Ici vous découvrirez:
- Puissance thermique des radiateurs de chauffage
- Radiateurs bimétalliques
- Calcul de la superficie
- Calcul simple
- Calcul très précis
La conception d'un système de chauffage comprend une étape aussi importante que le calcul des radiateurs de chauffage par zone à l'aide d'une calculatrice ou manuellement. Il aide à calculer le nombre de sections nécessaires pour chauffer une pièce particulière. Une variété de paramètres sont prises, allant de la zone des locaux aux caractéristiques de l'isolation. L'exactitude des calculs dépendra de:
- uniformité des salles de chauffage;
- température confortable dans les chambres;
- manque d'endroits froids dans l'accession à la propriété.
Voyons comment les radiateurs de chauffage sont calculés et ce qui est pris en compte dans les calculs.
Puissance thermique des radiateurs de chauffage
Le calcul des radiateurs de chauffage pour une maison privée commence par la sélection des appareils eux-mêmes. L'assortiment destiné aux consommateurs comprend des modèles en fonte, en acier, en aluminium et bimétalliques qui se distinguent par leur puissance thermique (transfert de chaleur). Certains d'entre eux chauffent mieux, d'autres sont pires - ici, vous devez vous concentrer sur le nombre de sections et la taille des piles. Voyons quelle puissance thermique ont ces ou ces structures.
Radiateurs bimétalliques
Les radiateurs profilés bimétalliques sont constitués de deux composants: l'acier et l'aluminium. Leur noyau interne est en acier haute pression, haute pression, résistant aux coups de bélier et aux caloporteurs agressifs... Une "chemise" en aluminium est appliquée sur le noyau en acier par moulage par injection. C'est elle qui est responsable du transfert de chaleur élevé. En conséquence, nous obtenons une sorte de sandwich qui résiste à toutes les influences négatives et se caractérise par une puissance calorifique décente.
Le transfert de chaleur des radiateurs bimétalliques dépend de l'entraxe et du modèle spécifiquement sélectionné. Par exemple, les appareils de la société Rifar offrent une puissance thermique allant jusqu'à 204 W avec une distance centre à centre de 500 mm. Des modèles similaires, mais avec un entraxe de 350 mm, ont une puissance thermique de 136 W. Pour les petits radiateurs avec une distance centre à centre de 200 mm, le transfert de chaleur est de 104 W.
Le transfert de chaleur des radiateurs bimétalliques d'autres fabricants peut différer vers le bas (en moyenne 180-190 W avec une distance entre les axes de 500 mm). Par exemple, la puissance thermique maximale des batteries Global est de 185 W par section avec une distance centre à centre de 500 mm.
Radiateurs en aluminium
La puissance thermique des appareils en aluminium n'est pratiquement pas différente du transfert de chaleur des modèles bimétalliques. En moyenne, il est d'environ 180-190 W par section avec une distance entre les axes de 500 mm. L'indicateur maximum atteint 210 W, mais il faut prendre en compte le coût élevé de tels modèles. Donnons des données plus précises en utilisant le Rifar comme exemple:
- entraxe 350 mm - transfert de chaleur 139 W;
- entraxe 500 mm - transfert de chaleur 183 W;
- entraxe 350 mm (avec raccordement inférieur) - transfert de chaleur 153 W.
Pour les produits d'autres fabricants, ce paramètre peut différer dans un sens ou dans l'autre.
Les appareils en aluminium sont conçus pour être utilisés dans le cadre de systèmes de chauffage individuels... Ils sont fabriqués dans un design simple mais attrayant, se distinguent par un transfert de chaleur élevé et fonctionnent à des pressions allant jusqu'à 12-16 atm. Ils ne conviennent pas pour une installation dans des systèmes de chauffage centralisés en raison du manque de résistance aux liquides de refroidissement agressifs et aux coups de bélier.
Vous concevez un système de chauffage pour votre propre foyer? Nous vous conseillons d'acheter des batteries en aluminium pour cela - elles fourniront un chauffage de haute qualité avec leur taille minimale.
Radiateurs en tôle d'acier
Les radiateurs en aluminium et bimétalliques ont une conception en coupe. Par conséquent, lors de leur utilisation, il est habituel de prendre en compte le transfert de chaleur d'une section. Dans le cas de radiateurs en acier non séparables, le transfert de chaleur de l'ensemble de l'appareil est pris en compte à certaines dimensions. Par exemple, le transfert de chaleur d'un radiateur à deux rangées Kermi FTV-22 avec une connexion inférieure de 200 mm de haut et de 1100 mm de large est de 1010 W. Si nous prenons un radiateur en acier à panneaux Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, son transfert de chaleur sera de 1644 W.
Lors du calcul des radiateurs de chauffage d'une maison privée, il est nécessaire d'enregistrer la puissance thermique calculée pour chaque pièce. Sur la base des données obtenues, l'équipement nécessaire est acheté. Lors du choix des radiateurs en acier, faites attention à leur rangée - avec les mêmes dimensions, les modèles à trois rangées ont un transfert de chaleur plus élevé que leurs homologues à une rangée.
Les radiateurs en acier, à panneaux et tubulaires, peuvent être utilisés dans les maisons privées et les appartements - ils peuvent résister à des pressions allant jusqu'à 10-15 atm et résistent aux liquides de refroidissement agressifs.
Radiateurs en fonte
Le transfert de chaleur des radiateurs en fonte est de 120-150 W, en fonction de la distance entre les essieux. Pour certains modèles, ce chiffre atteint 180 W et même plus. Les batteries en fonte peuvent fonctionner à une pression de liquide de refroidissement allant jusqu'à 10 bars et résistent bien à la corrosion destructrice. Ils sont utilisés à la fois dans les maisons privées et dans les appartements (sans compter les nouveaux bâtiments, où les modèles en acier et bimétalliques prévalent).
Lors du choix de batteries en fonte pour chauffer votre propre maison, il est nécessaire de prendre en compte le transfert de chaleur d'une section - sur cette base, les batteries sont achetées avec un ou un autre nombre de sections. Par exemple, pour les batteries en fonte MC-140-500 avec une distance centre à centre de 500 mm, le transfert de chaleur est de 175 W. La puissance des modèles avec un entraxe de 300 mm est de 120 W.
La fonte est bien adaptée pour une installation dans des maisons privées, agréable avec une longue durée de vie, une capacité thermique élevée et un bon transfert de chaleur. Mais vous devez prendre en compte leurs inconvénients:
- poids lourd - 10 sections avec un entraxe de 500 mm pèsent plus de 70 kg;
- inconvénient lors de l'installation - cet inconvénient découle du précédent;
- inertie élevée - contribue à un échauffement trop long et à des coûts de production de chaleur inutiles.
Malgré certains inconvénients, ils sont toujours en demande.
Pourquoi un calcul précis est nécessaire
Le transfert de chaleur des dispositifs d'alimentation en chaleur dépend du matériau de fabrication et de la surface des sections individuelles. Non seulement la chaleur dans la maison dépend de calculs corrects, mais aussi l'équilibre et l'efficacité du système dans son ensemble: un nombre insuffisant de sections de radiateur installées ne fournira pas une chaleur adéquate dans la pièce, et un nombre excessif de sections frappera votre poche.
Pour les calculs, il est nécessaire de déterminer le type de batteries et le système d'alimentation en chaleur. Par exemple, le calcul des radiateurs d'alimentation en aluminium pour une maison privée diffère des autres éléments du système. Les radiateurs sont en fonte, en acier, en aluminium, en aluminium anodisé et bimétallique:
- Les plus connues sont les batteries en fonte, dites "accordéons". Ils sont durables, résistants à la corrosion, ont une puissance de sections de 160 W à une hauteur de 50 cm et une température de l'eau de 70 degrés. Un inconvénient important de ces appareils est une apparence disgracieuse, mais les fabricants modernes produisent des batteries en fonte lisses et assez esthétiques, préservant tous les avantages du matériau et les rendant compétitifs.
- Les radiateurs en aluminium surpassent les produits en fonte en termes de puissance thermique, ils sont durables, ont un poids propre léger, ce qui donne un avantage lors de l'installation. Le seul inconvénient est la sensibilité à la corrosion par l'oxygène.Pour l'éliminer, la production de radiateurs en aluminium anodisé a été adoptée.
- Les appareils en acier n'ont pas une puissance thermique suffisante, ne peuvent pas être démontés et les sections augmentées si nécessaire, sont sujets à la corrosion et ne sont donc pas populaires.
- Les radiateurs de chauffage bimétalliques sont une combinaison de pièces en acier et en aluminium. Les supports de transfert de chaleur et les fixations qu'ils contiennent sont des tuyaux en acier et des joints filetés, recouverts d'un boîtier en aluminium. L'inconvénient est le coût assez élevé.
Selon le type de système d'alimentation en chaleur, on distingue le raccordement à un et à deux tuyaux des éléments chauffants. Dans les bâtiments résidentiels à plusieurs étages, un système d'alimentation en chaleur à un seul tuyau est principalement utilisé. L'inconvénient ici est une différence assez significative de la température de l'eau entrante et sortante à différentes extrémités du système, ce qui indique la répartition inégale de l'énergie thermique entre les dispositifs de batterie.
Pour une distribution uniforme de l'énergie thermique dans les maisons privées, un système d'alimentation en chaleur à deux tuyaux peut être utilisé, lorsque l'eau chaude est fournie par un tuyau et l'eau refroidie est évacuée par un autre.
De plus, le calcul exact du nombre de batteries de chauffage dans une maison privée dépend du schéma de raccordement des appareils, de la hauteur du plafond, de la surface des ouvertures des fenêtres, du nombre de murs extérieurs, du type de pièce , l'enceinte des appareils avec des panneaux décoratifs et d'autres facteurs.
Rappelles toi!
Il est nécessaire de calculer correctement le nombre de radiateurs de chauffage requis dans une maison privée afin de garantir une quantité de chaleur suffisante dans la pièce et d'assurer des économies financières.
Calcul de la superficie
Un tableau simple pour calculer la puissance d'un radiateur pour chauffer une pièce d'une certaine zone.
Comment la batterie de chauffage est-elle calculée par mètre carré de surface chauffée? Vous devez d'abord vous familiariser avec les paramètres de base pris en compte dans les calculs, notamment:
- puissance thermique pour le chauffage 1 sq. m - 100 W;
- hauteur de plafond standard - 2,7 m;
- un mur extérieur.
Sur la base de ces données, la puissance thermique nécessaire pour chauffer une pièce d'une superficie de 10 m2. m est 1000 W. La puissance reçue est divisée par le transfert de chaleur d'une section - en conséquence, nous obtenons le nombre requis de sections (ou nous sélectionnons un panneau en acier approprié ou un radiateur tubulaire).
Pour les régions les plus au sud et les plus froides du nord, des coefficients supplémentaires sont utilisés, à la fois croissants et décroissants, - nous en reparlerons plus loin.
Calcul simple
Tableau de calcul du nombre de sections requis en fonction de la surface de la pièce chauffée et de la capacité d'une section.
Le calcul du nombre de sections de radiateur à l'aide d'une calculatrice donne de bons résultats. Donnons-nous l'exemple le plus simple pour chauffer une pièce d'une superficie de 10 m2. m - si la pièce n'est pas angulaire et que des fenêtres à double vitrage y sont installées, la puissance thermique requise sera de 1000 W... Si nous voulons installer des batteries en aluminium avec un transfert de chaleur de 180 W, nous avons besoin de 6 sections - nous divisons simplement la puissance reçue par le transfert de chaleur d'une section.
En conséquence, si vous achetez des radiateurs avec un transfert de chaleur d'une section de 200 W, le nombre de sections sera de 5 pièces. La pièce aura-t-elle de hauts plafonds jusqu'à 3,5 m? Ensuite, le nombre de sections augmentera à 6 pièces. La pièce a-t-elle deux murs extérieurs (pièce d'angle)? Dans ce cas, vous devez ajouter une section supplémentaire.
Vous devez également prendre en compte la réserve de puissance thermique en cas d'hiver trop froid - elle est de 10 à 20% de celle calculée.
Vous pouvez trouver des informations sur le transfert de chaleur des batteries à partir de leurs données de passeport. Par exemple, le calcul du nombre de sections de radiateurs de chauffage en aluminium est basé sur le calcul du transfert de chaleur d'une section. Il en va de même pour les radiateurs bimétalliques (et en fonte, bien qu'ils ne soient pas séparables).Lors de l'utilisation de radiateurs en acier, la puissance du passeport de l'ensemble de l'appareil est prise (nous avons donné des exemples ci-dessus).
Calcul précis des appareils de chauffage
Perte de chaleur du bâtiment
La formule la plus précise de la puissance thermique requise est la suivante:
Q = S * 100 * (K1 * K2 * ... * Kn-1 * Kn), où
K1, K2… Kn - coefficients en fonction de diverses conditions.
Quelles conditions affectent le climat intérieur? Pour un calcul précis, jusqu'à 10 indicateurs sont pris en compte.
K1 est un indicateur qui dépend du nombre de murs extérieurs, plus la surface est en contact avec l'environnement extérieur, plus la perte d'énergie thermique est importante:
- avec une paroi extérieure, l'indicateur est égal à un;
- s'il y a deux murs extérieurs - 1,2;
- s'il y a trois murs extérieurs - 1,3;
- si les quatre murs sont extérieurs (c.-à-d. bâtiment d'une pièce) - 1.4.
K2 - prend en compte l'orientation du bâtiment: on pense que les pièces se réchauffent bien si elles sont situées dans les directions sud et ouest, ici K2 = 1,0, et vice versa, ce n'est pas suffisant - lorsque les fenêtres sont orientées au nord ou est - K2 = 1,1. On peut argumenter avec cela: dans le sens est, la pièce se réchauffe encore le matin, il est donc plus opportun d'appliquer un coefficient de 1,05.
Nous calculons combien la batterie doit chauffer
K3 est un indicateur de l'isolation des murs extérieurs, en fonction du matériau et du degré d'isolation thermique:
- pour les murs extérieurs en deux briques, ainsi que lors de l'utilisation d'isolation pour les murs non isolés, l'indicateur est égal à un;
- pour les murs non isolés - K3 = 1,27;
- lors de l'isolation d'un logement sur la base de calculs thermiques selon SNiP - K3 = 0,85.
K4 est un coefficient qui prend en compte les températures les plus basses de la saison froide pour une région particulière:
- jusqu'à 35 ° C K4 = 1,5;
- de 25 ° C à 35 ° C K4 = 1,3;
- jusqu'à 20 ° C K4 = 1,1;
- jusqu'à 15 ° C K4 = 0,9;
- jusqu'à 10 ° C K4 = 0,7.
Calcul des radiateurs de chauffage par surface
K5 - dépend de la hauteur de la pièce du sol au plafond. La hauteur standard est h = 2,7 m avec un indicateur égal à un. Si la hauteur de la pièce diffère de la hauteur standard, un facteur de correction est introduit:
- 2,8-3,0 m - K5 = 1,05;
- 3,1-3,5 m - K5 = 1,1;
- 3,6-4,0 m - K5 = 1,15;
- plus de 4 m - K5 = 1,2.
K6 est un indicateur qui prend en compte la nature de la pièce située au-dessus. Les sols des bâtiments résidentiels sont toujours isolés, les pièces du dessus peuvent être chauffées ou froides, ce qui affectera inévitablement le microclimat de l'espace calculé:
- pour un grenier froid, et aussi si la pièce n'est pas chauffée par le haut, l'indicateur sera égal à un;
- avec un grenier ou un toit chauffé - K6 = 0,9;
- si une pièce chauffée est située en haut - K6 = 0,8.
K7 est un indicateur qui prend en compte le type de blocs de fenêtres. La conception de la fenêtre a un effet significatif sur la perte de chaleur. Dans ce cas, la valeur du coefficient K7 est déterminée comme suit:
- étant donné que les fenêtres en bois avec double vitrage ne protègent pas suffisamment la pièce, l'indicateur le plus élevé est K7 = 1,27;
- les fenêtres à double vitrage ont d'excellentes propriétés de protection contre la perte de chaleur, avec une fenêtre à double vitrage à une chambre de deux verres K7 est égal à un;
- unité de verre à chambre unique améliorée avec remplissage d'argon ou unité de verre double, composée de trois verres K7 = 0,85.
Système de chauffage à un et deux tuyaux
K8 est un coefficient dépendant de la surface de vitrage des ouvertures de fenêtres. La perte de chaleur dépend du nombre et de la superficie des fenêtres installées. Le rapport entre la surface des fenêtres et la surface de la pièce doit être ajusté de manière à ce que le coefficient ait les valeurs les plus basses. En fonction du rapport entre la surface des fenêtres et la surface de la pièce, l'indicateur souhaité est déterminé:
- moins de 0,1 - K8 = 0,8;
- de 0,11 à 0,2 - K8 = 0,9;
- de 0,21 à 0,3 - K8 = 1,0;
- de 0,31 à 0,4 - K8 = 1,1;
- de 0,41 à 0,5 - K8 = 1,2.
Schémas de raccordement des appareils de chauffage
K9 - prend en compte le schéma de connexion de l'appareil. La dissipation thermique dépend de la méthode de connexion de l'eau chaude et froide. Ce facteur doit être pris en compte lors de l'installation et de la détermination de la surface requise des appareils de chauffage. Prise en compte du schéma de connexion:
- avec une disposition diagonale des tuyaux, l'eau chaude est fournie par le haut, le flux de retour est par le bas de l'autre côté de la batterie et l'indicateur est égal à un;
- lors du raccordement de l'alimentation et du retour d'un côté et de dessus et dessous une section K9 = 1,03;
- la butée des tuyaux des deux côtés implique à la fois une alimentation et un retour par le bas, tandis que le coefficient K9 = 1,13;
- variante de liaison diagonale, lorsque l'alimentation est par le bas, retour par le haut K9 = 1,25;
- possibilité de connexion unilatérale avec alimentation inférieure, retour supérieur et connexion inférieure unilatérale K9 = 1,28.
Perte de dissipation thermique due à l'installation du bouclier de radiateur
K10 est un coefficient qui dépend du degré de couverture des appareils avec des panneaux décoratifs. L'ouverture des dispositifs pour le libre échange de chaleur avec l'espace de la pièce n'est pas de peu d'importance, car la création de barrières artificielles réduit le transfert de chaleur des batteries.
Les barrières existantes ou créées artificiellement peuvent réduire considérablement l'efficacité de la batterie en raison de la détérioration de l'échange de chaleur avec la pièce. En fonction de ces conditions, le coefficient est:
- lorsque le radiateur est ouvert sur le mur de tous les côtés 0,9;
- si l'appareil est couvert par le dessus par l'unité;
- lorsque les radiateurs sont recouverts au-dessus de la niche murale 1.07;
- si le dispositif est recouvert d'un rebord de fenêtre et d'un élément décoratif 1.12;
- lorsque les radiateurs sont entièrement recouverts d'un boîtier décoratif 1.2.
Règles d'installation pour les radiateurs de chauffage.
De plus, il existe des normes spéciales pour l'emplacement des appareils de chauffage qui doivent être respectées. Autrement dit, la batterie doit être placée au moins sur:
- 10 cm du bas du rebord de la fenêtre;
- 12 cm du sol;
- 2 cm de la surface du mur extérieur.
En remplaçant tous les indicateurs nécessaires, vous pouvez obtenir une valeur assez précise de la puissance calorifique requise de la pièce. En divisant les résultats obtenus en données de passeport du transfert de chaleur d'une section de l'appareil sélectionné et en arrondissant à un entier, nous obtenons le nombre de sections requises. Désormais, vous pouvez, sans crainte des conséquences, sélectionner et installer l'équipement nécessaire avec la puissance calorifique requise.
Installer une batterie de chauffage dans la maison
