Beräkning av värmeradiatorer: hur man beräknar det erforderliga antalet och effekten av batterier

Ett väldesignat värmesystem ger bostäder den önskade temperaturen och alla rum kommer att vara bekväma i alla väder.Men för att överföra värme till luftutrymmet i bostadslokaler måste du veta det nödvändiga antalet batterier, eller hur?

Beräkning av värmeradiatorer, baserad på beräkningar av den termiska effekt som krävs från de installerade värmeanordningarna, hjälper till att ta reda på detta.

Har du aldrig gjort sådana beräkningar och är rädd för att göra fel? Vi hjälper dig att förstå formlerna - artikeln diskuterar en detaljerad beräkningsalgoritm och analyserar värdena för individuella koefficienter som används i beräkningsprocessen.

För att göra det lättare för dig att förstå beräkningens krångligheter har vi valt tematiska fotografiska material och användbara videor som förklarar principen för att beräkna kraften hos värmeanordningar.

Förenklad beräkning av värmeförlustkompensation

Eventuella beräkningar bygger på vissa principer. Beräkningarna av den erforderliga termiska effekten av batterier är baserade på förståelsen av att välfungerande värmeanordningar helt måste kompensera för de värmeförluster som uppstår under deras drift på grund av egenskaperna hos de uppvärmda lokalerna.

För vardagsrum som ligger i ett välisolerat hus, som i sin tur ligger i en tempererad klimatzon, är i vissa fall en förenklad beräkning av ersättning för värmeläckage lämplig.

För sådana lokaler baseras beräkningar på en standardeffekt på 41 W som krävs för att värma 1 kubikmeter. boyta.

För att den termiska energin som avges av uppvärmningsanordningar ska riktas specifikt mot uppvärmning av lokalerna är det nödvändigt att isolera väggar, vindar, fönster och golv

Formeln för att bestämma den termiska kraften hos radiatorer som är nödvändiga för att upprätthålla optimala levnadsförhållanden i ett rum är följande:

Q = 41 x V,

Var V – det uppvärmda rummets volym i kubikmeter.

Det resulterande fyrsiffriga resultatet kan uttryckas i kilowatt, vilket minskar det med en hastighet av 1 kW = 1000 W.

Detaljerad formel för beräkning av termisk effekt

När man gör detaljerade beräkningar av antalet och storleken på värmeradiatorer är det vanligt att utgå från den relativa effekten på 100 W som krävs för normal uppvärmning av 1 m² av ett visst standardrum.

Formeln för att bestämma den termiska effekten som krävs från värmeanordningar är följande:

Q = (100 x S) x R x K x U x T x H x B x G x X x Y x Z

Faktor S i beräkningar, inget mer än arean av det uppvärmda rummet, uttryckt i kvadratmeter.

De återstående bokstäverna är olika korrigeringsfaktorer, utan vilka beräkningen kommer att begränsas.

Det viktigaste när du gör termiska beräkningar är att komma ihåg ordspråket "värme bryter inte dina ben" och inte vara rädd för att göra ett stort misstag

Men även ytterligare designparametrar kan inte alltid återspegla alla detaljer i ett visst rum. Vid tveksamhet om beräkningar rekommenderas det att ge företräde till indikatorer med större värden.

Det är lättare att sedan sänka temperaturen på radiatorerna med hjälp av temperaturkontrollanordningarän att frysa när deras värmeeffekt är otillräcklig.

Därefter diskuteras var och en av koefficienterna som är involverade i formeln för beräkning av batteriernas termiska effekt i detalj.

I slutet av artikeln ges information om egenskaperna hos hopfällbara radiatorer gjorda av olika material, och förfarandet för att beräkna det erforderliga antalet sektioner och själva batterierna diskuteras baserat på den grundläggande beräkningen.

Orientering av rum enligt kardinalanvisningar

Och under de kallaste dagarna påverkar solens energi fortfarande den termiska balansen inne i hemmet.

"R"-koefficienten för formeln för beräkning av termisk effekt beror på rummens orientering i en eller annan riktning.

1. Rum med fönster mot söder - R = 1,0. Under dagsljus kommer den att få maximal yttervärme jämfört med andra rum. Denna orientering tas som den grundläggande, och den extra parametern i detta fall är minimal.
2. Fönster vetter mot väster - R = 1,0 eller R = 1,05 (för områden med korta vinterdagar). Detta rum kommer också att hinna ta emot sin del av solljus. Även om solen kommer att titta där på sen eftermiddag, är platsen för ett sådant rum fortfarande mer gynnsam än de östra och norra.
3. Rummet är orienterat mot öster - R = 1,1. Det är osannolikt att den stigande vinterbelysningen har tid att värma ett sådant rum ordentligt från utsidan. Batterikraft kommer att kräva ytterligare watt. Följaktligen lägger vi till en betydande ändring på 10 % i beräkningen.
4. Utanför fönstret finns bara norr - R = 1,1 eller R = 1,15 (en invånare på nordliga breddgrader kommer inte att misstas om han tar ytterligare 15%). På vintern ser ett sådant rum inte direkt solljus alls. Därför rekommenderas det att justera beräkningarna av värmeeffekten som krävs från radiatorer med 10 % uppåt.

Om vindar av en viss riktning råder i området där du bor, är det lämpligt att för rum med lovartade sidor öka R med upp till 20 % beroende på slagets styrka (x1,1÷1,2), och för rum med väggar parallellt med kalla strömmar, höj värdet på R med 10 % (x1,1).

Rum med fönster mot norr och öster samt rum på lovart kommer att kräva kraftigare uppvärmning

Med hänsyn till påverkan av ytterväggar

Förutom väggen med ett fönster eller inbyggda fönster kan även andra väggar i rummet ha kontakt med kylan utanför.

Rummets ytterväggar bestämmer koefficienten "K" för beräkningsformeln för radiatorernas termiska effekt:

• Närvaron av en gatuvägg nära ett rum är ett typiskt fall. Här är allt enkelt med koefficienten - K = 1,0.
• Två ytterväggar kräver 20 % mer värme för att värma upp rummet - K = 1,2.
• Varje efterföljande yttervägg lägger till 10 % av den erforderliga värmeöverföringen till beräkningarna. För tre gatuväggar - K = 1,3.
• Närvaron av fyra ytterväggar i ett rum ger också 10 % - K = 1,4.

Beroende på egenskaperna hos rummet för vilket beräkningen utförs, måste lämplig koefficient tas.

Beroende av radiatorer på värmeisolering

Korrekt och tillförlitligt isolerade bostäder från vinterkylan gör att du kan minska budgeten för uppvärmning av det inre utrymmet, och avsevärt.

Graden av isolering av gatuväggar är föremål för "U"-koefficienten, vilket minskar eller ökar den beräknade värmeeffekten för värmeanordningar:

• U=1,0 - för vanliga ytterväggar.
• U = 0,85 - om isolering av gatuväggar utförts enligt särskild beräkning.
• U = 1,27 - om ytterväggarna inte är tillräckligt köldbeständiga.

Väggar av klimatanpassade material och tjocklek anses vara standard. Och även av reducerad tjocklek, men med putsad ytteryta eller med yta extern värmeisolering.

Om området i rummet tillåter, kan du göra det isolering av väggar från insidan. Och det finns alltid ett sätt att skydda väggar från kylan utanför.

Ett välisolerat hörnrum enligt speciella beräkningar kommer att ge en betydande procentuell besparing i uppvärmningskostnader för hela bostadsytan i lägenheten

Klimatet är en viktig faktor i aritmetiken

Olika klimatzoner har olika lägsta utomhustemperaturer.

Vid beräkning av värmeöverföringseffekten för radiatorer tillhandahålls en "T"-koefficient för att ta hänsyn till temperaturskillnader.

Låt oss överväga värdena för denna koefficient för olika klimatförhållanden:

• T=1,0 upp till -20 °C.
• T=0,9 för vintrar med frost ner till -15 °C
• T=0,7 – ner till -10 °C.
• T=1,1 för frost ner till -25 °C,
• T=1,3 – upp till -35 °C,
• T=1,5 – under -35 °C.

Som vi kan se av listan ovan anses vinterväder ner till -20 °C som normalt. För områden med sådan minst kyla tas ett värde på 1.

För varmare regioner kommer denna beräkningsfaktor att sänka det totala beräkningsresultatet. Men för områden med hårda klimat kommer mängden värmeenergi som krävs från värmeanordningar att öka.

Funktioner för beräkning av höga rum

Det är klart att av två rum med samma yta kommer det med högre tak att behöva mer värme. Koefficienten "H" hjälper till att ta hänsyn till korrigeringen för volymen av uppvärmt utrymme vid beräkning av termisk effekt.

I början av artikeln nämndes det om en viss regleringspremiss. Detta anses vara ett rum med ett tak på 2,7 meter eller lägre. För det, ta ett koefficientvärde lika med 1.

Låt oss överväga beroendet av koefficienten H på höjden på taken:

• H=1,0 - för tak 2,7 meter högt.
• H=1,05 - för rum upp till 3 meter höga.
• H = 1,1 - för ett rum med tak upp till 3,5 meter.
• H = 1,15 – upp till 4 meter.
• H = 1,2 - värmebehov för ett högre rum.

Som du kan se, för rum med högt i tak, bör 5% läggas till beräkningen för varje halvmeter höjd, från 3,5 m.

Enligt naturlagen rusar varm uppvärmd luft uppåt. För att blanda hela volymen måste värmeanordningar arbeta hårt.

Med samma område av lokaler kan ett större rum kräva ytterligare ett antal radiatorer anslutna till värmesystemet

Designroll av tak och golv

Att minska batteriernas värmeeffekt är inte bara bra isolerade ytterväggar. Taket i kontakt med det varma rummet gör att du också kan minimera förlusterna vid uppvärmning av rummet.

Koefficienten "W" i beräkningsformeln är just för att tillhandahålla detta:

• W=1,0 - om det till exempel finns en ouppvärmd oisolerad vind på övervåningen.
• W=0,9 - för en ouppvärmd men isolerad vind eller annat isolerat rum ovanför.
• W=0,8 - om rummet på våningen ovanför är uppvärmt.

W-indikatorn kan justeras uppåt för rum på första våningen om de är placerade på marken, ovanför en ouppvärmd källare eller källarutrymme. Då blir siffrorna som följer: golvet är isolerat +20% (x1,2); golvet är inte isolerat +40% (x1,4).

Kvaliteten på ramarna är nyckeln till värme

Fönster var en gång en svag punkt i värmeisoleringen av ett bostadsutrymme. Moderna ramar med tvåglasfönster har avsevärt förbättrat skyddet av rum från gatans kyla.

Graden av fönsterkvalitet i formeln för beräkning av termisk effekt beskrivs av koefficienten "G".

Beräkningen baseras på en standardram med ett dubbelglasfönster med en kammare, vars koefficient är lika med 1.

Låt oss överväga andra alternativ för att använda koefficienten:

• G=1,0 - stomme med enkammar tvåglasfönster.
• G=0,85 - om ramen är försedd med två- eller trekammar tvåglasfönster.
• G = 1,27 - om fönstret har en gammal träram.

Så om huset har gamla ramar, kommer värmeförlusten att vara betydande. Därför kommer mer kraftfulla batterier att krävas. Helst är det lämpligt att byta ut sådana ramar, eftersom dessa är extra uppvärmningskostnader.

Fönsterstorleken spelar roll

Enligt logik kan man hävda att ju fler fönster i rummet och ju bredare vy de har, desto känsligare är värmeläckaget genom dem. "X"-faktorn i formeln för att beräkna den termiska effekt som krävs från batterier återspeglar detta.

I ett rum med stora fönster bör radiatorer ha ett antal sektioner som motsvarar storleken och kvaliteten på ramarna

Normen är resultatet av att dividera arean av fönsteröppningar med arean av rummet lika med 0,2 till 0,3.

Här är huvudvärdena för X-koefficienten för olika situationer:

• X = 1,0 - vid ett förhållande från 0,2 till 0,3.
• X = 0,9 - för ytförhållande från 0,1 till 0,2.
• X = 0,8 - med ett förhållande på upp till 0,1.
• X = 1,1 - om areaförhållandet är från 0,3 till 0,4.
• X = 1,2 - när det är från 0,4 till 0,5.

Om bilderna av fönsteröppningar (till exempel i rum med panoramafönster) går utöver de föreslagna förhållandena, är det rimligt att lägga till ytterligare 10 % till X-värdet när ytförhållandet ökar med 0,1.

Dörren i rummet, som regelbundet används på vintern för att komma åt en öppen balkong eller loggia, gör sina egna justeringar av värmebalansen.För ett sådant rum skulle det vara korrekt att öka X med ytterligare 30 % (x1,3).

Värmeenergiförluster kan enkelt kompenseras genom en kompakt installation av en vatten- eller elektrisk konvektor under balkongingången.

Inverkan av stängt batteri

Självklart kommer radiatorn som är mindre omgiven av olika konstgjorda och naturliga hinder att avge värme bättre. I det här fallet har formeln för att beräkna dess termiska effekt utökats på grund av "Y"-koefficienten, som tar hänsyn till batteriets driftsförhållanden.

Den vanligaste platsen för uppvärmningsanordningar är under fönsterbrädan. I denna position är koefficientvärdet 1.

Låt oss överväga typiska situationer för att placera radiatorer:

• Y=1,0 - precis under fönsterbrädan.
• Y = 0,9 - om batteriet plötsligt visar sig vara helt öppet på alla sidor.
• Y = 1,07 - när radiatorn är skymd av en horisontell projektion av väggen
• Y = 1,12 - om batteriet som sitter under fönsterbrädan är täckt med ett främre hölje.
• Y=1,2 - när värmeanordningen är blockerad från alla sidor.

Långa mörkläggningsgardiner neddragna gör också att rummet blir kallare.

Den moderna designen av radiatorer gör att de kan användas utan några dekorativa beläggningar - vilket säkerställer maximal värmeöverföring

Radiatoranslutningseffektivitet

Effektiviteten av dess drift beror direkt på metoden för att ansluta radiatorn till inomhusvärmeledningarna. Husägare offrar ofta denna indikator för rummets skönhet. Formeln för att beräkna den erforderliga termiska effekten tar hänsyn till allt detta genom "Z"-koefficienten.

Här är värdena för denna indikator för olika situationer:

• Z=1,0 - ansluta radiatorn till värmesystemets allmänna krets med en "diagonal" metod, vilket är det mest motiverade.
• Z = 1,03 - en annan, vanligast på grund av den korta längden på fodret, är möjligheten att ansluta "från sidan".
• Z = 1,13 - den tredje metoden är "underifrån på båda sidor". Tack vare plaströr slog den snabbt rot i nybyggen, trots sin mycket lägre effektivitet.
• Z = 1,28 - en annan, mycket ineffektiv "underifrån på ena sidan" metod. Det förtjänar övervägande endast för att vissa radiatorkonstruktioner är utrustade med färdiga enheter med både tillopps- och returrör anslutna till en punkt.

Luftventilerna installerade i dem hjälper till att öka effektiviteten hos värmeanordningar, vilket omedelbart kommer att rädda systemet från att "vädra".

Innan du gömmer värmerör i golvet, med ineffektiva batterianslutningar, är det värt att komma ihåg om väggarna och taket

Funktionsprincipen för varje vattenuppvärmningsanordning är baserad på de fysiska egenskaperna hos het vätska att stiga uppåt och, efter kylning, röra sig nedåt.

Därför rekommenderas det starkt att inte använda värmesystemsanslutningar till radiatorer där tilloppsröret är i botten och returröret är i toppen.

Praktiskt exempel på beräkning av termisk effekt

Initial data:

1. Ett hörnrum utan balkong på andra våningen i ett tvåvåningshus med plastblock i en vindstilla region i västra Sibirien.
2. Rumslängd 5,30 m X bredd 4,30 m = yta 22,79 kvm.
3. Fönsterbredd 1,30 m X höjd 1,70 m = yta 2,21 kvm.
4. Rumshöjd = 2,95 m.

Beräkningssekvens:

Nedan följer en beskrivning av beräkning av antalet kylarsektioner och erforderligt antal batterier. Det är baserat på de erhållna resultaten av termisk kraft, med hänsyn till dimensionerna för de föreslagna installationsplatserna för värmeanordningar.

Oavsett resultaten rekommenderas det att inte bara utrusta fönsterbrädans nischer med radiatorer i hörnrum. Batterier bör installeras nära "blinda" ytterväggar eller nära hörn som är utsatta för den största frysningen under påverkan av gatukyla.

Specifik värmeeffekt för batterisektioner

Redan innan du utför en allmän beräkning av den erforderliga värmeöverföringen av värmeanordningar är det nödvändigt att bestämma vilket material de hopfällbara batterierna kommer att installeras i lokalerna från.

Valet bör baseras på egenskaperna hos värmesystemet (inre tryck, kylvätsketemperatur). Samtidigt, glöm inte de mycket varierande kostnaderna för köpta produkter.

Hur man korrekt beräknar det erforderliga antalet olika batterier för uppvärmning kommer att diskuteras vidare.

Vid en kylvätsketemperatur på 70 °C har standardsektioner på 500 mm av radiatorer gjorda av olika material ojämn specifik termisk effekt "q".

1. Gjutjärn - q = 160 Watt (specifik kraft för en gjutjärnssektion). Radiatorer från denna metall lämplig för alla värmesystem.
2. Stål - q = 85 Watt. Stål rörformiga radiatorer kan arbeta under de svåraste driftsförhållandena. Deras sektioner är vackra i sin metalliska glans, men har den lägsta värmeeffekten.
3. Aluminium - q = 200 Watt. Lätt, estetisk radiatorer i aluminium bör endast installeras i autonoma värmesystem där trycket är mindre än 7 atmosfärer. Men deras sektioner har ingen motsvarighet när det gäller värmeöverföring.
4. Bimetall - q = 180 Watt. Inälvor bimetalliska radiatorer gjord av stål, och den värmeavledande ytan är gjord av aluminium. Dessa batterier tål alla tryck- och temperaturförhållanden. Den specifika termiska effekten hos bimetallsektioner är också hög.

De givna värdena på q är ganska godtyckliga och används för preliminära beräkningar. Mer exakta siffror finns i passen för de köpta värmeanordningarna.

Beräkning av antalet radiatorsektioner

Hopfällbara radiatorer gjorda av vilket material som helst är bra eftersom för att uppnå sin beräknade värmeeffekt kan du lägga till eller subtrahera enskilda sektioner.

För att bestämma det erforderliga antalet "N" av batterisektioner från det valda materialet, följs formeln:

N=Q/q,

Var:

• F = tidigare beräknad erforderlig termisk effekt för enheter för uppvärmning av rummet,
• q = specifik värmeeffekt för en separat sektion av batterier som föreslås för installation.

Efter att ha beräknat det totala erforderliga antalet radiatorsektioner i rummet måste du förstå hur många batterier som måste installeras. Denna beräkning är baserad på en jämförelse av dimensionerna för de föreslagna platserna installation av värmeanordningar och batteristorlekar med hänsyn till anslutningarna.

Batterielementen är anslutna med nipplar med flerriktade yttre gängor med hjälp av en kylarnyckel, och samtidigt installeras packningar vid lederna

För preliminära beräkningar kan du beväpna dig med data om bredden på sektioner av olika radiatorer:

• gjutjärn = 93 mm,
• aluminium = 80 mm,
• bimetallisk = 82 mm.

Vid tillverkning av hopfällbara radiatorer av stålrör följer tillverkare inte vissa standarder. Om du vill installera sådana batterier bör du ta dig an frågan individuellt.

Du kan också använda vår gratis online-kalkylator för att beräkna antalet sektioner:

Ökad värmeöverföringseffektivitet

När radiatorn värmer upp den inre luften i rummet uppstår också en intensiv uppvärmning av ytterväggen i området bakom radiatorn.Detta leder till ytterligare omotiverade värmeförluster.

För att öka effektiviteten av värmeöverföringen från radiatorn föreslås det att stängsla av värmeanordningen från ytterväggen med en värmereflekterande skärm.

Marknaden erbjuder många moderna isoleringsmaterial med en värmereflekterande folieyta. Folien skyddar den varma luften som värms upp av batteriet från kontakt med den kalla väggen och riktar den in i rummet.

För korrekt funktion måste gränserna för den installerade reflektorn överskrida radiatorns dimensioner och sticka ut 2-3 cm på varje sida. Avståndet mellan värmeanordningen och den termiska skyddsytan bör lämnas 3-5 cm.

För att göra en värmereflekterande skärm kan vi rekommendera isospan, penofol, alufom. En rektangel med de nödvändiga dimensionerna skärs ut från den köpta rullen och fixeras på väggen på den plats där radiatorn är installerad.

Det är bäst att fixa skärmen som reflekterar värmen från värmeanordningen på väggen med silikonlim eller flytande naglar

Det rekommenderas att separera isoleringsskivan från ytterväggen med en liten luftspalt, till exempel med hjälp av ett tunt plastgaller.

Om reflektorn är sammanfogad av flera delar av isoleringsmaterial ska fogarna på foliesidan tätas med metalliserad tejp.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Kortfilmer kommer att presentera den praktiska implementeringen av några ingenjörstips i vardagen. I följande video kan du se ett praktiskt exempel på beräkning av värmeelement:

Ändring av antalet radiatorsektioner diskuteras i den här videon:

Följande video berättar hur du monterar reflektorn under batteriet:

De förvärvade färdigheterna att beräkna den termiska effekten hos olika typer av värmeradiatorer kommer att hjälpa hemhantverkaren i den kompetenta designen av värmesystemet. Och hemmafruar kommer att kunna kontrollera korrektheten av batteriinstallationsprocessen av tredjepartsspecialister.

Har du självständigt beräknat effekten av värmebatterier för ditt hem? Eller har du stött på problem till följd av installationen av lågeffektsvärmare? Berätta för våra läsare om din upplevelse - vänligen lämna kommentarer nedan.