Calcul du nombre de sections de radiateurs de chauffage
Le calcul correct des sections des radiateurs de chauffage est une tâche assez importante pour chaque propriétaire. Si un nombre insuffisant de sections est utilisé, la pièce ne se réchauffera pas pendant le froid hivernal et l'achat et le fonctionnement de radiateurs trop grands entraîneront des coûts de chauffage déraisonnablement élevés.
Pour les pièces standard, vous pouvez utiliser les calculs les plus simples, mais il devient parfois nécessaire de prendre en compte diverses nuances afin d'obtenir le résultat le plus précis.
Contenu
Directives et exigences générales de calcul
Pour effectuer des calculs, vous devez connaître certains paramètres
- Dimensions de la pièce à chauffer;
- Type de batterie, matériau de sa fabrication;
- La puissance de chaque section ou batterie solide, selon son type;
- Nombre maximal de sections autorisé modèle de radiateur sélectionné;
Selon le matériau de fabrication, les radiateurs sont répartis comme suit:
- Acier. Ces radiateurs ont des parois minces et un design très élégant, mais ils ne sont pas populaires en raison de nombreuses lacunes. Ceux-ci incluent une faible capacité thermique, un chauffage et un refroidissement rapides. Lorsque des chocs d'eau se produisent au niveau des joints, des fuites se produisent souvent et les modèles bon marché se rouillent rapidement et ne fonctionnent pas longtemps. Habituellement, il y en a des solides, ils ne sont pas divisés en sections, la puissance des piles en acier est indiquée dans le passeport.
- Les radiateurs en fonte sont familiers à tous depuis l'enfance, c'est un matériau traditionnel à partir duquel ils sont fabriqués de longue durée et présentent d'excellentes caractéristiques techniques de la batterie. Chaque section de l'accordéon en fonte de l'ère soviétique a produit un transfert de chaleur de 160 W. Il s'agit d'une structure préfabriquée, le nombre de sections qu'elle contient est illimité. Peut être à la fois un design moderne et vintage. La fonte retient parfaitement la chaleur, n'est pas sujette à la corrosion, à l'usure abrasive, compatible avec les liquides de refroidissement.
- Les batteries en aluminium sont légères, modernes, ont une dissipation thermique élevée, en raison de leurs avantages, elles gagnent de plus en plus en popularité auprès des acheteurs. La dissipation thermique d'une section atteint 200 watts, elles sont produites par des conceptions solides. Parmi les inconvénients, la corrosion par l'oxygène peut être notée, mais ce problème est résolu en utilisant l'oxydation anodique du métal.
- Les radiateurs bimétalliques se composent de collecteurs internes et d'un échangeur de chaleur externe. L'intérieur est en acier et l'extérieur en aluminium. Des taux de transfert de chaleur élevés, jusqu'à 200 W, sont combinés avec une excellente résistance à l'usure. Le moins relatif de ces batteries est le prix élevé par rapport à d'autres types.
Les matériaux des radiateurs diffèrent par leurs caractéristiques, ce qui affecte les calculs
Comment calculer le nombre de sections de radiateurs de chauffage pour une pièce
Il existe plusieurs façons de faire des calculs, chacun utilisant certains paramètres.
Par zone
Un calcul préliminaire peut être effectué, en se concentrant sur la zone de la pièce pour laquelle les radiateurs sont achetés. Il s'agit d'un calcul très simple, qui convient aux pièces avec de faibles plafonds (2,40-2,60 m). Selon les codes du bâtiment, le chauffage nécessitera 100 watts d'énergie thermique par mètre carré d'espace.
Nous calculons la quantité de chaleur qui sera nécessaire pour toute la pièce. Pour ce faire, multipliez la surface par 100 W, c'est-à-dire pour une pièce de 20 mètres carrés. m la puissance thermique estimée sera de 2 000 watts (20 m² * 100 watts) ou 2 kW.
Le calcul correct des radiateurs de chauffage est nécessaire pour garantir une quantité suffisante de chaleur dans la maison
Ce résultat doit être divisé par le transfert de chaleur d'une section spécifiée par le fabricant. Par exemple, si elle est de 170 W, dans notre cas, le nombre requis de sections du radiateur sera: 2000 W / 170 W = 11,76, soit 12, car le résultat doit être arrondi au nombre entier le plus proche. L'arrondi est généralement effectué dans le sens de l'augmentation, cependant, pour les pièces dans lesquelles la perte de chaleur est inférieure à la moyenne, par exemple pour la cuisine, vous pouvez arrondir.
Assurez-vous de considérer la perte de chaleur possible en fonction de la situation spécifique. Bien sûr, une pièce avec balcon ou située dans un coin du bâtiment perd plus rapidement de la chaleur. Dans ce cas, vous devez augmenter la valeur de la capacité calorifique calculée de la pièce de 20%. Les calculs devraient être augmentés d'environ 15 à 20% s'il est prévu de cacher les radiateurs derrière l'écran ou de les monter dans une niche.
Et pour vous faciliter la lecture en ligne, nous avons conçu cette calculatrice pour vous:
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Par volume
Des données plus précises peuvent être obtenues en calculant les sections des radiateurs de chauffage en tenant compte de la hauteur du plafond, c'est-à-dire du volume de la pièce. Le principe ici est à peu près le même que dans le cas précédent. Tout d'abord, la demande totale de chaleur est calculée, puis le nombre de sections de radiateur est calculé.
Si le radiateur est caché par l'écran, vous devez augmenter le besoin d'énergie thermique de la pièce de 15 à 20%
Selon les recommandations du SNIP, pour chauffer chaque mètre cube de surface habitable dans une maison préfabriquée, 41 W de puissance thermique sont nécessaires. En multipliant la surface de la pièce par la hauteur du plafond, on obtient le volume total, que l'on multiplie par cette valeur standard. Pour les appartements avec des fenêtres modernes à double vitrage et une isolation extérieure, moins de chaleur sera nécessaire, seulement 34 W par mètre cube.
Par exemple, nous calculons la quantité de chaleur requise pour une pièce de 20 mètres carrés. m avec une hauteur sous plafond de 3 mètres. Le volume de la pièce sera de 60 mètres cubes. m (20 m2 * 3 m). La puissance calorifique calculée dans ce cas sera de 2 460 W (60 mètres cubes * 41 W).
Et comment calculer le nombre de radiateurs? Pour cela, il est nécessaire de diviser les données obtenues par le transfert de chaleur d'une section indiquée par le fabricant. Si nous prenons, comme dans l'exemple précédent, 170 W, alors pour la pièce dont vous aurez besoin: 2460 W / 170 W = 14,47, soit 15 sections du radiateur.
Les fabricants s'efforcent d'indiquer des indicateurs de transfert de chaleur excessifs de leurs produits, en supposant que la température du liquide de refroidissement dans le système sera maximale. En conditions réelles, cette exigence est rarement observée, vous devez donc vous concentrer sur les indicateurs de transfert de chaleur minimum d'une section, qui sont reflétés dans le passeport du produit. Cela rendra les calculs plus réalistes et précis.
Si la chambre n'est pas standard
Malheureusement, tous les appartements ne peuvent pas être considérés comme standard.Cela s'applique encore plus aux bâtiments résidentiels privés. Comment faire des calculs en tenant compte des conditions de fonctionnement individuelles? Pour cela, vous devrez tenir compte de nombreux facteurs différents.
Lors du calcul du nombre de sections de chauffage, vous devez prendre en compte la hauteur du plafond, le nombre et la taille des fenêtres, la présence d'isolation des murs, etc.
Une caractéristique de cette méthode est que lors du calcul de la quantité de chaleur requise, un certain nombre de coefficients sont utilisés qui prennent en compte les caractéristiques d'une pièce particulière qui peuvent affecter sa capacité à stocker ou à dégager de l'énergie thermique.
La formule pour les calculs est la suivante:
CT = 100 W / carré m * P * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7où
CT - la quantité de chaleur requise pour une pièce particulière;
P - surface de la pièce, sq. m;
K1 - coefficient tenant compte du vitrage des ouvertures des fenêtres:
- pour les fenêtres à double vitrage ordinaire - 1,27;
- pour les fenêtres à double vitrage - 1,0;
- pour les fenêtres à triple vitrage - 0,85.
K2 - coefficient d'isolation thermique des murs:
- faible degré d'isolation thermique - 1,27;
- bonne isolation thermique (pose en deux briques ou une couche d'isolation) - 1,0;
- degré élevé d'isolation thermique - 0,85.
K3 - le rapport de la surface des fenêtres et du sol dans la pièce:
- 50% — 1,2;
- 40% — 1,1;
- 30% — 1,0;
- 20% — 0,9;
- 10% — 0,8.
K4 - coefficient permettant de prendre en compte la température moyenne de l'air pendant la semaine la plus froide de l'année:
- pour -35 degrés - 1,5;
- pour -25 degrés - 1,3;
- pour -20 degrés - 1,1;
- pour -15 degrés - 0,9;
- pour -10 degrés - 0,7.
K5 - ajuste le besoin de chaleur en tenant compte du nombre de murs extérieurs:
- un mur - 1,1;
- deux murs - 1,2;
- trois murs - 1,3;
- quatre murs - 1.4.
K6 - en tenant compte du type de pièce situé au-dessus:
- grenier froid - 1,0;
- grenier chauffé - 0,9;
- espace de vie chauffé - 0,8
K7 - coefficient tenant compte de la hauteur des plafonds:
- à 2,5 m - 1,0;
- à 3,0 m - 1,05;
- à 3,5 m - 1,1;
- à 4,0 m - 1,15;
- à 4,5 m - 1,2.
Il reste à diviser le résultat par la valeur de transfert de chaleur d'une section du radiateur et à arrondir le résultat à un entier.
Lors de l'installation de nouveaux radiateurs de chauffage, vous pouvez vous concentrer sur l'efficacité de l'ancien système de chauffage. Si son travail vous convenait, cela signifie que le transfert de chaleur était optimal - ces données devraient être basées sur les calculs. Tout d'abord, vous devez trouver sur le Web la valeur de l'efficacité thermique d'une section du radiateur, qui doit être remplacée. En multipliant la valeur trouvée par le nombre de cellules dont était constituée la batterie usagée, on obtient des données sur la quantité d'énergie thermique, suffisante pour un séjour confortable. Il suffit de diviser le résultat par le transfert de chaleur de la nouvelle section (cette information est indiquée dans le passeport technique du produit), et vous recevrez des informations précises sur le nombre de cellules nécessaires pour installer un radiateur avec les mêmes indicateurs d'efficacité thermique. Si auparavant le chauffage ne pouvait pas faire face au chauffage de la pièce, ou vice versa, il était nécessaire d'ouvrir les fenêtres en raison de la chaleur constante, alors le transfert de chaleur du nouveau radiateur est ajusté en ajoutant ou en diminuant le nombre de sections.
Par exemple, auparavant, vous aviez une batterie en fonte commune MC-140 de 8 sections, qui plaisait à sa chaleur, mais ne convenait pas au côté esthétique. Rendant hommage à la mode, vous avez décidé de le remplacer par un radiateur bimétallique de marque assemblé à partir de sections séparées avec un transfert de chaleur de 200 W chacun. La puissance nominale de l'appareil de chauffage usagé est de 160 W, mais au fil du temps, des dépôts sont apparus sur ses parois qui réduisent le transfert de chaleur de 10 à 15%. Par conséquent, le transfert de chaleur réel d'une section de l'ancien radiateur est d'environ 140 watts et sa puissance thermique totale est de 140 * 8 = 1120 watts. Divisez ce nombre par le transfert de chaleur d'une cellule bimétallique et obtenez le nombre de sections du nouveau radiateur: 1120/200 = 5,6 pcs.Comme vous pouvez le constater par vous-même, afin de maintenir le transfert de chaleur du système au même niveau, un radiateur bimétallique de 6 sections suffira.
Comment considérer la puissance effective
Lors de la détermination des paramètres du système de chauffage ou de son circuit individuel, l'un des paramètres les plus importants, à savoir la pression thermique, ne doit pas être écarté. Il arrive souvent que les calculs soient effectués correctement et que la chaudière chauffe bien, mais en quelque sorte cela n'ajoute pas à la chaleur dans la maison. L'une des raisons de la diminution de l'efficacité thermique peut être le régime de température du liquide de refroidissement. Le fait est que la plupart des fabricants indiquent la valeur de puissance pour une pression de 60 ° C, qui a lieu dans des systèmes à haute température avec une température de liquide de refroidissement de 80 à 90 ° C. Dans la pratique, il s'avère souvent que la température dans les circuits de chauffage se situe dans la plage de 40 à 70 ° C, ce qui signifie que la température ne dépasse pas 30 à 50 ° C. Pour cette raison, les valeurs de transfert de chaleur obtenues dans les sections précédentes doivent être multipliées par la pression réelle, puis le nombre résultant doit être divisé par la valeur indiquée par le fabricant dans la fiche technique. Bien entendu, le chiffre obtenu à la suite de ces calculs sera inférieur à celui obtenu par calcul à l'aide des formules ci-dessus.
Il reste à calculer la température réelle. Il peut être trouvé dans les tableaux sur les étendues du réseau, ou vous pouvez le calculer vous-même en utilisant la formule ΔT = ½ x (Tn + Tk) - Tv). Dans ce document, Tn est la température initiale de l'eau entrant dans la batterie, Tk est la température finale de l'eau sortant du radiateur, et Tv est la température de l'environnement extérieur. Si nous substituons dans cette formule les valeurs Тн = 90 ° С (le système de chauffage à haute température mentionné ci-dessus), Тк = 70 ° С et Тв = 20 ° С (température ambiante), il est facile de comprendre pourquoi le fabricant se concentre précisément sur cette valeur de la tête de température . En substituant ces nombres dans la formule pour ΔT, on obtient juste la valeur "standard" de 60 ° C.
Étant donné non pas le passeport, mais la puissance réelle de l'équipement thermique, il est possible de calculer les paramètres du système avec une erreur admissible. Il ne reste plus qu'à modifier 10 à 15% en cas de températures anormalement basses et à prévoir la possibilité d'un réglage manuel ou automatique dans la conception du système de chauffage. Dans le premier cas, les experts recommandent de placer des robinets à tournant sphérique sur la dérivation et la branche d'alimentation en liquide de refroidissement du radiateur, et dans le second, d'installer des têtes thermostatiques sur les radiateurs. Ils vous permettront de régler la température la plus confortable dans chaque pièce, sans dégager de chaleur dans la rue.
Comment ajuster les résultats du calcul
Lors du calcul du nombre de sections, il est nécessaire de prendre en compte la perte de chaleur. Dans la maison, la chaleur peut traverser considérablement les murs et les planchers attenants, le sous-sol, les fenêtres, le toit et le système de ventilation naturelle.
Et vous pouvez économiser si vous isolez les pentes des fenêtres et des portes ou une loggia en supprimant 1-2 sections, des porte-serviettes chauffants et un poêle dans la cuisine vous permettent également de retirer une section du radiateur. En utilisant un foyer et un chauffage par le sol, une bonne isolation des murs et des sols minimisera les pertes de chaleur et réduira également la taille de la batterie.
Les pertes de chaleur doivent être prises en compte lors du calcul
Le nombre de sections peut varier en fonction du mode de fonctionnement du système de chauffage, ainsi que de l'emplacement des batteries et de la connexion du système au circuit de chauffage.
Dans les maisons privées, le chauffage autonome est utilisé, ce système est plus efficace que centralisé, qui est utilisé dans les immeubles d'habitation.
La façon dont les radiateurs sont connectés affecte également les performances de transfert de chaleur. La méthode diagonale, lorsque l'eau est fournie par le haut, est considérée comme la plus économique, et la connexion latérale crée une perte de 22%.
Le nombre de sections peut dépendre du mode du système de chauffage et de la façon dont les radiateurs sont connectés
Pour les systèmes monotube, le résultat final est également sujet à correction.Si les radiateurs à deux tuyaux reçoivent un liquide de refroidissement de la même température, le système à un tuyau fonctionne différemment et chaque section suivante reçoit de l'eau refroidie. Dans ce cas, faites d'abord un calcul pour le système à deux tuyaux, et avec le haut, augmentez le nombre de sections, en tenant compte des pertes de chaleur.
Le schéma de calcul d'un système de chauffage monotube est présenté ci-dessous.
Dans le cas d'un système monotube, les tronçons successifs reçoivent de l'eau refroidie
Si nous avons 15 kW à l'entrée, alors 12 kW restent à la sortie, ce qui signifie que 3 kW sont perdus.
Pour une pièce avec six batteries, les pertes seront en moyenne d'environ 20%, ce qui créera la nécessité d'ajouter deux sections à la batterie. La dernière batterie de ce calcul doit être de taille énorme, pour résoudre le problème, l'installation de vannes d'arrêt et la connexion via bypass sont utilisées pour réguler le transfert de chaleur.
Certains fabricants proposent un moyen plus simple d'obtenir une réponse. Sur leurs sites, vous pouvez trouver une calculatrice pratique spécialement conçue pour effectuer ces calculs. Pour utiliser le programme, vous devez entrer les valeurs nécessaires dans les champs appropriés, après quoi le résultat exact sera affiché. Ou vous pouvez utiliser un programme spécial.
Un tel calcul du nombre de radiateurs de chauffage comprend presque toutes les nuances et est basé sur une détermination assez précise du besoin d'énergie thermique de la pièce.
Les ajustements vous permettent d'économiser sur l'achat de sections supplémentaires et de payer les factures de chauffage, assurent un fonctionnement économique et efficace du système de chauffage pendant de nombreuses années et vous permettent également de créer une atmosphère chaleureuse et confortable dans la maison ou l'appartement.
Matériel mis à jour le 02/05/2019
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