Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления. Расчет фактической теплоотдачи

Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления. Расчет фактической теплоотдачи

Зная номинальную тепловую мощность радиатора можно определить фактическую энергоэффективность оборудования. Рассмотрим вычислительный процесс на примере биметаллического образца с номинальным показателем в 200 Вт при Δt=70 градусах по Цельсию. Так, если средняя температура в помещении будет равна +22 градусам по Цельсию, то пользуясь формулой, мы получим t₁+ t₂= 184 градуса.

Нормативной разницей между подачей и обраткой принято считать 20 условных единиц. То есть заявленной тепловой мощности должны соответствовать такие показатели: +102 и 82 градуса соответственно.

Из полученных результатов видно, что выбирать радиатор отопления по номинальной тепловой мощности – это необъективное решение. В контурах теплоноситель по факту не нагревается до состояния кипения. Отопительные котлы могут повышать температуру воды до предела в +80 градусов по Цельсию. Тогда при максимальном нагреве фактическая теплоотдача одной секции биметаллического радиатора будет равна всего 100 Вт. Здесь учитывается, то в контур при подаче теплоноситель немного остывает и Δt составляет 40 условных единиц.

Чтобы было проще произвести вычисления, можно использовать таблицу с понижающими коэффициентами:

При таком подходе достаточно номинальное значение теплоотдачи радиатора отопления умножить на понижающий коэффициент из таблицы. Возвращаясь к рассматриваемому примеру, получим 200*0,48 = 96 Вт. Такое количество тепла будет выделяться одной секцией на 1 кв. метр помещения. Если нужно определить число секций на комнату площадью 10 квадратов, то ориентируясь, например, на норматив в 1 кВт/кв.м выйдет 10 или 11 штук. При наличии двух окон рекомендуется устанавливать два таких прибора без уменьшения числа секций.

1 секция радиатора на сколько квадратов. Сколько секций биметаллического радиатора нужно на 1, 12, 18, 20 м2 — онлайн калькулятор

Точное определение количества секций биметаллического радиатора способных эффективно обогреть квадратный метр площади комнаты в конечном счёте влияет на общий экономический эффект системы отопления квартиры или частного дома в целом. Биметаллическая батарея состоит из нескольких элементов, каждая из которых представляет собой стальной трубопровод, заключённый в алюминиевый корпус.

Средняя теплоотдача сегмента биметалла составляет около 160 — 180 Вт (паспортные данные). Эту величину принимают за исходный параметр для предварительного подсчёта количества секций биметаллического радиатора. Для обогрева комнаты величиной 10 квадратных метров требуется мощность радиатора 1360 Вт.

Рассчитывают количество секций биметаллической батареи путём простого деления вышеуказанных двух величин: 1360/180 = 7,55 штук. Результат округляют в большую стороны, следовательно потребуется для обогрева данного помещения 8 сегментов.

В настоящее время изготовители и реализаторы водонагревательных отопительных приборов, идя навстречу покупателю, публикуют в интернете онлайн калькуляторы. Сервис даёт возможность потребителю, не вдаваясь в расчёты за пару кликов получить требуемое количество секций кроме биметаллической батареи, но и сколько их понадобится для сборки чугунных или алюминиевых радиаторов, а также узнать размер панельного стального прибора. Удобный онлайн калькулятор для расчета количества секций представлен в следующей главе.

Онлайн калькулятор

Укажите в онлайн калькуляторе схему подключения радиаторов

Чем опасен приблизительный подсчёт количества секций радиаторов

Вышеуказанная методика довольно приблизительна , не учитывающая массу факторов, влияющих на результат расчёта. Паспортная мощность одного элемента алюминиевой или биметаллической батареи довольно относительна. Ведь её значение может быть получено при определённых условиях, где температура нагрева ребра биметалла равна 100⁰С, высота потолка до 3-х метров, в комнате отсутствуют холодные (наружные) стены и наличие только одного окна.

Казалось, рассчитать биметаллические радиаторы отопления для квартиры с потолками не выше 2,7 м довольно просто. Достаточно нормативную тепловую мощность (136 Вт) одного сегмента биметалла умножить на количество метровых квадратов каждой комнаты. Результат делят на тепловую мощность одного сегмента, величину которой заявляет производитель. Но в этом кроется опасность приблизительного подсчёта.

Опираясь только на паспортные данные и не учитывая особенности помещения, можно неверно рассчитать, сколько понадобиться секций радиатора на 1 м². Это может привести к недостаточному обогреву комнаты или наоборот заставит удалять лишнее тепло принудительным проветриванием помещения. Для точного расчёта нужно учитывать все нюансы условий помещения.

Необходимые данные для подсчета

Как правило, в сопроводительной документации указывается максимальная теплоотдача одного биметаллического сегмента — это в среднем составляет 180 Вт при оптимальных условиях отопления, тогда как нужно учитывать сопутствующие теплопотери из-за местных особенностей помещения.

В расчёте, который определяет количество секций, применяют понижающие коэффициенты.

• Теплопотери крыши 25 – 30%.
• Окон 10 – 15%.
• Пола 10 – 15%.
• Стен 10 – 15%.
• Примыкания 10 – 15%.
• Труба (если есть ) 20 – 25%.

Коэффициенты теплопотерь

Для проектирования систем теплоснабжения был разработан и утверждён Свод правил на основе СНиПов ГОСТ 30494-2011 и ГОСТ 32415-2013. СП 60.13330.2016 регламентирует норму отпуска тепловой мощности в размере 1 кВт для комнаты 10 кв.м., с высотой потолка до 3-х метров, одной наружной (холодной) стеной и одним окном.

Для приведения исходных данных в соответствие с реальными условиями эксплуатации батареи отопления СП были разработаны следующие коэффициенты, корректирующие теплопотери.

К1 — учитывает строение рам:

• сдвоенные оконные рамы – 1,27;
• двойное остекление стеклопластиковых окон – 1,0;
• тройное – 0,85.

К 2 — учитывает толщину стен:

• стена в 1 кирпич – 1,27;
• кирпичная кладка в 2 кирпича – 1;
• высокая степень теплоизоляции – 0,85.

К 3 — отношение площади окон к площади пола:

• 1/2 – 1,2;
• 1/3 – 1,0;
• 1/10 – 0,8.

К 4 — средняя температура воздуха в помещении в зимний период:

• 30 градусов – 1,5;
• 20 – 1,1;
• 10 – 0,7.

К 5 — количество холодных вертикальных ограждений:

• 1 – 1,1;
• 2 – 1,2;
• 3 – 1,3;
• 4 – 1,4.

К 6 — пространство над комнатой:

• Холодный подкровельный объём – 1,0;
• мансарда или жилой этаж многоквартирного дома – 0,8.

Расчет стальных радиаторов отопления калькулятор. Расчет стальных радиаторов отопления (калькулятор)

Специалисты компании «Термомир» подскажут расчет стальных радиаторов отопления (калькулятор) и помогут выбрать нужную модель.
Радиаторы (батареи) отопления являются неотъемлемой частью оборудования как для дома с индивидуальной системой обогрева, так и для квартиры с центральным отоплением.
Каждый радиатор имеет основные характеристики: номинальную мощность (1 секции либо всего прибора), межосевое расстояние (200, 350, 500, 600 мм), материал, рабочее давление, размеры, боковое или нижнее подключение.
Выбор радиатора зависит, в первую очередь, от площади обогреваемого помещения: для стандартных помещений (одно обычное окно, одна дверь, потолок высотой около 3 м, не первый этаж и не угловая комната) необходимо от 90 до 125 Вт мощности на 1 кв.м площади . Если, например, потолки выше стандартных, если помещение имеет большое остекление или плохую теплоизоляцию, то расчетную мощность радиаторов необходимо увеличивать. Более подробно о выборе радиаторов в наших материалах:
Расчет мощности и количества секций радиатора
Секционные радиаторы состоят из отдельных частей (от 4 до 16 и более секций) и формируются как конструктор. Общая мощность всего радиатора будет зависит от количества секций и равна суммарной мощности всех частей.
Панельные радиаторы - это единый стальной корпус с внутренними углублениями для циркуляции теплоносителя. Мощность такого устройства зависит от его размеров (от поверхности теплоотдачи и объема теплоносителя).
По материалу радиаторы отопления различаются на стальные, чугунные, биметаллические и алюминиевые , которые имеют свои плюсы и минусы.
Алюминиевые радиаторы имеют высокую теплоотдачу, элегантный дизайн, малый вес и глубину (80-100 мм), но рекомендуются для систем с нейтральным теплоносителем, поскольку они подвержены внутренней коррозии из-за контакта с агрессивными жидкостями и металлами, а также склонны к «завоздушиванию» системы.
Биметаллические радиаторы отопления лояльны к теплоносителю с агрессивными показателями, могут работать при высоком давлении, устойчивы к гидро- и пневмоударам, но отличаются меньшей теплоотдачей и более высокой ценой.
Стальные радиаторы относятся к панельному типу, представляют собой единый корпус, в котором 1, 2 или 3 панели сварены из стальных листов. Из достоинств отметим высокую теплоотдачу, различные типоразмеры, подключение термостатов и адекватную стоимость. Минусы тоже есть – низкое рабочее давление, чувствительность к загрязненному теплоносителю и гидроударам.
Чугунные радиаторы чаще всего используются как дизайнерские батареи стиля ретро.
По межосевому расстоянию радиаторы делятся на группы: радиаторы 200 мм, радиаторы 350 мм , радиаторы 500 мм , радиаторы 600 мм и т.д.
В нашем ассортименте представлена качественная продукция фирм-производителей радиаторов отопления: российские Rifar (Рифар) , отечественные Royal Thermo (Роял Термо) , китайские Rommer (Роммер) , итальянские Global (Глобал) , немецкие Kermi (Керми) и Buderus, польские Purmo (Пурмо) и т.д.
Подготовить расчет количества секций радиаторов, выбрать лучшие радиаторы отопления и купить их по низким ценам вам помогут наши технические специалисты.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/stati/raschet-realnoy-moshchnosti-radiatora-otopleniya-dlya-doma-neobhodimaya-velichina-teplovoy

Расчет теплоотдачи.

Сколько тепла отдает воздуху помещения стояк или лежак системы отопления? На сколько градусов остывает вода в изолированной воздушной теплотрассе? Как правильно и экономично выполнить теплоизоляцию трубопровода? Используя представленную далее…

…программу в Excel, можно оперативно получить точные ответы на эти и другие вопросы!

Объект исследований — труба с теплоносителем — водой, окруженная воздушным пространством.

Очередные пользовательские функции (ПФ) Полковова Вячеслава Леонидовича выполняют автоматический расчет теплоотдачи трубы с теплоизоляцией поверхности и без таковой в любом пространственном положении.

Напомню, что пользовательской функцией (ПФ-функцией, UDF-функцией) в Excel называется программа (макрос), записанная на языке VBA в программном модуле файла, и имеющая вид:

• y – значение функции (искомый расчетный параметр);
• x ₁ , x ₂ , x ₃ , …, x_n – значения аргументов функции (исходные данные).

Чуть подробнее о работе с  пользовательскими функциями можно посмотреть в предыдущей статье на блоге и почитать в Интернете.

Расчет в Excel теплоотдачи трубы.

Для выполнения расчетов необходимо ввести в таблицу MS Excel исходные данные. Их – 13. Это — физические параметры теплоносителя (воды), температура окружающего воздуха, геометрические размеры трубы и слоя теплоизоляции, теплопроводность материалов и степень черноты наружных поверхностей трубы и изоляции.

В ячейках результатов автоматически выводится значение мощности тепловой отдачи трубы в Ваттах для четырёх вариантов, и температура остывания воды в градусах Цельсия за время движения по заданному участку трубопровода.

Все 22 пользовательские функции, задействованные в этой расчетной программе Excel, записаны каждая в своем Module в папке Modules. Доступ к папке — в Редакторе Visual Basic.

Теория, алгоритмы, литература.

Трубы, в системах теплоснабжения, могут выполнять две функции — транспортировать теплоноситель к месту его использования и служить сами отопительным прибором (регистром).

При реализации любой из вышеперечисленных функций необходимо производить количественную оценку эффективности её выполнения.

Основные показатели для систем транспорта тепловой энергии определены нормативными документами СО 153-34.20.523-2003 в 4 частях.

В любом случае возникает необходимость оперативного и точного расчёта:

• параметров теплообмена между трубой и окружающей её средой;
• затрат энергии на транспортирование теплоносителя (воды) через трубу.

Теплоотдача «голой» трубы

Параметры, знание  которых  позволяет рассчитывать тепловые процессы в системе «вода — труба — воздух», собраны и показаны в блоке исходных данных таблицы из предыдущей части статьи.

На рисунке ниже приведена эквивалентная схема теплоотдачи голой трубы.

При расчётах теплоотдачи трубы удобно использовать метод аналогии между теплотехникой и электротехникой, принимая:

• перепад температур dt = t _вода — t _возд , как разность электрических потенциалов;
• тепловой поток q , как электрический ток;
• термическое сопротивление R_t , как электрическое сопротивление.

По аналогии с законом Ома получаем следующее уравнение:

Термическое сопротивление между двумя средами – водой и воздухом – препятствует всем формам теплообмена между ними:

• конвективному;
• контактному;
• излучением.

Каждая из перечисленных форм теплообмена имеет свою специфику и описывается соответствующими аналитическими выражениями.

1. Конвективный теплообмен между движущейся водой и твёрдой цилиндрической стенкой

• α_вн – средний по длине трубы коэффициент теплоотдачи от движущейся воды внутренней поверхности трубы, Вт/(м²·°С);
• F _вн — площадь смачиваемой внутренней стенки трубы, м².

• Nu – критерий Нуссельта;
• λ _вода – коэффициент теплопроводности воды, Вт/(м·°С);
• D _тр – гидравлический диаметр трубы, м.

Число  Нуссельта ( Nu _вода ) для движущейся воды в цилиндрической трубе, равно:

• Re _вода – число Рейнольдса для движущейся воды;
• Pr _вода – число Прандтля для воды;
• С, m,   n и K – индексы, значения которых зависят от характера потока воды (ламинарный или турбулентный).

2. Термическое сопротивление твёрдой стенки цилиндрической трубы

• D _нар – наружный диаметр трубы, м;
• D _тр – внутренний диаметр трубы, м;
• λ _тр – к-т теплопроводности материала трубы, Вт/( м·°С);
• L – длина трубы, м.

Расчет радиаторов отопления в частном доме. Расчеты учитывая объем помещения.

Расчет секций радиаторов отопления будет более точным, если их рассчитывать, основываясь на высоте потолка, то есть исходя из объема помещения. Принцип расчета в этом случае аналогичный предыдущему варианту.

Вначале нужно вычислить общую потребность в тепле, а уже потом рассчитать количество секций в радиаторах. Когда радиатор скрывают за экраном, то потребность помещения в тепловой энергии увеличивают минимум на 15-20%. Если брать во внимание рекомендации СНИП, то для того, чтобы обогреть один кубический метр жилой комнаты в стандартном панельном доме необходимо потратить 41 Вт тепловой мощности.

Для расчета берем площадь комнаты и умножаем на высоту потолка, получится общий объем, его нужно умножить на нормативное значение, то есть на 41. Если квартира с хорошими современными стеклопакетами, на стенах есть утепление из пенопласта, то тепла понадобится меньшее значение – 34 Вт на м³. Например, если комната с площадью 20 кв. метров имеет потолки с высотой 3 метра, то объем помещения будет составлять всего 60 м³, то есть 20Х3. При расчете тепловой мощности комнаты получаем 2460 Вт, то есть 60Х41.

Таблица расчетов необходимого теплоснабжения.

Приступаем к расчету : Чтобы рассчитать необходимое количество радиаторов отопления необходимо полученные данные разделить на теплоотдачу одной секции, которую указывает производитель. Например, если взять за пример: одна секция выдает 170 Вт, берем площадь комнаты, для которой нужно 2460 Вт и делим его на 170 Вт, получаем 14,47. Далее округляем и получаем 15 секций отопления на одну комнату. Однако следует учитывать тот факт, что многие производители намеренно указывают завышенные показатели по теплоотдаче для своих секций, основываясь на том, что температура в батареях будет максимальной. В реальной жизни такие требования не выполняются, а трубы иногда чуть теплые, вместо горячих. Поэтому нужно исходить из минимальных показателей теплоотдачи на одну секцию, которые указывают в паспорте товара. Благодаря этому полученные расчеты будут более точными.