Métodos para o cálculo correto das seções da bateria de aquecimento

As condições climáticas na maior parte do território da Rússia exigem um sistema de aquecimento confiável e eficiente para uma vida confortável em uma casa ou apartamento. Apesar da variedade de formas alternativas de aquecer uma sala, por exemplo, usando um rodapé aquecido ou aquecedores infravermelhos, os radiadores de aquecimento tradicionais instalados sob as janelas continuam a ser os mais populares. Para que a transferência de calor atenda às necessidades dos consumidores e forneça uma temperatura normal no inverno, é necessário calcular o número de seções do radiador de aquecimento, levando em consideração uma série de critérios específicos, incluindo a área da sala e o calor perda.

Recomendações de cálculo e requisitos básicos

Você não deve comprar radiadores com uma grande margem ou aleatoriamente. Se eles não forem potentes o suficiente, não será possível manter uma temperatura confortável na sala no inverno; muito potentes resultarão em altos custos de aquecimento.

Principais coisas a considerar:

• área e altura da sala;
• o material do qual o radiador é feito;
• número máximo de seções;
• transferência de calor de uma seção.

Uma seção de um radiador de ferro fundido fornece uma transferência de calor de 160 W, se isso não for suficiente, a quantidade pode ser aumentada. Eles são duráveis, não corroem, são mantidos aquecidos. No entanto, eles são frágeis, não resistem a impactos de ponta afiada.

A dissipação de calor dos radiadores de alumínio é de cerca de 200 watts, eles podem suportar temperaturas de cerca de 100 ° C e pressões de 6 a 16 atm, mas estão sujeitos à corrosão por oxigênio. Este problema é resolvido por oxidação anodizada.

Os bimetálicos são feitos de aço por dentro e de alumínio por cima, devido aos quais combinam as propriedades positivas de ambos os metais: alta resistência ao desgaste e transferência de calor.

Aço - o mais acessível, leve e bastante atraente no design. No entanto, eles esfriam rapidamente, enferrujam e não suportam o golpe de aríete.

Os dados resumidos para diferentes tipos de radiadores são apresentados na tabela:

Ao escolher um radiador, certifique-se de levar em consideração de que material ele é feito. Este parâmetro tem um impacto significativo nos cálculos. Além disso, deve-se atentar para as taxas mínimas de transferência de calor, uma vez que a transferência máxima de calor só é possível na temperatura máxima do refrigerante, o que raramente ocorre.

Como calcular o número de seções do radiador de aquecimento

O valor básico para calcular a potência necessária dos radiadores é a área da sala ou seu volume. Mas fórmulas simples são usadas para calcular quando a sala não tem peculiaridades. Em outros casos, a fórmula se torna muito mais complicada.

Por metro quadrado

Se a sala tem uma altura de teto padrão de 2,7 m, e também não difere em características arquitetônicas - uma grande área envidraçada, tetos altos - você pode usar uma fórmula simples que leva em consideração apenas a área:

Q = S × 100.

S nesta fórmula - a área da sala, que geralmente é conhecida com antecedência a partir de documentos. Se não houver esses dados, é fácil calculá-los multiplicando o comprimento da sala pela largura. 100 - a quantidade de watts necessária para aquecer 1 m2 da sala. Q - transferência de calor - o valor obtido como resultado da multiplicação.

A potência do radiador não separável é indicada nos documentos. Você deve escolher um dispositivo cuja potência seja ligeiramente superior ao calculado. Esta fórmula é adequada se a potência do radiador for calculada para uma sala em um edifício de vários andares com pé-direito de 2,65. Deixe a área desta sala ser de 20 m2, então a energia da bateria é de 20 × 100 ou 2000 W. Se o quarto tiver varanda, o valor é acrescido de mais 20%.

Se você quiser saber quantas seções de bateria são necessárias por metro quadrado, o valor resultante é dividido pela potência de uma seção e o número necessário de seções é obtido para o aquecimento eficiente de uma determinada sala. Usando o valor já calculado para determinar o número de seções do radiador de ferro fundido, você obtém 2000/160 = 12,5 seções. O número geralmente é arredondado para cima, o que significa que é necessário um radiador de ferro fundido de 13 seções.

Em salas onde a perda de calor não é grande, é permitido arredondar para baixo. Na cozinha, por exemplo, existe um fogão, que será mais um meio de aquecimento.

A tabela mostra valores prontos para quartos padrão de vários tamanhos:

Por volume

Se os tectos forem significativamente superiores a 2,7 m, por exemplo 3,5 m, deve ser utilizada uma fórmula nos cálculos que leve em consideração este indicador além da área da divisão. É determinado que 34 W é necessário para aquecer 1 m3 em uma casa de painéis e 41 W em uma casa de tijolos, então a fórmula assume a seguinte forma:

Q = S × h × 41 (34)

Em vez de h substituir a altura dos tetos em metros, em vez de S - área, semelhante à fórmula anterior. Q - a potência necessária do radiador de aquecimento. Suponha que você precise realizar um cálculo para uma sala de 20 m2 com uma altura de teto de 3,5 m em uma casa de painéis. Obtemos: 20 × 3,5 × 34 = 2380 W. Dividimos a potência de 160 W para calcular o número de seções do radiador de aquecimento: 2380/160 = 14,875. Requer bateria de 15 células.

Quarto fora do padrão

Cálculos mais complexos, levando em consideração parâmetros secundários, são necessários se as paredes da sala estão em contato com a rua, as janelas estão voltadas para o lado norte ou as paredes não são bem isoladas. Além disso, muitos outros parâmetros são levados em consideração por uma fórmula do formulário:

Q = S × 100 × A × B × C × D × E × F × G × H × I × J

A base permanece a mesma, é S × 100... Outros componentes da fórmula são fatores de correção crescentes e decrescentes, dependendo de uma série de recursos da sala.

MAS permite que você leve em consideração a perda de calor na presença de paredes de rua:

• se houver apenas uma parede externa (esta é uma parede com uma janela) - k = 1;
• duas paredes externas (sala de canto) - k = 1,2;
• três paredes contatam a rua - k = 1,3;
• quatro paredes - k = 1,4.

B usado para calcular a energia térmica, dependendo de qual lado do mundo estão as janelas da sala. Quando a abertura da janela está localizada no lado norte, o sol não olha para as janelas, a sala leste recebe menos energia solar, porque os raios do nascer do sol ainda não estão ativos o suficiente. Nesses casos k = 1,1... Para os quartos oeste e sul, este coeficiente não é levado em consideração ou é considerado igual a um.

A PARTIR DE leva em consideração a capacidade das paredes de reter calor. As paredes de dois tijolos com um isolamento superficial, que podem ser, por exemplo, placas de poliestireno, são consideradas como uma unidade. Para paredes cujas propriedades de isolamento térmico, de acordo com os cálculos acima, são utilizadas k = 0,85, para paredes sem isolamento k = 1,27.

D permite calcular a potência do radiador tendo em conta o clima. A temperatura média da década mais fria de janeiro é levada em consideração no cálculo:

• a temperatura cai abaixo de -35 ° C, k = 1,5;
• varia de -35 ° C a -25 ° C - k = 1,3;
• se cair para -20 ° C e não mais baixo - k = 1,1;
• não mais frio do que -15 ° C - k = 0,9;
• não inferior a -10 ° C - k = 0,7.

E É a altura dos tetos. Para salas com pé-direito de até 2,7 m k = 1, ou seja, não afeta o resultado de forma alguma.Outros valores são apresentados na tabela:

F - um coeficiente que permite levar em consideração o tipo de quarto localizado na parte superior nos cálculos:

• sótão sem aquecimento ou qualquer outro cômodo sem aquecimento - k = 1;
• sótão ou telhado isolado - k = 0,9;
• sala com aquecimento - k = 0,8.

G altera o valor total de acordo com o tipo de envidraçamento:

• molduras duplas de madeira padrão - k = 1,27;
• unidade de vidro padrão - k = 1;
• vidros duplos - k = 0,85.

H - leva em consideração a área envidraçada. Se as janelas são grandes, mais sol penetra por elas, aquece os objetos e o ar da sala com mais intensidade. Você deve primeiro dividir S janelas ligadas S quartos. O valor resultante deve ser avaliado de acordo com a tabela:

eu determinado de acordo com o diagrama de conexão do radiador.

Conexão diagonal:

• a entrada do refrigerante quente por cima, a saída do refrigerante resfriado pela parte inferior - k-1;
• entrada por baixo e saída por cima - k = 1,25.

Um lado:

• refrigerante quente de cima, resfriado - de baixo - k = 1,03;
• quente - de baixo, resfriado - de cima - k = 1,28;
• quente e frio de baixo - k = 1,28.

Em dois lados: refrigerante quente e resfriado por baixo - 1,1.

J - deve ser usado se o radiador estiver parcial ou totalmente oculto por um peitoril de janela ou tela:

• completamente aberto - k = 0,9;
• um peitoril da janela no topo - k = 1;
• em um nicho de concreto ou tijolo - k = 1,07;
• há um peitoril da janela no topo e na frente da tela - k = 1,12;
• coberto por uma tela em todos os lados - k = 1,2.

Resta substituir todos os números na fórmula e calcular o resultado.

Suponha que você queira calcular a potência do radiador para uma sala:

• no segundo andar de um prédio de dois andares com um sótão isolado no topo;
• uma área de 23 m2;
• área envidraçada 11,2 m2;
• com vidros duplos;
• com montagem totalmente aberta do radiador;
• com duas paredes externas;
• com janelas voltadas para o leste;
• com pé direito de 3,5 m;
• com paredes de dois tijolos sem isolamento;
• com conexão inferior unilateral para radiadores;
• a temperatura média da década mais fria de janeiro é de -25 ° C a -35 ° C.

Substituindo valores em uma fórmula 23 x 100 x 1,2 x 1,1 x 1,27 x 1,3 x 1,1 x 0,9 x 0,85 x 1,2 x 1,28 x 0,9 = 5830,91 W. Vamos calcular o número de seções 5831/160=36,44... É melhor dividir essa quantidade em duas ou três pilhas, certificando-se de colocar pelo menos uma na parede externa, mesmo que não haja janela.

Como levar em conta o poder efetivo

Potência efetiva e potência nominal não são a mesma coisa. Mesmo que os cálculos estejam corretos, a dissipação de calor pode ser menor. Isso se deve à fraca diferença de temperatura. A potência atribuída declarada pelo fabricante é geralmente indicada para uma cabeça de temperatura de 60 ° C, mas na realidade é frequentemente 30-50 ° C. Isso se deve à baixa temperatura do refrigerante no circuito. Para determinar a potência efetiva da bateria, é necessário multiplicar sua transferência de calor pela diferença de temperatura no sistema e, a seguir, dividir pelo valor da placa de identificação.

A cabeça de temperatura é determinada pela fórmula T = 1/2 × (Tn + Tk) -TvnOnde

• Tn - temperatura do refrigerante na alimentação;
• TC - temperatura do refrigerante na saída;
• TV - temperatura ambiente.

Fabricante para Tn aceita 90 ° C; por TC - 70 ° C, para TV - 20 ° C Os valores reais podem diferir muito dos originais. Em caso de temperaturas extremamente baixas, é necessário adicionar 10-15% da potência.

Recomenda-se prever a possibilidade de ajuste manual ou automático do fornecimento de refrigerante para cada radiador. Isso permitirá que você regule a temperatura em todos os quartos sem desperdiçar energia térmica desnecessária.

Métodos de correção de cálculo

O valor resultante da energia da bateria necessária pode e deve ser ajustado para cima ou para baixo, uma vez que a perda de calor pode aumentar devido à presença de uma varanda, ventilação natural, subsolo abaixo e compensada pelo sistema de piso radiante instalado, rodapé quente, fogão ou toalheiro aquecido.

Método de cálculo exato

Um método de cálculo bastante preciso, levando em consideração os parâmetros mais significativos, é feito de acordo com a fórmula apresentada acima. No entanto, você pode calcular a potência do radiador com ainda mais precisão usando uma calculadora especializada. Basta substituir os valores conhecidos.

Cálculo aproximado

Com cálculos aproximados, a perda de calor será:

• através do sistema de aquecimento e ventilação natural - 20-25%;
• através do teto adjacente ao telhado - 25-30%;
• através das paredes - 10-15%;
• através de abutments - 10-15%;
• através do porão - 10-15%;
• através do Windows - 10-15%.

O aquecimento autônomo operando em chalés e residências privadas é mais eficiente do que o aquecimento centralizado.

A eficiência do sistema também depende de seus recursos. Um sistema de dois tubos é mais eficiente do que um de um tubo, uma vez que, neste último, cada radiador subsequente recebe cada vez mais refrigerante resfriado. Por exemplo, se houver seis baterias no sistema, o número estimado de seções para a última terá de ser aumentado em 20%.

Os cálculos exatos, levando em consideração os requisitos do SNiP, são realizados por profissionais. As opções de cálculo simplificadas podem ser executadas de forma independente e isso é suficiente para determinar a potência necessária das baterias de aquecimento em uma casa de campo ou em um apartamento separado. É importante verificar cuidadosamente todos os dados para evitar erros.