Расчет теплоотдачи радиатора: Как произвести расчет секций радиаторов отопления

Расчет теплоотдачи радиатора отопления | ГрейПей

Расчет теплоотдачи радиатора отопления – один из основных этапов разработки схемы комплекса автономного отопления. Также данные расчеты проводят перед заменой батарей в квартирах многоэтажных домов с центральным отоплением. Материал статьи дает обзор основных методов определения требуемой тепловой мощности батарей.

Для определения требуемой теплоотдачи радиаторов водяного отопления применяют 3 методики:

1. Расчет по площади отапливаемого помещения;
2. Расчет по объему помещения;
3. Тепловой расчет.

Сначала следует сказать о тепловом расчете – этот метод является наиболее корректным способом определения теплоотдачи радиаторов. Методика учитывает все показатели отапливаемых помещений – характеристики материалов, климатическую зону расположения объекта, ветровую ориентацию и нагрузку, другие параметры.

Погрешность теплового расчета минимальна – величина тепловых потерь определяется с высокой точностью.

Но методика довольно сложна – не каждый сможет правильно провести расчеты. Существуют программы для проведения расчетов – но и они не отличаются простотой.

 Поэтому чаще всего тепловые расчеты производят специалисты с опытом. Определять потребности в тепле на базе этих расчетов рекомендуется владельцам помещений, вложивших средства в качественную теплоизоляцию здания. Это поможет сэкономить средства и не купить лишние секции радиаторов.

Другие методы расчета теплоотдачи радиаторов более просты и доступны для каждого обывателя. Первый способ – по площади – производится для помещений со средними характеристиками тепловой изоляции и высотой комнат не более 2,7 метра. В расчете используется удельный показатель количества тепла, равный 80 – 100 Вт/м².

Пример 1. Требуется рассчитать теплоотдачу радиаторов для комнаты площадью 18 квадратных метров. Теплоотдача будет равна 18 х 90 = 1620 Вт. Далее можно определить число секций в батарее – для этого полученную величину делят на единичную мощность секции.

Если взять секцию из алюминия (высота радиатора – 500 мм), то ее средняя мощность составляет величину около 200 Вт. Тогда число секций в радиаторе будет равно 1620/200 = 8,1. Число секций всегда округляют в большую сторону – итог: требуется алюминиевый радиатор из 9 секций общей мощностью 1800 Вт.

Расчет по объему во многом аналогичен расчету по площади, производится он для помещений с высотой потолка более 2,7 метра. Удельный показатель требуемого тепла в этом случае принимается из диапазона 35 – 40 Вт/м³.

Пример 2. Для помещения той же площади (18 кв.метров), но с высотой потолка 3,1 метра требуемая величина тепла составит 18х3,1х37,5 = 2092,5 Вт. Число секций в этом случае будет равно 2092,5/200 = 10,46 = 11 штук.

Как увеличить теплоотдачу батарей отопления? Чтобы увеличить эффективность работы радиаторов, на стену за задней поверхностью устанавливают теплоизолирующий экран с отражающим слоем. Он направляет тепло, затрачиваемое на прогрев стены, внутрь помещения.

Кроме того, для нормальной работы радиаторов при их монтаже должны соблюдаться нормативные расстояния от батареи до пола, стен, подоконников.

Зачастую после общего расчета (по площади или по объему) производятся корректирующие расчеты, учитывающие температурный режим работы системы отопления.

Рекомендуем прочитать:

(Просмотров 203 , 1 сегодня)

Автор adminОпубликовано 3 декабря, 20189 апреля, 2019Рубрики Радиаторы водяного отопления

Расчет радиаторов

Расчет исходя из площади помещения

Разберемся, как рассчитать батареи отопления. Ориентируясь на такие параметры, как общая площадь помещения, можно осуществить предварительный расчет батарей отопления на площадь. Данное вычисление довольно простое. Однако если у вас в помещении высокие потолки, то его за основу брать нельзя.

На каждый квадратный метр площади потребуется около 100 ватт мощности в час. Таким образом, расчет секций батарей отопления позволит вычислить, какое количество тепла понадобится для обогрева всего помещения.

Подбор количества секций радиатора в зависимости от площади отопления

Как рассчитать количество радиаторов отопления? К примеру, площадь нашего помещения составляет 25 кв. метров. Умножаем общую площадь помещения на 100 ватт и получаем мощность батареи отопления в 2500 ватт. То есть 2,5 кВатт в час необходимо для обогрева помещения с площадью в 25 кв. метров. Полученный результат делим на значение тепла, которое способна выделить одна секция отопительного радиатора. К примеру, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час 180 Ватт тепла.

Таким образом, расчет мощности радиаторов отопления будет выглядеть так: 2500 Вт / 180 Вт = 13,88. Полученный результат округляем и получаем цифру 14. Значит, для обогрева помещения в 25 кв.

метров потребуется радиатор с 14 секциями.

Также потребуется учесть различные тепловые потери. Комната, которая находится в углу дома, или комната с балконом будет нагреваться медленнее, а также быстрее отдавать тепло. В таком случае, расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления должен производиться с некоторым запасом. Желательно, чтобы такой запас составлял около 20%.

Расчет батарей отопления может быть произведен и с учетом объема помещения. В таком случае, не только общая площадь помещения играет роль, но также и высота потолков. Как рассчитать радиаторы отопления? Расчет производится примерно по такому же принципу, как и в предыдущей ситуации. Для начала необходимо выявить, какое количество тепла понадобится, а также – как рассчитать количество батарей отопления и их секций.

Например, необходимо вычислить нужно количество тепла для комнаты, которая обладает площадью в 20 кв. метров, а высота потолков в ней составляет 3 метра. Умножаем 20 кв. метров на 3 метра высоты и получим 60 кубических метров общего объема помещения.

На каждый кубометр необходимо около 41 Вт тепла – так говорят данные и рекомендации СНИП.

Производим расчет мощности батарей отопления дальше. Умножаем 60 кв. метров на 41 Вт и получаем 2460 Вт. Также делим эту цифру на ту тепловую мощность, которую излучает одна секция радиатора отопления. Например, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час около 170 Вт тепла.

2460 Вт делим на 170 Вт и получим цифру 14,47. Ее мы тоже округляем, таким образом, для обогрева помещения с объемом в 60 кубометров, понадобится 15-секционный радиатор отопления.

Подобный способ, как рассчитать мощность радиатора отопления, требует соблюдения многих факторов, а также содержит ряд различных коэффициентов, которые учитывают все нюансы и особенности помещения.

Как рассчитать теплопередачу

••• valeriopardi/iStock/Getty Images

Обновлено 24 апреля 2017 г. холоднее, твое тело. Когда вы чувствуете что-то холодное, вы ощущаете передачу тепловой энергии в другом направлении: из вашего тела во что-то более холодное. Такой вид теплопередачи называется теплопроводностью. Другой основной тип теплопередачи, происходящий на Земле, — это теплопередача между жидкостями, известная как конвекция. 92, Thot = 100 градусов Цельсия, Tcold = 50 градусов Цельсия и d = 2 метра, тогда q = (50*10(100–50))/2.

Затем вычтите две температуры, чтобы выполнить эту часть уравнения и получить разницу температур. В этом примере вычисление будет следующим: 100 градусов Цельсия – 50 градусов Цельсия = 50 градусов Цельсия, в результате чего получится упрощенное уравнение q = (50*10(50))/2.

Умножьте теплопроводность и площадь поверхности. Итак, теперь упрощенное уравнение q = (500 * 50)/2.

Умножьте произведение теплопроводности и площади поверхности, которое вы нашли на предыдущем шаге, на разницу температур, чтобы получить q = 25 000/2.

Наконец, разделите произведение, рассчитанное на предыдущем шаге, на толщину, чтобы получить q = 12 500 Вт.

Расчет теплопередачи за счет конвекции

Начните с ввода известных переменных в аналогичное уравнение для расчета теплопередачи за счет конвекции: R = kA(Tповерхность–Tфлюид). 2, Tsurface = 100 градусов Цельсия и Tfluid = 50 градусов Цельсия, то ваше уравнение можно записать как q = 50 * 10 (100–50).

Рассчитать разницу температур. В этом примере вычисление будет следующим: 100 градусов Цельсия – 50 градусов Цельсия = 50 градусов Цельсия, в результате чего q = 50*10(50).

Затем умножьте теплопроводность на площадь поверхности, чтобы получить q = 500(50).

Наконец, умножьте это произведение на разницу температур, оставив скорость передачи энергии в ваттах. В этом примере q = 25 000 Вт.

Вещи, которые вам понадобятся

• Как для теплопроводности, так и для конвекции:
• Теплопроводность (k), естественная теплопроводность материала или жидкости при нагревании или охлаждении.
• Площадь (A), определяемая как площадь поперечного сечения, через которое передается тепло.
• Только для проводимости:
• Температурный градиент проводимости (Thot–Tcold), определяемый как разность температур в направлении потока энергии из горячей области в холодную. 4).

Об авторе

Бретт Смит — научный журналист из Буффало, штат Нью-Йорк. Выпускник Государственного университета Нью-Йорка — Буффало, он имеет более чем семилетний опыт работы в профессиональной лаборатории.

Фото Кредиты

valeriopardi/iStock/Getty Images

свойства\коэффициент теплопередачи — calculate.org




В химическом и машиностроении коэффициент теплопередачи используется для расчета теплопередачи между жидкостью и твердым телом, между жидкостями, разделенными твердым телом, или между двумя твердыми телами, и является обратным теплоизоляция . Коэффициент теплопередачи измеряется в единицах СИ Вт/(м ² К) и рассчитывается следующим образом:

ч = ∆Q/(A * ∆T * ∆t)

где h — коэффициент теплопередачи, ∆Q — тепловложение в систему или потери тепла, A — площадь поверхности, на которую передается тепло, ∆T — разница температур между продаваемой поверхностью и площадью окружающей жидкости, ∆t — изменение во времени, включающее период времени, в течение которого происходила передача тепла.

В зависимости от способа передачи тепла коэффициент теплопередачи рассчитывается различными способами. Большинство твердых веществ имеют известную теплопроводность, которую можно использовать в качестве основы для расчета коэффициента теплопередачи. Очень распространенной инженерной проблемой является передача тепла между жидкостью и твердой поверхностью. Наиболее распространенный способ сделать это — разделить теплопроводность конвекционной жидкости на шкалу длины. Также принято вычислять коэффициент с числом Нуссельта (одна из ряда безразмерных групп, используемых в гидродинамике).

В условиях вынужденной конвекции (тип теплопередачи, при котором движение жидкости создается внешним источником, а не просто плавучестью нагретой жидкости) можно определить коэффициент теплопередачи с помощью соотношения Диттуса-Бельтера. Это может быть полезно при проектировании теплообменников, которые представляют собой устройства, предназначенные для передачи тепла от одной среды к другой в коммерческих целях.

Одним из примеров теплообменника является радиатор вашего автомобиля, но есть и много других. Теплообменники используются в холодильной технике, кондиционировании воздуха, химическом производстве и отоплении помещений, и это лишь некоторые из них. Хотя корреляция Диттуса-Бельтера не совсем точна, она полезна для некоторых приложений и, по оценкам, имеет точность в пределах 15 процентов. Используя соотношение Диттуса-Бельтера, коэффициент теплопередачи можно рассчитать следующим образом, используя две дополнительные безразмерные группы, число Рейнольдса и число Прандтля:

h = (k _w /D _H )*Nu

, где k _w — теплопроводность жидкости, D _H — гидравлический диаметр, а Nu — число Нуссельта, которое определяется следующим уравнением:

Nu = 0,023*Re

0,8 *Pr ⁿ

В этом уравнении Re — число Рейнольдса, которое равно:

Re = (м*D _H )/(мк*А)

А Pr — число Прандтля, равное:

Pr = (C _p * μ)/k _w

Для числа Рейнольдса m равно массовому расходу, а A — площадь поперечного сечения потока, взятого из трубы. Для числа Прандтля C _p равно теплоемкости (при условии постоянного давления), и в обоих уравнениях μ представляет собой вязкость рассматриваемой жидкости. Число Рейнольдса является мерой относительной важности вязких и инерционных сил (которые вызывают турбулентность). Когда у нас есть все эти факторы, мы можем получить достойную оценку скорости теплопередачи через теплообменник определенного типа, который мы планируем разработать.

Уравнение для скорости теплообмена Q записывается следующим образом:

Q = 1/((1/ч) + (t/k)) А ΔT

, где t — толщина стенки, через которую передается тепло, A — площадь переноса, k — коэффициент теплопроводности среды.

Теплообменники похожи на электрические цепи в нескольких смыслах. Тепловой поток аддитивен по параллельным «контурам» и обратно аддитивен по последовательно включенным процессам теплопередачи. Таким же образом работает и коэффициент теплопередачи. Для параллельно включенных процессов теплообмена общее значение h равно:

h = h ₁ + h ₂ + h ₃ + .

No related posts.