Điều kiện khí hậu ở hầu hết Nga đòi hỏi một hệ thống sưởi ấm đáng tin cậy và hiệu quả để sống thoải mái trong một ngôi nhà hoặc căn hộ. Mặc dù có nhiều phương pháp sưởi ấm phòng khác nhau, ví dụ, bằng cách sử dụng lò sưởi ấm áp hoặc hồng ngoại, phổ biến nhất là tản nhiệt truyền thống, được lắp đặt dưới cửa sổ. Để truyền nhiệt đáp ứng nhu cầu của người tiêu dùng và đảm bảo nhiệt độ bình thường trong mùa đông, cần tính toán số phần của bộ tản nhiệt, có tính đến một số tiêu chí cụ thể, bao gồm diện tích phòng và mất nhiệt.
Đề xuất tính toán và yêu cầu cơ bản
Không mua bộ tản nhiệt với biên độ lớn hoặc ngẫu nhiên. Nếu chúng không đủ mạnh, việc duy trì nhiệt độ trong nhà thoải mái vào mùa đông sẽ không hiệu quả, những thứ quá mạnh sẽ dẫn đến chi phí sưởi ấm cao.
Chủ yếu để xem xét:
- diện tích và chiều cao của phòng;
- vật liệu mà bộ tản nhiệt được chế tạo;
- số phần tối đa;
- truyền nhiệt của một phần.
Một phần của bộ tản nhiệt bằng gang cung cấp truyền nhiệt 160 W, nếu điều này là không đủ, số lượng có thể tăng lên. Chúng bền, không bị ăn mòn, giữ nhiệt. Tuy nhiên, mong manh, không chịu được các điểm nhấn sắc nét.
Sự tản nhiệt của tản nhiệt nhôm là khoảng 200 watt, chúng có thể chịu được nhiệt độ khoảng 100 ° C và áp suất từ 6 đến 16 bar, nhưng dễ bị ăn mòn oxy. Vấn đề này được giải quyết bằng quá trình oxy hóa anod hóa.
Bimetallic bên trong được làm bằng thép, và trên bằng nhôm, do chúng kết hợp các tính chất tích cực của cả hai kim loại: khả năng chịu mài mòn cao và truyền nhiệt.
Thép - giá cả phải chăng nhất, nhẹ và khá hấp dẫn trong thiết kế. Tuy nhiên, chúng nhanh chóng hạ nhiệt, rỉ sét và không thể chịu được búa nước.
Một bản tóm tắt về các loại tản nhiệt khác nhau được trình bày trong bảng:
| Gang thép | Thép (bảng) | Nhôm | Nhôm anodized | Lưỡng kim | |
| Sức mạnh của một phần ở nhiệt độ chất làm mát là 70 và chiều cao 50 cm, W | 160 | 120 | 175-200 | 216,3 | 200 |
| Nhiệt độ nước làm mát tối đa, ° C | 130 | 110-120 | 110 | 110 | 110-130 |
| Áp lực, atm | 9 | 8-12 | 6-16 | 6-16 | 16-35 |
Khi chọn một bộ tản nhiệt, hãy chắc chắn xem xét nó được làm từ chất liệu gì. Tham số này có ảnh hưởng đáng kể đến các tính toán. Ngoài ra, bạn cần chú ý đến việc truyền nhiệt tối thiểu, vì việc truyền nhiệt tối đa chỉ có thể xảy ra ở nhiệt độ tối đa của chất làm mát, và điều này cực kỳ hiếm.
Làm thế nào để tính toán số phần của bộ tản nhiệt
Giá trị cơ bản để tính công suất cần thiết của bộ tản nhiệt là diện tích của căn phòng hoặc thể tích của nó. Nhưng các công thức đơn giản được sử dụng để tính toán khi phòng không có tính năng. Trong các trường hợp khác, công thức phức tạp hơn nhiều.
Mỗi mét vuông
Nếu phòng có chiều cao trần tiêu chuẩn là 2,7 m và cũng không khác biệt về đặc điểm kiến trúc - diện tích kính lớn, trần nhà cao, bạn có thể sử dụng một công thức đơn giản trong đó chỉ tính đến diện tích:
Q = S × 100.
S trong công thức này là diện tích của căn phòng, thường được biết trước từ các tài liệu. Nếu không có dữ liệu đó, có thể dễ dàng tính toán bằng cách nhân chiều dài của căn phòng với chiều rộng. 100 - số lượng watts được yêu cầu để làm nóng 1 m2 của căn phòng. Q - truyền nhiệt - giá trị thu được là kết quả của phép nhân.
Sức mạnh của bộ tản nhiệt không thể tách rời được chỉ định trong các tài liệu. Bạn nên chọn một thiết bị có công suất cao hơn một chút so với thiết bị tính toán. Công thức như vậy là phù hợp nếu công suất tản nhiệt được tính cho một phòng trong tòa nhà nhiều tầng có chiều cao trần là 2,65. Đặt diện tích của căn phòng này là 20 m2, sau đó năng lượng pin là 20 × 100 hoặc 2000 watt. Nếu phòng có ban công, giá trị tăng thêm 20%.
Nếu bạn muốn biết bạn cần bao nhiêu phần pin trên một mét vuông, giá trị kết quả được chia cho công suất của một phần và nhận được số phần cần thiết để sưởi ấm hiệu quả của một phòng cụ thể. Sử dụng giá trị đã được tính toán để xác định số phần của pin sưởi bằng gang, bạn nhận được 2000/160 = 12,5 phần. Số thường được làm tròn lên, có nghĩa là cần có bộ tản nhiệt bằng gang đúc 13 phần.
Trong các phòng có tổn thất nhiệt không lớn, được phép làm tròn xuống. Trong nhà bếp, ví dụ, một bếp hoạt động, đó sẽ là một phương tiện sưởi ấm bổ sung.
Bảng này cho thấy các giá trị làm sẵn cho các phòng tiêu chuẩn có kích thước khác nhau:
| Diện tích, m2 | 5-6 | 7-9 | 10-12 | 12-14 | 15-17 | 18-19 | 20-23 | 24-27 |
| Sức mạnh, W | 500 | 750 | 1000 | 1250 | 1500 | 1750 | 2000 | 2500 |
Bởi âm lượng
Nếu trần nhà cao hơn đáng kể so với 2,7 m, ví dụ 3,5 m, bạn nên sử dụng trong tính toán một công thức có tính đến chỉ số này ngoài diện tích phòng. Người ta đã xác định rằng để sưởi ấm 1 m3 trong nhà tiền chế, cần có 34 W, trong nhà gạch - 41 W, vì vậy công thức có dạng sau:
Q = S × h × 41 (34)
Thay thế h thay thế chiều cao của trần nhà tính bằng mét, thay vào đó S - diện tích, tương tự như công thức trước. Q - công suất cần thiết của bộ tản nhiệt. Giả sử rằng bạn cần thực hiện một phép tính cho một căn phòng 20 m2 với chiều cao trần 3,5 m trong một ngôi nhà bảng. Chúng tôi nhận được: 20 × 3,5 × 34 = 2380 watt. Chia công suất 160 W để tính số phần của bộ tản nhiệt sưởi: 2380/160 = 14.875. Cần có pin 15 cell.
Phòng không chuẩn
Các tính toán phức tạp hơn, có tính đến các thông số thứ cấp, là cần thiết nếu các bức tường của căn phòng tiếp xúc với đường phố, các cửa sổ hướng về phía bắc hoặc các bức tường không được cách nhiệt tốt. Ngoài ra, nhiều tham số khác có tính đến công thức của biểu mẫu:
Q = S × 100 × A × B × C × D × E × F × G × H × I × J
Nền tảng vẫn giữ nguyên, nó S × 100. Các thành phần khác của công thức là các yếu tố hiệu chỉnh lên và xuống, tùy thuộc vào một số tính năng của căn phòng.
VÀ cho phép bạn tính đến tổn thất nhiệt khi có mặt tường:
- nếu bức tường bên ngoài là một (đây là bức tường có cửa sổ) - k = 1;
- hai bức tường bên ngoài (phòng góc) - k = 1,2;
- ba bức tường tiếp xúc với đường phố - k = 1,3;
- Bốn bức tường - k = 1,4.
B Được sử dụng để tính toán năng lượng nhiệt, tùy thuộc vào phía nào của thế giới, cửa sổ của căn phòng đi. Khi cửa sổ mở ở phía bắc, mặt trời hoàn toàn không nhìn vào cửa sổ, phòng phía đông không nhận được năng lượng mặt trời, vì các tia sáng lúc mặt trời chưa hoạt động đủ. Trong những trường hợp này k = 1,1. Đối với các phòng phía tây và phía nam, hệ số này không được tính đến hoặc được coi là tương đương với sự thống nhất.
VỚI có tính đến khả năng của tường để giữ nhiệt. Các bức tường làm bằng hai viên gạch có lớp cách nhiệt bề mặt được lấy làm một đơn vị, trong vai trò của nó, ví dụ, các tấm polystyrene có thể hoạt động. Đối với các bức tường, các tính chất cách điện trong đó, theo các tính toán ở trên, được sử dụng k = 0,85cho tường không có lớp cách nhiệt k = 1,27.
D cho phép bạn tính toán sức mạnh của bộ tản nhiệt, có tính đến khí hậu. Nhiệt độ trung bình của thập kỷ lạnh nhất của tháng 1 được tính đến khi tính toán:
- nhiệt độ xuống dưới -35 ° C, k = 1,5;
- trong khoảng từ -35 ° C đến -25 ° C - k = 1,3;
- nếu nó giảm xuống -20 ° C và không thấp hơn - k = 1,1;
- không lạnh hơn -15 ° C - k = 0,9;
- không thấp hơn -10 ° C - k = 0,7.
E Là chiều cao của trần nhà. Đối với phòng có chiều cao trần lên tới 2,7 m k = 1, I E. nó hoàn toàn không ảnh hưởng đến kết quả Các giá trị khác được trình bày trong bảng:
| Chiều cao trần, m | 2,8-3 | 3,1-3,5 | 3,6-4 | >4,1 |
| k (E) | 1,05 | 1,1 | 1,15 | 1,2 |
F - một hệ số cho phép bạn tính đến các tính toán loại phòng nằm trên cùng:
- gác mái không sử dụng hoặc bất kỳ phòng nào khác mà không có hệ thống sưởi - k = 1;
- gác mái cách nhiệt hoặc mái nhà - k = 0,9;
- phòng nóng - k = 0,8.
G thay đổi giá trị cuối cùng theo loại kính:
- khung đôi bằng gỗ tiêu chuẩn - k = 1,27;
- cửa sổ kính hai lớp tiêu chuẩn - k = 1;
- cửa sổ kính hai lớp - k = 0,85.
H - có tính đến diện tích của kính. Nếu các cửa sổ lớn, nhiều ánh nắng xuyên qua chúng, nó sẽ làm nóng hơn các vật thể và không khí trong phòng. Trước tiên bạn phải chia S cửa sổ trên S phòng. Giá trị kết quả nên được ước tính từ bảng:
| Cửa sổ / phòng | <0,1 | 0,11-0,2 | 0,21-0,3 | 0,41-0,5 |
| k (H) | 0,8 | 0,9 | 1 | 1,2 |
Tôi xác định theo sơ đồ kết nối của bộ tản nhiệt.
Kết nối đường chéo:
- đầu vào của chất mang nhiệt nóng từ phía trên, đầu ra của chất làm mát được làm mát từ bên dưới - k-1;
- lối vào bên dưới và lối ra phía trên k = 1,25.
Một mặt:
- truyền nhiệt nóng từ trên cao, làm mát - từ bên dưới - k = 1,03;
- nóng - từ bên dưới, làm mát - từ trên cao - k = 1,28;
- nóng và lạnh từ bên dưới - k = 1,28.
Hai mặt: chất làm mát nóng và lạnh từ bên dưới - 1,1.
J - được sử dụng nếu bộ tản nhiệt bị ẩn một phần hoặc hoàn toàn bởi ngưỡng cửa sổ hoặc màn hình:
- mở cửa hoàn toàn - k = 0,9;
- ngưỡng cửa sổ trên cùng - k = 1;
- trong một hốc bê tông hoặc gạch - k = 1,07;
- ngưỡng cửa sổ nằm ở trên cùng và từ phía trước màn hình - k = 1,12;
- trên tất cả các mặt được bao phủ bởi một màn hình - k = 1,2.
Nó vẫn còn để thay thế tất cả các số trong công thức và tính kết quả.
Giả sử bạn cần tính toán công suất của bộ tản nhiệt cho một căn phòng:
- trên tầng hai của một ngôi nhà hai tầng với một gác mái ấm áp trên đỉnh;
- diện tích 23 m2;
- diện tích kính 11,2 m2;
- với cửa sổ kính hai lớp;
- với việc lắp hoàn toàn mở của bộ tản nhiệt;
- với hai bức tường bên ngoài;
- có cửa sổ hướng về phía đông;
- với chiều cao trần 3,5 m;
- với các bức tường trong hai viên gạch không có lớp cách nhiệt;
- với kết nối đáy một phía của bộ tản nhiệt;
- nhiệt độ trung bình của thập kỷ lạnh nhất của tháng 1 là từ -25 ° C đến -35 ° C.
Thay thế các giá trị trong công thức 23 × 100 × 1.2 × 1.1 × 1.27 × 1.3 × 1.1 × 0.9 × 0.85 × 1.2 × 1.28 × 0.9 = 5830.91 W. Tính số phần 5831/160=36,44. Tốt hơn là chia số này thành hai hoặc ba pin, hãy chắc chắn đặt ít nhất một pin trên tường bên ngoài, ngay cả khi không có cửa sổ.
Làm thế nào để xem xét sức mạnh hiệu quả
Hiệu quả và đánh giá sức mạnh không phải là điều tương tự. Ngay cả khi các tính toán được thực hiện chính xác, việc truyền nhiệt có thể thấp hơn. Điều này là do áp suất nhiệt độ thấp. Công suất cần thiết được tuyên bố bởi nhà sản xuất thường được chỉ định cho đầu nhiệt độ 60 ° C, nhưng trong thực tế, nó thường là 30-50 ° C. Điều này là do nhiệt độ thấp của chất làm mát trong mạch. Để xác định năng lượng hiệu quả của pin, cần nhân hệ số truyền nhiệt của nó với đầu nhiệt độ trong hệ thống, sau đó chia cho giá trị bảng tên.
Đầu nhiệt độ được xác định theo công thức T = 1/2 × (Tn + Tk) -TvnỞ đâu
- T - nhiệt độ dòng chảy;
- Tk - nhiệt độ nước làm mát ở đầu ra;
- TV - nhiệt độ trong phòng.
Nhà sản xuất cho T mất 90 ° C; phía sau Tk - 70 ° C, mỗi TV - 20 ° C. Giá trị thực tế có thể thay đổi lớn so với ban đầu. Trong trường hợp nhiệt độ cực thấp, cần phải bổ sung 10 - 15% năng lượng.
Nên cung cấp khả năng tự điều chỉnh hoặc tự động điều chỉnh lưu lượng chất làm mát đến từng bộ tản nhiệt. Điều này sẽ cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ trong tất cả các phòng mà không tiêu tốn năng lượng nhiệt quá mức.
Phương pháp điều chỉnh tính toán
Giá trị thu được của năng lượng pin cần thiết có thể và nên được điều chỉnh ở mức độ lớn hơn hoặc thấp hơn, vì tổn thất nhiệt có thể tăng do sự hiện diện của ban công, thông gió tự nhiên, tầng hầm ở phía dưới và có thể được bù đắp bằng hệ thống lắp đặt hệ thống sưởi dưới sàn, lò sưởi, bếp lò.
Phương pháp tính toán chính xác
Một phương pháp tính toán khá chính xác, có tính đến hầu hết các tham số quan trọng, được thực hiện theo công thức được trình bày ở trên.Tuy nhiên, bạn có thể tính toán công suất của bộ tản nhiệt chính xác hơn bằng máy tính chuyên dụng. Nó là đủ để thay thế các giá trị được biết đến.
Tính toán gần đúng
Với các tính toán gần đúng, tổn thất nhiệt sẽ là:
- thông qua hệ thống sưởi ấm và thông gió tự nhiên - 20-25%;
- qua trần nhà liền kề với mái nhà - 25-30%;
- xuyên qua các bức tường - 10-15%;
- thông qua kề - 10 - 15%;
- qua tầng hầm - 10-15%;
- thông qua các cửa sổ - 10-15%.
Hệ thống sưởi tự trị, làm việc trong các khu nhà và nhà riêng là hiệu quả hơn so với tập trung.
Hiệu quả của hệ thống cũng phụ thuộc vào tính năng của nó. Hai ống có hiệu quả hơn ống đơn, vì sau này mỗi bộ tản nhiệt tiếp theo nhận được nhiều chất làm mát mát hơn. Ví dụ: nếu có sáu pin trong hệ thống, số phần ước tính cho phần cuối cùng của chúng sẽ cần tăng thêm 20%.
Các tính toán chính xác có tính đến các yêu cầu của SNiP được thực hiện bởi các chuyên gia. Các tùy chọn tính toán đơn giản có thể được thực hiện độc lập và điều này đủ để xác định công suất cần thiết của pin sưởi ấm trong khu nhà hoặc trong một căn hộ riêng biệt. Điều quan trọng là chỉ kiểm tra cẩn thận tất cả các dữ liệu để ngăn ngừa lỗi.
