Aquí descubrirás:
- Potencia térmica de los radiadores de calefacción.
- Radiadores bimetálicos
- Cálculo de área
- Cálculo simple
- Cálculo muy preciso
El diseño de un sistema de calefacción incluye una etapa tan importante como calcular los radiadores de calefacción por área usando una calculadora o manualmente. Ayuda a calcular el número de secciones necesarias para calentar una habitación en particular. Se toman una variedad de parámetros, desde el área de las instalaciones y terminando con las características del aislamiento. La exactitud de los cálculos dependerá de:
- uniformidad de las habitaciones de calefacción;
- temperatura confortable en los dormitorios;
- falta de lugares fríos en la propiedad de la vivienda.
Veamos cómo se calculan los radiadores de calefacción y qué se tiene en cuenta en los cálculos.
Potencia térmica de los radiadores de calefacción.
El cálculo de los radiadores de calefacción para una casa privada comienza con la selección de los dispositivos en sí. El surtido para consumidores incluye modelos de hierro fundido, acero, aluminio y bimetálicos que se diferencian en su potencia térmica (transferencia de calor). Algunos de ellos se calientan mejor y otros peor; aquí debe centrarse en la cantidad de secciones y el tamaño de las baterías. Veamos qué potencia térmica tienen estas o aquellas estructuras.
Radiadores bimetálicos
Los radiadores bimetálicos seccionales están hechos de dos componentes: acero y aluminio. Su núcleo interior está hecho de acero de alta presión, alta presión, golpe de ariete y portador de calor agresivo resistente... Se aplica una "camisa" de aluminio sobre el núcleo de acero mediante moldeo por inyección. Es ella la responsable de la alta transferencia de calor. Como resultado, obtenemos una especie de sándwich que es resistente a cualquier influencia negativa y se caracteriza por una salida de calor decente.
La transferencia de calor de los radiadores bimetálicos depende de la distancia entre ejes y del modelo específicamente seleccionado. Por ejemplo, los dispositivos de la empresa Rifar cuentan con una potencia térmica de hasta 204 W con una distancia de centro a centro de 500 mm. Modelos similares, pero con una distancia entre ejes de 350 mm, tienen una potencia térmica de 136 W. Para radiadores pequeños con una distancia de centro a centro de 200 mm, la transferencia de calor es de 104 W.
La transferencia de calor de los radiadores bimetálicos de otros fabricantes puede diferir hacia abajo (en promedio 180-190 W con una distancia entre los ejes de 500 mm). Por ejemplo, la potencia térmica máxima de las baterías Global es de 185 W por sección con una distancia de centro a centro de 500 mm.
Radiadores de aluminio
La potencia térmica de los dispositivos de aluminio prácticamente no es diferente de la transferencia de calor de los modelos bimetálicos. En promedio, es de unos 180-190 W por sección con una distancia entre los ejes de 500 mm. El indicador máximo alcanza los 210 W, pero se debe tener en cuenta el alto costo de tales modelos. Demos datos más precisos usando el Rifar como ejemplo:
- distancia entre centros 350 mm - transferencia de calor 139 W;
- distancia entre centros 500 mm - transferencia de calor 183 W;
- distancia entre ejes 350 mm (con conexión inferior) - transferencia de calor 153 W.
Para productos de otros fabricantes, este parámetro puede diferir en una dirección u otra.
Los electrodomésticos de aluminio están diseñados para su uso como parte de sistemas de calefacción individuales.... Están hechos con un diseño simple pero atractivo, se distinguen por su alta transferencia de calor y funcionan a presiones de hasta 12-16 atm. No son adecuados para su instalación en sistemas de calefacción centralizados debido a la falta de resistencia al refrigerante agresivo y al golpe de ariete.
¿Está diseñando un sistema de calefacción en su propia casa? Le recomendamos que compre baterías de aluminio para esto: proporcionarán calefacción de alta calidad con su tamaño mínimo.
Radiadores de placa de acero
Los radiadores de aluminio y bimetálicos tienen un diseño seccional. Por lo tanto, al usarlos, se acostumbra tener en cuenta la transferencia de calor de una sección. En el caso de radiadores de acero no separables, la transferencia de calor de todo el dispositivo se tiene en cuenta en determinadas dimensiones. Por ejemplo, la transferencia de calor de un radiador de doble fila Kermi FTV-22 con una conexión inferior de 200 mm de alto y 1100 mm de ancho es de 1010 W. Si tomamos un radiador de panel de acero Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, entonces su transferencia de calor será de 1644 W.
Al calcular los radiadores de calefacción de una casa privada, es necesario registrar la potencia térmica calculada para cada habitación. En base a los datos obtenidos, se compra el equipo necesario. Al elegir radiadores de acero, preste atención a su fila: con las mismas dimensiones, los modelos de tres filas tienen una mayor transferencia de calor que sus homólogos de una sola fila.
Los radiadores de acero, tanto de panel como tubulares, se pueden usar en casas y apartamentos privados; pueden soportar presiones de hasta 10-15 atm y son resistentes a refrigerantes agresivos.
Radiadores de hierro fundido
La transferencia de calor de los radiadores de hierro fundido es de 120-150 W, dependiendo de la distancia entre los ejes. Para algunos modelos, esta cifra alcanza los 180 W e incluso más. Las baterías de hierro fundido pueden funcionar a una presión de refrigerante de hasta 10 bar, resistiendo bien la corrosión destructiva. Se utilizan tanto en viviendas particulares como en apartamentos (sin contar las nuevas construcciones, donde predominan los modelos de acero y bimetálicos).
Al elegir baterías de hierro fundido para calentar su propia casa, es necesario tener en cuenta la transferencia de calor de una sección; en función de esto, las baterías se compran con una u otra cantidad de secciones. Por ejemplo, para las baterías de hierro fundido MC-140-500 con una distancia de centro a centro de 500 mm, la transferencia de calor es de 175 W. La potencia de los modelos con una distancia entre ejes de 300 mm es de 120 W.
El hierro fundido es muy adecuado para la instalación en casas privadas, agradables con una larga vida útil, alta capacidad de calor y buena transferencia de calor. Pero debes tener en cuenta sus desventajas:
- peso pesado - 10 secciones con una distancia entre ejes de 500 mm pesan más de 70 kg;
- inconveniente en la instalación: este inconveniente se sigue sin problemas del anterior;
- alta inercia: contribuye a un calentamiento demasiado prolongado y a costes innecesarios de generación de calor.
A pesar de algunos inconvenientes, todavía tienen demanda.
Por qué es necesario un cálculo preciso
La transferencia de calor de los dispositivos de suministro de calor depende del material de fabricación y el área de las secciones individuales. No solo el calor en la casa depende de los cálculos correctos, sino también del equilibrio y la eficiencia del sistema en su conjunto: un número insuficiente de secciones de radiador instaladas no proporcionará el calor adecuado en la habitación, y una cantidad excesiva de secciones afectará su bolsillo.
Para los cálculos, es necesario determinar el tipo de baterías y el sistema de suministro de calor. Por ejemplo, el cálculo de los radiadores de suministro de calor de aluminio para una casa privada difiere de otros elementos del sistema. Los radiadores son de hierro fundido, acero, aluminio, aluminio anodizado y bimetálicos:
- Las más conocidas son las baterías de hierro fundido, los llamados "acordeones". Son duraderos, resistentes a la corrosión, tienen una potencia de secciones de 160 W a una altura de 50 cm y una temperatura del agua de 70 grados. Un inconveniente importante de estos dispositivos es su apariencia antiestética, pero los fabricantes modernos producen baterías de hierro fundido suaves y bastante estéticas, preservando todas las ventajas del material y haciéndolas competitivas.
- Los radiadores de aluminio superan a los productos de hierro fundido en términos de potencia térmica, son duraderos, tienen un peso muerto ligero, lo que les da una ventaja durante la instalación. El único inconveniente es la susceptibilidad a la corrosión por oxígeno.Para eliminarlo se ha adoptado la producción de radiadores de aluminio anodizado.
- Los electrodomésticos de acero no tienen suficiente potencia térmica, no se pueden desmontar y las secciones aumentan si es necesario, están sujetos a corrosión y, por lo tanto, no son populares.
- Los radiadores de calefacción bimetálicos son una combinación de piezas de acero y aluminio. Los medios de transferencia de calor y los sujetadores en ellos son tuberías de acero y uniones roscadas, cubiertas con una carcasa de aluminio. La desventaja es el costo bastante alto.
Según el tipo de sistema de suministro de calor, se distingue la conexión de una tubería y de dos tuberías de los elementos calefactores. En edificios residenciales de varios pisos, se utiliza principalmente un sistema de suministro de calor de un solo tubo. La desventaja aquí es una diferencia bastante significativa en la temperatura del agua entrante y saliente en diferentes extremos del sistema, lo que indica la distribución desigual de la energía térmica entre los dispositivos de batería.
Para una distribución uniforme de la energía térmica en las casas privadas, se puede usar un sistema de suministro de calor de dos tuberías, cuando el agua caliente se suministra a través de una tubería y el agua enfriada se elimina por otra.
Además, el cálculo exacto del número de baterías de calefacción en una casa privada depende del diagrama de conexión de los dispositivos, la altura del techo, el área de las aberturas de las ventanas, el número de paredes externas, el tipo de habitación. , el cerramiento de los dispositivos con paneles decorativos y otros factores.
¡Recordar!
Es necesario calcular correctamente la cantidad requerida de radiadores de calefacción en una casa privada para garantizar una cantidad suficiente de calor en la habitación y asegurar ahorros financieros.
Cálculo de área
Una tabla simple para calcular la potencia de un radiador para calentar una habitación de un área determinada.
¿Cómo se calcula la batería de calefacción por metro cuadrado de área calentada? Primero debe familiarizarse con los parámetros básicos que se tienen en cuenta en los cálculos, que incluyen:
- energía térmica para calentar 1 sq. m - 100 W;
- altura estándar del techo - 2,7 m;
- una pared exterior.
Según tales datos, la potencia térmica requerida para calentar una habitación con un área de 10 metros cuadrados. m es 1000 W. La potencia recibida se divide por la transferencia de calor de una sección; como resultado, obtenemos la cantidad requerida de secciones (o seleccionamos un radiador tubular o panel de acero adecuado).
Para las regiones más al sur y más frías del norte, se utilizan coeficientes adicionales, tanto crecientes como decrecientes, hablaremos más sobre ellos.
Cálculo simple
Tabla para calcular el número requerido de secciones según el área de la habitación climatizada y la capacidad de una sección.
Calcular el número de secciones del radiador con una calculadora da buenos resultados. Vamos a dar el ejemplo más simple para calentar una habitación con un área de 10 metros cuadrados. m: si la habitación no es angular y se instalan ventanas de doble acristalamiento, la potencia térmica requerida será de 1000 W... Si queremos instalar baterías de aluminio con una transferencia de calor de 180 W, necesitamos 6 secciones; solo dividimos la potencia recibida por la transferencia de calor de una sección.
En consecuencia, si compra radiadores con una transferencia de calor de una sección de 200 W, la cantidad de secciones será de 5 piezas. ¿La habitación tendrá techos altos de hasta 3,5 m? Entonces el número de secciones aumentará a 6 piezas. ¿Tiene la habitación dos paredes exteriores (habitación de esquina)? En este caso, debe agregar una sección más.
También debe tener en cuenta la reserva de energía térmica en caso de un invierno demasiado frío: es del 10-20% de la calculada.
Puede encontrar información sobre la transferencia de calor de las baterías a partir de los datos de su pasaporte. Por ejemplo, el cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción de aluminio se basa en el cálculo de la transferencia de calor de una sección. Lo mismo ocurre con los radiadores bimetálicos (y de hierro fundido, aunque no son separables).Cuando se usan radiadores de acero, se toma el poder de pasaporte de todo el dispositivo (dimos ejemplos arriba).
Cálculo preciso de dispositivos de calefacción.
Pérdida de calor del edificio
La fórmula más precisa para la producción de calor requerida es la siguiente:
Q = S * 100 * (K1 * K2 * ... * Kn-1 * Kn), donde
K1, K2… Kn - coeficientes que dependen de varias condiciones.
¿Qué condiciones afectan el clima interior? Para un cálculo preciso, se tienen en cuenta hasta 10 indicadores.
K1 es un indicador que depende del número de paredes externas, cuanto más la superficie está en contacto con el ambiente externo, mayor es la pérdida de energía térmica:
- con una pared exterior, el indicador es igual a uno;
- si hay dos paredes exteriores - 1,2;
- si hay tres paredes externas - 1.3;
- si las cuatro paredes son externas (es decir, edificio de una habitación) - 1.4.
K2 - tiene en cuenta la orientación del edificio: se cree que las habitaciones se calientan bien si están ubicadas en las direcciones sur y oeste, aquí K2 = 1.0, y viceversa, no es suficiente - cuando las ventanas miran al norte o este - K2 = 1,1. Se puede argumentar con esto: en la dirección este, la habitación todavía se calienta por la mañana, por lo que es más conveniente aplicar un coeficiente de 1.05.
Calculamos cuánto debe calentarse la batería.
K3 es un indicador de aislamiento de la pared exterior, según el material y el grado de aislamiento térmico:
- para paredes exteriores en dos ladrillos, así como cuando se usa aislamiento para paredes no aisladas, el indicador es igual a uno;
- para paredes no aisladas - K3 = 1,27;
- al aislar una vivienda sobre la base de cálculos de ingeniería térmica de acuerdo con SNiP - K3 = 0.85.
K4 es un coeficiente que tiene en cuenta las temperaturas más bajas de la estación fría para una región en particular:
- hasta 35 ° C K4 = 1,5;
- de 25 ° C a 35 ° C K4 = 1,3;
- hasta 20 ° C K4 = 1,1;
- hasta 15 ° C K4 = 0,9;
- hasta 10 ° C K4 = 0,7.
Cálculo de radiadores de calefacción por área.
K5: depende de la altura de la habitación desde el suelo hasta el techo. La altura estándar es h = 2,7 m con un indicador igual a uno. Si la altura de la habitación difiere de la estándar, se introduce un factor de corrección:
- 2,8-3,0 m - K5 = 1,05;
- 3,1-3,5 m - K5 = 1,1;
- 3,6-4,0 m - K5 = 1,15;
- más de 4 m - K5 = 1.2.
K6 es un indicador que tiene en cuenta la naturaleza de la habitación ubicada arriba. Los pisos de los edificios residenciales siempre están aislados, las habitaciones de arriba pueden calentarse o enfriarse, y esto inevitablemente afectará el microclima del espacio calculado:
- para un ático frío, y también si la habitación no se calienta desde arriba, el indicador será igual a uno;
- con un ático o techo calentado - K6 = 0.9;
- si una habitación con calefacción está ubicada en la parte superior - K6 = 0.8.
K7 es un indicador que tiene en cuenta el tipo de bloques de ventana. El diseño de la ventana tiene un efecto significativo sobre la pérdida de calor. En este caso, el valor del coeficiente K7 se determina de la siguiente manera:
- dado que las ventanas de madera con doble acristalamiento no protegen suficientemente la habitación, el indicador más alto es K7 = 1.27;
- las ventanas de doble acristalamiento tienen excelentes propiedades de protección contra la pérdida de calor, con una ventana de doble acristalamiento de una cámara de dos vidrios K7 es igual a uno;
- unidad de vidrio de cámara única mejorada con relleno de argón o unidad de vidrio doble, compuesta por tres vasos K7 = 0,85.
Sistema de calefacción de una o dos tuberías
K8 es un coeficiente que depende del área de acristalamiento de las aberturas de las ventanas. La pérdida de calor depende del número y el área de las ventanas instaladas. La relación entre el área de las ventanas y el área de la habitación debe ajustarse de tal manera que el coeficiente tenga los valores más bajos. Dependiendo de la relación entre el área de las ventanas y el área de la habitación, se determina el indicador deseado:
- menos de 0,1 - K8 = 0,8;
- de 0,11 a 0,2 - K8 = 0,9;
- de 0,21 a 0,3 - K8 = 1,0;
- de 0,31 a 0,4 - K8 = 1,1;
- de 0,41 a 0,5 - K8 = 1,2.
Diagramas de conexión de dispositivos de calefacción
K9: tiene en cuenta el diagrama de conexión del dispositivo. La disipación de calor depende del método de conexión de agua fría y caliente. Este factor debe tenerse en cuenta al instalar y determinar el área requerida de los dispositivos de calefacción. Teniendo en cuenta el esquema de conexión:
- con una disposición diagonal de tuberías, el agua caliente se suministra desde la parte superior, el flujo de retorno es desde la parte inferior del otro lado de la batería y el indicador es igual a uno;
- al conectar el suministro y el retorno de un lado y de arriba y abajo de un tramo K9 = 1.03;
- el apoyo de las tuberías en ambos lados implica tanto el suministro como el retorno desde abajo, mientras que el coeficiente K9 = 1,13;
- variante de conexión diagonal, cuando el suministro es desde abajo, regreso desde arriba K9 = 1.25;
- opción de conexión unilateral con alimentación inferior, retorno superior y conexión inferior unilateral K9 = 1,28.
Pérdida de disipación de calor debido a la instalación del escudo del radiador.
K10 es un coeficiente que depende del grado de cobertura de los dispositivos con paneles decorativos. La apertura de los dispositivos para el libre intercambio de calor con el espacio de la habitación tiene no poca importancia, ya que la creación de barreras artificiales reduce la transferencia de calor de las baterías.
Las barreras existentes o creadas artificialmente pueden reducir significativamente la eficiencia de la batería debido al deterioro en el intercambio de calor con la habitación. Dependiendo de estas condiciones, el coeficiente es:
- cuando el radiador está abierto en la pared desde todos los lados 0.9;
- si el dispositivo está cubierto desde arriba por la unidad;
- cuando los radiadores están cubiertos en la parte superior del nicho de la pared 1.07;
- si el dispositivo está cubierto con un alféizar de ventana y un elemento decorativo 1.12;
- cuando los radiadores están completamente cubiertos con una carcasa decorativa 1.2.
Reglas de instalación para calentar radiadores.
Además, existen normas especiales para la ubicación de los dispositivos de calefacción que deben observarse. Es decir, la batería debe colocarse al menos en:
- 10 cm desde la parte inferior del alféizar de la ventana;
- 12 cm del suelo;
- 2 cm de la superficie de la pared exterior.
Sustituyendo todos los indicadores necesarios, puede obtener un valor bastante preciso de la salida de calor requerida de la habitación. Al dividir los resultados obtenidos en los datos de pasaporte de la transferencia de calor de una sección del dispositivo seleccionado y redondear a un número entero, obtenemos el número de secciones requeridas. Ahora puede, sin temor a las consecuencias, seleccionar e instalar el equipo necesario con la salida de calor requerida.
Instalación de una batería de calefacción en la casa.
