Cálculo do número de seções de radiadores de aquecimento
O cálculo correto das seções dos radiadores de aquecimento é uma tarefa bastante importante para cada proprietário. Se um número insuficiente de seções for usado, a sala não aquecerá durante o frio do inverno, e a compra e operação de radiadores muito grandes acarretarão custos de aquecimento excessivamente altos.
Para salas padrão, você pode usar os cálculos mais simples, mas às vezes é necessário levar em consideração várias nuances para obter o resultado mais preciso.
Conteúdo
Diretrizes e requisitos gerais de cálculo
Para realizar cálculos, você precisa conhecer certos parâmetros
- Dimensões da sala a ser aquecida;
- Tipo de bateria, material de sua fabricação;
- A potência de cada seção ou bateria sólida, dependendo do seu tipo;
- Número máximo permitido de seções modelo de radiador selecionado;
De acordo com o material de fabricação, os radiadores são divididos da seguinte forma:
- Aço. Esses radiadores têm paredes finas e um design muito elegante, mas não são populares devido a inúmeras deficiências. Isso inclui baixa capacidade de aquecimento, aquecimento e resfriamento rápidos. Quando ocorrem choques de água nas articulações, geralmente ocorrem vazamentos e os modelos de baixo custo enferrujam rapidamente e não duram muito. Geralmente existem peças sólidas, não são divididas em seções, o poder das baterias de aço é indicado no passaporte.
- Os radiadores de ferro fundido são familiares a todos desde a infância, este é um material tradicional do qual são feitos de longa duração e têm excelentes características técnicas da bateria. Cada seção do acordeão de ferro fundido da era soviética produzia transferência de calor de 160 W. Esta é uma estrutura pré-fabricada, o número de seções é ilimitado. Pode ser um design moderno e vintage. O ferro fundido retém perfeitamente o calor, não está sujeito a corrosão, desgaste abrasivo, compatível com quaisquer líquidos de refrigeração.
- As baterias de alumínio são leves, modernas, possuem alta dissipação de calor, devido às vantagens que estão conquistando cada vez mais popularidade entre os clientes. A dissipação de calor de uma seção atinge 200 watts, eles são produzidos por projetos sólidos. Das desvantagens, a corrosão por oxigênio pode ser observada, mas esse problema é resolvido usando a oxidação anódica do metal.
- Os radiadores bimetálicos consistem em coletores internos e um trocador de calor externo. O interior é feito de aço e o exterior é de alumínio. Altas taxas de transferência de calor, de até 200 W, são combinadas com excelente resistência ao desgaste. O relativo negativo dessas baterias é o preço alto em comparação com outros tipos.
Os materiais dos radiadores diferem em suas características, o que afeta os cálculos
Como calcular o número de seções de radiadores de aquecimento para uma sala
Existem várias maneiras de fazer cálculos, cada um dos quais usa determinados parâmetros.
Por área
Um cálculo preliminar pode ser feito, com foco na área da sala para a qual os radiadores são comprados. Este é um cálculo muito simples, adequado para salas com tetos baixos (2,40-2,60 m). De acordo com os códigos de construção, o aquecimento exigirá 100 watts de energia térmica por metro quadrado de espaço.
Calculamos a quantidade de calor que será necessária para toda a sala. Para isso, multiplicamos a área por 100 W, ou seja, para uma sala de 20 metros quadrados. m a potência térmica estimada será de 2.000 watts (20 m 2 * 100 watts) ou 2 kW.
O cálculo correto dos radiadores de aquecimento é necessário para garantir uma quantidade suficiente de calor na casa
Este resultado deve ser dividido pela transferência de calor de uma seção especificada pelo fabricante. Por exemplo, se for igual a 170 W, então, no nosso caso, o número necessário de seções do radiador será: 2.000 W / 170 W = 11,76, ou seja, 12, já que o resultado deve ser arredondado para o número inteiro mais próximo. O arredondamento geralmente é realizado na direção do aumento, no entanto, para salas em que a perda de calor está abaixo da média, por exemplo, na cozinha, você pode arredondar para baixo.
Certifique-se de considerar a possível perda de calor, dependendo da situação específica. Obviamente, uma sala com varanda ou localizada na esquina do edifício perde calor mais rapidamente. Nesse caso, você deve aumentar o valor da capacidade de calor calculada para a sala em 20%. Os cálculos devem ser aumentados em cerca de 15 a 20% se for planejado ocultar os radiadores atrás da tela ou montá-los em um nicho.
E para facilitar a leitura on-line, fizemos esta calculadora para você:
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Por volume
Dados mais precisos podem ser obtidos calculando as seções dos radiadores de aquecimento, levando em consideração a altura do teto, ou seja, de acordo com o volume da sala. O princípio aqui é praticamente o mesmo do caso anterior. Primeiro, a demanda total de calor é calculada e o número de seções do radiador é calculado.
Se o radiador estiver oculto pela tela, você precisará aumentar a necessidade de energia térmica da sala em 15 a 20%
De acordo com as recomendações do SNIP, para aquecer cada metro cúbico de espaço em uma casa de painéis, são necessários 41 W de energia térmica. Multiplicando a área da sala pela altura do teto, obtemos o volume total, que multiplicamos por esse valor padrão. Para apartamentos com janelas com vidros duplos modernos e isolamento externo, será necessário menos calor, apenas 34 watts por metro cúbico.
Por exemplo, calculamos a quantidade necessária de calor para uma sala de 20 metros quadrados. m com uma altura de teto de 3 metros. O volume da sala será de 60 metros cúbicos. m (20 m quadrados * 3 m). A energia térmica calculada neste caso será igual a 2 460 W (60 metros cúbicos * 41 W).
E como calcular o número de radiadores? Para isso, é necessário dividir os dados obtidos pela transferência de calor de uma seção indicada pelo fabricante. Se usarmos, como no exemplo anterior, 170 W, para a sala você precisará: 2 460 W / 170 W = 14,47, ou seja, 15 seções do radiador.
Os fabricantes se esforçam para indicar indicadores excessivos de transferência de calor de seus produtos, assumindo que a temperatura do líquido de arrefecimento no sistema seja máxima. Em condições reais, esse requisito raramente é observado, portanto, você deve se concentrar nos indicadores mínimos de transferência de calor de uma seção, refletidos no passaporte do produto. Isso tornará os cálculos mais realistas e precisos.
Se o quarto não for padrão
Infelizmente, nem todo apartamento pode ser considerado padrão.Isso se aplica ainda mais a edifícios residenciais particulares. Como fazer cálculos levando em consideração as condições operacionais individuais? Para isso, você precisará considerar muitos fatores diferentes.
Ao calcular o número de seções de aquecimento, é necessário levar em consideração a altura do teto, o número e o tamanho das janelas, a presença de isolamento de parede, etc.
A peculiaridade desse método é que, ao calcular a quantidade necessária de calor, são utilizados vários coeficientes que levam em consideração as características de uma sala específica, o que pode afetar sua capacidade de armazenar ou liberar energia térmica.
A fórmula para os cálculos é a seguinte:
CT = 100 W / sq. m * P * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7Onde
CT - a quantidade de calor necessária para uma sala específica;
P - área da sala, sq. m;
K1 - coeficiente considerando a vidraça das aberturas das janelas:
- para janelas com vidros duplos comuns - 1,27;
- para janelas com vidros duplos - 1,0;
- para janelas com vidros triplos - 0,85.
K2 - coeficiente de isolamento térmico de paredes:
- baixo grau de isolamento térmico - 1,27;
- bom isolamento térmico (assentado em dois tijolos ou em uma camada de isolamento) - 1,0;
- alto grau de isolamento térmico - 0,85.
K3 - a proporção da área de janelas e piso na sala:
- 50% — 1,2;
- 40% — 1,1;
- 30% — 1,0;
- 20% — 0,9;
- 10% — 0,8.
K4 - coeficiente que permite levar em consideração a temperatura média do ar na semana mais fria do ano:
- para -35 graus - 1,5;
- para -25 graus - 1,3;
- para -20 graus - 1,1;
- para -15 graus - 0,9;
- para -10 graus - 0,7.
K5 - ajusta a necessidade de calor, levando em consideração o número de paredes externas:
- uma parede - 1,1;
- duas paredes - 1,2;
- três paredes - 1,3;
- quatro paredes - 1.4.
K6 - contabilizando o tipo de quarto localizado acima:
- sótão frio - 1,0;
- sótão aquecido - 0,9;
- espaço aquecido - 0.8
K7 - coeficiente considerando a altura dos tetos:
- 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.
Resta dividir o resultado pelo valor da transferência de calor de uma seção do radiador e arredondar o resultado para um número inteiro.
Ao instalar novos radiadores de aquecimento, você pode se concentrar na eficácia do antigo sistema de aquecimento. Se o trabalho dela lhe convier, isso significa que a transferência de calor foi ótima - esses dados devem ser baseados nos cálculos. Antes de tudo, é necessário encontrar na Web o valor da eficiência térmica de uma seção do radiador, que deve ser substituída. Multiplicando o valor encontrado pelo número de células que compõem a bateria usada, obtém-se dados sobre a quantidade de energia térmica, suficiente para uma estadia confortável. Basta dividir o resultado pela transferência de calor da nova seção (essas informações são indicadas no passaporte técnico do produto) e você receberá informações precisas sobre quantas células serão necessárias para instalar o radiador com os mesmos indicadores de eficiência térmica. Se anteriormente o aquecimento não suportava o aquecimento da sala, ou vice-versa, era necessário abrir as janelas devido ao calor constante, a transferência de calor do novo radiador é ajustada adicionando ou diminuindo o número de seções.
Por exemplo, anteriormente, você possuía uma bateria comum de ferro fundido MC-140 de 8 seções, que se agradava com o calor, mas não se adequava ao lado estético. Em homenagem à moda, você decidiu substituí-lo por um radiador bimetálico de marca montado em seções separadas com uma transferência de calor de 200 W cada. A potência da placa de identificação de um eletrodoméstico usado é de 160 watts; no entanto, com o tempo, surgiram depósitos em suas paredes, reduzindo a transferência de calor em 10 a 15%. Consequentemente, a transferência de calor real de uma seção do radiador antigo é de cerca de 140 watts, e sua potência térmica total é de 140 * 8 = 1120 watts. Divida esse número pela transferência de calor de uma célula bimetálica e obtenha o número de seções do novo radiador: 1120/200 = 5,6 peças.Como você pode ver por si mesmo, para manter a transferência de calor do sistema no mesmo nível, um radiador bimetálico de 6 seções será suficiente.
Como considerar o poder efetivo
Ao determinar os parâmetros do sistema de aquecimento ou de seu circuito individual, um dos parâmetros mais importantes, a pressão térmica, não deve ser descontado. Muitas vezes acontece que os cálculos são realizados corretamente e a caldeira aquece bem, mas de alguma forma isso não aumenta o calor da casa. Uma das razões para a diminuição da eficiência térmica pode ser o regime de temperatura do líquido de refrigeração. O fato é que a maioria dos fabricantes indica um valor de potência para uma pressão de 60 ° C, que ocorre em sistemas de alta temperatura com uma temperatura do líquido de refrigeração de 80-90 ° C. Na prática, muitas vezes acontece que a temperatura nos circuitos de aquecimento está na faixa de 40-70 ° C, o que significa que a temperatura não excede os 30-50 ° C. Por esse motivo, os valores de transferência de calor obtidos nas seções anteriores devem ser multiplicados pela pressão real e, em seguida, o número resultante deve ser dividido pelo valor indicado pelo fabricante na folha de dados. Obviamente, o valor obtido como resultado desses cálculos será menor do que o obtido pelo cálculo usando as fórmulas acima.
Resta calcular o cabeçote de temperatura real. Ele pode ser encontrado nas tabelas nas extensões da rede ou você mesmo pode calcular usando a fórmula ΔT = ½ x (Tn + Tk) - Tv). Nele Tn é a temperatura inicial da água na entrada da bateria, Tk é a temperatura final da água na saída do radiador e Tv é a temperatura do ambiente externo. Se substituirmos nesta fórmula os valores Тн = 90 ° С (o sistema de aquecimento de alta temperatura mencionado acima), Тк = 70 ° С e Тв = 20 ° С (temperatura ambiente), será fácil entender por que o fabricante se concentra precisamente nesse valor da cabeça de temperatura . Substituindo esses números na fórmula por ΔT, obtemos apenas o valor "padrão" de 60 ° C.
Dado não o passaporte, mas a potência real do equipamento térmico, é possível calcular os parâmetros do sistema com um erro permitido. Tudo o que resta a fazer é alterar 10-15% para o caso de temperaturas anormalmente baixas e prever a possibilidade de ajuste manual ou automático no projeto do sistema de aquecimento. No primeiro caso, os especialistas recomendam colocar válvulas de esfera no desvio e no ramo de suprimento de refrigerante ao radiador e, no segundo, instalar cabeças termostáticas nos radiadores. Eles permitem que você defina a temperatura mais confortável em cada quarto, sem liberar calor para a rua.
Como ajustar os resultados do cálculo
Ao calcular o número de seções, é necessário levar em consideração a perda de calor. Na casa, o calor pode passar em uma quantidade bastante significativa através de paredes e adjacências, piso e porão, janelas, coberturas, sistema de ventilação natural.
E você pode economizar se isolar as inclinações das janelas e portas ou de uma varanda removendo 1-2 seções, toalheiros aquecidos e um fogão na cozinha, que também permitem remover uma seção do radiador. Usando uma lareira e piso aquecido, o isolamento adequado de paredes e pisos minimizará a perda de calor e também reduzirá o tamanho da bateria.
As perdas de calor devem ser levadas em consideração ao calcular
O número de seções pode variar dependendo do modo de operação do sistema de aquecimento, bem como do local das baterias e da conexão do sistema ao circuito de aquecimento.
Em casas particulares, o aquecimento autônomo é usado, esse sistema é mais eficiente que o centralizado, usado em prédios de apartamentos.
A maneira como os radiadores são conectados também afeta o desempenho da transferência de calor. O método diagonal, quando a água é fornecida de cima, é considerado o mais econômico, e a conexão lateral cria uma perda de 22%.
O número de seções pode depender do modo do sistema de aquecimento e da maneira como os radiadores são conectados
Para sistemas de tubo único, o resultado final também está sujeito a correção.Se os radiadores de dois tubos receberem um líquido de refrigeração da mesma temperatura, o sistema de um tubo funcionará de maneira diferente e cada seção subsequente receberá água resfriada. Nesse caso, primeiro faça um cálculo para o sistema de dois tubos e, com o topo, aumente o número de seções, levando em consideração as perdas de calor.
O esquema de cálculo para um sistema de aquecimento de tubo único é apresentado abaixo.
No caso de um sistema de tubo único, seções sucessivas recebem água resfriada
Se tivermos 15 kW na entrada, 12 kW permanecerão na saída, o que significa que 3 kW são perdidos.
Para uma sala com seis baterias, as perdas serão em média de cerca de 20%, o que criará a necessidade de adicionar duas seções à bateria. A última bateria com esse cálculo deve ser de tamanho enorme; para resolver o problema, a instalação de válvulas de corte e a conexão via bypass são usadas para regular a transferência de calor.
Alguns fabricantes oferecem uma maneira mais fácil de obter uma resposta. Em seus sites, você pode encontrar uma calculadora conveniente projetada especificamente para fazer esses cálculos. Para usar o programa, é necessário inserir os valores necessários nos campos apropriados, após os quais o resultado exato será exibido. Ou você pode usar um programa especial.
Esse cálculo do número de radiadores de aquecimento inclui quase todas as nuances e é baseado em uma determinação bastante precisa da demanda de calor da sala.
Os ajustes permitem economizar na compra de seções extras e pagar contas de aquecimento, proporcionar por muitos anos a operação econômica e eficiente do sistema de aquecimento e também criar uma atmosfera confortável e aconchegante de calor na casa ou no apartamento.
Material atualizado em 02/05/2019
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