Výpočet topných těles: jak vypočítat požadovaný počet a výkon baterií

Přehledný topný systém poskytne bydlení s nezbytnou teplotou a bude pohodlný ve všech místnostech za každého počasí. Ale pro přenos tepla do vzdušného prostoru obytných prostor potřebujete znát požadovaný počet baterií, že?

Zjistit to pomůže při výpočtu topných radiátorů na základě výpočtů tepelné energie potřebné z instalovaných topných zařízení.

Už jste někdy provedli takové výpočty a bojíte se udělat chybu? Pomůžeme se zabývat vzorci - článek se zabývá podrobným výpočtovým algoritmem, analyzuje hodnoty jednotlivých koeficientů použitých při výpočtu.

Abychom vám usnadnili pochopení složitosti výpočtu, vybrali jsme tematické fotografické materiály a užitečná videa, která vysvětlují princip výpočtu výkonu topných zařízení.

Zjednodušený výpočet kompenzace tepelných ztrát

Všechny výpočty jsou založeny na určitých principech. Výpočet požadovaného tepelného výkonu baterií je založen na pochopení, že dobře fungující topná zařízení musí plně kompenzovat tepelné ztráty, ke kterým dochází během jejich provozu v důsledku charakteristik vytápěných místností.

Pro obytné místnosti umístěné v dobře izolovaném domě, umístěné na druhé straně v mírném klimatickém pásmu, je v některých případech vhodný zjednodušený výpočet kompenzace úniků tepla.

Pro tyto místnosti jsou výpočty založeny na standardním příkonu 41 W, který je potřebný pro vytápění 1 metr krychlový. životní prostor.

Aby tepelná energie vyzařovaná topnými zařízeními byla nasměrována konkrétně na vytápění prostoru, je nutné izolovat stěny, podkroví, okna a podlahy

Vzorec pro stanovení tepelného výkonu radiátorů nezbytných k udržení optimálních životních podmínek v místnosti je následující:

Q = 41 x V,

kde V - objem vytápěné místnosti v metrech krychlových.

Získaný čtyřmístný výsledek může být vyjádřen v kilowattech, což jej snižuje rychlostí 1 kW = 1 000 wattů.

Podrobný vzorec pro výpočet tepelné energie

Při podrobných výpočtech počtu a velikosti topných baterií je obvyklé začít s relativním příkonem 100 W, který je nezbytný pro normální vytápění 1 m² určité standardní místnosti.

Vzorec pro stanovení požadovaného tepelného výkonu z topných zařízení je následující:

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

Násobitel S ve výpočtech to není nic jiného než plocha vytápěné místnosti, vyjádřená v metrech čtverečních.

Zbývající písmena jsou různé korekční faktory, bez kterých bude výpočet omezen.

V termálních výpočtech je hlavní věcí mít na paměti rčení „teplo neporušuje kosti“ a nebojte se udělat velkou chybu

Ale ani další konstrukční parametry nemohou vždy odrážet specifika místnosti. V případě pochybností ve výpočtech se doporučuje upřednostnit ukazatele s velkými hodnotami.

Snížení teploty radiátorů je snazší zařízení pro regulaci teplotynež zmrazení s nedostatkem tepelné energie.

Dále je podrobně analyzován každý z koeficientů zahrnutých do výpočtu tepelné energie baterií.

Na konci článku jsou uvedeny informace o vlastnostech skládacích radiátorů z různých materiálů a postup výpočtu požadovaného počtu sekcí a samotných baterií je zkoumán na základě základního výpočtu.

Orientace místností na světovou stranu

A v nejchladnějších dnech energie slunce stále ovlivňuje tepelnou rovnováhu v domě.

Na směru místnosti v jednom nebo druhém směru závisí koeficient „R“ vzorce pro výpočet tepelné energie.

1. Pokoj s oknem na jih - R = 1,0. Během denních hodin dostane ve srovnání s ostatními místnostmi maximální vnější teplo. Tato orientace je brána jako základ a další parametr je v tomto případě minimální.
2. Okno směřuje na západ - R = 1,0 neboR = 1,05 (pro oblasti s krátkým zimním dnem). Tato místnost bude mít také čas dostat svou část slunečního světla.Slunce tam sice bude hledět v pozdním odpoledni, ale umístění takové místnosti je stále výhodnější než východní a severní.
3. Místnost je orientována na východ - R = 1,1. Stoupající zimní svítidlo pravděpodobně nebude mít čas na řádné zahřátí takové místnosti zvenku. Pro napájení z baterie bude zapotřebí dalších wattů. V souladu s tím přidáme do výpočtu hmatatelnou opravu 10%.
4. Za oknem je pouze sever - R = 1,1 nebo R = 1,15 (obyvatel severní šířky se nebude mýlit, kdo získá dalších 15%). V zimě taková místnost vůbec nevidí přímé sluneční světlo. Proto se doporučuje, aby výpočty tepelné návratnosti požadované z radiátorů byly také upraveny o 10% nahoru.

Pokud v oblasti bydliště převládají větry určitého směru, je vhodné, aby místnosti s návětrnými stranami vzrostly R až o 20% v závislosti na síle vyfukování (x1,1 ÷ 1,2), a v místnostech se stěnami rovnoběžnými se studenými proudy zvýšila hodnotu R o 10% (x1,1).

Prostory orientované na sever a východ, stejně jako místnosti na návětrné straně, budou vyžadovat výkonnější vytápění.

Zohlednění vlivu vnějších stěn

Kromě zdi se zabudovaným oknem nebo okny mohou mít další stěny místnosti také kontakt s vnějším chladem.

Vnější stěny místnosti určují koeficient "K" vypočteného vzorce pro tepelný výkon radiátorů:

• Typickým případem je přítomnost jedné ulice v místnosti. S koeficientem je všechno jednoduché - K = 1,0.
• Dvě vnější stěny budou vyžadovat o 20% více tepla pro vytápění místnosti - K = 1,2.
• Každá následující vnější stěna přidává do výpočtů 10% požadovaného přenosu tepla. Pro tři ulice - K = 1,3.
• Přítomnost čtyř vnějších stěn v místnosti také zvyšuje 10% - K = 1,4.

V závislosti na vlastnostech místnosti, pro kterou se provádí výpočet, je nutné vzít příslušný koeficient.

Závislost radiátorů na tepelné izolaci

Snížení rozpočtu na vytápění vnitřního prostoru umožňuje kompetentně a spolehlivě izolovat od zimního chladného bydlení a výrazně.

Stupeň izolace uličních stěn odpovídá koeficientu „U“, který snižuje nebo zvyšuje odhadovanou tepelnou energii topných zařízení:

• U = 1,0 - pro standardní vnější stěny.
• U = 0,85 - pokud izolace uličních stěn byla provedena podle zvláštního výpočtu.
• U = 1,27 - pokud vnější stěny nejsou dostatečně odolné proti chladu.

Stěny vyrobené z materiálů šetrných ke klimatu a tloušťky jsou považovány za standardní. Stejně jako snížená tloušťka, ale s omítnutým vnějším povrchem nebo s povrchem vnější tepelná izolace.

Pokud to oblast dovolí, je možné vyrobitizolační stěny zevnitř. A na ochranu stěn před chladem venku existuje vždycky cesta.

Dobře izolovaná rohová místnost podle zvláštních výpočtů poskytne značné procento úspor nákladů na vytápění celé obytné plochy bytu

Podnebí je důležitým faktorem v aritmetice

Různé klimatické zóny mají různé ukazatele minimální teploty ulic.

Při výpočtu výkonu přenosu tepla radiátorů se uvádí koeficient „T“ pro zohlednění teplotních rozdílů.

Zvažte hodnoty tohoto koeficientu pro různé klimatické podmínky:

• T = 1,0 do -20 ° C
• T = 0,9 na zimy s mrazem do -15 ° С
• T = 0,7 - do -10 ° С.
• T = 1,1 pro mrazy do -25 ° C,
• T = 1,3 - do -35 ° C,
• T = 1,5 - pod -35 ° C

Jak je vidět z výše uvedeného seznamu, zimní počasí do -20 ° C je považováno za normální. Pro oblasti s takovým minimem chladu vezměte hodnotu 1.

U teplejších oblastí sníží tento vypočtený koeficient celkový výsledek výpočtu. V oblastech s drsným podnebím se však množství tepla potřebného pro topná zařízení zvýší.

Výpočet funkce vysokých místností

Je zřejmé, že ze dvou místností se stejnou plochou bude potřeba více tepla pro místnost s vyšším stropem.Pro zohlednění korekce objemu vytápěného prostoru při výpočtu tepelné energie pomáhá koeficient „H“.

Na začátku článku byl zmíněn určitý normativní předpoklad. Za pokoj se stropem na úrovni 2,7 metru a méně. Za ni vezměte hodnotu koeficientu rovnou 1.

Zvažte závislost koeficientu N na výšce stropů:

• H = 1,0 - pro stropy vysoké 2,7 metrů.
• H = 1,05 - pro místnosti do výšky 3 metrů.
• H = 1,1 - pro místnost se stropem do 3,5 metrů.
• H = 1,15 - do 4 metrů.
• H = 1,2 - potřeba tepla pro vyšší místnost.

Jak vidíte, v místnostech s vysokými stropy by mělo být k výpočtu přidáno 5% pro každou půl metru výšky, počínaje 3,5 m.

Podle zákona přírody se teplý a horký vzduch vrhne. Aby se smíchal celý objem, topná zařízení budou muset tvrdě pracovat.

U stejné místnosti může větší místnost vyžadovat další počet radiátorů připojených k topnému systému

Odhadovaná role stropu a podlahy

Nejen, že vedou ke snížení tepelné energie baterií izolované vnější stěny. Strop v kontaktu s teplou místností také minimalizuje ztráty při vytápění místnosti.

Koeficient „W“ ve vzorci pro výpočet je jen proto, aby to zajistil:

• W = 1,0 - je-li umístěna nahoře, například nevyhřívané neizolované podkroví.
• W = 0,9 - pro nevyhřívanou, ale izolovanou půdu nebo jinou izolovanou místnost shora.
• W = 0,8 - pokud je podlaha nad místnost vytápěna.

Index W lze nastavit nahoru pro místnosti v přízemí, pokud jsou umístěny na zemi, nad nevyhřívaným suterénem nebo suterénem. Pak budou čísla následující: podlaha je izolovaná + 20% (x1,2); podlaha není izolovaná + 40% (x1,4).

Kvalita rámu je klíčem k zahřívání

Windows - kdysi slabé místo v izolaci obytného prostoru. Moderní rámy s okny s dvojitým zasklením výrazně zlepšily ochranu místností před chladem na ulici.

Stupeň kvality oken ve vzorci pro výpočet tepelné energie popisuje koeficient "G".

Výpočet je založen na standardním rámu s jednokomorovým dvojsklem, ve kterém je koeficient 1.

Zvažte další možnosti použití koeficientu:

• G = 1,0 - rám s jednokomorovým dvojsklem.
• G = 0,85 - je-li rám vybaven dvou nebo tříkomorovým dvojsklem.
• G = 1,27 - pokud má okno starý dřevěný rám.

Pokud tedy dům má staré rámy, tepelné ztráty budou značné. Proto budou zapotřebí výkonnější baterie. V ideálním případě je vhodné takové rámy vyměnit, protože se jedná o dodatečné náklady na vytápění.

Velikost okna záleží

Podle logiky lze tvrdit, že čím větší je počet oken v místnosti a širší jejich přehled, tím citlivější je únik tepla. Koeficient „X“ ze vzorce pro výpočet tepelné energie potřebné pro baterie to jen odráží.

V místnosti s velkými okny a radiátory by měla být mimo počet sekcí odpovídající velikosti a kvalitě rámečků

Norma je výsledkem dělení plochy okenních otvorů plochou místnosti rovnou 0,2 až 0,3.

Zde jsou hlavní hodnoty koeficientu X pro různé situace:

• X = 1,0 - s poměrem 0,2 až 0,3.
• X = 0,9 - pro poměr ploch od 0,1 do 0,2.
• X = 0,8 - s poměrem až 0,1.
• X = 1,1 - pokud je poměr plochy od 0,3 do 0,4.
• X = 1,2 - když je od 0,4 do 0,5.

Pokud záběry okenních otvorů (například v místnostech s panoramatickými okny) přesahují navrhované poměry, je rozumné přidat dalších 10% k hodnotě X se zvýšením poměru plochy o 0,1.

Dveře umístěné v místnosti, které se v zimě pravidelně používají pro přístup na otevřený balkon nebo lodžii, provádí vlastní úpravy tepelné bilance. Pro takovou místnost bude správné zvýšit X o dalších 30% (x 1,3).

Ztráta tepelné energie je snadno kompenzována kompaktní instalací pod vstupem balkonu do kanalizační vody nebo elektrického konvektoru.

Účinek uzavření baterie

Radiátor, který je méně oplocen různými umělými a přírodními překážkami, samozřejmě poskytne lepší teplo. V tomto případě je vzorec pro výpočet jeho tepelné energie rozšířen kvůli koeficientu "Y", s přihlédnutím k provozním podmínkám baterie.

Nejběžnější umístění radiátorů je pod parapetem. V této poloze je hodnota koeficientu 1.

Zvažte typické situace pro umístění radiátorů:

• Y = 1,0 - okamžitě pod parapet.
• Y = 0,9 - pokud je baterie najednou úplně otevřená ze všech stran.
• Y = 1,07 - pokud je radiátor blokován vodorovnou lištou stěny
• Y = 1,12 - pokud je baterie umístěná pod parapetem pokryta čelním krytem.
• Y = 1,2 - když je ohřívač zablokován ze všech stran.

Posunuté dlouhé zatemňovací závěsy také způsobují chlazení v místnosti.

Moderní design topných baterií umožňuje jejich provoz bez dekorativních krytů - tím je zajištěn maximální přenos tepla

Připojení radiátoru

Účinnost jeho provozu přímo závisí na způsobu připojení radiátoru k elektroinstalaci vnitřního vytápění. Majitelé domů tento indikátor často obětují kvůli kráse místnosti. Vzorec pro výpočet požadované tepelné kapacity toto vše zohledňuje prostřednictvím koeficientu „Z“.

Hodnoty tohoto ukazatele dáváme pro různé situace:

• Z = 1,0 - zařazení radiátoru do celkového okruhu topného systému příjemem „diagonálně“, což je nejvíce oprávněné.
• Z = 1,03 - Další, nejčastější kvůli malé délce oční linky, možnost spojení „ze strany“.
• Z = 1,13 - Třetí metoda je „zdola na dvou stranách“. Díky plastovým trubkám to byl on, kdo rychle zakořenil v nové konstrukci, navzdory mnohem nižší účinnosti.
• Z = 1,28 - Další velmi nízko efektivní metoda „zdola na jedné straně“. To si zaslouží pozornost pouze proto, že některé konstrukce radiátorů jsou dodávány s hotovými jednotkami s připojením k jednomu bodu potrubí a přívodem a zpětem.

V nich instalované větrací otvory pomohou zvýšit účinnost topných zařízení, která včas chrání systém před „větráním“.

Než skryjete topné potrubí na podlaze pomocí neúčinného připojení baterií, je třeba si pamatovat stěny a strop

Princip činnosti jakéhokoli ohřívače vody je založen na fyzikálních vlastnostech stoupající horké kapaliny a po ochlazení.

Proto se důrazně nedoporučuje používat připojení otopných systémů k radiátorům, u kterých je přívodní potrubí dole a zpětné potrubí nahoře.

Praktický příklad výpočtu tepelné energie

Zdrojová data:

1. Rohová místnost bez balkonu ve druhém patře dvoupatrového domu s omítkou v klidné části západní Sibiře.
2. Délka místnosti 5,30 m X šířka 4,30 m = plocha 22,79 m2.
3. Šířka okna 1,30 m X výška 1,70 m = plocha 2,21 m2
4. Výška místnosti = 2,95 m.

Postup výpočtu:

Následuje popis výpočtu počtu sekcí chladiče a požadovaného počtu baterií. Je založen na získaných výsledcích tepelných kapacit, s přihlédnutím k rozměrům navrhovaných míst pro instalaci topných zařízení.

Bez ohledu na výsledek se doporučuje, aby v rohových místnostech byly nejen parapety vybaveny radiátory. Baterie by měly být instalovány v blízkosti „slepých“ vnějších stěn nebo poblíž rohů, které jsou nejvíce zamrzlé pod vlivem chladu na ulici.

Měrný tepelný výkon bateriových sekcí

Ještě před provedením obecného výpočtu požadovaného přenosu tepla topných zařízení je nutné rozhodnout, které demontovatelné baterie, z nichž bude materiál instalován v areálu.

Volba by měla být založena na vlastnostech topného systému (vnitřní tlak, teplota chladicí kapaliny). Zároveň nezapomeňte na velmi rozmanité náklady na zakoupené produkty.

O tom, jak správně vypočítat správné množství různých baterií pro vytápění, půjdeme dále.

S chladicí kapalinou 70 ° C mají standardní 500 mm profily radiátorů vyrobené z různých materiálů nerovnoměrný měrný tepelný výkon „q“.

1. Litina - q = 160 Wattů (měrná síla jedné sekce surového železa). Radiátory z tohoto kovu vhodný pro jakýkoli topný systém.
2. Ocel - q = 85 Wattů. Ocel trubkové radiátory může pracovat v nejnáročnějších provozních podmínkách. Jejich sekce jsou krásné v kovovém lesku, ale mají nejmenší rozptyl tepla.
3. Hliník - q = 200 Wattů. Lehký, estetický hliníkové radiátory musí být instalován pouze v autonomních topných systémech, ve kterých je tlak nižší než 7 atmosfér. Ale co se týče přenosu tepla do jejich částí, nejsou si rovni.
4. Bimetal - q = 180 wattů. Uvnitř bimetalové radiátory Vyrobeno z oceli a povrch chladiče je vyroben z hliníku. Tyto baterie vydrží všechny druhy tlakových a teplotních podmínek. Specifická tepelná síla bimetalových sekcí je také v nadmořské výšce.

Uvedené hodnoty q jsou spíše libovolné a používají se pro předběžný výpočet. Přesnější čísla jsou obsažena v pasech zakoupených topných zařízení.

Výpočet počtu úseků radiátorů

Skládací zářiče z jakéhokoli materiálu jsou dobré, protože k dosažení jejich jmenovitého tepelného výkonu je možné jednotlivé sekce přidat nebo odstranit.

K určení požadovaného počtu bateriových sekcí „N“ z vybraného materiálu se používají následující vzorce:

N = Q / q,

Kde:

• Q = dříve vypočítaný požadovaný tepelný výkon zařízení pro vytápění místnosti,
• q = část specifická pro tepelnou energii navrhované instalace baterie.

Po výpočtu celkového požadovaného počtu sekcí radiátorů v místnosti musíte pochopit, kolik baterií je třeba nainstalovat. Tento výpočet je založen na porovnání rozměrů navrhovaných umístění. instalace topných zařízení a velikost baterií s ohledem na vložku.

prvky baterie jsou spojeny s bradavkami s obousměrným vnějším závitem pomocí radiátorového klíče, zatímco těsnění jsou instalována ve spojích

Pro předběžné výpočty můžete vyzvednout údaje o šířce sekcí různých radiátorů:

• litina = 93 mm
• hliník = 80 mm
• bimetalický = 82 mm.

Při výrobě skládacích radiátorů z ocelových trubek výrobci nedodržují určité normy. Pokud chcete takové baterie dodávat, měli byste problém řešit individuálně.

Můžete také použít naši bezplatnou online kalkulačku pro výpočet počtu sekcí:

Zlepšení účinnosti přenosu tepla

Když radiátor zahřívá vnitřní vzduch v místnosti, vnější stěna se také intenzivně zahřívá v oblasti za baterií. To vede k dalším neodůvodněným tepelným ztrátám.

Navrhuje se zlepšit účinnost přenosu tepla radiátoru tak, aby blokoval ohřívač z vnější stěny pomocí obrazovky odrážející teplo.

Trh nabízí mnoho moderních izolačních materiálů s tepelně odrazivým fóliovým povrchem. Fólie chrání teplý vzduch zahřátý baterií před kontaktem se studenou stěnou a směruje ji do místnosti.

Pro správnou funkci musí hranice instalovaného reflektoru překročit rozměry radiátoru a vyčnívat na každé straně o 2-3 cm. Mezera mezi ohřívačem a povrchem tepelné ochrany by měla být ponechána ve vzdálenosti 3-5 cm.

Pro výrobu obrazovky odrážející teplo lze doporučit isospan, penofol, alufom. Z zakoupeného válce se vyřízne obdélník požadovaných rozměrů a připevní se ke zdi v místě instalace radiátoru.

Nejlepší je upevnit stínítko odrážející teplo ohřívače na stěně silikonovým lepidlem nebo tekutými hřebíky

Doporučuje se oddělit izolační vrstvu od vnější stěny malou vzduchovou mezerou, například pomocí tenké plastové mřížky.

Je-li reflektor spojen z několika částí izolačního materiálu, musí být spoje na straně fólie slepeny metalizovanou lepicí páskou.

Závěry a užitečné video na toto téma

Malé filmy představí praktické ztělesnění některých technických tipů v každodenním životě. V následujícím videu vidíte praktický příklad výpočtu topných těles:

Změna počtu sekcí radiátorů je popsána v tomto videu:

Následující video uvádí, jak namontovat reflektor pod baterii:

Získané dovednosti při výpočtu tepelné energie různých typů topných těles pomohou domácímu mistrovi v kompetentním návrhu topného systému. A ženy v domácnosti budou moci ověřit správnost procesu instalace baterie odborníky třetích stran.

Udělali jste svůj vlastní výpočet energie topných baterií pro váš domov? Nebo čelíte problémům s instalací nízkoenergetických topných zařízení? Řekněte svým čtenářům o své zkušenosti - prosím zanechte komentáře níže.