Cálculo del número de secciones de radiadores de calefacción.
El cálculo correcto de las secciones de los radiadores de calefacción es una tarea bastante importante para cada propietario. Si se usa un número insuficiente de secciones, la habitación no se calentará durante el frío del invierno, y la compra y operación de radiadores demasiado grandes conllevará costos de calefacción excesivamente altos.
Para las habitaciones estándar, puede usar los cálculos más simples, pero a veces es necesario tener en cuenta varios matices para obtener el resultado más preciso.
Contenido
Pautas y requisitos generales de cálculo
Para realizar los cálculos, debe conocer ciertos parámetros.
- Dimensiones de la habitación a calentar;
- Tipo de batería, material de su fabricación;
- La potencia de cada sección o batería sólida, dependiendo de su tipo;
- Número máximo permitido de secciones modelo de radiador seleccionado;
Según el material de fabricación, los radiadores se dividen de la siguiente manera:
- Acero. Estos radiadores tienen paredes delgadas y un diseño muy elegante, pero no son populares debido a numerosas deficiencias. Estos incluyen baja capacidad de calor, calentamiento y enfriamiento rápidos. Cuando se producen choques de agua en las juntas, a menudo se producen fugas y los modelos baratos se oxidan rápidamente y no funcionan por mucho tiempo. Por lo general, hay sólidos, no están divididos en secciones, la potencia de las baterías de acero se indica en el pasaporte.
- Los radiadores de hierro fundido son familiares para todos desde la infancia, este es un material tradicional del que están hechos de larga duración y tienen excelentes características técnicas de la batería. Cada sección del acordeón de hierro fundido de la era soviética produjo una transferencia de calor de 160 W. Esta es una estructura prefabricada, el número de secciones es ilimitada. Puede ser un diseño moderno y vintage. El hierro fundido mantiene perfectamente el calor, no está sujeto a la corrosión, al desgaste abrasivo, compatible con cualquier refrigerante.
- Las baterías de aluminio son livianas, modernas, tienen una alta disipación de calor, debido a sus ventajas están ganando cada vez más popularidad entre los compradores. La disipación de calor de una sección alcanza los 200 vatios, se producen por diseños sólidos. De los inconvenientes, se puede observar corrosión por oxígeno, pero este problema se resuelve utilizando la oxidación anódica del metal.
- Los radiadores bimetálicos consisten en colectores internos y un intercambiador de calor externo. El interior está hecho de acero y el exterior está hecho de aluminio. Las altas tasas de transferencia de calor, hasta 200 W, se combinan con una excelente resistencia al desgaste. El relativo menos de estas baterías es el alto precio en comparación con otros tipos.
Los materiales del radiador difieren en sus características, lo que afecta los cálculos.
Cómo calcular el número de secciones de radiadores de calefacción para una habitación
Hay varias formas de hacer cálculos, cada una de las cuales usa ciertos parámetros.
Por área
Se puede hacer un cálculo preliminar, centrándose en el área de la habitación para la que se compran los radiadores. Este es un cálculo muy simple, adecuado para habitaciones con techos bajos (2,40-2,60 m). Según los códigos de construcción, la calefacción requerirá 100 vatios de energía térmica por metro cuadrado de espacio.
Calculamos la cantidad de calor que se necesitará para toda la habitación. Para esto, multiplicamos el área por 100 W, es decir, para una habitación de 20 metros cuadrados. m la potencia térmica estimada será de 2.000 vatios (20 m 2 * 100 vatios) o 2 kW.
El cálculo correcto de los radiadores de calefacción es necesario para garantizar una cantidad suficiente de calor en la casa.
Este resultado debe dividirse por la transferencia de calor de una sección especificada por el fabricante. Por ejemplo, si es igual a 170 W, en nuestro caso el número requerido de secciones del radiador será: 2,000 W / 170 W = 11.76, es decir, 12, ya que el resultado debe redondearse al número entero más cercano. El redondeo generalmente se lleva a cabo en la dirección del aumento, sin embargo, para habitaciones en las que la pérdida de calor está por debajo del promedio, por ejemplo, para la cocina, puede redondear hacia abajo.
Asegúrese de considerar la posible pérdida de calor según la situación específica. Por supuesto, una habitación con balcón o ubicada en la esquina del edificio pierde calor más rápido. En este caso, debe aumentar el valor de la capacidad de calor calculada para la habitación en un 20%. Los cálculos deben aumentarse en aproximadamente un 15-20% si se planea ocultar los radiadores detrás de la pantalla o montarlos en un nicho.
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Los campos se llenan incorrectamente. Complete todos los campos correctamente para calcular la cantidad de secciones
Por volumen
Se pueden obtener datos más precisos calculando las secciones de los radiadores de calefacción teniendo en cuenta la altura del techo, es decir, de acuerdo con el volumen de la habitación. El principio aquí es casi el mismo que en el caso anterior. Primero, se calcula la demanda total de calor, luego se calcula el número de secciones del radiador.
Si la pantalla oculta el radiador, debe aumentar la necesidad de energía térmica de la habitación en un 15-20%
Según las recomendaciones de SNIP, para calentar cada metro cúbico de espacio habitable en una casa de paneles, se necesitan 41 W de energía térmica. Multiplicando el área de la habitación por la altura del techo, obtenemos el volumen total, que multiplicamos por este valor estándar. Para apartamentos con ventanas modernas de doble acristalamiento y aislamiento externo, se necesitará menos calor, solo 34 W por metro cúbico.
Por ejemplo, calculamos la cantidad de calor requerida para una habitación de 20 metros cuadrados. m con una altura de techo de 3 metros. El volumen de la sala será de 60 metros cúbicos. m (20 metros cuadrados m * 3 m). La potencia térmica calculada en este caso será igual a 2 460 W (60 metros cúbicos * 41 W).
¿Y cómo calcular el número de radiadores? Para esto, es necesario dividir los datos obtenidos por la transferencia de calor de una sección indicada por el fabricante. Si tomamos, como en el ejemplo anterior, 170 W, entonces para la habitación necesitará: 2 460 W / 170 W = 14.47, es decir, 15 secciones del radiador.
Los fabricantes se esfuerzan por indicar indicadores excesivos de transferencia de calor de sus productos, suponiendo que la temperatura del refrigerante en el sistema sea máxima. En condiciones reales, este requisito rara vez se observa, por lo que debe centrarse en los indicadores mínimos de transferencia de calor de una sección, que se reflejan en el pasaporte del producto. Esto hará que los cálculos sean más realistas y precisos.
Si la habitación no es estándar
Desafortunadamente, no todos los apartamentos pueden considerarse estándar.Esto se aplica aún más a los edificios residenciales privados. ¿Cómo hacer cálculos teniendo en cuenta las condiciones de funcionamiento individuales? Para esto, deberá considerar muchos factores diferentes.
Al calcular el número de secciones de calefacción, es necesario tener en cuenta la altura del techo, el número y el tamaño de las ventanas, la presencia de aislamiento en la pared, etc.
Una característica de este método es que, al calcular la cantidad de calor requerida, se utilizan varios coeficientes que tienen en cuenta las características de una habitación en particular que pueden afectar su capacidad de almacenar o emitir energía térmica.
La fórmula para los cálculos es la siguiente:
CT = 100 W / sq. m * P * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7dónde
CT: la cantidad de calor requerida para una habitación en particular;
P - área de habitación, sq. metro;
K1 - coeficiente teniendo en cuenta el acristalamiento de las aberturas de ventanas:
- para ventanas con doble acristalamiento ordinario - 1,27;
- para ventanas de doble acristalamiento - 1.0;
- para ventanas con ventanas triples de doble acristalamiento - 0,85.
K2 - coeficiente de aislamiento térmico de paredes:
- bajo grado de aislamiento térmico - 1.27;
- buen aislamiento térmico (colocación en dos ladrillos o una capa de aislamiento) - 1.0;
- alto grado de aislamiento térmico - 0.85.
K3 - la proporción del área de ventanas y piso en la habitación:
- 50% — 1,2;
- 40% — 1,1;
- 30% — 1,0;
- 20% — 0,9;
- 10% — 0,8.
K4: coeficiente que permite tener en cuenta la temperatura media del aire en la semana más fría del año:
- para -35 grados - 1.5;
- para -25 grados - 1.3;
- para -20 grados - 1.1;
- para -15 grados - 0.9;
- para -10 grados - 0.7.
K5: ajusta la necesidad de calor teniendo en cuenta el número de paredes externas:
- una pared - 1.1;
- dos paredes - 1.2;
- tres paredes - 1.3;
- cuatro paredes - 1.4.
K6: cuenta el tipo de habitación que se encuentra arriba:
- ático frío - 1.0;
- ático calentado - 0.9;
- espacio habitable con calefacción - 0.8
K7 - coeficiente teniendo en cuenta la altura de los techos:
- a 2,5 m - 1,0;
- a 3,0 m - 1,05;
- a 3,5 m - 1,1;
- a 4,0 m - 1,15;
- a 4,5 m - 1,2.
Queda dividir el resultado por el valor de transferencia de calor de una sección del radiador y redondear el resultado a un número entero.
Al instalar nuevos radiadores de calefacción, puede centrarse en la eficacia del antiguo sistema de calefacción. Si su trabajo fue adecuado para usted, significa que la transferencia de calor fue óptima: estos datos deberían basarse en los cálculos. En primer lugar, debe encontrar en la Web el valor de la eficiencia térmica de una sección del radiador, que debe reemplazarse. Multiplicando el valor encontrado por el número de celdas en las que consistía la batería usada, se obtienen datos sobre la cantidad de energía térmica, que fue suficiente para una estancia confortable. Es suficiente dividir el resultado por la transferencia de calor de la nueva sección (esta información se indica en el pasaporte técnico del producto), y recibirá información precisa sobre cuántas celdas se necesitarán para instalar un radiador con los mismos indicadores de eficiencia térmica. Si antes la calefacción no podía hacer frente a la calefacción de la habitación, o viceversa, era necesario abrir las ventanas debido al calor constante, entonces la transferencia de calor del nuevo radiador se ajusta agregando o disminuyendo el número de secciones.
Por ejemplo, anteriormente tenía una batería de hierro fundido común MC-140 de 8 secciones, que satisface su calor, pero no se adapta al lado estético. Para rendir homenaje a la moda, decidió reemplazarlo por un radiador bimetálico de marca ensamblado a partir de secciones separadas con una transferencia de calor de 200 W cada una. La potencia de la placa de identificación del dispositivo de calor gastado es de 160 W, sin embargo, con el tiempo, aparecieron depósitos en sus paredes que reducen la transferencia de calor en un 10-15%. En consecuencia, la transferencia de calor real de una sección del viejo radiador es de aproximadamente 140 vatios, y su potencia térmica total es de 140 * 8 = 1120 vatios. Divida este número por la transferencia de calor de una celda bimetálica y obtenga el número de secciones del nuevo radiador: 1120/200 = 5.6 pcs.Como pueden ver por sí mismos, para mantener la transferencia de calor del sistema al mismo nivel, un radiador bimetálico de 6 secciones será suficiente.
Cómo considerar el poder efectivo
Al determinar los parámetros del sistema de calefacción o su circuito individual, uno de los parámetros más importantes, a saber, la presión térmica, no debe descartarse. A menudo sucede que los cálculos se realizan correctamente y la caldera se calienta bien, pero de alguna manera no aumenta el calor en la casa. Una de las razones de la disminución de la eficiencia térmica puede ser el régimen de temperatura del refrigerante. El hecho es que la mayoría de los fabricantes indican el valor de potencia para una presión de 60 ° C, que tiene lugar en sistemas de alta temperatura con una temperatura de refrigerante de 80-90 ° C. En la práctica, a menudo resulta que la temperatura en los circuitos de calefacción está en el rango de 40-70 ° C, lo que significa que el cabezal de temperatura no sube por encima de 30-50 ° C. Por esta razón, los valores de transferencia de calor obtenidos en las secciones anteriores deben multiplicarse por la presión real, y luego el número resultante debe dividirse por el valor indicado por el fabricante en la hoja de datos. Por supuesto, la cifra obtenida como resultado de estos cálculos será menor que la obtenida mediante el cálculo utilizando las fórmulas anteriores.
Queda por calcular la temperatura real de la cabeza. Se puede encontrar en las tablas en las extensiones de la Red, o se calcula independientemente por la fórmula ΔT = ½ x (Tn + Tk) - Tv). En ella, Tn es la temperatura inicial del agua en la entrada de la batería, Tk es la temperatura final del agua en la salida del radiador y Tv es la temperatura del ambiente externo. Si sustituimos en esta fórmula los valores Тн = 90 ° С (el sistema de calefacción de alta temperatura mencionado anteriormente), Тк = 70 ° С y Тв = 20 ° С (temperatura ambiente), entonces es fácil entender por qué el fabricante se enfoca precisamente en este valor del cabezal de temperatura . Sustituyendo estos números en la fórmula para ΔT, solo obtenemos el valor "estándar" de 60 ° C.
Dado el pasaporte, pero la potencia real de los equipos térmicos, es posible calcular los parámetros del sistema con un error permitido. Todo lo que queda por hacer es modificar el 10-15% para el caso de temperaturas anormalmente bajas y prever la posibilidad de un ajuste manual o automático en el diseño del sistema de calefacción. En el primer caso, los expertos recomiendan colocar válvulas de bola en la derivación y la rama de suministro de refrigerante al radiador, y en el segundo, instalar cabezales termostáticos en los radiadores. Le permitirán establecer la temperatura más cómoda en cada habitación, sin liberar calor a la calle.
Cómo ajustar los resultados del cálculo
Al calcular el número de secciones, es necesario tener en cuenta la pérdida de calor. En la casa, el calor puede entrar en una cantidad bastante significativa a través de paredes y adyacencias, piso y sótano, ventanas, techos, sistema de ventilación natural.
Y puede ahorrar si aísla las pendientes de ventanas y puertas o una logia al quitar 1-2 secciones, los toalleros calientes y una estufa en la cocina también le permiten quitar una sección del radiador. Usando una chimenea y calefacción por suelo radiante, el aislamiento adecuado de paredes y pisos minimizará la pérdida de calor y también reducirá el tamaño de la batería.
Las pérdidas de calor deben tenerse en cuenta al calcular
El número de secciones puede variar según el modo de funcionamiento del sistema de calefacción, así como la ubicación de las baterías y la conexión del sistema al circuito de calefacción.
En casas particulares, se utiliza calefacción autónoma, este sistema es más eficiente que el centralizado, que se utiliza en edificios de apartamentos.
La forma en que se conectan los radiadores también afecta el rendimiento de la transferencia de calor. El método diagonal, cuando se suministra agua desde arriba, se considera el más económico, y la conexión lateral crea una pérdida del 22%.
El número de secciones puede depender del modo del sistema de calefacción y la forma en que se conectan los radiadores.
Para sistemas de tubería única, el resultado final también está sujeto a corrección.Si los radiadores de dos tubos reciben un refrigerante de la misma temperatura, entonces el sistema de un tubo funciona de manera diferente, y cada sección posterior recibe agua enfriada. En este caso, primero haga un cálculo para el sistema de dos tubos, y con la parte superior aumente el número de secciones, teniendo en cuenta las pérdidas de calor.
El esquema de cálculo para un sistema de calefacción de tubería única se presenta a continuación.
En el caso de un sistema de tubería única, las secciones sucesivas reciben agua enfriada.
Si tenemos 15 kW en la entrada, quedan 12 kW en la salida, lo que significa que se pierden 3 kW.
Para una habitación con seis baterías, las pérdidas promediarán alrededor del 20%, lo que creará la necesidad de agregar dos secciones a la batería. La última batería con dicho cálculo debe ser de un tamaño enorme, para resolver el problema, la instalación de válvulas de cierre y la conexión por bypass se utilizan para regular la transferencia de calor.
Algunos fabricantes ofrecen una forma más fácil de obtener una respuesta. En sus sitios puede encontrar una calculadora conveniente diseñada específicamente para realizar estos cálculos. Para usar el programa, debe ingresar los valores necesarios en los campos apropiados, después de lo cual se mostrará el resultado exacto. O puede usar un programa especial.
Tal cálculo del número de radiadores de calefacción incluye casi todos los matices y se basa en una determinación bastante precisa de la demanda de calor de la habitación.
Los ajustes le permiten ahorrar en la compra de secciones adicionales y pagar facturas por la calefacción, proporcionan durante muchos años un funcionamiento económico y eficiente del sistema de calefacción, y también le permiten crear una atmósfera cómoda y acogedora de calor en la casa o apartamento.
Material actualizado 02/05/2019
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