Obliczanie mocy aluminiowych grzejników. Jak obliczyć liczbę baterii grzewczych dla prywatnego domu

Tutaj dowiesz się:

• Moc cieplna grzejników
• Grzejniki bimetaliczne
• Obliczanie powierzchni
• Proste obliczenia
• Bardzo dokładne obliczenia

Projektowanie instalacji grzewczej obejmuje tak ważny etap, jak obliczanie grzejników według powierzchni za pomocą kalkulatora lub ręcznie. Pomaga obliczyć liczbę sekcji potrzebnych do ogrzania określonego pomieszczenia. Przyjmuje się różnorodne parametry, począwszy od powierzchni lokalu, a skończywszy na charakterystyce izolacji. Poprawność obliczeń będzie zależała od:

• równomierność ogrzewania pomieszczeń;
• komfortowa temperatura w sypialniach;
• brak zimnych miejsc w domu.

Zobaczmy, jak obliczane są grzejniki i co jest brane pod uwagę w obliczeniach.

Moc cieplna grzejników

Obliczenie grzejników do prywatnego domu rozpoczyna się od wyboru samych urządzeń. W asortymencie dla konsumentów znajdują się modele żeliwne, stalowe, aluminiowe i bimetaliczne różniące się mocą cieplną (przenikaniem ciepła). Część z nich lepiej się nagrzewa, a część gorzej - tutaj należy skupić się na liczbie sekcji i wielkości akumulatorów. Zobaczmy, jaką moc cieplną mają te lub te struktury.

Grzejniki bimetaliczne

Grzejniki segmentowe bimetaliczne wykonane są z dwóch elementów - stali i aluminium. Ich rdzeń wewnętrzny jest wykonany z wysokociśnieniowej, wysokociśnieniowej, młotkowej stali oraz agresywnej stali nośnej ciepła.... Aluminiowy „płaszcz” jest nakładany na stalowy rdzeń metodą formowania wtryskowego. To ona jest odpowiedzialna za wysoką wymianę ciepła. W efekcie otrzymujemy rodzaj kanapki odpornej na wszelkie negatywne wpływy i charakteryzującej się przyzwoitą wydajnością cieplną.
Przenikanie ciepła przez grzejniki bimetaliczne zależy od odległości od środka i od specjalnie dobranego modelu. Na przykład urządzenia firmy Rifar mogą pochwalić się mocą cieplną do 204 W przy odległości między osiami 500 mm. Podobne modele, ale z odległością środkową 350 mm, mają moc cieplną 136 W. W przypadku małych grzejników o odległości między środkami 200 mm, przenoszenie ciepła wynosi 104 W.

Przenikanie ciepła przez grzejniki bimetaliczne innych producentów może różnić się w dół (średnio 180-190 W przy odległości między osiami 500 mm). Na przykład maksymalna moc cieplna akumulatorów Global wynosi 185 W na sekcję przy odległości między osiami 500 mm.

Grzejniki aluminiowe

Moc cieplna urządzeń aluminiowych praktycznie nie różni się od wymiany ciepła modeli bimetalicznych. Średnio wynosi około 180-190 W na sekcję przy odległości między osiami 500 mm. Maksymalny wskaźnik sięga 210 W, ale należy wziąć pod uwagę wysoki koszt takich modeli. Podajmy dokładniejsze dane na przykładzie Rifara:

• rozstaw osi 350 mm - przenikanie ciepła 139 W;
• rozstaw osi 500 mm - przenikanie ciepła 183 W;
• odległość między osiami 350 mm (z dolnym podłączeniem) - przenoszenie ciepła 153 W.

W przypadku produktów innych producentów ten parametr może się różnić w tym lub innym kierunku.

Urządzenia aluminiowe są przeznaczone do stosowania jako część indywidualnych systemów grzewczych... Mają prostą, ale atrakcyjną konstrukcję, odznaczają się wysokim przenikaniem ciepła i pracują pod ciśnieniem do 12-16 atm. Nie nadają się do montażu w scentralizowanych systemach grzewczych ze względu na brak odporności na agresywne chłodziwo i uderzenia wodne.

Projektujesz instalację grzewczą dla własnego gospodarstwa domowego? Radzimy zakupić do tego baterie aluminiowe - zapewnią one wysokiej jakości ogrzewanie przy minimalnej wielkości.

Grzejniki stalowe

Grzejniki aluminiowe i bimetaliczne mają konstrukcję przekrojową. Dlatego przy ich stosowaniu zwykle bierze się pod uwagę przenoszenie ciepła z jednej sekcji. W przypadku nierozłącznych grzejników stalowych brany jest pod uwagę transfer ciepła całego urządzenia przy określonych wymiarach. Na przykład rozpraszanie ciepła przez dwurzędowy grzejnik Kermi FTV-22 z dolnym podłączeniem o wysokości 200 mm i szerokości 1100 mm wynosi 1010 W. Jeśli weźmiemy stalowy grzejnik panelowy Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, to jego przenikanie ciepła wyniesie 1644 W.
Przy obliczaniu grzejników w prywatnym domu konieczne jest zarejestrowanie obliczonej mocy cieplnej dla każdego pomieszczenia. Na podstawie uzyskanych danych kupowany jest niezbędny sprzęt. Wybierając grzejniki stalowe, zwróć uwagę na ich rząd - przy tych samych wymiarach modele trzyrzędowe mają wyższy współczynnik przenikania ciepła niż ich odpowiedniki jednorzędowe.

Grzejniki stalowe, zarówno płytowe, jak i rurowe, mogą być stosowane w domach prywatnych i mieszkaniach - wytrzymują ciśnienie do 10-15 atm i są odporne na agresywne chłodziwa.

Grzejniki żeliwne

Przenikanie ciepła przez żeliwne grzejniki wynosi 120-150 W, w zależności od odległości między osiami. W przypadku niektórych modeli liczba ta sięga 180 W, a nawet więcej. Baterie żeliwne mogą pracować przy ciśnieniu chłodziwa do 10 barów, dobrze znosząc niszczącą korozję. Stosowane są zarówno w domach prywatnych, jak iw mieszkaniach (nie licząc nowych budynków, w których przeważają modele stalowe i bimetaliczne).
Wybierając baterie żeliwne do ogrzewania własnego domu, należy wziąć pod uwagę przenoszenie ciepła z jednej sekcji - na tej podstawie baterie są kupowane z jedną lub drugą liczbą sekcji. Na przykład w przypadku akumulatorów żeliwnych MC-140-500 z odległością między środkami 500 mm przenoszenie ciepła wynosi 175 W. Moc modeli z rozstawem osi 300 mm wynosi 120 W.

Żeliwo dobrze nadaje się do instalacji w domach prywatnych, ciesząc się długą żywotnością, dużą pojemnością cieplną i dobrym przenoszeniem ciepła. Ale musisz wziąć pod uwagę ich wady:

• duża waga - 10 sekcji o rozstawie osi 500 mm waży ponad 70 kg;
• niedogodność w instalacji - ta wada płynnie wynika z poprzedniej;
• duża bezwładność - przyczynia się do zbyt długiego ogrzewania i niepotrzebnych kosztów wytwarzania ciepła.

Pomimo pewnych wad nadal są poszukiwane.

Dlaczego dokładne obliczenia są konieczne

Przenikanie ciepła przez urządzenia doprowadzające ciepło zależy od materiału wykonania i powierzchni poszczególnych sekcji. Od prawidłowych obliczeń zależy nie tylko ciepło w domu, ale także równowaga i sprawność całego systemu: niewystarczająca liczba zainstalowanych sekcji grzejników nie zapewni odpowiedniego ciepła w pomieszczeniu, a nadmierna liczba sekcji uderzy w Twój kieszeń.

Do obliczeń konieczne jest określenie rodzaju akumulatorów i systemu zaopatrzenia w ciepło. Na przykład obliczenie aluminiowych grzejników dostarczających ciepło dla prywatnego domu różni się od innych elementów systemu. Grzejniki są żeliwne, stalowe, aluminiowe, aluminiowe anodowane i bimetaliczne:

• Najbardziej znane są baterie żeliwne, tak zwane „akordeony”. Są trwałe, odporne na korozję, mają moc 160 W sekcji na wysokości 50 cm i temperaturę wody 70 stopni. Istotną wadą tych urządzeń jest brzydki wygląd, ale współcześni producenci produkują gładkie i dość estetyczne akumulatory żeliwne, zachowując wszystkie zalety materiału i czyniąc je konkurencyjnymi.

• Grzejniki aluminiowe przewyższają wyroby żeliwne pod względem mocy cieplnej, są wytrzymałe, mają niewielką masę własną, co daje przewagę podczas montażu. Jedyną wadą jest podatność na korozję tlenową.Aby go wyeliminować, przyjęto produkcję grzejników aluminiowych anodowanych.

• Urządzenia stalowe nie mają wystarczającej mocy cieplnej, nie można ich zdemontować, aw razie potrzeby zwiększyć przekroje, są narażone na korozję, dlatego nie są popularne.

• Bimetaliczne grzejniki to połączenie części stalowych i aluminiowych. Nośnikami ciepła i łącznikami w nich są stalowe rury i połączenia gwintowane, przykryte aluminiową obudową. Wadą jest dość wysoki koszt.

W zależności od rodzaju systemu zaopatrzenia w ciepło rozróżnia się jednorurowe i dwururowe połączenie elementów grzejnych. W wielokondygnacyjnych budynkach mieszkalnych stosuje się głównie jednorurowy system zaopatrzenia w ciepło. Wadą jest tutaj dość znaczna różnica temperatur wody dopływającej i wypływającej na różnych końcach układu, co wskazuje na nierównomierny rozkład energii cieplnej pomiędzy urządzeniami bateryjnymi.

W celu równomiernego rozprowadzenia energii cieplnej w domach prywatnych można zastosować dwururowy system zaopatrzenia w ciepło, gdy gorąca woda jest dostarczana jedną rurą, a schłodzona woda jest odprowadzana drugą.

Ponadto dokładne obliczenie liczby baterii grzewczych w prywatnym domu zależy od schematu połączeń urządzeń, wysokości sufitu, powierzchni otworów okiennych, liczby ścian zewnętrznych, rodzaju pomieszczenia, obudowa urządzeń panelami dekoracyjnymi i innymi czynnikami.

Zapamiętaj!

Konieczne jest prawidłowe obliczenie wymaganej liczby grzejników w prywatnym domu, aby zagwarantować wystarczającą ilość ciepła w pomieszczeniu i zapewnić oszczędności finansowe.

Obliczanie powierzchni

Prosta tabela do obliczania mocy grzejnika do ogrzewania pomieszczenia o określonej powierzchni.

Jak obliczana jest bateria grzewcza na metr kwadratowy ogrzewanej powierzchni? Najpierw musisz zapoznać się z podstawowymi parametrami branymi pod uwagę w obliczeniach, do których należą:

• moc cieplna do ogrzewania 1 m2 m - 100 W;
• standardowa wysokość sufitu - 2,7 m;
• jedna ściana zewnętrzna.

Na podstawie tych danych moc cieplna potrzebna do ogrzania pomieszczenia o powierzchni 10 m2. m wynosi 1000 W. Otrzymaną moc dzieli się przez przenikanie ciepła jednej sekcji - w rezultacie otrzymujemy wymaganą liczbę sekcji (lub dobieramy odpowiedni grzejnik panelowy lub rurowy).

W przypadku najbardziej wysuniętych na południe i najzimniejszych regionów północnych stosuje się dodatkowe współczynniki, zarówno rosnące, jak i malejące, - omówimy je dalej.

Proste obliczenia

Tabela do obliczania wymaganej liczby sekcji w zależności od powierzchni ogrzewanego pomieszczenia i pojemności jednej sekcji.

Obliczenie liczby sekcji grzejników za pomocą kalkulatora daje dobre wyniki. Dajmy najprostszy przykład ogrzewania pomieszczenia o powierzchni 10 mkw. m - jeśli pomieszczenie nie jest narożne i są w nim zainstalowane okna z podwójnymi szybami, wymagana moc cieplna wyniesie 1000 W... Jeśli chcemy zamontować baterie aluminiowe o przenikaniu ciepła 180 W, potrzebujemy 6 sekcji - otrzymaną moc dzielimy po prostu przez przewodzenie ciepła jednej sekcji.

W związku z tym, jeśli kupisz grzejniki z przenoszeniem ciepła jednej sekcji 200 W, liczba sekcji wyniesie 5 sztuk. Czy pomieszczenie będzie miało wysokie sufity do 3,5 m? Wtedy liczba sekcji wzrośnie do 6 sztuk. Czy pomieszczenie ma dwie ściany zewnętrzne (pokój narożny)? W takim przypadku musisz dodać jeszcze jedną sekcję.

Trzeba też liczyć się z rezerwą mocy cieplnej na wypadek zbyt mroźnej zimy - to 10-20% wyliczonej.

Możesz znaleźć informacje na temat wymiany ciepła akumulatorów z ich danych paszportowych. Na przykład obliczenie liczby sekcji aluminiowych grzejników opiera się na obliczeniu wymiany ciepła jednej sekcji. To samo dotyczy grzejników bimetalicznych (i żeliwa, chociaż są nierozłączne).Podczas korzystania z grzejników stalowych pobierana jest moc paszportowa całego urządzenia (podaliśmy powyżej przykłady).

Dokładne obliczenia urządzeń grzewczych

Straty ciepła w budynku

Najdokładniejszy wzór na wymaganą moc cieplną jest następujący:

Q = S * 100 * (K1 * K2 * ... * Kn-1 * Kn), gdzie

K1, K2… Kn - współczynniki zależne od różnych warunków.

Jakie warunki wpływają na klimat w pomieszczeniu? W celu dokładnego obliczenia branych jest pod uwagę do 10 wskaźników.

K1 jest wskaźnikiem zależnym od liczby ścian zewnętrznych, im bardziej powierzchnia styka się ze środowiskiem zewnętrznym, tym większa utrata energii cieplnej:

• przy jednej ścianie zewnętrznej wskaźnik jest równy jeden;
• jeśli są dwie ściany zewnętrzne - 1,2;
• jeśli są trzy ściany zewnętrzne - 1,3;
• jeśli wszystkie cztery ściany są zewnętrzne (czyli budynek jednopokojowy) - 1,4.

K2 - uwzględnia orientację budynku: uważa się, że pomieszczenia dobrze się nagrzewają, jeśli znajdują się w kierunku południowym i zachodnim, tutaj K2 = 1,0 i odwrotnie, nie wystarczy - gdy okna wychodzą na północ lub wschód - K2 = 1,1. Można się z tym spierać: w kierunku wschodnim pomieszczenie nadal nagrzewa się rano, dlatego bardziej celowe jest zastosowanie współczynnika 1,05.

Obliczamy, jak bardzo bateria powinna się nagrzać

K3 jest wskaźnikiem izolacji ścian zewnętrznych w zależności od materiału i stopnia izolacji termicznej:

• dla ścian zewnętrznych z dwóch cegieł, a także przy zastosowaniu izolacji dla ścian nieizolowanych, wskaźnik jest równy jeden;
• dla ścian nieizolowanych - K3 = 1,27;
• przy izolowaniu mieszkania na podstawie obliczeń cieplnych według SNiP - K3 = 0,85.

K4 to współczynnik uwzględniający najniższe temperatury zimnej pory roku dla danego regionu:

• do 35 ° C K4 = 1,5;
• od 25 ° C do 35 ° C K4 = 1,3;
• do 20 ° C K4 = 1,1;
• do 15 ° C K4 = 0,9;
• do 10 ° C K4 = 0,7.

Obliczanie grzejników według powierzchni

K5 - zależy od wysokości pomieszczenia od podłogi do sufitu. Standardowa wysokość to h = 2,7 m przy wskaźniku równym jeden. Jeśli wysokość pomieszczenia różni się od standardowej, wprowadza się współczynnik korygujący:

• 2,8-3,0 m - K5 = 1,05;
• 3,1-3,5 m - K5 = 1,1;
• 3,6-4,0 m - K5 = 1,15;
• więcej niż 4 m - K5 = 1,2.

K6 to wskaźnik uwzględniający charakter pomieszczenia znajdującego się powyżej. Podłogi budynków mieszkalnych są zawsze izolowane, pomieszczenia powyżej mogą być ogrzewane lub zimne, co nieuchronnie wpłynie na mikroklimat obliczonej przestrzeni:

• na zimny strych, a także jeśli pomieszczenie nie jest ogrzewane od góry, wskaźnik będzie równy jeden;
• z ocieplonym poddaszem lub dachem - K6 = 0,9;
• jeśli ogrzewane pomieszczenie znajduje się na górze - K6 = 0,8.

K7 to wskaźnik uwzględniający rodzaj bloków okiennych. Konstrukcja okna ma znaczący wpływ na straty ciepła. W tym przypadku wartość współczynnika K7 wyznacza się następująco:

• ponieważ okna drewniane z podwójnymi szybami nie chronią wystarczająco pomieszczenia, najwyższy wskaźnik wynosi K7 = 1,27;
• okna z podwójnymi szybami mają doskonałe właściwości ochrony przed utratą ciepła, z jednokomorowym oknem z podwójnymi szybami z dwoma szybami K7 jest równy jeden;
• ulepszona jednokomorowa szyba zespolona z wypełnieniem argonem lub podwójna szyba składająca się z trzech szklanek K7 = 0,85.

System ogrzewania jednorurowego i dwururowego

K8 to współczynnik zależny od powierzchni oszklenia otworów okiennych. Straty ciepła zależą od ilości i powierzchni zamontowanych okien. Stosunek powierzchni okien do powierzchni pomieszczenia należy dobrać tak, aby współczynnik miał jak najmniejsze wartości. W zależności od stosunku powierzchni okien do powierzchni pomieszczenia określa się pożądany wskaźnik:

• mniej niż 0,1 - K8 = 0,8;
• od 0,11 do 0,2 - K8 = 0,9;
• od 0,21 do 0,3 - K8 = 1,0;
• od 0,31 do 0,4 - K8 = 1,1;
• od 0,41 do 0,5 - K8 = 1,2.

Schematy połączeń urządzeń grzewczych

K9 - uwzględnia schemat podłączenia urządzenia. Rozpraszanie ciepła zależy od sposobu podłączenia ciepłej i zimnej wody. Czynnik ten należy wziąć pod uwagę podczas instalowania i określania wymaganego obszaru urządzeń grzewczych. Uwzględniając schemat połączeń:

• przy ukośnym ułożeniu rur gorąca woda jest dostarczana z góry, przepływ zwrotny - z dołu po drugiej stronie akumulatora, a wskaźnik jest równy jeden;
• przy podłączaniu zasilania i powrotu z jednej strony i od góry i od dołu jedna sekcja K9 = 1,03;
• oparcie rur po obu stronach implikuje zarówno dopływ, jak i powrót od dołu, podczas gdy współczynnik K9 = 1,13;
• wariant połączenia ukośnego, gdy przepływ jest od dołu, powrót od góry K9 = 1,25;
• możliwość jednostronnego podłączenia z dolnym podawaniem, górnym powrotem i jednostronnym dolnym podłączeniem K9 = 1,28.

Utrata rozpraszania ciepła w wyniku montażu osłony chłodnicy

K10 to współczynnik zależny od stopnia pokrycia urządzeń panelami dekoracyjnymi. Otwartość urządzeń na swobodną wymianę ciepła z przestrzenią pomieszczenia ma niemałe znaczenie, ponieważ tworzenie sztucznych barier ogranicza przenikanie ciepła z akumulatorów.

Istniejące lub sztucznie stworzone bariery mogą znacząco obniżyć sprawność baterii na skutek pogorszenia wymiany ciepła z pomieszczeniem. W zależności od tych warunków współczynnik wynosi:

• gdy grzejnik jest otwarty na ścianie ze wszystkich stron 0,9;
• czy urządzenie jest zasłonięte od góry przez jednostkę;
• kiedy grzejniki są zakryte nad wnęką ścienną 1,07;
• jeżeli urządzenie jest zakryte parapetem i elementem dekoracyjnym 1.12;
• gdy grzejniki są całkowicie zakryte dekoracyjną obudową 1.2.

Zasady instalacji grzejników.

Ponadto istnieją specjalne normy dotyczące lokalizacji urządzeń grzewczych, których należy przestrzegać. Oznacza to, że akumulator powinien być umieszczony przynajmniej na:

• 10 cm od dołu parapetu;
• 12 cm od podłogi;
• 2 cm od powierzchni ściany zewnętrznej.

Zastępując wszystkie niezbędne wskaźniki, można uzyskać dość dokładną wartość wymaganej mocy cieplnej pomieszczenia. Dzieląc uzyskane wyniki na dane paszportowe wymiany ciepła jednej sekcji wybranego urządzenia i zaokrąglając w górę do liczby całkowitej, otrzymujemy liczbę wymaganych sekcji. Teraz możesz, bez obawy o konsekwencje, wybrać i zainstalować niezbędny sprzęt o wymaganej mocy cieplnej.

Instalacja baterii grzewczej w domu