Снага радијатора грејања: прорачун топлотне снаге и метода за израчунавање радијатора грејања (85 фотографија и видео записа)

Методе за одређивање оптерећења

Прво појаснимо значење појма. Топлотно оптерећење је укупна количина топлоте коју систем грејања троши за загревање просторија на стандардну температуру током најхладнијег периода. Вредност се израчунава у јединицама енергије - киловатима, килокалоријама (ређе - килоџулима) и у формулама се означава латиничним словом К.

Знајући оптерећење грејања приватне куће уопште и потребе сваке собе посебно, није тешко одабрати котао, грејаче и батерије водног система у погледу снаге. Како се може израчунати овај параметар:

1. Ако висина плафона не достигне 3 м, врши се увећани прорачун за површину грејаних просторија.
2. Са висином плафона од 3 м или више, потрошња топлоте израчунава се према запремини просторија.
3. Одређивање губитка топлоте кроз спољне ограде и трошкова грејања вентилационог ваздуха у складу са СНиП.

Белешка. Последњих година, мрежни калкулатори објављени на страницама различитих Интернет ресурса стекли су широку популарност. Уз њихову помоћ, одређивање количине топлотне енергије врши се брзо и не захтева додатна упутства. Лоша страна је та што се мора проверити поузданост резултата, јер програме пишу људи који нису топлотни инжењери.

Фотографија зграде снимљена термовизијом
Прве две методе прорачуна заснивају се на примени специфичних топлотних карактеристика у односу на загрејану површину или запремину зграде. Алгоритам је једноставан, користи се свуда, али даје врло приближне резултате и не узима у обзир степен изолације викендице.

Много је теже израчунати потрошњу топлотне енергије према СНиП-у, као што то раде инжењери дизајна. Мораћете да прикупите пуно референтних података и напорно радите на прорачунима, али коначни бројеви одражавају стварну слику са тачношћу од 95%. Покушаћемо да поједноставимо методологију и учинимо прорачун грејног оптерећења што лакшим за разумевање.

Начин повезивања

Нису сви разумљиви да цевоводи система грејања и исправна веза утичу на квалитет и ефикасност преноса топлоте. Испитајмо ову чињеницу детаљније.

Постоје 4 начина за повезивање радијатора:

• Латерал. Ова опција се најчешће користи у урбаним становима вишеспратница. На свету има више станова него приватних кућа, па произвођачи користе ову врсту прикључка као номинални начин одређивања преноса топлоте радијатора. За израчунавање се користи фактор 1,0.
• Дијагонално. Идеално повезивање, јер медијум за грејање протиче кроз читав уређај, равномерно распоређујући топлоту по целој запремини. Обично се овај тип користи ако је у радијатору више од 12 секција. У прорачуну се користи фактор множења од 1,1–1,2.
• Доњи. У овом случају, доводне и повратне цеви су повезане са дна радијатора. Обично се ова опција користи за скривено ожичење цеви. Ова врста везе има један недостатак - губитак топлоте је 10%.
• Једноцевна. Ово је у основи доња веза. Обично се користи у Лењинградском дистрибутивном систему. И овде није било без губитка топлоте, међутим, они су неколико пута више - 30-40%.

На пример, пројекат једноспратнице од 100 м²

Да бисмо јасно објаснили све методе за одређивање количине топлотне енергије, предлажемо да за пример узмемо једноспратну кућу укупне површине 100 квадрата (спољним мерењем), приказану на цртежу. Наведимо техничке карактеристике зграде:

• регион градње је зона умерене климе (Минск, Москва);
• дебљина спољних ограда - 38 цм, материјал - силикатна цигла;
• спољна изолација зида - полистирен дебљине 100 мм, густина - 25 кг / м³;
• подови - бетон на земљи, без подрума;
• преклапање - армирано-бетонске плоче, изоловане са стране хладног поткровља пеном од 10 цм;
• прозори - стандардни метал-пластични за 2 чаше, величина - 1500 к 1570 мм (в);
• улазна врата - метална 100 к 200 цм, изолована изнутра екструдираном полистиренском пеном од 20 мм.

Викендица има унутрашње преграде од полуцигле (12 цм), котларница се налази у посебној згради. Површине соба су назначене на цртежу, висина плафона ће се узети у зависности од објашњене методе израчуна - 2,8 или 3 м.

Класификација грејача

У зависности од материјала који се користи за израду, радијатори за грејање могу бити:

• челик;
• алуминијум;
• биметални;
• ливено гвожде.

Свака од ових врста радијатора има своје предности и недостатке, па је неопходно детаљније проучити њихове техничке карактеристике.

Батерије од ливеног гвожђа - временски испитани уређаји за грејање

Главне предности ових уређаја су велика инерција и прилично добар пренос топлоте. Батеријама од ливеног гвожђа треба дуго да се загреју, а такође могу дуго да одају нагомилану топлоту. Пренос топлоте од радијатора од ливеног гвожђа је 80-160 В по одељку.

Много је недостатака ових уређаја, међу којима су најозбиљнији:

• велика разлика између подручја протока устаја и батерија, услед чега се расхладна течност полако креће кроз радијаторе, што доводи до њихове брзе контаминације;
• мали отпор на водени чекић, радни притисак 9 кг / цм2;
• велика тежина;
• захтевност према редовној нези.

Алуминијумски радијатори

Батерије од легуре алуминијума имају бројне предности. Они су атрактивни, незахтевни за редовно одржавање, лишени крхкости, услед чега се боље одолевају воденом чекићу од својих колега од ливеног гвожђа. Радни притисак варира у зависности од модела и може бити од 12 до 16 кг / цм2. Још једна неоспорна предност алуминијумских батерија је површина протока која је мања или једнака унутрашњем пречнику подизача. Због тога се расхладна течност креће унутар секција великом брзином, што готово онемогућава накупљање прљавштине унутар уређаја.

Многи људи верују да мали пресек радијатора доводи до малог расипања топлоте. Ова изјава је нетачна, јер је пренос топлоте алуминијума већи од, на пример, ливеног гвожђа, а мали попречни пресек у батеријама је више него компензован површином ребара хладњака. Према доњој табели, одвођење топлоте алуминијумских радијатора зависи од модела и може се кретати од 138 до 210 В.

Али, упркос свим предностима, већина стручњака их не препоручује за уградњу у станове, јер алуминијумске батерије можда неће издржати нагле скокове притиска приликом тестирања централног грејања. Још један недостатак алуминијумских батерија је брзо уништавање материјала када се користе заједно са другим металима. На пример, повезивање са подизачима радијатора преко месинганих или бакарних брисача може довести до оксидације њихове унутрашње површине.

Биметални уређаји за грејање

Ове батерије немају недостатака у односу на ривале од ливеног гвожђа и алуминијума. Дизајн карактеристика таквих радијатора је присуство челичног језгра у алуминијумским ребрима радијатора. Као резултат ове „фузије“ уређај може да издржи колосални притисак од 16-100 кг / цм2.

Инжењерски прорачуни показали су да се пренос топлоте биметалног радијатора практично не разликује од алуминијумског и може варирати од 130 до 200 В.

Проток протока уређаја, по правилу, је мањи од пораста, стога биметални радијатори практично нису контаминирани.

Упркос солидним предностима, овај производ има значајан недостатак - високу цену.

Челични радијатори

Челичне батерије су савршене за грејање просторија напајаних аутономним системом грејања. Међутим, такви радијатори нису најбољи избор за централно грејање, јер можда неће издржати притисак. Прилично су лагани и отпорни на корозију, велике инерције и добре стопе преноса топлоте. Њихова површина протока је често мања од површине стандардних успона, па се ретко зачепе.

Међу недостацима се могу издвојити прилично низак радни притисак од 6-8 кг / цм2 и отпорност на водени чекић, до 13 кг / цм2. Индекс преноса топлоте за челичне батерије је 150 В по одељку.

Табела приказује просечни пренос топлоте и радни притисак радијатора за грејање.

Потрошњу топлоте израчунавамо квадратурно

За приближну процену грејног оптерећења обично се користи најједноставнији прорачун топлоте: површина зграде узима се спољним димензијама и помножи са 100 В. Сходно томе, потрошња топлоте за сеоску кућу од 100 м² износиће 10.000 В или 10 кВ. Резултат вам омогућава да одаберете котао са фактором сигурности 1,2-1,3, у овом случају се претпоставља да је снага јединице 12,5 кВ.

Предлажемо да извршимо тачније прорачуне, узимајући у обзир локацију соба, број прозора и регион зграде. Дакле, са висином плафона до 3 м, препоручује се употреба следеће формуле:

Израчун се врши за сваку собу засебно, затим се резултати сумирају и множе са регионалним коефицијентом. Објашњење ознака формуле:

• К је потребна вредност оптерећења, В;
• Спом - квадрат собе, м²;
• к је индикатор специфичних топлотних карактеристика повезаних са површином просторије, В / м2;
• к - коефицијент узимајући у обзир климу у подручју пребивалишта.

За референцу. Ако се приватна кућа налази у зони умерене климе, коефицијент к узима се једнак јединици. У јужним регионима, к = 0,7, у северним регионима користе се вредности 1,5-2.

У приближном прорачуну према општој квадратури, индикатор к = 100 В / м². Овај приступ не узима у обзир локацију соба и различит број светлосних отвора. Ходник унутар викендице изгубиће много мање топлоте од угаоне спаваће собе са прозорима истог подручја. Предлажемо да вредност специфичне топлотне карактеристике к узмемо на следећи начин:

• за собе са једним спољним зидом и прозором (или вратима) к = 100 В / м²;
• угаоне собе са једним светлосним отвором - 120 В / м²;
• исти, са два прозора - 130 В / м².

Како одабрати тачну вредност к, јасно је приказано на плану зграде. За наш пример, прорачун изгледа овако:

К = (15,75 к 130 + 21 к 120 + 5 к 100 + 7 к 100 + 6 к 100 + 15,75 к 130 + 21 к 120) к 1 = 10935 В ≈ 11 кВ.

Као што видите, рафинирани прорачуни дали су другачији резултат - у ствари, 1 кВ топлотне енергије биће потрошено на грејање одређене куће од 100 м². На слици је узета у обзир потрошња топлоте за загревање спољног ваздуха који кроз отворе и зидове продире у стан (инфилтрација).

Самопрорачун топлотне снаге

Почетак припреме пројекта грејања, како за стамбене сеоске куће, тако и за индустријске комплексе, следи из прорачуна топлотног инжењеринга. Као извор топлоте претпоставља се топлотна пушка.

Шта је прорачун топлотног инжењеринга?

Прорачун топлотних губитака је основни документ дизајниран да реши такав проблем као што је организација снабдевања топлотом конструкције. Одређује дневну и годишњу потрошњу топлоте, минималне потребе за топлотом стамбеног или индустријског објекта и губитке топлоте за сваку собу. При решавању таквог проблема као што је прорачун топлотне технике, треба узети у обзир комплекс карактеристика објекта:

1. Тип објекта (приватна кућа, једноспратница или вишеспратница, административна, индустријска или складишна).
2. Број људи који живе у згради или раде у једној смени, број места за снабдевање топлом водом.
3. Архитектонски део (димензије крова, зидова, подова, димензије отвора врата и прозора).
4. Посебни подаци, на пример, број радних дана у години (за индустрију), трајање грејне сезоне (за објекте било које врсте).
5. Температурни услови у свакој од просторија објекта (одређени су ЦХиП 2.04.05-91).
6. Функционална намена (складишна производња, стамбена, административна или за домаћинство).
7. Кровне конструкције, спољни зидови, подови (врста изолационих слојева и употребљени материјали, дебљина пода).

Зашто вам је потребан прорачун топлотног инжењеринга?

• За одређивање снаге котла. Претпоставимо да сте донели одлуку да опремите сеоску кућу или компанију аутономним системом грејања. Да бисте утврдили избор опреме, пре свега, мораћете да израчунате снагу грејне инсталације која ће бити потребна за несметан рад топле воде, климатизације, вентилационих система, као и ефикасно грејање зграде . Снага аутономног система грејања одређује се као укупна количина трошкова топлоте за грејање свих просторија, као и трошкови топлоте за остале технолошке потребе. Систем грејања мора имати одређену резерву снаге како рад при вршним оптерећењима не би смањио његов радни век.
• Да се ​​заврши споразум о гасификацији објекта и прибаве техничке спецификације. Потребно је прибавити дозволу за гасификацију објекта ако се природни гас користи као гориво за котао. Да бисте добили ТУ, мораћете да наведете вредности годишње потрошње горива (природни гас), као и укупне вредности снаге извора топлоте (Гцал / сат). Ови показатељи су утврђени као резултат термичког прорачуна. Одобрење пројекта за спровођење гасификације објекта скупљи је и дуготрајан начин организовања аутономног грејања, у односу на уградњу система грејања који раде на отпадна уља, за чију уградњу нису потребна одобрења и дозволе.
• Да бисте одабрали праву опрему. Подаци топлотног прорачуна су одлучујући фактор при одабиру уређаја за грејање објеката. Треба узети у обзир многе параметре - оријентацију на главне тачке, димензије отвора врата и прозора, димензије просторија и њихов положај у згради.

Како је прорачун топлотне технике

Можете користити поједностављена формулаза одређивање минималне дозвољене снаге система грејања:

Кт (кВ / х) = В * ΔТ * К / 860, где

Кт је топлотно оптерећење у одређеној соби; К је коефицијент губитка топлоте зграде; В је запремина (у м3) грејане просторије (ширина просторије за дужину и висину); ΔТ - разлика (означена са Ц) између потребне температуре ваздуха унутрашње и спољашње температуре.

Показатељ као што је коефицијент губитка топлоте (К) зависи од изолације и врсте конструкције просторије. Можете користити поједностављене вредности израчунате за објекте различитих врста:

• К = од 0,6 до 0,9 (повећани степен топлотне изолације). Мало прозора са двоструким остакљењем, двоструко изолованим зидовима од опеке, висококвалитетним кровним материјалом, чврстим подом;
• К = од 1 до 1,9 (средња топлотна изолација). Двострука цигла, кров са правилним кровом, неколико прозора;
• К = 2 до 2,9 (ниска топлотна изолација). Структура зграде је поједностављена, цигла је појединачна.
• К = 3 - 4 (без топлотне изолације). Конструкција израђена од метала или валовитог лима или поједностављене дрвене конструкције.

Утврђујући разлику између потребне температуре унутар загрејаног простора и спољне температуре (ΔТ), требало би да полазите од степена удобности који желите да добијете од инсталације за грејање, као и од климатских карактеристика региона у коме објект се налази.Подразумевани параметри су вредности дефинисане ЦХиП 2.04.05-91:

• +18 - јавне зграде и производне радионице;
• +12 - високи складишни комплекси, складишта;
• + 5 - гараже и складишта без сталног одржавања.

Израчун помоћу поједностављене формуле не дозвољава узимање у обзир разлика у топлотним губицима зграде. у зависности од врсте оградних конструкција, изолације и смештаја просторија. На пример, собе са великим прозорима, високим плафонима и угаоне собе захтеваће више топлоте. Истовремено, просторије које немају спољне ограде одликују се минималним губицима топлоте. Препоручљиво је користити следећу формулу при израчунавању параметра као што је минимална топлотна снага:

Кт (кВ / х) = (100 В / м2 * С (м2) * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7) / 1000, при чему

С је површина собе, м2; В / м2 - специфични губици топлоте (65-80 вати / м2). Ова цифра укључује цурење топлоте кроз вентилацију, апсорпцију кроз зидове, прозоре и друге врсте цурења; К1 - коефицијент пропуштања топлоте кроз прозоре:

• у присуству троструке стаклене јединице К1 = 0,85;
• ако је стаклена јединица двострука, онда је К1 = 1,0;
• са стандардним застакљењем К1 = 1,27;

К2 - коефицијент губитка топлоте зидова:

• висока топлотна изолација (индикатор К2 = 0,854);
• изолација дебљине 150 мм или зидови у две цигле (индикатор К2 = 1,0);
• ниска топлотна изолација (индикатор К2 = 1,27);

К3 је показатељ који одређује однос површина (С) прозора и пода:

• 50% КЗ = 1,2;
• 40% КЗ = 1,1;
• 30% КЗ = 1,0;
• 20% КЗ = 0,9;
• 10% КЗ = 0,8;

К4 - коефицијент спољне температуре:

• -35 ° Ц К4 = 1,5;
• -25 ° Ц К4 = 1,3;
• -20 ° Ц К4 = 1,1;
• -15 ° Ц К4 = 0,9;
• -10 ° Ц К4 = 0,7;

К5 - број спољних зидова:

• четири зида К5 = 1,4;
• три зида К5 = 1,3;
• два зида К5 = 1,2;
• један зид К5 = 1,1;

К6 - врста топлотне изолације просторије, која се налази изнад загрејане:

• загрејан К6-0,8;
• топло поткровље К6 = 0,9;
• неогревани поткровље К6 = 1,0;

К7 - висина плафона:

• 4,5 метра К7 = 1,2;
• 4,0 метра К7 = 1,15;
• 3,5 метра К7 = 1,1;
• 3,0 метра К7 = 1,05;
• 2,5 метра К7 = 1,0.

Дајмо као пример прорачун минималне снаге аутономне грејне инсталације (користећи две формуле) за самостојећу сервисну собу бензинске станице (висина плафона 4м, површина 250 м2, запремина 1000 м3, велики прозори са обичним остакљењем, без топлотне изолације плафона и зидова, дизајн је поједностављен).

Поједностављеним прорачуном:

Кт (кВ / х) = В * ΔТ * К / 860 = 1000 * 30 * 4/860 = 139,53 кВ, при чему

В је запремина ваздуха у загрејаној просторији (250 * 4), м3; ΔТ је разлика између температуре ваздуха изван просторије и потребне температуре ваздуха у соби (30 ° Ц); К је коефицијент губитка топлоте конструкције (за зграде без топлотне изолације К = 4,0); 860 - конверзија у кВ / сат.

Тачнији прорачун:

Кт (кВ / х) = (100 В / м2 * С (м2) * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7) / 1000 = 100 * 250 * 1,27 * 1,27 * 1,1 * 1,5 * 1,4 * 1 * 1,15 / 1000 = 107,12 кВ / х, где

С је површина собе за коју се врши прорачун (250 м2); К1 је параметар пропуштања топлоте кроз прозоре (стандардно застакљивање, индекс К1 је 1,27); К2 - вредност пропуштања топлоте кроз зидове (лоша топлотна изолација, индикатор К2 одговара 1,27); К3 је параметар односа димензија прозора и површине пода (40%, показатељ К3 је 1,1); К4 - вредност спољне температуре (-35 ° Ц, индикатор К4 одговара 1,5); К5 - број зидова који се гасе (у овом случају, четири К5 су 1,4); К6 - индикатор који одређује врсту собе која се налази директно изнад загрејане (поткровље без изолације К6 = 1,0); К7 је индикатор који одређује висину плафона (4,0 м, параметар К7 одговара 1,15).

Као што видите из извршених прорачуна, друга формула је пожељнија за израчунавање снаге грејних инсталација, јер узима у обзир много већи број параметара (посебно ако је потребно одредити параметре опреме мале снаге намењене за рад у малим просторијама).Добијеном резултату потребно је додати малу резерву снаге како би се продужио радни век опреме за грејање. Извршивши једноставне прорачуне, можете без помоћи стручњака одредити потребан капацитет аутономног система грејања за опремање стамбених или индустријских објеката.

Топлотну пушку и друге грејаче можете купити на веб локацији компаније или посетом нашој малопродаји.

Прорачун топлотног оптерећења по запремини просторија

Када растојање између пода и плафона достигне 3 м или више, претходни прорачун се не може користити - резултат ће бити нетачан. У таквим случајевима се сматра да се грејно оптерећење заснива на специфичним агрегатним показатељима потрошње топлоте на 1 м³ запремине просторије.

Формула и алгоритам израчунавања остају исти, само се параметар површине С мења у запремину - В:

Сходно томе, узима се још један показатељ специфичне потрошње к, који се односи на кубни капацитет сваке просторије:

• соба унутар зграде или са једним спољним зидом и прозором - 35 В / м³;
• угаона соба са једним прозором - 40 В / м³;
• исти, са два светлосна отвора - 45 В / м³.

Белешка. Повећавајући и смањујући регионални коефицијенти к примењују се у формули без промена.

Сада, на пример, одредимо грејно оптерећење наше викендице, узимајући висину плафона једнаку 3 м:

К = (47,25 к 45 + 63 к 40 + 15 к 35 + 21 к 35 + 18 к 35 + 47,25 к 45 + 63 к 40) к 1 = 11182 В ≈ 11,2 кВ.

Приметно је да се потребна топлотна снага система грејања повећала за 200 В у поређењу са претходним прорачуном. Ако узмемо висину соба 2,7-2,8 м и израчунамо потрошњу енергије кроз кубни капацитет, тада ће бројке бити приближно исте. Односно, метода је прилично применљива за увећани прорачун губитака топлоте у просторијама било које висине.

Прорачун броја секција радијатора

Склопиви радијатори од било ког материјала добри су у томе што се појединачни одељци могу додавати или одузимати како би се постигла њихова дизајнерска топлотна снага.

Да бисте одредили потребан број "Н" делова батерија из изабраног материјала, следите формулу:

Н = К / к,

Где:

• К = претходно израчунати потребни топлотни учинак уређаја за грејање просторије,
• к = специфична топлотна снага посебног одељка батерија намењених за уградњу.

Израчунавши укупан потребан број секција радијатора у соби, морате да схватите колико батерија треба да инсталирате. Овај прорачун заснован је на поређењу димензија предложених места уградње уређаја за грејање и димензија батерија, узимајући у обзир напајање.

батеријски елементи повезани су брадавицама са вишесмерним спољним навојима помоћу радијаторског кључа, истовремено су постављене бртве у зглобове

За прелиминарне прорачуне можете се наоружати подацима о ширини секција различитих радијатора:

• ливено гвожде = 93 мм,
• алуминијум = 80 мм,
• биметални = 82 мм.

У производњи склопивих радијатора од челичних цеви, произвођачи се не придржавају одређених стандарда. Ако желите да ставите такве батерије, требало би да приступите питању појединачно.

Такође можете да користите наш бесплатни калкулатор на мрежи за израчунавање броја одељака:

Како искористити резултате прорачуна

Знајући потребу за топлотом у згради, власник куће може:

• јасно изаберите снагу опреме за грејање за грејање викендице;
• бирајте потребан број секција радијатора;
• одредити потребну дебљину изолације и изоловати зграду;
• сазнајте брзину протока расхладне течности у било ком делу система и, ако је потребно, извршите хидраулички прорачун цевовода;
• сазнати просечну дневну и месечну потрошњу топлоте.

Последња тачка је од посебног интереса. Пронашли смо вредност топлотног оптерећења за 1 сат, али се може прерачунати на дужи период и може се израчунати процењена потрошња горива - гас, огрев или пелет.

Избор радијатора заснован на прорачуну

Челични радијатори

Оставимо поређење радијатора за грејање изван заграда и забележимо само нијансе којих морате бити свесни приликом избора радијатора за ваш систем грејања.

У случају израчунавања снаге челичних радијатора за грејање, све је једноставно. Потребна је снага за већ познату собу - 2025 вати. Гледамо табелу и тражимо челичне батерије које производе потребан број вати. Такве табеле је лако пронаћи на веб локацијама произвођача и продавача сличне робе. Обратите пажњу на температурне режиме под којима ће радити систем грејања. Оптимално је батерију користити на 70/50 Ц.

Табела приказује врсту радијатора. Узмимо тип 22, као један од најпопуларнијих и сасвим пристојних у погледу потрошачких квалитета. Радијатор величине 600 × 1400 одлично се уклапа. Снага радијатора за грејање биће 2020 В. Боље узети мало са маргином.

Алуминијумски и биметални радијатори

Алуминијумски и биметални радијатори се често продају у одељцима. Снага у табелама и каталозима назначена је за један одељак. Неопходно је поделити снагу потребну за загревање дате просторије са снагом једног дела таквог радијатора, на пример:
2025/150 = 14 (заокружено)
Добили смо потребан број секција за просторију запремине 45 кубних метара.