Každé topné zařízení (radiátor, konvektor) má přenos tepla – hlavní vlastnost, která určuje možnost jeho využití pro vytápění místnosti (místnosti) v domě nebo bytě. Charakteristiky přenosu tepla závisí na konstrukci a rozměrech zařízení a jsou uvedeny v technické dokumentaci (pasport zařízení) ve wattech (W).
Například pro ocelový deskový radiátor Kermi FTV 22/500/1400 (typ 22, výška 500 mm, délka 1400 mm). jmenovitý tepelný výkon 2702W. Lze tímto indikátorem vybrat radiátor pro vytápění místnosti s tepelnou ztrátou 2700 W? Podle pasových ukazatelů se zdá, že sedí, vezměte a nainstalujte. Často to dělají prodejci topné techniky, kteří vybírají pro kupující radiátory na základě průměrných tepelných ztrát, u nichž se předpokládá hodnota domácnosti 100 W/m27. To znamená, že pro místnost 2700 metrů čtverečních bude kupujícímu doporučen topný radiátor s výkonem 22 W, například stejný recenzovaný Kermi FTV 500/1400/XNUMX. Jak správný je tento přístup z pohledu moderních metod výpočtu vytápění? Tento článek je věnován odpovědi na tuto otázku.
V první řadě je potřeba vědět, že prostup tepla topného zařízení (kromě konstrukce a rozměrů) závisí na 3 teplotách – přívodní, vratné (u moderních dvoutrubkových topných systémů) a teplotě vzduchu v místnosti. Pro výpočet přenosu tepla topného radiátoru existují speciální vzorce, které již není nutné používat v „přímé“ formě, protože jsou již zohledněny v moderní automatizované programy pro tepelné výpočty. Proto pro zjednodušení úvahy použijeme data z jednoho z těchto programů – Oventrop OZC, které naši specialisté při výkonu využívají projekty vytápění pro soukromé domy.

Certifikovaný přenos tepla Většina topných radiátorů a konvektorů je indikována pro následující parametry topného systému:
– teplota chladicí kapaliny v přívodním potrubí (přívod) +90 stupňů C;
– teplota chladicí kapaliny vratného potrubí (zpátečka) +70 stupňů C;
– pokojová teplota +20 stupňů C.
Stručně jsou tyto parametry uvedeny 90/70/20. Tedy pro dotyčný radiátor Kermi FTV 22/500/1400, tepelný výkon 2702 W je uveden u parametrů 90/70/20 (neplést s 90/60/90 :).

Pokud má otopný systém, ve kterém bude tento radiátor pracovat, uvedené parametry, pak jej lze použít v „čisté“ podobě, bez termoventilu (více níže).

U soukromých domů nelze takové parametry chladicí kapaliny nastavit, protože moderní zdroje tepla (topné kotle) ​​jsou všechny nízkoteplotní, s výstupní teplotou maximálně +80 stupňů C (zpátečka +60 stupňů C). Vypočtená teplota v místnosti je obvykle brána jako příjemnější pro člověka – od +22 stupňů C do +24 stupňů C (na základě zkušeností z požadavků našich klientů).

READ
Co je to biologická čistírna?

Ti., přenos tepla radiátorem topení pro místnost v soukromém domě by měla být určena parametry 80/60/22. Kromě toho se na radiátory obvykle instalují termostaty (tepelné hlavice), které udržují stálou teplotu v místnosti. Termostaty se umisťují na termoventil, který lze instalovat samostatně nebo zabudovat do radiátoru (obvykle zabudovaný do radiátorů se spodním připojením). Všechny tyto podmínky samozřejmě ovlivní charakteristiku prostupu tepla otopného tělesa, uvažujme charakteristiku tohoto vlivu na příkladu tepelně technických výpočtů v programu Oventrop OZC.
Parametry chladicí kapaliny jsou nastaveny v obecných údajích počítaného topného systému:

Výpočet vytápění pomocí Oventrop OZC 5.0, data otopné soustavy

Na stejné záložce programu se nastavuje výše navýšení výkonu topného zařízení s termostatickým ventilem (v procentech), standardně je to 15 %. To znamená, že při použití regulátoru vytápění místnosti by měl být výkon topného zařízení zvolen o 15% vyšší než přijatá jmenovitá hodnota (dále to program dělá automaticky).
Odhadovaná teplota vnitřního vzduchu je uvedena v příslušné záložce pro každou místnost zvlášť:

Výpočet vytápění pomocí Oventrop OZC 5.0, zadání pokojové teploty

Po výpočtu tepelné ztráty pro místnost (podle zadaných parametrů obvodových konstrukcí – stěny/podlahy/střecha/okna/dveře) program vybere topná zařízení (se specifikovanými omezeními rozměrů, aby se vešly do rozměrů oken nebo jiných míst instalace):

Výpočet vytápění pomocí softwaru Oventrop OZC 5.0, výběr otopného tělesa

Jak je vidět z příkladu, pro místnost s tepelnými ztrátami 1650 W, vybrané topné zařízení – deskové otopné těleso Kermi FTV 22/500/1400, vypočítaný přenos tepla (zjednodušeně řečeno – výkon), jehož hodnota je 1662 W.
Tedy z typového štítku přenos tepla radiátoru 2702 W pouze vlevo 1662 W – pro prostory konvenčně standardního soukromého domu s parametry chladicí kapaliny 80/60, odhadovanou pokojovou teplotou +22 stupňů C a s „tepelnou hlavou“ na radiátoru. Rozdíl mezi jmenovitým a skutečným prostupem tepla byl 38 %, což je velmi významná hodnota.
Daný vypočítaný prostup tepla radiátoru byl získán při umístění na venkovní stěnu, pod okno, otevřeně (bez zástěny, která se někdy používá k dekoraci radiátorů). Program také umožňuje při výpočtech zohlednit míru konvekce při umístění radiátoru za zástěnou, pod hluboký parapet, jak je znázorněno v záložce.

Výpočet vytápění pomocí Oventrop OZC 5.0, výběr umístění radiátoru

Při umístění radiátoru do výklenku již budete potřebovat Kermi FTV 22/500/1800 se stejným přenosem tepla a Podle pasu má tento radiátor 3474 W. Rozdíl je více než poloviční – 52 %.

READ
Jak vybrat tapetu, aby ladila s barvou podlahy?

Výpočet vytápění pomocí Oventrop OZC 5.0, výběr radiátoru za zástěnou

Metoda výpočtu zohledňuje umístění radiátoru na jiných místech – na vnitřní stěně nebo pod stropem. Takže při umístění na vnitřní stěnu budete potřebovat radiátor Kermi FTV 22/500/1600 (při otevřeném umístění), jehož přenos tepla je podle pasportu 3088 W, tj. o 44 % více než vypočtený.

Výpočet vytápění s programem Oventrop, výběr otopného tělesa na vnitřní stěnu

1. Přenos tepla na typovém štítku pro účely výběru topného radiátoru můžete použít pro vícebytové bydlení, s parametry chladicí kapaliny 90/70 a plánovanou teplotou v místnosti +20 stupňů C a pokud plánujete instalaci pokojového regulátoru, pak by měl být výkon radiátoru zvolen o 15% vyšší, než je požadováno.
2. Pro soukromý dům nejsou pasové parametry radiátorů v zásadě použitelné, protože parametry chladicí kapaliny 90/70 jsou nedosažitelné. Nejlepší způsob, jak vybrat radiátory pro prostory soukromého domu, je provést konstrukční výpočty (tj. provést projekt vytápění). Pokud zvolíte „od oka“, musíte zvolit radiátory s prostupem tepla minimálně o třetinu vyšším, než je požadováno. To znamená, že pokud místnost potřebuje radiátor 2500 W, musíte vybrat radiátor s výkonem 3325 W.
3. Při umístění radiátoru topení otevřít na zdi, skutečný přenos tepla z radiátoru pro standardní soukromý dům – o 38 % nižší než hodnota pasu, při umístění na vnitřní stěna – o 44 % pod typovým štítkem, pokud radiátor zavřete „zástěnou“, jeho prostup tepla bude o polovinu nižší než u typového štítku.

Tepelný výkon radiátoru je koeficient, který určuje množství tepla přicházejícího z topného tělesa za jednotku času a měří se ve W / (m² K).

Technický parametr je hlavním ukazatelem účinnosti radiátoru pro vytvoření komfortního vnitřního klimatu. Výrobce tepelné techniky musí hodnotu této charakteristiky uvést v průvodní dokumentaci svých výrobků.

Foto - radiátory topení

Výkon topných radiátorů se počítá v wattů. Někteří výrobci u svých výrobků deklarují takový parametr, jako je výkon tepelného toku, vyjádřený jako číslo v cal / hodinu. Chcete-li převést indikátor na watty, použijte standard, kde 1 W = 859,845 cal/hod.

Přenos tepla jedné sekce nebo panelu ohřevu vody se počítá s přihlédnutím k primárním a sekundárním faktorům. To zahrnuje materiál výroby, teplotu chladicí kapaliny, teplosměnnou plochu, schéma zapojení zařízení, jeho umístění atd. Pokud je baterie více sekcí nebo neoddělitelné panelové zařízení, pak se výkon vypočítá a uvedeno výrobcem okamžitě pro celý produkt.

READ
Proč se do betonu přidává popel?

Fotografie - Přenos tepla ve vytápěné místnosti

Jak vypočítat prostup tepla topných radiátorů na metr čtvereční

V průvodní dokumentaci spotřebitel najde tepelný výkon jedné sekce nebo celého panelu určitých rozměrů. Tyto parametry jsou poměrně relativní a neměli byste jim 100% věřit. Vyžadují dodatečné doladění na skutečné hodnoty. Pro zjištění je nutné vypočítat tepelnou vodivost radiátoru.

Nejprve se musíte zbavit tak rozšířeného názoru, že hliníkové baterie mají nejvyšší přenos tepla díky vlastnostem barevného kovu. Hned je třeba namítnout, že baterie nejsou vyrobeny z čistého hliníku, ale z jeho slitiny s křemíkem – siluminem, jehož výkon je mnohem nižší.

Částečně totéž lze říci o ocelových, bimetalových a litinových radiátorech. Uvedené výkonové parametry v pasportu ohřívače odpovídají skutečnosti, když rozdíl mezi průměrnou teplotou chladicí kapaliny a teplotou vzduchu v místnosti je 70 0 C. Tento jev se nazývá teplotní rozdíl a označuje se znaménkem – Δt. Výpočet se provádí podle vzorce:

Δt = (tpodání +tzpáteční linky)/2 – t vzduchu

Pokud budete postupovat podle logiky výrobce, pak by se výsledek výpočtu měl rovnat 70 stupňům. Poté lze jako průměrnou teplotu chladicí kapaliny vypočítat podle vzorce:

(tpodání +tzpáteční linky) = 2(∆t + t vzduchu)

Například na základě tepelného výkonu deklarovaného výrobcem jedné bimetalové sekce – 200 W, Δt = 70 0 C, průměrná pokojová teplota – 22 0 C, dostaneme výsledek:

(tpodání +tzpáteční linky) = 2 (70 + 22) = 184 0 С

S přihlédnutím ke standardnímu rozdílu 20 stupňů mezi dodávkou a návratem se jejich hodnota určuje samostatně:

tpodání u184d (20 + 2) / 102 u0d XNUMX XNUMX C

tzpáteční linky u184d (20 – 2) / 82 u0d XNUMX XNUMX С

Tento výpočet prostupu tepla ukazuje, že jedna sekce je schopna dodat 200 W za předpokladu, že voda v přívodním potrubí musí vřít a chladicí kapalina bude opouštět výstupní potrubí s teplotou 82 stupňů.

Takový jev je v praxi prostě nemožný. Faktem je, že domácí kotle na ohřev vody nejsou schopny ohřát vodu nad 80 stupňů. I za těchto maximálních podmínek bude chladicí kapalina vstupovat do chladiče s maximální teplotou asi 77 0 C a Δt bude přibližně 40 0 ​​° C. Z toho vyplývá, že skutečný přenos tepla z jedné sekce bimetalového radiátoru nebude 200, ale pouze 100 W.

READ
Jak zjistit, kde je hnízdo štěnice?

Pro zjednodušení výpočtu můžete použít tabulku prostupu tepla s redukčními koeficienty. Chcete-li to provést, pomocí výše uvedeného vzorce, pomocí plánované teploty v domě a chladicí kapaliny, vypočítejte Δt.

Tabulka hodnot redukčních koeficientů

Foto - Litinová baterie MS-140

Závislost přenosu tepla chladiče na teplotě chladicí kapaliny

Jmenovitý tepelný výkon jedné sekce radiátoru je počítán pro standardní hodnoty teploty chladiva na vstupu (90 0 C) a výstupu (70 0 C) topného zařízení. Tyto podmínky platí pro sítě dálkového vytápění.

V autonomních topných systémech soukromých domů může být rozdíl teplot odlišný. V tomto případě se přenos tepla 1 sekce může výrazně lišit od hodnot deklarovaných výrobcem. Tepelný výkon ohřívače je přímo úměrný teplotě chladicí kapaliny v přívodním potrubí. Čím větší je, tím větší je přenos tepla baterie a naopak, čím nižší je ohřev chladicí kapaliny, tím nižší je tepelný výkon chladiče.

Pro eliminaci neočekávaných teplotních výkyvů se používají termostaty, které se zařezávají do potrubí na vstupu radiátoru. Tepelné hlavice lze ručně nastavit, poloautomaticky a automaticky, ovládat online.

Foto - tepelné ztráty

  1. Tepelné ztráty střechou jsou: 25 – 30 %.
  2. Průchozí okna: 10 – 15 %.
  3. Tepelné ztráty podlahou: 10 – 15%.
  4. Ztráty stěnami: 10 – 15%.
  5. Připojení: 10 – 15 %.
  6. Trubkou (v přítomnosti topení kamen): 20 – 25%.

Jak zvýšit účinnost stávajícího topného systému

Pro zvýšení účinnosti stávajícího topného systému odborníci doporučují následující opatření:

  • izolovat obvodové konstrukce vně bydlení (stěny, základy, suterén a podkroví);
  • vyměnit staré dřevěné okenní rámy za okna s dvojitým zasklením;
  • nalepit fóliové zástěny na stěny za radiátory;
  • pravidelně otevírejte Mayevského kohoutky, abyste uvolnili vzduchové zámky v radiátorech;
  • v přítomnosti studených stěn jsou zevnitř izolovány tepelně izolačními materiály.

Po těchto událostech majitelé domu nebo bytu okamžitě pocítí zlepšení přenosu tepla topných zařízení. K zateplení stěn zevnitř nabízí trh stavebních materiálů velké množství různých materiálů od korkových plechů, strukturované omítky až po sádrové obklady a dekorativní polyuretanové panely, které nejen zateplí místnosti, ale svým vzhledem také ozdobí jejich interiéry.

Foto - změna účinnosti v závislosti na rozmístění radiátorů

Pravidlo 2. Významný vliv na změnu účinnosti topných zařízení má vliv na způsob připojení. Může se jednat o jednostranné nebo oboustranné napájení trubek přívodu tepla. Schéma obousměrného připojení pomáhá přiblížit výkon baterie deklarovanému jmenovitému přenosu tepla. Praxe ukazuje, že pokud je v jedné místnosti méně než 20 sekcí, je lepší použít jednosměrné připojení baterií.

READ
Co symbolizuje Dětský pomník míru?

Na fotografii níže je účinnost sekcí s obousměrným připojením potrubí.

Foto - změna účinnosti s obousměrným připojením potrubí

Na fotografii je účinnost sekcí s jednostranným připojením potrubí.

foto - Účinnost sekcí s jednostranným připojením potrubí

Jak vypočítat přenos tepla jedné sekce topného radiátoru

Ke zjištění, kolik sekcí bimetalového radiátoru je potřeba na 1 m2, doporučujeme použít online kalkulačku.

Sekční zařízení topných zařízení umožňuje měnit jejich počet v každé baterii. Je tedy možné regulovat tepelný výkon zvětšením nebo zmenšením teplosměnné plochy radiátorů.

Foto - instalace sekcí bimetalové baterie

V sekčním provedení se vyrábí bimetalové, hliníkové a litinové baterie. Jak již bylo uvedeno výše, všechny sekce vstupují na trh tepelné techniky s předem deklarovaným štítkovým tepelným výkonem, určeným pro standardní provozní podmínky topných zařízení.

Foto - hliníkový profil chladiče

Každý výpočet přenosu tepla topných radiátorů musí nutně brát v úvahu vlastnosti prostor, kde jsou instalovány. Pro tento účel byly vyvinuty korekční faktory (viz předchozí kapitola „Normály pro dodávku tepelného výkonu“). Dosazením jejich skutečných hodnot do výpočtu se získá konečná hodnota tepelného výkonu 1. sekce baterie.

Foto - litinový radiátor sekce

Odvod tepla deskových radiátorů

Na rozdíl od sekčních zařízení jsou ocelové topné panely neoddělitelné výrobky.

Foto - ocelový topný panel

V průvodní dokumentaci výrobce uvádí typový štítkový tepelný výkon panelu vypočtený pro Δt = 70 0 C při průměrné pokojové teplotě 22 0 C. Vypočítejte prostup tepla zařízení dosazením skutečné hodnoty Δt a zadáním korekce faktory.