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 prostory 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 tepelné energie radiátorů nezbytných k udržení optimálních životních podmínek v místnosti je následující:
Q = 41 x V,
Kde PROTI - 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
Faktor 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.
Je pak snazší snížit teplotu radiátorů pomocí termostatických zařízení, než zmrazit v případě nedostatku 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.
Galerie Obrázků
Foto z
Zjednodušená metoda výpočtu výkonu radiátorů potřebných pro normální vytápění místnosti předpokládá, že na každých 10 m3 potřebujete dodat 1 kW tepla
Aby majitelé objektu měli rezervu v případě neočekávaných tepelných ztrát, vypočítaná hodnota výkonu se vynásobí 1,15, tj. zvýšit o 15%
Kompaktní radiátory používané v nízkoteplotních topných okruzích jsou účinné ne méně než tradiční spotřebiče. Jejich síla se počítá podle podobného schématu.
Pokud je místnost ohraničena dvěma vnějšími stěnami a má jedno okno, musí být vypočtená hodnota tepelné energie zvýšena o 20%
Výkon spotřebiče topného systému instalovaného v místnosti s přístupem na terasu nebo do zimní zahrady je třeba zvýšit o 25%
U místnosti s jednou vnější stěnou a jedním oknem by se výkon topení měl vynásobit korekčním faktorem 1,15
Pokud je topná baterie maskována krabicí nebo obrazovkou, její výkon se zvyšuje o 15 - 20% v závislosti na tepelně vodivých vlastnostech materiálu, z něhož je struktura vyrobena.
Při výpočtu výkonu radiátorů pro podkroví s širokoúhlými panoramatickými okny se výsledek zvyšuje o 25 - 35%
Průměrný tepelný výkon radiátorů
Zásoby tepelné energie zařízení
Nízkoteplotní kompaktní radiátory v interiéru
Radiátory v místnosti se dvěma vnějšími stěnami
Vnitřní topení s terasou
Vložení baterie do rohu místnosti
Výpočty pro uzavřený radiátor
Podkrovní topné zařízení
Orientace místností na světovou stranu
A v nejchladnějších dnech energie slunce stále ovlivňuje tepelnou rovnováhu v domě.
Koeficient „R“ vzorce pro výpočet tepelné energie závisí na směru místnosti v jednom nebo druhém směru.
- 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.
- 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.
- Místnost je orientována na východ - R = 1,1. Stoupající zimní svítidlo pravděpodobně nebude mít čas na řádné zahřátí takové místnosti z vnějšku. Baterie bude vyžadovat další watty. V souladu s tím přidáme do výpočtu hmatatelnou opravu 10%.
- 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 zvýšit R až o 20% u místností s návětrnými stranami v závislosti na síle úderu (x1,1 ÷ 1,2) au místností se stěnami rovnoběžnými se studenými proudy zvýšit 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 odpovídající 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 vnější izolací povrchu.
Pokud to oblast dovolí, můžete stěny zevnitř zahřát. 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 je stanoven 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 ° С,
- T = 1,3 - do -35 ° C,
- T = 1,5 - pod -35 ° C
Jak je vidět z výše uvedeného seznamu, zimní počasí se považuje za normální až -20 ° C. Pro oblasti s takovým minimem chladu vezměte hodnotu 1.
U teplejších regionů sníží tento vypočtený koeficient celkový výsledek výpočtů. 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. Faktor „H“ pomáhá při výpočtu tepelné energie zohlednit korekci objemu vyhřívaného prostoru.
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 ve vyšší místnosti.
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 dobře izolované vnější stěny vedou ke snížení tepelné energie baterií. Strop v kontaktu s teplou místností také pomáhá minimalizovat 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.
Ukazatel W lze nastavit nahoru pro prostory v prvním patře, jsou-li 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 - druhý, nejčastější kvůli malé délce oční linky, možnost připojení „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 menší účinnosti.
- Z = 1,28 - Další velmi nízko efektivní metoda „zdola na jedné straně“. Zaslouží si to jen proto, že některé konstrukce radiátorů jsou vybaveny hotovými jednotkami se spojovacími trubkami a přívodními a vratnými trubkami do jednoho bodu.
Zvýšení účinnosti topných zařízení pomůže v nich nainstalovaných větracích otvorů, které 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, ve kterých je přívodní potrubí dole a zpětné potrubí nahoře.
Praktický příklad výpočtu tepelné energie
Počáteční údaje:
- Rohová místnost bez balkonu ve druhém patře dvoupatrového domu s omítkou v klidné části západní Sibiře.
- Délka místnosti 5,30 m X šířka 4,30 m = plocha 22,79 m2.
- Šířka okna 1,30 m X výška 1,70 m = plocha 2,21 m2
- Výška místnosti = 2,95 m.
Postup výpočtu:
Plocha místnosti v m2: | S = 22,79 |
Orientace okna na jih: | R = 1,0 |
Počet vnějších stěn je dva: | K = 1,2 |
Izolace obvodových stěn - standard: | U = 1,0 |
Minimální teplota - do -35 ° C: | T = 1,3 |
Výška místnosti - do 3 m: | H = 1,05 |
Místnost nahoře je neizolovaný podkroví: | W = 1,0 |
Rámy - jednokomorové dvojsklo: | G = 1,0 |
Poměr plochy okna a místnosti je až 0,1: | X = 0,8 |
Poloha radiátoru - pod parapetem: | Y = 1,0 |
Připojení radiátoru - diagonálně: | Z = 1,0 |
Celkem (nezapomeňte vynásobit 100): | Q = 2 986 wattů |
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 na „slepých“ vnějších stěnách nebo blízko rohů, které jsou nejvíce vystaveny mrazu pod vlivem chladu na ulici.
Měrný tepelný výkon bateriových sekcí
Ještě před provedením obecného výpočtu požadovaného přenosu tepla topných zařízení je nutné rozhodnout, které skládací 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 odlišných materiálů nerovnoměrný měrný tepelný výkon „q“.
- Litina - q = 160 Wattů (měrná síla jedné sekce surového železa). Radiátory z tohoto kovu jsou vhodné pro jakýkoli topný systém.
- Ocel - q = 85 Wattů. Ocelové trubkové radiátory mohou pracovat v nejnáročnějších provozních podmínkách. Jejich sekce jsou krásné v kovovém lesku, ale mají nejmenší rozptyl tepla.
- Hliník - q = 200 Wattů. Lehké, estetické hliníkové radiátory by měly být instalovány pouze v autonomních topných systémech, ve kterých je tlak menší než 7 atmosfér. Ale co se týče přenosu tepla do jejich částí, nejsou si rovni.
- Bimetal - q = 180 wattů. Vnitřek bimetalických radiátorů je vyroben z oceli a povrch chladiče je vyroben z hliníku. Tyto baterie vydrží všechny druhy tlakových a teplotních podmínek. Měrný tepelný výkon bimetalových sekcí je až do par.
Uvedené hodnoty q jsou spíše libovolné a používají se pro předběžný výpočet.Přesnější čísla jsou obsažena v pasech zakoupených topných zařízení.
Galerie Obrázků
Foto z
Výhody principu sekční montáže
Základní pravidla pro montáž topných zařízení
Zastaralé profily z litinové baterie
Práškově lakované barevné sekce
Výpočet počtu úseků radiátorů
Skládací radiátory z jakéhokoli materiálu jsou dobré v tom, že za účelem dosažení jejich jmenovitého tepelného výkonu mohou být jednotlivé sekce přidávány nebo odebírány.
Ke stanovení 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 instalačních umístění radiátorů a rozměrů baterií s přihlédnutím k připojení.
prvky baterie jsou spojeny s bradavkami s vícesměrným 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 teplo odrážející obrazovky lze doporučit isospan, penofol, aluf. 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.
Malé filmy představí praktické ztělesnění některých technických tipů v každodenním životě. V následujícím videu vidíte praktický příklad výpočtu topných těles:
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.