напора в 60°C, а в реальности он нередко составляет 30-50°C. Это происходит из-за низкой температуры теплоносителя в контуре. Чтобы определить эффективную мощность батареи, необходимо ее теплоотдачу умножить на температурный напор в системе, а затем разделить на паспортное значение.

Температурный напор определяют по формуле Т=1/2×(Тн+Тк)-Твн, где

• Тн – температура теплоносителя на подаче;
• Тк – температура теплоносителя на выводе;
• Твн – температура в комнате.

Производитель за Тн принимает 90°C; за Тк – 70°C, за Твн – 20°C. Реальные значения могут сильно отличаться от исходных. На случай экстремально низких температур необходимо прибавить 10-15% мощности.

Рекомендуется предусмотреть возможность ручной или автоматической регулировки подачи теплоносителя в каждый радиатор. Это позволит регулировать температуру во всех помещениях, не расходуя лишнюю тепловую энергию.

Дополнительные факторы

Количество радиаторов на квадратный метр зависит от особенностей конкретного помещения (наличия межкомнатных дверей, количества и герметичности окон) и даже от расположения квартиры в здании. Комната с лоджией или балконом, особенно если они не остеклены, отдает тепло быстрее. Помещение на углу здания, где с «внешним миром» соприкасается не одна, а две стены, потребует большего числа батарей.

На количество секций батареи, которое потребуется для обогрева помещения, влияет также материал, использованный для возведения здания, и наличие дополнительной утепляющей обшивки на стенах. Кроме того, комнаты с окнами во двор будут удерживать тепло лучше, чем с окнами, выходящими на улицу, и потребуют меньшего количества отопительных элементов.

Для каждого из быстро остывающих помещений следует увеличить требуемую мощность, вычисленную по площади комнаты, на 15-20%. Исходя из этого числа высчитывают нужное число секций.

Разница подсоединения

Это интересно! Теплоотражающий экран за радиатором: как установить самостоятельно и преимущества его использования

Примерный расчет — сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К- необходимое количество секций радиатора,

О -объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3. 0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10.8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

Подсчет секций по объему

Расчет по объему комнаты более точен, чем подсчет на основе площади, хотя общий принцип остается тем же. В этой схеме учитывается и высота потолка в доме.

По нормативу на 1 кубометр пространства требуется 41 ватт. Для комнат с качественной современной отделкой, где на окнах стоят стеклопакеты, а стены обработаны утеплителем, требуемое значение всего 34 Вт. Объем рассчитывают, перемножая площадь на высоту потолка (в метрах).

Например, объем комнаты в 25 кв.м с высотой потолков 2,5 м: 25 * 2,5 = 62,5 кубометра. Помещение той же площади, но с потолками 3 м, будет большим по объему: 25 * 3 = 75 кубометров.

Расчет количества секций радиаторов отопления проводят, разделив нужную суммарную мощность радиаторов на теплоотдачу (мощность) каждой секции.

Для примера возьмем комнату со старыми окнами площадью 25 кв.м и с потолками 3 м нужно взять 16 секций батарей: 75 кубометров (объем комнаты) * 41 Вт (количество тепла для обогрева 1 кубометра помещения, где на окнах не установлены стеклопакеты) / 204 Вт (теплоотдача одной секции батарей) = 15,07 (для жилого помещения значение округляют в большую сторону).

На фото количество радиаторов на квадратный метр

Это интересно! Температура радиаторов отопления в квартире — норма

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления. когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую

Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Что учесть при подсчете?

Производители, указывая мощность одного секции батареи, немного лукавят и завышают цифры в расчете на то, что температура воды в отопительной системе будет максимальной. По факту в большинстве случаев вода для отопления не прогревается до расчетного значения. В паспорте, который прилагается к радиаторам, указываются и минимальные показатели теплоотдачи. В расчетах лучше ориентироваться на них, тогда в доме гарантированно будет тепло.

Обратите внимание!

Батареи, прикрытые сеткой или экраном, отдают немного меньше тепла, чем «открытые».

Точное количество «потерянного» тепла зависит от материала и конструкции самого экрана. Если планируется использовать такую дизайнерскую конструкцию, нужно увеличить расчетную мощность отопительной системы на 20%. То же касается и батарей, расположенных в нишах.

На фото расчет количества секций биметаллических радиаторов

Что необходимо учитывать при расчете количества секций радиаторов отопления

При проведении расчета секций радиаторов отопления необходимо учитывать множество параметров, среди которых:

• линейные размеры помещения, которое требуется отопить;
• тип отопительного радиатора и металл, из которого он изготовлен;
• средняя мощность, которой обладает секция радиатора, или общая мощность всей батареи;
• максимально возможное количество секций для выбранного типа отопительной батареи.

Сегодня на рынке представлены несколько видов отопительных батарей в зависимости от материала, из которого радиатор изготавливается.

• Стальные радиаторы. Положительными характеристиками такого отопительного прибора можно назвать небольшой вес, тонкие стенки радиатора, элегантный дизайн. При этом стальные батареи не пользуются спросом, и на это много причин. Во-первых, малая теплоемкость материала – стальные батареи быстро нагреваются, но так же быстро и остывают. Во-вторых, сталь подвержена коррозии. Такие радиаторы быстро ржавеют, особенно в местах соединений. В-третьих, при аварийных гидравлических ударах или плановых испытаниях стальные радиаторы отопления очень часто лопаются и дают течь.

Стальные радиаторы чаще бывают цельными, реже – состоящими из отдельных секций. Мощность конкретной модели указывается в паспорте.

• Чугунные батареи. Этот вид отопительного радиатора знаком практически всем жителям нашей страны. Материал долговечен, обладает отличными тепловыми характеристиками. Если говорить о классической советской чугунной «гармошке», то стандартной теплоотдачей в ней для одной секции радиатора было значение в 160 Ватт. У чугунных радиаторов множество положительных свойств: они практически не подвержены коррозии, прекрасно выдерживают гидравлические удары и испытания, обладают высокой теплоотдачей. К тому же, благодаря особой форме, чугунная батарея не ограничена количеством секций.

Чугун – довольно-таки инертный материал и позволяет использовать в качестве теплоносителя самые разнообразные жидкости. Сегодня в магазинах представлены чугунные радиаторы как классической формы, так и современные, дизайнерские модели.

• Алюминиевые батареи. Легкость этого материала позволяет монтировать данные радиаторы практически на любую поверхность. Алюминий обладает отличными тепловыми характеристиками, теплоотдача одной секции достигает 200 Ватт. Но есть и существенный недостаток – коррозия металла на кислороде. Впрочем, производители научились с этим бороться методом анодного оксидирования алюминия, то есть контролируемого процесса окисления металла и создания на его поверхности защитной пленки.
• Биметаллические радиаторы. Как видно из названия, сконструированы данные радиаторы из двух видов металла: внутренний слой – сталь, внешний – алюминий. Подобная конструкция придает биметаллическим радиаторам прочность и высокую теплоотдачу (до 200 Ватт). Существенным фактором, ограничивающим выбор данного вида радиаторов, является их высокая стоимость.

При расчете количества секций всегда учитывается материал, из которого изготовлены радиаторы отопления, так как тепловые свойства – один из ключевых показателей.

Точный подсчет радиаторов

Как рассчитать количество радиаторов отопления для комнаты в нестандартном помещении — например, для частного дома? Приблизительных подсчетов может быть недостаточно. На число радиаторов влияет большое количество факторов:

• высота комнаты;
• общее число окон и их конфигурация;
• утепление;
• соотношение суммарной площади поверхности окон и полов;
• среднюю температуру на улице в холода;
• число наружных стен;
• тип помещения, расположенного над комнатой.

Для точного расчета используют формулу и поправочные коэффициенты.

Радиатор для большой комнаты

[rek_custom1]

Это интересно! Электрические радиаторы отопления – какие лучше: классификация и преимущества разных видов

Климатические зоны тоже важны

Не для кого ни секрет, что в разных климатических зонах имеется разная потребность в обогреве, поэтому при проектировании проекта необходимо учитывать и эти показатели.

Климатические зоны также имеют свои коэффициенты:

• средняя полоса России имеет коэффициент 1,00, поэтому он не используется;
• северные и восточные регионы: 1,6;
• южные полосы: 0,7-0,9 (учитываются минимальные и среднегодовые температуры в регионе).

Данный коэффициент необходимо умножить на общую тепловую мощность, а полученный результат разделить на теплоотдачу одной части.

Выводы

Таким образом, расчет отопления по площади особых трудностей не представляет. Достаточно немного посидеть, разобраться и спокойно посчитать. С его помощью каждый владелец квартиры или дома может легко определить величину радиатора, который следует установить в комнате, кухне, ванной или в любом другом месте.

Если вы сомневаетесь в своих силах и знаниях – доверьте монтаж системы профессионалам. Лучше заплатить один раз профессионалам, чем сделать неправильно, демонтировать и повторно приступить к работе. Или же не сделать ничего вообще.

Формула расчета

Общая формула для подсчета количества тепла, которое должны генерировать радиаторы:

КТ = 100 Вт/кв.м * П * К1 * …* К7

П означает площадь комнаты, КТ — итоговое количество тепла, необходимое для поддержания комфортного микроклимата. Значения от К1 до К7 — поправочные коэффициенты, которые выбираются и применяются в зависимости от различных условий. Полученный в итоге показатель КТ делят на теплоотдачу от сегмента батареи для вычисления требуемого числа элементов (секций алюминиевых радиаторов потребуется иное количество, чем, например, чугунных).

Дополнительные секции

Специфика и другие особенности

Также возможна и другая специфика у помещений, для которых делается расчет, не все же они похожи и совершенно одинаковы. Это могут быть такие показатели как:

• температура теплоносителя меньше 70 градусов – число частей соответственно предстоит увеличить;
• отсутствие двери в проеме между двумя помещениями. Тогда требуется подсчитать общую площадь обоих помещений, чтобы вычислить количество радиаторов для оптимального обогрева;
• установленные на окнах стеклопакеты препятствуют потере тепла, следовательно, можно монтировать меньше секций батареи.

При замене старых чугунных батарей, которые обеспечивали нормальную температуру в комнате, на новые алюминиевые или биметаллические, калькуляция весьма проста. Умножитьте теплоотдачу одной чугунной секции (в среднем 150 Вт). Результат разделите на количество тепла одной новой части.

Коэффициенты расчета

К1 — коэффициент для учета типа окон:

• классические «старые» окна — 1,27;
• двойной современный стеклопакет — 1,0;
• тройной пакет — 0,85.

К2 — поправка на теплоизоляцию стен дома:

• низкая — 1,27;
• нормальная (двойной ряд кирпича или стены с утепляющей прослойкой) — 1,0;
• высокая — 0,85.

К3 выбирают в зависимости от пропорции, в которой соотносятся площади комнаты и установленных в ней окон. Если площадь окон равна 10% от площади пола, применяют коэффициент 0,8. На каждые дополнительные 10% прибавляют 0,1: для соотношения 20% значение коэффициента составит 0,9, 30% — 1,0 и так далее.

К4 — коэффициент, выбираемый в зависимости от среднего значения температуры за окном в неделю с минимальной температурой за год. От климата также зависит, сколько нужно на комнату тепла. При средней температуре -35 применяют коэффициент 1,5, при температуре -25 — 1,3, дальше на каждые 5 градусов коэффициент понижают на 0,2.

К5 — показатель для корректировки расчета тепла в зависимости от числа наружных стен. Базовый показатель — 1 (нет стен, соприкасающихся с «улицей»). Каждая наружная стена комнаты добавляет к показателю 0,1.

К6 — коэффициент для учета типа помещения над расчетным:

• отапливаемая комната — 0,8;
• отапливаемое чердачное помещение — 0,9;
• чердачное помещение без отопления — 1.

К7 — коэффициент, который берется в зависимости от высоты помещения. Для комнаты с потолком 2,5 м показатель равен 1, каждые дополнительные 0,5 м потолков добавляют к показателю 0,05 (3 м — 1,05 и так далее).

Для упрощения подсчетов многие производители радиаторов предлагают онлайн калькулятор, где предусмотрены различные типы батарей и есть возможность настроить дополнительные параметры без «ручного» подсчета и выбора коэффициентов.

Соединение секций

Это интересно! Какие биметаллические радиаторы отопления лучше: технические характеристики и отзывы

Теплоотдача одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.

Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше

Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м 2 :

• биметаллическая секция обогреет 1,8 м 2 ;
• алюминиевая — 1,9-2,0 м 2 ;
• чугунная — 1,4-1,5 м 2 ;

Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м 2 , для ее отопления примерно понадобится:

• биметаллических 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
• алюминиевых 16 м 2 / 2 м 2 = 8 шт.
• чугунных 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.

Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет в зависимости от материала радиатора

Батареи, выполненные из разных материалов, отдают разное количество тепла и отапливают помещение с разной эффективностью. Чем выше теплоотдача материала, тем меньше потребуется секций радиатора, чтобы прогреть комнату до комфортного уровня.

Наиболее популярны чугунные батареи отопления и заменяющие их биметаллические радиаторы. Средняя теплоотдача от единственного секции батареи из чугуна — 50-100 Вт. Это довольно немного, зато число секций для помещения проще всего подсчитать «на глазок» именно для чугунных радиаторов. Их должно быть примерно столько же, сколько «квадратов» в комнате (лучше взять на 2-3 больше, чтобы компенсировать «недогрев» воды в системе отопления).

Теплоотдача одного элемента биметаллических радиаторов — 150-180 Вт. На этот показатель может влиять и покрытие батарей (например, окрашенные масляной краской радиаторы греют комнату чуть меньше). Расчет количества секций биметаллических радиаторов проводится по любой их схем, при этом общее число необходимого тепла делят на значение теплоотдачи от одного сегмента. Если Вы хотите приобрести радиаторы с установкой в Москве, рекомендуем обратиться сюда. Компания давно на рынке и хорошо себя зарекомендовала!

Рассмотрим метод вычислений для комнат с высокими потолками

Однако расчет отопления по площади не позволяет верно определить количество секций для комнат с потолками выше 3 метров. В этом случае надо применять формулу, учитывающую объем помещения. Для обогрева каждого кубического метра объема по рекомендациям СНИП необходим 41 Вт тепла. Так, для комнаты с потолками высотой 3 м и площадью 24 кв.м, расчет будет следующим:

24 кв.м х 3 м = 72 куб.м (объем комнаты).

72 куб.м х 41 Вт = 2952 Вт (мощность батареи для обогрева помещения).

Теперь следует узнать количество секций. В случае, если в документации радиатора указано, что теплоотдача одной его части в час составляет 180 Вт, надо разделить на это число найденную мощность батареи:

2952 Вт / 180 Вт = 16,4

Это число округляется до целого – получается, 17 секций, чтобы обогреть комнату объемом 72 куб.м.

Путём не сложных вычислений можно с лёгкостью определить нужные вам данные.

Почему не стоит подбирать котел со слишком большим запасом мощности

С недостатком теплопроизводительности все предельно понятно: система отопления попросту не обеспечит желаемый уровень температуры даже при беспрерывной работе. Однако, как мы уже упоминали, серьезной проблемой может стать и переизбыток мощности, последствиями которого являются:

• более низкий КПД и повышенный расход топлива, особенно на одно- и двухступенчатых горелках, не способных плавно модулировать производительность;
• частое тактование (вкл/выкл) котла, что нарушает нормальную работу и снижает ресурс горелки;
• попросту более высокая стоимость котлоагрегата, учитывая, что производительность, за которую была произведена повышенная плата, использоваться не будет;
• часто больший вес и большие габариты.

Когда чрезмерная теплопроизвоительность все же уместна

Единственной причиной выбрать версию котла гораздо большей мощности, чем нужно, как мы уже упоминали, является использование его в связке с буферной емкостью. Буферная емкость (также теплоаккумулятор) – это накопительный бак определенного объема наполненный теплоносителем, назначение которого – накапливать излишки тепловой мощности и в дальнейшем более рационально распределять их в целях отопления дома или обеспечения горячего водоснабжения (ГВС).

Например, теплоаккумулятор – отличное решение, если недостаточно производительности контура ГВС или при цикличности твердотопливного котла, когда топливо сгорая отдает максимум тепла, а после прогорания система быстро остывает. Также теплоаккумулятор часто используется в связке с электрокотлом, который нагревает емкость в период действия сниженного ночного тарифа на электроэнергию, а днем накопленное тепло распределяется по системе, еще долго поддерживая желаемую температуру без участия котла.

ИнструкцииКотлы

как рассчитать по квадратам площади, объему, сколько формул, какие размеры батарей

Правильный расчёт количества секций радиатора — залог создания качественной системы отопления. Для этого нужно выполнить несколько вычислений. Выделяют три метода.

Секции рассчитывают по площади, объёму и с применением множества различных коэффициентов.

Какие размеры у стандартных батарей отопления?

Габариты и вместимость радиаторов зависит от материала, из которого они изготовлены.

Чугунные устройства имеют ширину 93 или 108 мм, глубину от 85 до 140 мм и высоту 588 мм.

Размеры алюминиевых батарей соответственно равны 80, 80—100 и 575—585 мм, а биметаллических — 80—82, 75—100 и 550—580 мм.

Справка. Названные величины иногда выпадают из заданных диапазонов, что обусловлено производителем.

Объём секций рассчитывают перемножением названных чисел.

Как рассчитать количество секций радиатора по квадратам площади помещения

Является наиболее простым вариантом и позволяет оценить необходимое количество секций лишь примерно. Множество исследований определили нормативную мощность для одного квадратного метра площади, что обязательно учитывают в расчёте. Во внимание также принимают климат региона: для средней полосы и юга значение составляет 60—100 Вт, а для северных районов — 150—200 Вт.

Фото 1. Расчет количества секций биметаллических и алюминиевых радиаторов в зависимости от площади.

Показатели представлены в виде диапазонов, что позволяет учесть ширину и материал стен, различные утеплители и прочее. Число выбирают в зависимости от теплопроводности строения.

Внимание! Все указанные показатели рассчитаны для комнат с высотой потолка 2,7 метра и ниже.

Количество секций определяется по формуле:

N = S * Q / P, где

• S — площадь помещения.
• Q — используемый норматив затрат.
• P — мощность одной секции.

Значение Q берут из Строительных Норм и Правил, а P — из паспорта устройства, которое планируется установить. Перемножение показателей определяет потерю тепла помещением по мере эксплуатации, а деление определяет количество секций для покрытия этой величины.

Например, произведём расчёт необходимого числа секций для угловой комнаты площадью 15 квадратных метров. Предполагается, что она расположена в кирпичном доме в центральной части страны, а радиатор обладает паспортной мощностью 140 ватт. Диапазон норматива — 60—100 Вт.

Кирпичное сооружение имеет средние потери, но нужно учесть, что комната угловая. Таким образом, предполагаемая суммарная мощность составит 15 * 90 = 1350 Вт; 1350 / 140 = 9,64.

Полученное число всегда округляют вверх, создавая запас. В заданном случае понадобится 10 секций.

Этот расчёт очень легко выполнить, но он далёк от правды, поскольку принимает высоту помещения за среднюю.

Формула расчета по объёму комнаты

Этот метод аналогичен предыдущему по принципу. Необходимы все те же величины, но площадь дополнительно умножают на высоту. Нормативы также отличаются и указаны в Строительных Нормах и Правилах. СНиП представляет множество различных материалов, хотя чаще используют значения для кирпича и панелей. Они соответственно составляет 34 и 41 ватт на 1 кубометр.

Формула для расчёта выглядит следующим образом:

N = V * Q / P, где

• V — объём помещения.
• Q — используемый норматив затрат.
• P — мощность одной секции.

Произведём расчёт для помещения, рассмотренного в предыдущем случае. Высоту потолка примем равной трём метрам:

15 * 3 * 34 = 1530 Вт;

1530 / 140 = 10,93 => 11 секций.

Таким образом, если помещение имеет нестандартную высоту потолка, как в примере, ему может понадобиться больше тепла. Вычисление по объёму гораздо точнее, чем по площади, но оно не учитывает дополнительных источников потерь — окон, теплоизоляции и прочих факторов.

Точные подсчеты: сколько коэффициентов применяется

В отличие от предыдущих методов, принимает во внимание все детали. Формула выглядит следующим образом:

Q = 100 * S * G * I * R * T * N * A * H, где

• Q — общие теплозатраты помещения.
• 100 Вт/м²— базовый коэффициент расчёта мощности.
• S — площадь обогреваемой комнаты.
• Прочие значения описаны ниже более подробно.

Наиболее важны 7 показателей, учтённых в формуле.

Коэффициент G — остекление помещения. Его принимают равным 1,25 для комнат с одиночными стеклопакетами, 1,0 с двойными и 0,8 с тройными.

I — показатель утепления стен. Малоэффективный материал характеризуется коэффициентом 1,27.

Если утепление хорошее (двойной слой кирпича или качественная теплоизоляция), значение падает до единицы. Для более устойчивых материалов показатель составит 0,82.

R — коэффициент, который отвечает за отношение площади оконных проёмов к поверхности пола. Среднее значение — 0,3, то есть площадь окон составляет 30% от пола. В этом случае R = 1. За каждый процент число соответственно изменяют на 0,01. Например, для 25% — 0,95, а для 32% — 1,02. Эта величина вариативнее остальных и имеет ограничение только снизу. Минимальный коэффициент — 0,7. Хотя площадь окон редко больше поверхности пола, это возможно, поэтому максимальный показатель отсутствует.

T — средняя температура в холодное время года. Максимальное значение составляет −10 °C, в этом случае коэффициент принимают равным 0,7. За каждый градус вниз его увеличивают на 0,04 вплоть до −25 °C, затем на 0,02 до −35 °C и, наконец, на 0,01 за каждый следующий градус.

Характерные значения T (коэффициент к температуре):

• 1,5 — −35 °C;
• 1,3 — −25 °C;
• 1,1 — −20 °C;
• 0,9 — −15 °C;
• 0,7 — −10 °C.

N — количество внешних стен помещения. Если таковых нет, величину принимают равной единице. За каждую стену, соприкасающуюся с улицей, коэффициент увеличивают на 0,1.

И также влияние оказывает комната сверху. Неотапливаемый чердак или крыша выступает в качестве внешней стены.

Отапливаемое помещение напротив, уменьшает значение на одну десятую. Если сверху другая квартира или жилой этаж частного дома, коэффициент уменьшают на 0,2. Угловая комната имеет не менее двух внешних стен, но оно требует на 5% больше теплоты. Поэтому показатель дополнительно увеличивают на 0,05.

A — тип помещения. Для жилых помещений коэффициент составляет 1,0. Комнаты с дополнительными источниками тепла, например, кухни, требуют на 20% меньше обогрева. Санузел, в частности ванная, обычно требует на 10% больше мощности от батарей. Соответственно, для этих случаев значения составят 0,8 и 1,1.

H выступает крайним по списку, но не по значимости элементом. Это высота отапливаемой комнаты. Коэффициент принимают равным единице при высоте потолка 2,5 м. За каждые 10 см значение изменяют на 0,01. Например, для 2,7 м будет 1,02, а для 3 м — 1,05.

Фото 2. Расчет количества секций радиатора в зависимости от их мощности, площади помещения и высоты потолков.

Данный метод расчёта учитывает семь факторов, способных определить количество секций батареи, необходимое для обогрева. Для получения итогового числа рассчитанную величину тепловой потери делят на паспортную мощность одной части устройства. Итоговое значение округляют строго вверх.

Выполним расчёт помещения из примера выше, но произвольно учтём все возможные факторы:

100 * 15 * 1,0 (G) * 1,0 (I) * 0,9 (R) * 1,1 (T) * 1,25 (N, угловое) * 1,0 (A, жилое) * 1,05 (H, 3 м) = 1 949,06 ватт.

1 949,06 / 140 = 13,92, соответственно понадобится 14 секций.

Этот метод вычисления наиболее точен, но позволяет создать качественную систему отопления. Она соблюдает важный фактор: обеспечивает помещение одновременно необходимым и достаточным количеством теплоты.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как рассчитать количество секции батарей отопления.

Чем сложнее расчеты, тем точнее результат!

Среди рассмотренных вариантов можно использовать любой, но нужно учитывать их точность. Лучше определить несколько коэффициентов и учесть их в расчёте, чем получить батарею с недостатком мощности. Следует отметить, что точное вычисление можно произвести на специальном калькуляторе.

Сколько БТЕ тепла на кв. Фут?

Сколько БТЕ мне нужно для обогрева 1500 кв. Футов? Сколько квадратных футов нагреют 30 000 БТЕ?

Вопросы такого рода очень часто возникают при планировании потребностей в отоплении. Очень важно правильно оценить, сколько БТЕ вам нужно для обогрева вашего дома. Назначение «Калькулятора БТЕ тепла» , приведенного ниже, состоит в том, чтобы как можно точнее определить, сколько БТЕ тепла вам нужно .

БТЕ или «Британская тепловая единица» — это единица тепла.1 БТЕ достаточно тепла, чтобы поднять температуру фунта воды на 1 ° F. Американским домохозяйствам требуется где-то от 20 000 до 300 000 БТЕ тепловой мощности зимой .

Чтобы рассчитать, сколько БТЕ тепловой мощности вам нужно, вам нужно знать только 3 фактора:

1. Общая площадь квадратных метров вашего дома или места, которое нужно обогревать зимой. Это может быть что угодно, от комнаты площадью 150 кв. Футов до дома площадью более 3000 кв. Футов.
2. Ваша климатическая зона .Для отопления дома в Майами, Флорида, очевидно, потребуется меньше тепловых единиц, чем для отопления дома в Чикаго, штат Иллинойс.

Чтобы использовать калькулятор БТЕ для обогрева, вам сначала нужно измерить место, которое вы хотите нагреть . Вам нужно знать, отапливаете ли вы, например, дом площадью 1000 кв. Футов, 1500 кв. Футов, 3000 кв. Футов или комнату площадью 400 кв. Футов.

Во-вторых, нужно выяснить , в какой климатической зоне вы живете . Это определит, сколько БТЕ на квадратный фут вам нужно для отопления (подробнее об этом позже).Соединенные Штаты разделены на 7 основных климатических зон или регионов. Пример: Майами, Флорида, находится в климатической зоне 2 и требует 35 БТЕ тепла на квадратный фут. Чикаго, штат Иллинойс, находится в климатической зоне 5 и требует 50 БТЕ тепла на квадратный фут

Чтобы помочь вам определить климатическую зону, которую вы должны ввести в калькулятор БТЕ для отопления, вы можете использовать эту карту Управления энергоэффективности и возобновляемых источников энергии:

Климатические зоны зависят от температуры и влажности. Источник: 2012 IECC — Международный кодекс энергосбережения

. Имея эту информацию, вы можете использовать Калькулятор БТЕ для отопления, чтобы получить общее представление о том, сколько БТЕ вам нужно для обогрева дома.

Мы также объясним, сколько квадратных футов занимает обогреватель (печь, обогреватель и т. Д.) С определенным выходным теплом в БТЕ. Кроме того, мы рассмотрим несколько примеров нагрева BTU ниже, и если вы не найдете ответа, вы можете использовать раздел комментариев, и мы постараемся вам помочь.

Вот этот удобный и простой в использовании калькулятор для нагрева БТЕ:

Калькулятор БТЕ (введите квадратные футы и климатическую зону)

Вот краткий пример того, как работает этот калькулятор:

Допустим, у вас есть дом площадью 1200 кв. Футов в Нэшвилле, штат Теннесси.Вы пытаетесь выяснить, сколько БТЕ должна производить печь или система центрального отопления, чтобы поддерживать тепло в доме зимой.

Перед использованием калькулятора БТЕ для обогрева сверьтесь с приведенной выше картой климатической зоны и увидите, что Нэшвилл попадает в климатическую зону 4. При этом вы можете ввести в калькулятор и 1 200 кв. Футов, и «Климатическую зону 4» и получить оценку того, сколько БТЕ вам потребуется для поддержания надлежащего обогрева вашего дома следующим образом:

Как видите, по наилучшей оценке, вам потребуется 54 000 БТЕ тепла в зимний период.

Есть два типа вопросов, которые люди задают при расчете BTU для отопления. Это:

1. Сколько БТЕ мне нужно, чтобы нагреть X квадратных футов? X обозначает размер дома; обычно от 500 до 5000 БТЕ.
2. Сколько квадратных футов обогреет X BTU? X здесь обозначает количество британских тепловых единиц (BTU). Это очень актуальный вопрос при принятии решения о размере обогревателей; не печи или системы центрального отопления.Обычно мы говорим здесь от 1000 до 30 000 БТЕ.

Чтобы помочь вам получить некоторые ответы, мы рассчитали две таблицы БТЕ для каждого вопроса:

Сколько БТЕ мне нужно для обогрева дома? (Таблица 1)

Используя калькулятор отопления BTU, мы можем оценить, сколько тепловой мощности вам необходимо для обогрева дома с определенной площадью в квадратных футах.

Чтобы помочь вам, мы собрали требования к отопительной единице для домов от 500 до 5000 квадратных футов.

Эти требования к БТЕ имеют, в зависимости от того, где в США вы живете, довольно большой интервал. Пример: Сколько БТЕ мне нужно, чтобы обогреть 1500 квадратных футов?

Ответ: 45 000 БТЕ — 90 000 БТЕ . Точное количество зависит от того, где вы живете. Если вы живете в климатической зоне 1 (очень жаркий климат), вам потребуется 45 000 БТЕ. Если вы живете недалеко от границы с Канадой — климатической зоны 7 (очень холодный климат), вам потребуется 90 000 БТЕ. Большинство людей живут где-то посередине, и им требуется около 67 500 БТЕ. Мы обозначим это как «стандартный климат» в таблице нагрева в БТЕ:

Таблица тепловых единиц (приблизительные оценки)

Сколько квадратных футов нагреется от 1000 до 30 000 БТЕ?

Примерно таким же образом мы можем ответить, сколько квадратных футов будет нагревать обогреватель с определенной тепловой мощностью (выраженной в BTU).

Мощность обогрева:	квадратных футов (стандартный климат)	квадратных футов (очень холодный климат)	квадратных футов (очень жаркий климат)
1000 БТЕ	22,2 кв. Ф.	16,6 кв.футов	33,3 кв.м
3000 БТЕ	66,6 кв. Футов	33,3 кв.м	100 кв. Футов
5000 БТЕ	111,1 кв. Ф.	83,3 кв.м	166,6 кв.м
10 000 БТЕ	222,2 кв. Ф.	166,6 кв.м	333,3 кв.м
15000 БТЕ	333,3 кв.м	250 кв. Футов	500 кв. Футов
20000 БТЕ	444,4 кв. Ф.	333,3 кв.м	666,6 кв. Футов
25000 БТЕ	555,5 кв. Футов	416,6 кв. Футов	833,3 кв.м
30 000 БТЕ	666,6 кв. Футов	500 кв. Футов	1000 кв. Футов

Теперь вы можете ответить, сколько квадратных футов нагреют 5 000 БТЕ.В среднем он может обогреть комнату площадью около 110 кв. Футов. На холодном севере 5000 БТЕ будет достаточно, чтобы обогреть 80 кв. Футов, а на жарком юге таким обогревателем можно будет обогреть комнату площадью 170 кв. Футов.

Давайте посмотрим на один пример:

Сколько квадратных футов нагреют 40 000 БТЕ? (Пример)

Допустим, у нас есть обогреватель на 40 000 БТЕ (это может быть обогреватель для дома или обогреватель для террасы на 40 000 БТЕ).

Предположим также, что мы живем в стандартном климате (климатическая зона 3). В этой климатической зоне вам понадобится около 40 БТЕ для обогрева 1 кв. Фута пространства.

Вот сколько квадратных футов может нагреть 40000 БТЕ:

Площадь = 40 000 БТЕ / 40 БТЕ на квадратный фут = 1000 кв. Футов

В стандартном климате 40 000 БТЕ достаточно для обогрева площади площадью 1000 кв. Футов. Очевидно, что если вы живете в более холодном климате, обогреватель на 40 000 БТЕ будет обогревать площадь ниже 1000 кв. Футов. Если вы живете в более теплом климате, 40 000 БТЕ обогреют площадь более 1000 кв. Футов.

Ключевой вопрос, как видите, заключается в том, в какой климатической зоне вы живете.Основываясь на климатической зоне, вы знаете, сколько БТЕ тепла вам нужно на квадратный фут.

Давайте посмотрим, сколько БТЕ тепла вам нужно в конкретной климатической зоне:

Сколько БТЕ тепла вам нужно на квадратный фут? (В зависимости от климатической зоны)

Чтобы создать калькулятор БТЕ тепла, вам необходимо знать, сколько БТЕ тепла на квадратный фут вам необходимо в определенной климатической зоне. Очевидно, что на холодном севере вам потребуется больше БТЕ на квадратный фут, чем на теплом юге. Сколько именно БТЕ?

Вот аккуратная таблица с БТЕ на квадратный фут для всех 7 климатических зон (для справки см. Карту нагрева выше с климатическими зонами):

Климатическая зона	БТЕ на кв. Фут
Климатическая зона 1	30 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 2	35 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 3	40 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 4	45 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 5	50 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 6	55 БТЕ на квадратный фут
Климатическая зона 7	60 БТЕ на квадратный фут

Как видите, на севере вам потребуется примерно вдвое больше тепловой мощности для обогрева 1 квадратного фута по сравнению с крайним югом.

Пример: Используя 35 000 БТЕ, вы можете обогреть дом площадью 1000 кв. Футов во Флориде. Если вы из Чикаго, обогреватель на 35 000 БТЕ удовлетворительно обогреет дом площадью 600 кв. Футов.

Если вам нужен дополнительный совет, вы можете дать нам представление о том, какого размера дом вам нужно отапливать и где, и мы сделаем все возможное, чтобы помочь вам с расчетом отопления в БТЕ.

Калькулятор

BTU — Центральное отопление Mr. Калькулятор

BTU — Центральное отопление Mr.

Магазин не будет работать корректно, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для наилучшего взаимодействия с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Как и большинство веб-сайтов, Mr Central Heating использует файлы cookie. Чтобы предоставлять персонализированные, оперативные услуги и улучшать сайт, мы запоминаем и храним информацию о том, как вы используете сайт.Это делается с помощью файлов cookie, которые представляют собой простые текстовые файлы, которые хранятся на вашем компьютере. Эти файлы cookie безопасны и надежны и никогда не будут содержать конфиденциальную информацию. Они используются только компанией Mr Central Heating или надежными партнерами, с которыми мы работаем. Недавно мы обновили нашу Политику конфиденциальности, чтобы предоставить вам более подробную информацию о ваших правах и о том, как мы используем ваши данные.

Дополнительные функции

Эти файлы cookie, также известные как «файлы cookie предпочтений», используются для запоминания решений пользователей, принятых в
прошлое и может предоставить сайту дополнительные функции, которые не являются строго необходимыми.Отключение
эти файлы cookie не будут препятствовать пользователям использовать сайт, но могут отрицательно повлиять на их
опыт в отношении удобства.

Нажмите здесь, чтобы узнать о файлах cookie

Разрешить файлы cookie

Настроить

Принять все

Сохранить настройки

Назад

Используйте этот калькулятор, чтобы определить потребность в БТЕ (энергии) для обогрева комнаты. Затем мы покажем вам выбор продуктов, соответствующих вашим требованиям.

Какую комнату вы хотите отапливать?

Гостиная

Столовая

Прихожая

Кухня

Спальня

Ванная

Какие размеры комнаты?

Насколько изолирована комната?

Закрытая / Открытая *

Защищенный

В среднем

Незащищенный

Тип окна *

Одноместный застекленный

С двойным остеклением

Полученные результаты

Требование БТЕ для этой комнаты составляет

Для больших комнат рассмотрите возможность разделения тепловой мощности на несколько радиаторов, чтобы избежать появления холодных пятен в комнате.

Обратите внимание, что все расчеты являются приблизительными; для получения более точных результатов следует проконсультироваться с инженером-теплотехником.

(PDF) Экспериментальное определение потерь выбросов радиаторов, полов и отопления воздуха из-за стратификации и колебаний рабочей температуры

хранение, распределение и выбросы.В этой статье мы рассматриваем потери на выбросы, которые

рассчитываются в соответствии со стандартом EN15316-2: 2017 [2], который позволяет рассчитать эффективность

различных излучателей тепла.

В частности, потери тепла связаны с неравномерным распределением температуры, положением излучателя тепла

и контролем температуры в помещении [2, 3]. Стандарт рекомендует

табличных значений потерь, которые представлены как эквивалентное увеличение внутренней температуры

.

Первые детальные работы по микроклимату, отоплению и конвекции внутри отапливаемых крышек

были выполнены несколько десятилетий назад [4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Эти исследования легли в основу

основ теплового комфорта. стандарты и признали, что различные решения по выбросам в атмосферу (обогреватели) влияют на тепловой комфорт и энергию.

Конкретные потери на выбросы до сих пор практически не изучались, однако в очень раннем исследовании

[11] сообщается о дополнительных потерях на выбросы до 5% от тепловыделения радиаторов

в старых зданиях с плохой изоляцией и менее 1% в новостройках с хорошей изоляцией

.Это произошло главным образом из-за сложных динамических явлений в

их происхождения (см. [12] для частного случая промышленных и общественных пространств). Помимо

изоляции стен, они зависят от температуры потока и тепловой мощности радиаторов, как

, а также от динамических эффектов, вызванных внутренним притоком тепла [13, 14, 15, 16, 17].

В этих исследованиях были успешно применены инструменты динамического моделирования для анализа производительности и энергоэффективности систем отопления

, однако без конкретных количественных показателей эффективности выбросов.Инструменты моделирования обычно не учитывают вертикальные градиенты температуры

, а детальное моделирование систем отопления с трубопроводом, термостатами

и радиаторами, которое учитывало бы переходные скорости потока, все еще остается сложной задачей.

Только несколько очень специфических моделей были успешно выполнены, например, в [18] для

анализа потерь в задней стенке и в [19] для распределительных потерь.

Еще одна проблема — начать использовать при анализе системы отопления вместо воздуха в помещении

T рабочую температуру (указ.temp.), которая определяется как воспринимаемая температура

, определяющая общий тепловой комфорт человека. Оп. темп. является фундаментальным параметром

международных стандартов теплового комфорта 7726 [20] и 7730 [21], которые широко используются в расчетах и ​​измерениях теплового комфорта. К сожалению, методика

EN 15316-2: 2017, которая рассчитывает потери в системе отопления в зависимости от температуры воздуха, не позволяет учитывать рабочую температуру, поскольку изменение температуры

для радиационного воздействия в помещениях установлено равным нулю. высотой до 4 м для всех систем отопления

[2].Это существенно влияет на энергетические исследования, так как использование рабочей температуры

вместо температуры воздуха вызовет различия в потерях на излучение

тепла в зависимости от температуры излучения в комнате [14, 15, 16, 17].

В принципе, контроль рабочей температуры в помещении приводит к тепловому состоянию

, которое приводит к точно таким же тепловым ощущениям у людей, независимо от системы теплоотдачи

[22, 23, 24, 25].В случае систем напольного и радиаторного отопления

, регулируемых температурой воздуха в помещении, тепловые ощущения при одной и той же заданной температуре воздуха

различаются из-за разной рабочей точки. темп. Таким образом, для корректного сравнения излучателей тепла необходимы температурные поправки к той же рабочей температуре

.

В данном исследовании мы количественно оцениваем потери теплоотдачи из-за неравномерного распределения температуры

путем измерения вертикальных градиентов температуры для трех систем теплоотдачи,

для радиаторов, напольного отопления и воздушного отопления в здании с низким энергопотреблением с механическими

вентиляция с рекуперацией тепла.

2

Важность дельты Т при расчете мощности нагрева

Если вы не знакомы с тем, как работает ваша система центрального отопления, Delta T особенно важна для того, чтобы помочь вам рассчитать, сколько энергии вам нужно будет произвести для обогрева дома. Delta T или Δt помогут вам с первого раза выбрать правильные радиаторы для вашего дома. Мы расскажем вам, что означает Delta T и его важность при расчете потребности в отоплении комнаты или вашего дома.

Что такое Δt (Delta T)?

Delta T или Δt относится к разнице температуры воды, циркулирующей в вашей системе центрального отопления, и комнатной температуры. При замене любых радиаторов в вашем доме важно использовать правильный Delta T. Это связано с тем, что одни и те же радиаторы могут иметь разную мощность при разной температуре воды из-за используемого вами источника тепла.

Главное, что нужно помнить при попытке определить дельту Т, — это следующее уравнение:

Средняя температура радиатора минус заданная температура в помещении = Delta T

Δt50 против Δt60

Мощность радиатора обычно выражается в ваттах, а мощность радиатора зависит от вероятной рабочей температуры системы.Выходной сигнал будет выражен как Дельта 60 (Δt60) или Дельта 50 (Δt50). Delta 50 — это стандарт Великобритании для всех бытовых газовых котлов. Если вы ищете новые, более возобновляемые системы отопления, вы также можете приобрести радиаторы с более низкой мощностью. Delta 30 и Delta 40 хорошо подходят для систем с более низкой температурой воды.

Почему стоит обратить внимание на низкотемпературное отопление?

Поскольку наши дома становятся все лучше изолированными, люди теперь переходят на низкотемпературные системы отопления. Эти новые, более возобновляемые системы отопления используют выходы Delta 30 и Delta 40 для создания более экологичного отопительного агрегата.

Низкотемпературное отопление позволяет обогревать ваш дом более равномерно и с более постоянной скоростью. Кроме того, он бережно обращается с завязками кошелька! В то время как в традиционных системах отопления используется температура подачи от 75 ° C до 85 ° C, низкотемпературный нагрев может составлять от 35 ° C до 55 ° C.

Преимущества низкотемпературного нагрева

• Более рентабельно: в хорошо изолированном доме использование низкотемпературного отопления снизит потребление энергии.
• Меньше холодных углов: вся ваша комната будет нагреваться более равномерно с помощью низкотемпературной системы отопления.
• Практичность: использование низкотемпературного обогрева означает, что вам не нужно выключать термостат на ночь. Это означает, что единственный раз, когда вам нужно будет отрегулировать термостат, — это когда вы отсутствуете на длительное время.
• Очиститель воздуха: при использовании низкотемпературной системы обогрева образуется меньше пыли. Это хорошая новость для всех, кто страдает аллергией, так как вы избежите ожогов, оставленных частицами пыли. Следовательно, это уменьшит раздражение чувствительных дыхательных путей.

Если вам нравится звук низкотемпературной системы отопления, обязательно обсудите это как вариант со своим сантехником. Сантехнические системы, в которых используются современные конденсационные котлы, обычно работают с Delta 50, поэтому вам нужно будет указать более низкую Delta T, если вы хотите создать более экологичную систему отопления.

Вы хотите перейти на «зеленую» систему отопления? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Практическая поддержка для оценки коэффициентов эффективности системы отопления помещений в холодном климате

В этом разделе объясняется методология, используемая для оценки тепловых потерь в оболочке здания и для расчета коэффициентов эффективности между различными жидкостными панельными радиаторами.В частности, в разделе «Метод расчета коэффициентов эффективности для свободной поверхности нагрева (радиатора) в соответствии с EN 15316-1,2-1 (2007) под названием ‘‘ Немецкий метод» »объясняется, как рассчитать тепловые потери и КПД радиаторов. В разделе «Переходная модель жидкостного панельного радиатора» представлена ​​переходная модель жидкостного панельного радиатора, используемая в моделировании. В разделе «Проверка модели жидкостного панельного радиатора» описывается проверка модели жидкостного панельного радиатора в сравнении с имеющимися экспериментальными измерениями.Раздел «Испытание на скачкообразную характеристику между жидкостными панельными радиаторами с различным расположением соединительных труб: сравнение выделяемого тепла» описывает испытание на скачкообразную реакцию между жидкостными радиаторами с различным расположением соединительных труб. Раздел «Краткий обзор имитационной модели здания» представляет собой краткий обзор имитационной модели здания. В разделе «План моделирования» описан план моделирования для исследуемого случая.

Метод расчета коэффициентов эффективности для свободной поверхности нагрева (радиатора) в соответствии с EN 15316-1,2-1 (2007) под названием

«« Немецкий метод »

Метод повышения эффективности, описанный в EN 15316-1 ( 2007), стандартизирует подвод тепла и тепловые потери на ограждающую конструкцию здания для системы отопления помещений.Тепловые потери необходимы для расчета КПД системы отопления помещений. Изменение тепловых потерь из-за климата, типа системы отопления и типа конструкции здания обсуждается позже в разделе «План моделирования». Тепловые потери в оболочку здания следующие: потери тепла из-за неравномерного распределения внутренней температуры Q
_{e
м , м
т
r}
и потери тепла из-за стратегии управления Q
_{e
м , в
т
r
л}
, как показано на Рис.3а. Q
_{e
м , м
т
r}
разделяется между тепловыми потерями, что приводит к повышению / понижению внутренней температуры вблизи границ рассматриваемого контрольного объема (помещения) Q
_{e
м , м
т
r 1} , а тепловые потери из-за положения излучателя Q
_{e
м , м
т
r 2} .

Рис. 3

Тепловые потери. a Control. b Стратификация

Q
_{e
м , м
т
r}
относится к теплопотерям у потолка Q
_{e
м , в
e
и}
, где на температуру в помещении влияет эффект расслоения.В этом контексте Технический Стандарт рассматривает также потери тепла при расслоении, потери тепла через окна Q
_{e
м , ширина
и
n}
, где на температуру в помещении влияют холодные поверхности. Q
_{e
м , м
т
r 2} относится к потере тепла в направлении задней стенки радиатора, учитываемой как конвекция и излучение, как показано на рис.3b.

Для обоих условий, Q
_{e
м , м
т
r 1 a
n
d 2} , техническая норма определяет, как их рассчитать, применяя общее уравнение для потерь тепла при передаче, как показано в уравнении.1.

$$ \ mathrm {Q_ {em, str, i}} = \ mathrm {\ Sigma A_ {i}} \ cdot \ mathrm {U_ {inc, i}} \ cdot \ mathrm {(T_ {air, inc , i} — T_ {out, i})} \ cdot \ mathrm {\ Delta \ theta} $$

(1)

Технические стандарты учитывают потери передачи, потому что механизм конвекции между объемом воздуха и внутренними поверхностями, а также излучение между внутренними поверхностями помещения происходит внутри анализируемого контрольного объема. Пример контрольного объема можно найти на рис.3b. Уравнение 1 учитывает локальное повышение / понижение температуры в помещении T
_{и
n
т , и
n
с}
, и локально увеличенный / уменьшенный коэффициент теплопередачи, рассчитанный от изоляционного материала к внутренней поверхности U
_и
n
с
.Скорее всего, уравнение. 1 может применяться к результатам моделирования помещений, разработанных с помощью программного обеспечения вычислительной гидродинамики. Неочевидно рассчитать локальное повышение / понижение температуры в помещении с помощью программного обеспечения для моделирования энергопотребления здания. По этой причине T
_c
e
и
и T
_w
и
n
, температура внутренней поверхности потолка и окна, заменить T
_{a
и
R , и
n
с}
в уравнении.1 с использованием того же коэффициента теплопередачи U
_{и
Рассмотрено} единиц конструкции. Особое внимание следует уделять повышению температуры в помещении около потолка. Согласно Приложению A.2 стандарта EN 15316-1 (2007), коэффициент полезного действия при перегреве около потолка составляет 0,95% с кривой нагрева 55/45 ℃ и ΔT = 30 K для радиаторов. Повышение температуры в помещении около потолка считается постоянным в течение всего времени моделирования.

Потери тепла из-за контроля температуры в помещении Q
_c
т
r
л
относится к невозвратному теплу, превышающему заданное значение температуры в помещении. Неидеальный контроль вызывает отклонения и отклонения от предварительно заданной заданной температуры из-за физических характеристик системы управления, самой системы нагрева и расположения датчика.В этой статье, чтобы упростить задачу, датчик определяет только поведение температуры воздуха.

Согласно стандарту EN (EN 15316-2-1 2007), коэффициенты эффективности для расслоения η
_{e
м , м
т
r , 1 a
n
d 2} и управление η
_{e
м , в
т
r}
можно количественно оценить с помощью отношения между тепловыми потерями, рассчитанными с идеальной системой отопления, и тепловыми потерями в реальном случае, как показано в формуле.2а и б. В идеальном случае рассчитывается потребность в энергии для обогрева жилого помещения в соответствии с EN 13790 (2008). Температура в помещении поддерживается постоянной (или приблизительно постоянной) в течение всего периода обогрева. Помещение оборудовано как идеальной системой управления, так и идеальной системой отопления. Это означает, что система отопления не учитывает возможные задержки в управлении, тепло, накопленное в тепловом излучателе, и тепло, выделяемое из распределительных труб. Приток тепла от солнца, людей, электроприборов, освещения и механической вентиляции одинаков как для реальных, так и для идеальных случаев.

$$ \ mathrm {\ eta _ {\ mathrm {em, str1 / 2}}} = \ mathrm {\ frac {Q _ {\ mathrm {em, ideal, str1 / 2}}} {Q _ {\ mathrm {em , str1 / 2}}}} $$

(2а)

$$ \ mathrm {\ eta _ {\ mathrm {em, ctrl}}} = \ mathrm {\ frac {Q _ {\ mathrm {em, ideal, ctrl}}} {Q _ {\ mathrm {em, ctrl}}} } $$

(2b)

Общий коэффициент полезного действия системы отопления помещений можно рассчитать, используя выражение в формуле.3, как указано в разделе 7.2 EN (EN 15316-2-1 2007).

$$ \ mathrm {\ eta_ {em}} = \ mathrm {\ frac {1} {4 — (\ eta_ {em, str} + \ eta_ {em, ctr} + \ eta_ {em, embed}) }} $$

(3)

η
_{e
м , и
м
b
e
d}
имеет значение 1, поскольку радиатор не имеет труб, встроенных в конструкцию здания.Член η
_{e
м , м
т
r}
— среднее значение между η
_{e
м , м
т
r 1} и η
_{e
м , м
т
r 2} .

Переходная модель радиатора жидкостной панели

Модель разработана совместно с IDA ICE. Радиаторы моделируются как изотермическая поверхность, сообщающаяся с моделью зоны посредством температуры и границы раздела теплового потока. Следовательно, одна поверхность моделируется как средняя температура всего металла. Это упрощение связано с относительно высокой теплопроводностью металла по сравнению с теплопроводностью жидкости. Однако для получения динамических характеристик жидкость радиатора моделируется несколькими элементами, соединенными последовательно.Тепловые характеристики радиатора (номинальная мощность, мощность n и т. Д.) Указаны в техническом каталоге. Тепло, излучаемое радиатором, оценивается на основе тепловых характеристик радиатора с использованием температуры воздуха и температуры перепада воды. Наконец, температура поверхности получается на основе разницы между расчетным выделенным теплом и общим теплопереносом на границе раздела модели.

Линия подачи расположена в верхнем углу T
_с
u
с.
, а выхлопная линия расположена в противоположном нижнем углу T
_e
х
ч
.Температура приточного потока элемента i-го — это температура выхлопа элемента (i-1) -го . Когда i = 1, T
_{эт
d , 0} — это T
_с
u
с.
в радиатор. Таким образом, тепловой поток, подаваемый на каждую емкость \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {{sup, i}}} \), можно определить следующим образом:

$$ \ dot {Q} _ {\ mathrm {sup, i}} (\ theta) = \ dot {\ mathrm {m}} _ {\ text {fld}} \ cdot \ mathrm {c_ {fld} } \ cdot \ mathrm {\ left (T_ {fld, i-1} (\ theta) -T_ {fld, i} (\ theta) \ right)} $$

(4)

где \ (\ dot {\ mathrm {m}} _ {\ text {fld}} \) — массовый расход жидкости, подаваемой в радиатор, c
_эт
d
— удельная теплоемкость и температура жидкости T
_{эт
d , i}
при разной ёмкости i-й .

Модель рассчитывает температуру каждой жидкости, емкость T
_{эт
d , i}
как разница между тепловым потоком, подаваемым \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {sup, i}} \) к каждой емкости, и теплотой, исходящей от каждой емкости жидкости \ (\ dot {\ mathrm { Q}} _ {\ mathrm {fld, i}} \), как показано в уравнении. 5.

$$ \ mathrm {\ frac {C_ {fld}} {nCap}} \ cdot \ mathrm {\ frac {dT_ {fld, i} (\ theta)} {d \ theta}} = \ dot {\ mathrm {Q}} _ {sup, i} (\ theta) — \ dot {\ mathrm {Q}} _ {fld, i} (\ theta) $$

(5)

где C
_эт
d
= M
_эт
d
⋅ c
_эт
d
— это общая емкость жидкости внутри радиатора, а nCap — это количество емкостей.

Модель вычисляет потери тепла из жидкости \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {fld, i}} \), как показано в уравнении. 6.

$$ \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {fld, i}} (\ theta) = \ mathrm {\ frac {K_ {tot}} {nCap}} \ cdot \ mathrm {\ left (T_ {fld, i} (\ theta) -T_ {air} (\ theta) \ right)} $$

(6)

где общий / эквивалентный коэффициент теплопередачи радиатора K
_т
или
т
по формуле.{n}} {L \ cdot H \ cdot \ left | \ left (T_ {fld, i} (\ theta) -T_ {air} (\ theta) \ right) \ right |} $$

(7)

L и H — геометрические параметры, длина и высота радиатора, а \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {N}} \) — общее количество тепла, выделяемого радиатором жидкостной панели в номинальных условиях.

Логарифмическая разница температур в уравнении. 7 вычисляется в формуле. 8.

$$ \ mathrm {\ Delta T_ {ln, i} (\ theta)} = \ frac {\ mathrm {T_ {fld, i} (\ theta)} — \ mathrm {T_ {fld, i + 1} (\ theta)}} {ln \ frac {\ mathrm {T_ {fld, i} (\ theta)} — \ mathrm {T_ {air} (\ theta)}} {\ mathrm {T_ {fld, i + 1 } (\ theta)} — \ mathrm {T_ {air} (\ theta)}}} $$

(8)

Уравнение 8 не может быть решено, если отношение разностей температур жидкость-воздух равно 1.Таким образом, уравнение. 8 необходимо заменить арифметической разностью температур, как показано в формуле. 9.

$$ \ mathrm {\ Delta T_ {i}} = \ frac {\ mathrm {T_ {fld, i} (\ theta)} + \ mathrm {T_ {fld, i + 1} (\ theta)}} {2} — \ mathrm {T_ {air} (\ theta)} $$

(9)

Логарифмическая разница температур при номинальных условиях Δ T
_{л
№ , №}
вычисляется как в формуле.{nCap}} \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {fld, i}} (\ theta) \: — \ dot {Q} _ {\ text {tot}} (\ theta) $$

(10)

где C
_м
e
т
— емкость металлической части радиатора гидронной панели, а T
_с
u
r
f
— средняя температура поверхности излучателя тепла.

Модель радиатора вычисляет общую теплопередачу от поверхности к окружающей среде \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {tot}} \) в сочетании с моделью зоны, выраженной как в формуле. 11. Граница раздела между моделями — это длинноволновое излучение, которым обмениваются поверхность радиатора и окружающие поверхности, и конвекция на поверхности радиатора с узлом температуры воздуха в помещении. {n}} $$

(11)

Общее тепло, выделяемое в термическую зону, делится на три компонента, как показано на рис.4 тепло к задней стене \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {back-wall}} \), конвективное тепло \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {conv }} \) и тепло к зоне \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {front}} \). Уравнение 12 показывает этот тепловой баланс.

$$ \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {conv}} (\ theta) = \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {tot}} (\ theta) — \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {front}} (\ theta) — \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {back-wall}} (\ theta) $$

(12)

Фиг.4

Схема радиатора с соединительными патрубками на противоположной стороне

Тепло к задней стенке вызывается излучением и конвекцией. В этой статье мы аппроксимируем потерю тепла с помощью механизма естественной конвекции. Механизм передачи тепла естественной конвекцией к задней стенке радиатора зависит от температуры задней стенки T
_{б
a
с
к — к
a
л
л}
, температура воздуха в канале, размер канала b и его высота H.{\ beta}} $$

(13)

Оценка коэффициента теплопередачи за счет конвекции между радиатором и его задней стенкой показана в формуле. 14.

$$ \ mathrm {h_ {back-wall}} = \ text {Nu} \ cdot \ mathrm {\ frac {\ lambda_ {air}} {b}} $$

(14)

где λ
_a
и
r
— теплопроводность воздуха.

Средние значения температуры задней стенки, температуры воздуха, толщины и длины канала дают средний коэффициент теплопередачи за счет конвекции к задней стенке радиатора 3 Вт м
⁻² К
^-1 . Коэффициент теплопередачи за счет конвекции предполагается постоянным на протяжении всего моделирования. Потери тепла к задней стенке рассчитываются, как показано в формуле. 15.

$$ \ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ mathrm {back-wall}} (\ theta) \, = \, \ mathrm {h_ {back-wall}} \ cdot \ mathrm {A} \ cdot \ mathrm {\ left (T_ {surf} (\ theta) \, — \, T_ {back-wall} (\ theta) \ right)} $$

(15)

Конвективное тепло \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {conv}} \) — это тепло, выделяемое водяным панельным радиатором в помещении за счет конвективного механизма циркуляции воздуха в помещении.Внутренний воздух циркулирует в помещении, попадает в канал между радиатором и его задней стенкой, а затем поднимается к потолку.

\ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {conv}} \) вычисляется как разница между другими известными членами уравнения. 12, поскольку \ (\ dot {\ mathrm {Q}} _ {\ text {front}} \) вычисляется в модели зоны.

Проверка модели водяного панельного радиатора

Проверка модели водяного панельного радиатора выполняется путем сравнения смоделированной температуры выхлопного потока во время фазы зарядки и тепла, выделяемого при достижении установившегося состояния, с имеющимися экспериментальными измерениями в Стефан (1991).

Стефан (1991) провел испытание на скачкообразную реакцию радиатора с жидкостной панелью, подвергшегося внезапному увеличению массового расхода. Эксперимент проводится в кабине, которая соответствует техническим характеристикам, перечисленным в стандарте DIN 4704, который в настоящее время заменен на EN 442-2 (2014). Технический стандарт направлен на измерение тепловой мощности водяного панельного радиатора с указанием лабораторных условий и методов испытаний.

Для измерения тепловой мощности водяного панельного радиатора температура воздуха в помещении поддерживается постоянной на протяжении всего испытания за счет соблюдения стационарных условий.Чтобы обеспечить постоянный профиль воздуха в помещении, кабина оборудована системой охлаждения, встроенной в каждую поверхность кабины. Интегрированная система охлаждения позволяет контролировать температуру каждой поверхности кабины (кроме поверхности на задней стенке радиатора), соблюдая установившиеся условия испытания.

Конструкция каждой будки выполнена из сэндвич-панелей. Сэндвич-панель состоит из трех слоев: стальной панели со встроенной системой охлаждения, изоляционной пены (толщиной 80 мм с термическим сопротивлением 2.5 кв.м
² К Вт
⁻¹ ) и внешний стальной лист. Стена за радиатором гидронной панели имеет такую ​​же сэндвич-панель, но без системы охлаждения. Система охлаждения должна быть спроектирована так, чтобы ограничивать разницу температур между охлаждаемыми внутренними поверхностями в диапазоне ± 0,5 К. Для этого каждая панель должна поставляться с массовым расходом не менее 80 кг ч
^-1 за каждые м
² поверхности.Кабина имеет два отверстия в стенах, чтобы гарантировать водное и электрическое соединение между водяным панельным радиатором и за пределами помещения. На рисунке 5 показана схема камеры и системы охлаждения, взятая из стандарта EN 442-2 (2014).

Рис. 5

Камера и система охлаждения. Изображение взято из EN 442-2

Метод оценки тепла, излучаемого водяной панелью радиатора, — это метод взвешивания. Метод взвешивания заключается в вычислении разницы энтальпий между подачей (входом) и возвратом (выходом) жидкости, умноженной на массовый расход.Энтальпия жидкости при давлении и температуре, измеренная в ходе испытания, известна по табличным значениям.

Радиатор с жидкостной панелью, рассмотренный в эксперименте Стефана (1991), имеет номинальные параметры, перечисленные в Таблице 1, с соединительными трубами, расположенными на противоположной стороне.

Таблица 1 Номинальное состояние радиатора гидронной панели

Модель жидкостного панельного радиатора имеет те же технические характеристики, которые указаны в таблице 1. Экспериментальные измерения и результаты моделирования сравниваются на рис.6 по температуре выхлопного потока от времени.

Рис. 6

Сравнение экспериментальных измерений, сделанных Стефаном (1991), и результатов моделирования для воды на выходе

Разница в количестве выделяемого тепла между экспериментальными измерениями и результатами моделирования составляет 3,75% при достижении установившегося состояния.

Испытание на скачкообразный переход между жидкостными панельными радиаторами с разным расположением соединительных труб: сравнение выделяемого тепла

Гидравлический панельный радиатор размещается в помещении, подверженном постоянной наружной температуре, поддерживаемой на уровне -15 ° C в течение всего времени моделирования.Выбор поддержания температуры наружного воздуха на уровне –15 ° C является случайным; Фактически, можно выбрать другое значение (как правило, меньшее, чем значение температуры, подаваемой в радиатор), но оно должно быть стабильным в течение всего времени моделирования, чтобы избежать помех в системе. Тепловые поступления от электроприборов, освещения, присутствия людей, интенсивности ветра и солнца во время испытания отключаются. Массовый расход увеличен до 0,01484 кг с
⁻¹ в момент моделирования 𝜃 = 0.До этого массовый расход составлял 2 × 10 ⁻⁴ кг с
^-1 , а температура подаваемого потока поддерживалась постоянной на уровне 83 ℃ .

Такое же испытание было выполнено на том же типе водяного панельного радиатора с соединительными трубками, расположенными на той же стороне. Предполагается, что емкость жидкости рядом с соединительными трубами имеет массовый расход на 10% выше, чем емкость, наиболее удаленная от соединительных труб.Этот тип водяного радиатора имеет температуру выхлопного потока; средневзвешенное значение температуры выхлопных газов, заданное разными потоками в каждом элементе.

На рисунке 7 показана схема радиатора, когда соединительные трубы расположены с одной стороны.

Рис.7

Схема радиатора с соединительными трубками, расположенными на той же стороне

Общее количество тепла, излучаемого радиатором жидкостной панели при различном расположении соединительных трубок, показано на Рис. 8.Можно заметить, что радиаторы с соединительными трубками на одной стороне выделяют немного больше тепла, чем радиаторы с соединительными трубками, расположенными на противоположной стороне. Это означает, что радиаторы с соединительными трубками, расположенными на одной стороне, быстрее реагируют на изменение подаваемого массового расхода по сравнению с радиаторами с соединительными трубками, расположенными на противоположной стороне. В конечном итоге оба тепла, выделяемые двумя растворами, достигают одного и того же значения.

Рис. 8

Сравнение тепла, выделяемого радиаторами с различным расположением трубных соединений

Краткий обзор имитационной модели здания

Имитационная модель состоит из комнаты, смежной с другими отапливаемыми комнатами.В идеале тепло не передается в другие кондиционируемые помещения, поэтому для всех внутренних стен, потолка и пола задано адиабатическое граничное условие. Характеристики конструкции, окон, системы отопления, вентиляции и кондиционирования указаны в Таблице 2. Помещение имеет чистую площадь пола 10 м
² с постоянным расходом приточного воздуха при температуре 16 ° C. Еженедельные графики занятости, освещения и электроприборов являются стандартными; комната занята каждый день с 07.С 00:00 до 08:00 и с 17:00. до 20.00 часов в отопительный период.

Таблица 2 Тепловые характеристики здания

Помещение оборудовано системой механической вентиляции, в которой поток приточного вентиляционного воздуха смешивается с воздухом в помещении, обеспечивая примерно однородную температуру всего объема воздуха. Были произведены расчеты размера труб для распределительной системы, мощности, необходимой для циркуляционных насосов, а также мощности, требуемой от радиатора, и мощности, необходимой для установки кондиционирования воздуха.Радиатор подключен к системе хранения, которая состоит из многослойного резервуара для горячей воды. Электрический резистор внутри резервуара гарантирует требуемую температуру подаваемой жидкости в соответствии с погодозависимой кривой нагрева. Циркуляционные насосы работают согласно постоянной кривой нагрузки. Распределительные трубы предполагается изолированными и интегрированными в ограждающую конструкцию здания. Схема имитационной модели здания и системы отопления, вентиляции и кондиционирования представлена ​​на рис.9.

Рис.9

Имитационная модель помещения

План моделирования

В следующем разделе объясняется, как моделирование планируется, чтобы учесть вероятные изменения тепловых потерь из-за различных технических решений здания.План моделирования состоит из анализа чувствительности к местоположению здания, наружной оболочке здания и характеристикам системы отопления.

Первый анализ чувствительности был проведен путем размещения здания в четырех различных климатических условиях Швеции: северный, северо-центральный, южно-центральный и южный. Климат влияет на соотношение свободного тепла и тепловых потерь в помещении; таким образом, обогрев может быть уменьшен для удовлетворения требований комфорта для пассажиров, как показано Bianco et al.(2016). В этом сценарии влажность воздуха также играет роль, как объяснил Menghao (2011), поскольку она влияет на микроклимат в помещении и, следовательно, на конструкцию системы HVAC. Файл погоды, используемый в программном обеспечении моделирования здания, представляет собой синтетический файл погоды, полученный за один час на основе значений внешней температуры по сухому термометру T
_или
u
т
, относительная влажность воздуха ϕ, сила ветра в направлении x и y и процент облачности в%.Значения прямого D и рассеянного d солнечного излучения рассчитываются по модели Чжан-Хуанга. Синтетический файл погоды записывается в базу данных ASHRAE (2001) и используется в коммерческой программе моделирования зданий IDA ICE vers. 4.7. На рисунках 10 и 11 показана среднемесячная температура наружного воздуха и прямая солнечная радиация для каждого выбранного населенного пункта.

Рис.10

Среднемесячная наружная температура

Рис.11

Среднее за месяц прямое солнечное излучение на горизонтальную поверхность

Второй анализ чувствительности был проведен путем изменения активной тепловой массы.Активная тепловая масса — это первый слой материала, контактирующий с воздухом в помещении, учитывая также все слои материала до изоляции, как показано в Brembilla et al. (2015b). Активная тепловая масса накапливает тепловую энергию, которая выделяется в помещении. Многие авторы рассматривали преимущества и недостатки изменения тепловой массы здания. Горейши и Али (2013) утверждают, что тяжелая тепловая масса может сглаживать резкие колебания температуры в помещении, обеспечивая стабильную температуру в помещении.Во время отопительного сезона накопленное тепло будет выделяться в кондиционируемое пространство; тогда как в период похолодания ночная вентиляция рассеивает накопленное тепло. Masy et al. (2015) утверждают, что активная тепловая масса также имеет положительный эффект за счет переключения нагрузки используемой электроэнергии. Автор статьи изменил внутренний слой внешней стены из кирпича ( ρ
_{б
r
и
с
к}
= 1500 кг м
⁻³ , с
_{б
r
и
с
к}
= 1000 Дж г
^-1 К
⁻¹ ) в древесину ( ρ
_{w
или
или
d}
= 600 кг м
⁻³ , с
_{w
или
или
d}
= 700 Дж г
^-1 К
^-1 ), регулируя толщину деревянного слоя, чтобы иметь одинаковый коэффициент теплопередачи как для тяжелой, так и для легкой конструкции.Такое же изменение произошло для кирпичного слоя адиабатических стен, примыкающих к кондиционируемым помещениям, и для бетонного слоя в полу и потолке ( ρ
_c
или
n
= 2300 кг м
⁻³ , с
_c
или
n
= 880 Дж г
^-1 К
^-1 ).

Третий анализ чувствительности был сосредоточен на местном управлении радиатором. Местное управление переключалось между P (зона пропорциональности с ΔT = 1 K сначала, а затем с ΔT = 2 K) и PI-регулированием. P-регулирование обеспечивает пропорциональную регулировку расхода при изменении температуры в помещении, когда она выходит за пределы диапазона пропорциональности. ПИ-регулирование также гарантирует время интегрирования, которое снижает отклик системы и стабилизирует колебания температуры в помещении, как указано в Sanchis et al.(2010) и Ку и Захируддин (2004).

Последний анализ чувствительности проводился путем изменения местоположения соединительных труб. Соединительные патрубки сначала располагаются на той же стороне радиатора, а затем на противоположной стороне. Весь анализ чувствительности учитывает 48 реальных случаев и 8 идеальных случаев. Для каждого анализируемого климата и для тяжелой, и для легкой активной тепловой массы устанавливаются идеальные случаи.

Обогрев с помощью змеевиков и рубашек

Другие конфигурации паровых змеевиков

Конструкция и расположение парового змеевика будут зависеть от нагреваемой технологической жидкости.Когда технологическая жидкость, которая должна быть нагрета, представляет собой коррозионно-активный раствор, обычно рекомендуется, чтобы входные и выходные соединения змеевика находились над кромкой резервуара, поскольку обычно не рекомендуется просверливать коррозионно-стойкие футеровки со стороны резервуара. Это гарантирует отсутствие слабых мест в футеровке резервуара, где существует риск утечки агрессивных жидкостей. В этих случаях сам змеевик также может быть изготовлен из коррозионно-стойкого материала, такого как покрытая свинцом сталь или медь, или из сплавов, таких как титан.

Однако там, где нет опасности коррозии, следует избегать подъемов над конструкцией резервуара, а соединения для входа и выхода пара могут проходить через резервуар. Наличие любого подъемника приведет к заболачиванию части длины змеевика и, возможно, к гидроударам, шуму и утечкам из трубопроводов.

Змеевики для нагрева пара обычно должны иметь плавное опускание от входа к выходу, чтобы конденсат стекал к выходу и не собирался на дне теплообменника.

Если подъемник неизбежен, он должен быть спроектирован так, чтобы включать уплотнение в нижней части подъемника и погружную трубу с малым внутренним диаметром, как показано на рисунке 2.10.2.

Конструкция уплотнения позволяет собирать небольшое количество конденсата, действуя как гидрозатвор, и предотвращает возникновение паровой блокировки. Без этого уплотнения пар может проходить через конденсат, скапливающийся в нижней части трубы, и закрывать конденсатоотводчик в верхней части стояка.

Уровень конденсата тогда поднимется и образует временную гидрозатворную перегородку, блокирующую пар между дном стояка и конденсатоотводчиком.Конденсатоотводчик остается закрытым до тех пор, пока заблокированный пар не сконденсируется, и в это время змеевик продолжает заболачиваться.

Когда запертый пар конденсируется и конденсатоотводчик открывается, небольшая порция воды выходит вверх по стояку. Как только гидрозатвор сломан, пар войдет в поднимающуюся трубу и закроет уловитель, а разорванный столб воды снова упадет, чтобы лечь на дно нагревательного змеевика.

Погружная труба с малым внутренним диаметром позволяет только очень небольшому количеству пара оставаться в стояке.Это позволяет легко поддерживать водяной столб без образования пузырьков пара через него, обеспечивая постоянный и непрерывный поток конденсата к выпускному отверстию.

Когда уплотнение окончательно сломано, меньший объем воды вернется в нагревательный змеевик, чем при неограниченном стояке большого диаметра, но поскольку устройство водяного затвора требует меньшего объема конденсата для образования водяного затвора, он немедленно повторно форма.

Если в процессе погружаются предметы в жидкость, может быть неудобно устанавливать змеевик на дне резервуара — он может быть поврежден объектами, погруженными в раствор.
Кроме того, во время определенных процессов на дне резервуара будут оседать тяжелые отложения, которые могут быстро покрыть поверхность нагрева, препятствуя передаче тепла.

По этим причинам катушки с боковой подвеской часто используются в гальванической промышленности. В таких случаях змеевик или пластинчатые змеевики располагаются на боковой стороне резервуара, как показано на рисунке 2.10.3. Эти змеевики также должны иметь опускание на дно с гидрозатвором и погружной трубкой с небольшим внутренним диаметром. Преимущество такой конструкции состоит в том, что ее часто легче устанавливать, а также легче снимать для периодической очистки, если это необходимо.

Если предметы должны быть погружены в резервуар, может оказаться невозможным использование какого-либо типа мешалки для создания принудительной конвекции и предотвращения температурных градиентов, возникающих в резервуаре. Независимо от того, используются ли нижние или боковые змеевики, важно, чтобы они были расположены с достаточным охватом, чтобы тепло распределялось равномерно по всей массе жидкости.

Диаметр змеевика должен обеспечивать достаточную длину змеевика для хорошего распределения. Короткая длина змеевика при большом диаметре может не обеспечить адекватного распределения температуры.Однако на очень длинной непрерывной длине змеевика может возникать температурный градиент из-за перепада давления от конца к концу, что приводит к неравномерному нагреву жидкости.

В то время как следующие два заголовка, «Определение размера регулирующего клапана» и «Устройство для удаления конденсата» включены в данный модуль, новому читателю следует обратиться к более поздним разделам «Блоки и модули» в Учебном центре для получения полной и исчерпывающей информации, прежде чем пытаться определить размер.