Тепловіддача старих сталевих радіаторів. Методика розрахунку тепловіддачі радіатора батарей опалення

Питання ефективної роботи системи опалення в чому залежить від того, як розрахована тепловіддача радіаторів. Ці прилади є основним джерелом тепла, що нагріває повітря всередині приміщень. Тому ще на стадії проектування інженери проводять розрахунок, на підставі якого в кожному приміщенні встановлюється радіатор з певною кількістю секцій. Розрахунки ці не такі вже прості, тому що в них доводиться враховувати велику кількість критеріїв.

Що потрібно врахувати при розрахунку?

Розрахунок радіаторів опалення

Обов'язково беруть до уваги:

• Матеріал, з якого виготовлена ​​опалювальна батарея.
• Її розміри.
• Кількість вікон і дверей в кімнаті.
• Матеріал, з якого побудований будинок.
• Сторону світла, в якій розташовується квартира або приміщення.
• Наявність теплоізоляції будівлі.
• Тип розводки трубної системи.

І це лише невелика частина того, що необхідно врахувати при. Не забуваємо і про регіональний розташуванні будинку, а також середньої вуличній температурі.

• Звичайний - з використанням паперу, ручки і калькулятора. Формула розрахунку відома, і в ній використовуються основні показники - теплова віддача однієї секції і площа, що обігрівається кімнати. Також додаються коефіцієнти - знижують і підвищують, які залежать від раніше описаних критеріїв.
• За допомогою онлайн-калькулятора. Це проста у використанні комп'ютерна програма, в яку завантажуються певні дані про розміри і конструкції будинку. Вона видає досить точний показник, який і береться за основу проектування опалювальної системи.

Для простого обивателя і той, і інший варіант - не найпростіший спосіб визначити тепловіддачу батареї опалення. Але є інший метод, для якого використовується проста формула - 1 кВт на 10 м² площі. Тобто, щоб обігріти кімнату площею 10 квадратних метрів, буде потрібно всього лише 1 кіловат теплової енергії. Знаючи показник тепловіддачі однієї секції радіатора опалення, можна точно підрахувати, скільки секцій потрібно встановити в конкретному приміщенні.

Давайте розглянемо декілька прикладів, як правильно проводити такий розрахунок. Різні види  радіаторів мають великий розмірний діапазон, залежить від міжосьової відстані. Це розмір між осями нижнього і верхнього колектора. У основної маси опалювальних батарей цей показник дорівнює або 350 мм, або 500 мм. Є й інші параметри, але ці зустрічаються частіше інших.

Це перше. Друге - на ринку є кілька видів опалювальних приладів з різних металів. У кожного металу своя тепловіддача, і це доведеться враховувати при розрахунку. До речі, який вибрати і поставити радіатор в своєму будинку, кожен вирішує сам.

Тепловіддача чавунних радіаторів

Діапазон тепловіддачі чавунних батарей коливається в межах 125-150 Вт. Розкид залежить від міжосьової відстані. Тепер можна провести розрахунок. Наприклад, ваша кімната має площу 18 м². Якщо в ній запланована установка батареї 500 мм, то використовуємо таку формулу: (18: 150) x100 = 12. Виходить, що в цій кімнаті необхідно встановити 12-секційний радіатор опалення.

Все просто. Точно так само можна розрахувати чавунний радіатор з міжосьовим відстанню 350 мм. Але це буде лише приблизний розрахунок, тому що для точності необхідно враховувати коефіцієнти. Їх не так багато, але саме з їх допомогою можна отримати максимально точний показник. Наприклад, присутність в приміщенні не одного, а двох вікон збільшує тепловтрати, так що остаточний результат необхідно помножити на коефіцієнт 1,1. Не будемо розглядати всі коефіцієнти, оскільки це займе багато часу. Про них ми вже писали на нашому сайті, так що знайдіть статтю і ознайомтеся з нею.

Тепловіддача алюмінієвих радіаторів

Для порівняння двох протилежних металів обрана алюмінієва батарея. У алюмінієвих радіаторів

Тепловіддача радіаторів Global розраховується по EN-442

тепловіддача більше, і одна секція випромінює 200 Вт тепла. Підставивши цей показник в формулу, ми визначимо, скільки секцій необхідно використовувати в приміщенні площею 18 м².

(18: 200) x100 = 9. Кількість секцій зменшилася тільки за рахунок високої тепловіддачі алюмінієвих приладів. Так що можна вибирати радіатор не тільки за розмірами, але і за моделлю.

спосіб підключення

Не всі розуміють, що розводка труб системи опалення і правильне підключення впливають на якість і ефективність тепловіддачі. Розберемо цей факт докладніше.

Існує 4 способи підключення радіатора:

• Бічне. Цей варіант найчастіше використовують в міських квартирах багатоповерхових будинків. Квартир в світі більше, ніж приватних будинків, тому виробники використовують такий тип підключення як номінальний спосіб визначення тепловіддачі радіаторів. Для його розрахунку використовується коефіцієнт 1,0.
• Діагональне. Ідеальне підключення, тому що теплоносій проходить по всьому приладу, рівномірно розподіляючи тепло по його обсягу. Зазвичай цей вид використовується, якщо в радіаторі більше 12 секцій. При розрахунку використовується підвищувальний коефіцієнт 1,1-1,2.
• Нижня. В цьому випадку труби подачі і обратки приєднуються знизу радіатора. Зазвичай такий варіант використовується при прихованій проводці труб. У цьому виді підключення є один мінус - тепловтрати 10%.
• Однотрубну. Це, по суті, нижнє підключення. Зазвичай його використовують в системі розводки труб ленінградка. І тут без тепловтрат не обійшлося, правда, вони в кілька разів більше - 30-40%.

Висновок по темі

Таблиця потужності радіаторів

Ви самі змогли переконатися, що правильно розрахувати тепловіддачу радіатора можна простим способом, правда, він є не дуже точним. До того ж доводиться враховувати великий розкид розмірних параметрів батарей, матеріалів, з яких вони виготовляються, плюс додаткові чинники. Так що все складно.

Тому радимо зробити простіше. Берете за основу ту саму формулу з співвідношенням площі кімнати і необхідної кількості тепла. Робите розрахунок і додаєте до нього до 10%. Якщо ваш будинок знаходиться в північному регіоні, додавайте 20%. Навіть 10% - це дуже щедро, але зайвого тепла не буває. Тим більше що можна, використовуючи різні прилади, контролювати подачу теплоносія в радіатори. Можна зменшити, а можна збільшити. Єдиний мінус такої надбавки - початкові витрати на придбання радіаторів з великою кількістю секцій. Особливо це стосується алюмінієвих і біметалічних приладів опалення.

Загальноприйнятою температурою квартирного комфорту прийнято вважати 21 0 Цельсія. Щоб вона була в квартирі на цьому рівні і в зимові холоди, використовуються різні системи обігріву, включаючи автономні і центральні системи опалення. Здоровий глузд і грамотний розрахунок тепловіддачі радіатора батарей опалення дозволяє встановлювати потрібну кількість обігрівальних приладів, включаючи і радіатори опалення.

Цілі і завдання розрахунків радіаторів опалення

Розрахунки радіаторів проводяться для забезпечення ефективного функціонування опалювальної системи для обігріву конкретного житлового приміщення, причому, в розрахунках теплової комфорт трактується не тільки як плюсова температура довільної величини, але і максимально допустима. Немає сенсу встановлювати позамежне кількість обігрівачів, якщо при цьому доводиться відкривати навстіж кватирки заради свіжого повітря (нагадаємо, що надто гарячі батареї «спалюють» кисень). Тобто розрахунки визначають межі низькотемпературного і високотемпературного опалення.

Іншим завданням теплових розрахунків є визначення параметрів тепловіддачі, що дозволяють рівномірно розподілити теплові потоки по всьому приміщенню. В цьому випадку підлягають обліку теплові втрати, що залежать від наявності в приміщенні підвалу і горища, типу матеріалу стін, товщини стін, розмірів вікон і багатьох інших супутніх чинників.

При проектуванні будівельного об'єкта використовуються спеціальні програми, для розрахунку радіаторів в квартирі можна використовувати тепловізори. Але для орієнтовних розрахунків застосовуються нескладні алгоритми, які прийнято називати калькулятором розрахунку батарей опалення. Їх методики виходять, в основному, з співвідношень необхідної теплової потужності обігрівача і площі, що обігрівається.

Методика розрахунку радіатора по площі

В основу умовного розрахунку по площі закладено регламентоване санітарними нормами значення потужності опалення на 1 кв. метр площі приміщення. Для помірного клімату на широті Москви ця цифра становить від 50 до 100 Вт. Для північних областей вище 60 0 північної широти вона вище і прийнята в межах від 150 до 200 Вт на 1 кв. метр. Паспортне значення тепловіддачі однієї чавунної секції зазначено в розмірі від 125 до 150 Вт.

Визначаємо потрібну потужність для 15 кв. метрів:

100 х 15 = 1500 Вт.

Визначаємо кількість секцій:

1500/125 = 12 секцій, що можна уявити як дві шестисекційною чавунні батареї.

Цей розрахунок рівносильний і для біметалічного радіатора, оскільки його тепловіддача має практично такі ж значення.

У розрахунках використовувалися норми для стелі стандартної висоти 270 см. Для стель більш високих виконуються розрахунки радіаторів, які виходять із параметрів кубатури кімнати.

Методика розрахунку радіатора за обсягом

В цьому випадку методика, або як прийнято говорити, калькулятор підбору батарей кВт, оперує такими поняттями, як номінальний тепловий потік Qном конкретного типу радіатора і кількістю теплової енергії Qпом, необхідної для обігріву 1 куб. метра приміщення. Значення Qном обов'язково вказується в паспорті радіатора. Значення Qпом для стандартної кімнати панельного будинку  складає 0, 041 кВт. для цегляного будинку  ця цифра зменшується до 0,034 кВт на 1 куб. метр. Для житлових приміщень, в яких хороша теплоізоляція, теплова потужність ще менше - 0,02 кВт.

Кількість секцій радіатора визначається аналогічно методики калькулятора батарей опалення по площі, тобто шляхом множення обсягу приміщення на питому об'ємну теплову енергію та подальшого поділу на значення номінального теплового потоку радіатора:

N = V x Qпом / Qном, штук. Отриманий результат округлюють в більшу сторону.

Це важливо!  Оскільки ці розрахунки досить приблизні і не враховують теплових втрат будівлі, округлення в більшу сторону дозволить зробити деякий запас по поліпшенню комфортних умов опалення.

Облік додаткових факторів в теплових розрахунках радіаторів

Додаткові фактори, що впливають на тепловіддачу радіаторів, являють собою поправочні коефіцієнти, що коректують відхилення від стандартних умов, прийнятих в базових розрахунках.

Коригування по висоті

Стандартна висота приміщення складає 270 см. У разі більшої висоти поправочний коефіцієнт визначається діленням висоти кімнати на стандартне значення 270 см. Тобто для висоти приміщення 324 см коефіцієнт дорівнюватиме 324/270 = 1,2. Відповідно, питома теплова потужність 100 Вт на 1 кв. метр необхідно збільшити в 1,2 рази, тобто вона вже становитиме 120 Вт на кВ. метр.

Тепловіддача батарей опалення залежить від місця розміщення, оскільки конвективні потоки по-різному перемішуються при різних відстанях між ребрами радіатора і підлогою або підвіконням. Поправочні коефіцієнти наведені на схемі. При цьому слід враховувати, що для кутових кімнат втрати тепла в два рази більше, так як в таких кімнатах два вікна.

Коефіцієнт поправки до номінального значення тепловіддачі радіатора найбільш оптимальний при діагональному приєднання опалювальних труб. Але конкретні умови для монтажу батарей не завжди дозволяють використовувати цю схему.

резюме

Врахувати всі впливають на тепловіддачу радіатора чинники складно. Як стверджують сантехніки, якщо у будинку ідеальна теплоізоляція, можна обійтися без опалення. Тепла від електричних приладів і кухонної плити вистачить. Також дуже важливо вміти розраховувати тепловтрати, які залежать від розмірів вікон, дверей і кватирок. Однак розглянуті усереднені значення теплових характеристик приміщень і радіаторів дозволяють з певною точністю визначити потрібну кількість секцій радіаторів і не промахнутися з кімнатною температурою.

Тепловий розрахунок приладів полягає у визначенні необхідного номінального теплового потоку, марки панельного радіатора  або конвектора і числа секцій або колонок секційного і трубчастого радіаторів. Розрахунок опалювальних приладів проводять за рекомендаціями ТОВ «Вітатерм». Технічні характеристики опалювального приймають для приладу з міжосьовим відстанню 500 мм (крім конвектора).

Необхідний номінальний тепловий потік приладу, Вт, визначається за формулою

, (11)

де Q пр  - необхідна тепловіддача приладу, Вт;

- комплексний коефіцієнт приведення до номінальних умов.

тепловіддача приладу Q пр  , Вт, розраховується за формулою

Q пр = Q п – Q тр , (12)

де Q п  - тепловтрати приміщення, що визначаються в розрахунку теплового балансу (з таблиці 3) Вт;

Q тр  - сумарна тепловіддача труб, прокладених в межах приміщення, Вт.

У курсової роботі корисна тепловіддача труб Q тр  , Вт, приймається в частках від теплових втрат приміщення: в двотрубної вертикальної системи опалення для верхнього поверху тепловіддача труб становить 5% від теплових втрат приміщення і 15% для решти поверхів; при поквартирною розводці в конструкції підлоги - приймається 5% від теплових втрат приміщення.

Комплексний коефіцієнт приведення до номінальних умов визначається за формулою

, (13)

де n, m, с - емпіричні числові показники, що враховують вплив схеми руху теплоносія на тепловий потік і коефіцієнт теплопередачі приладу, наводяться в рекомендаціях ТОВ «Вітатерм» при найбільш оптимальною схемою руху води «зверху вниз»;

p  - коефіцієнт враховує напрямки руху теплоносія в приладі;

b  - коефіцієнт обліку атмосферного тиску в даній місцевості;

Δ t  - різниця середньої температури води в приладі і температури навколишнього повітря в приміщенні;

G пр   - витрата води через прилад, кг / год.

Різниця температур в приладі визначається за формулою

, (14)

де t вх , t вих  - температура води, що входить в прилад і виходить з нього, ºС, для двотрубної водяної системи опалення зі сталевими трубами слід прийняти t вх  = 95 ºС, t вих  = 70 ° С; з розводкою з полімерних труб температура вибирається в залежності від характеристики їх матеріалу. Для металополімерних труб t вх = 90 ºС і t вих = 70 ° С; для поліпропіленових t вх = 85 ºС і t вих = 65 ºС.

Витрата води через опалювальний прилад

, Кг / год, визначається за формулою

, (15)

де

   - тепловтрати приміщення з таблиці 3, Вт;

β 1   - коефіцієнт залежить від кроку номенклатурного ряду приладу;

β 2   - коефіцієнт залежить від виду приладу і способу установки.

Обидва коефіцієнта вибираються за таблицею.

Кількість секцій опалювального приладу визначається за формулою

, (16)

де - номінальний тепловий потік однієї секції, Вт, наводиться в рекомендації щодо розрахунку опалювального приладу, таблиця;

- коефіцієнт, що характеризує залежність теплопередачі радіатора від кількості секцій, таблиця.

Тепловий розрахунок опалювальних приладів слід виконати в табличній формі.

Таблиця 4 - Тепловий розрахунок опалювальних приладів

№ стояка, № приміщення	Тепловтрати приміщення qрасч, Вт	Тепловіддача труб Q тр, Вт	Необхідна тепловіддача приладу Qпр, Вт	Коефіцієнт β 1	Коефіцієнт β 2	Температура повітря в приміщенні t в, 0 С	Температура води на вході в прилад t вх, 0 С	Температура води на виході з приладу t вих, 0 С	Температурний напір Δt, 0 С	Витрата води через прилад G пр, кг / год

Продовження таблиці 4