Расчет секций батарей: Как рассчитать радиаторы отопления

Расчет секций радиаторов: по площади, объему помещений

Радиаторы отопления являются распространенными отопительными приборами. Их устанавливают для экономного расхода газа и для создания комфортного температурного режима в доме. Выбирая качественный радиатор, необходимо учитывать его мощность, материалы изготовления, производителя, стоимость. Перед покупкой отопительного оборудования важно произвести расчет количества секций для радиаторов.

Расчет радиаторов отопления по площади

Расчет количества секций батарей проводится для конкретных целей:

• Экономической выгоды.
• Комфортного температурного режима в доме.

Сделать расчет радиатора по площади довольно легко. Для этого применяются разные методики, но суть у них одна — определить тепловые потери помещения и рассчитать количество отопительных приборов, которые справятся с этими потерями.

Самые простые методы позволяют добиться приблизительных данных, а при точном расчете используются специальные коэффициенты, учитывающие особенности помещения (угловая комната, наличие дверей, окон, выход на лоджию).

Популярными способами расчета радиаторов являются:

• На 1 квадратный метр необходимо 100 Ватт тепла. Из этой формулы легко сделать расчет необходимого количества батарей.
• Расчет при помощи тепловизора. Это устройство четко зафиксирует, в каких местах в помещение происходят максимальные теплопотери, позволит определить, чем они спровоцированы (трещина в стене, недочеты ремонта).

Высчитывая количество необходимых батарей для помещения, учитываются такие факторы, как:

1. Потери тепла в помещении.
2. Мощность секций радиаторов.

Очень важно учитывать высоту потолков, количество оконных и дверных проемов, так как через них выходит большое количество тепла.

Как посчитать секции радиатора по объему помещения

Подсчитывая количество секций батареи для обогрева помещения по площади, стоит учитывать, что чем больше площадь комнаты, тем больше радиаторов необходимо в ней установить. Если в квартире индивидуальная система отопления, потребуется учитывать и то, что чем больше батарей вы установите, тем большее количество теплоносителей будет циркулировать в системе.

Следовательно, у вас будут большие финансовые затраты на поддержание комфортной температуры в доме. Если же речь идет о центральной системе отопления, которые встречаются в городских квартирах, этот показатель можно не учитывать.

Просчитав тепловые потребности помещения, можно легко рассчитать число необходимых батарей.

В паспорте отопительного прибора обязательно должен указываться объем тепла, который он способен обеспечить.

Получившийся показатель необходимого количества секций можно округлить до меньшего или большего значения. Если комната находится между другими помещениями, показатель округляется к меньшему значению, если помещение является угловым или в нем расположено огромное окно, показатель округляется до большего значения.

Как показывает практика, люди просчитывают количество секций батарей по формуле 100 Ватт на 1 кв.м. Несмотря на то, что данная система довольно простая, у нее есть свои недостатки. Не все учитывают толщину стен постройки, высоту потолков, утеплено здание или нет, и множество других факторов.

Также стоит учесть и то, что если жилая постройка располагается в регионе с холодным климатом в зимнее время, то на 1 кв. м требуется большее количество энергии — от 150 и до 200 Вт. Данный метод расчета можно считать условным, а для более точного значения вносятся определенные корректировки.

Ориентируясь на данную методику расчета, следует учесть все показатели площади с учетом высоты потолков. Это позволит более точно определить, какое количество тепла необходимо для помещения, чтобы прогреть воздух до подходящей температуры. Согласно нормам СНиПа, расчет отопительного оборудования определяет оптимальное количество тепла, отталкиваясь от следующих факторов:

• На 1 кубический метр воздуха в помещениях панельного типа необходимо 41 Вт.
• Для кирпичных построек этот показатель составляет 34 Вт.

Корректировка результатов

Чтобы получить точный результат, потребуется учесть все факторы, влияющие на увеличение или уменьшение потерь тепла. К этим факторам относятся:

• Толщина и используемый материал при строительстве стен.
• Размеры окон.
• Утеплен дом или нет.
• Тип остекления помещения.
• Количество торцевых стен.

Все значения потерь тепла необходимо умножить на определенные коэффициенты.

В зависимости от размеров окон и типа, их остекления теплопотери варьируется в пределах — 15-35% тепловой энергии. В связи с этим предусматривается два коэффициента:

1. Остекление по стандартным нормам — двойные рамы — 1, 27, двухкамерные стеклопакеты — 1,0, трехкамерные стеклопакеты — 0, 85.
2. Соотношения площади окон и пола: 50% — 1,2, 40% — 1,1, 30% — 1,2.

Что касается теплопотерь через стены, то они составляют 20-30%. Здесь при расчете потребуется выяснить степень из теплоизоляции, количество внешних стен, материалы их изготовления. Для этого применяют такие коэффициенты:

• Степень теплоизоляции: хорошая — 0,8, отсутствующая (недостаточная) — 1, 27, нормой считается кирпичная стена, сооруженная в 2 кирпича.
• Количество внешних стен: 3 — 1,3. 2-1,2, 1-1,1.

Также на потерю тепла влияет и то, отапливается или нет помещение, расположенное сверху. Здесь применяются следующие коэффициенты:

1. При наличии неотапливаемого чердака — 1.
2. При отапливаемом чердаке — 0,9.
3. При наличии отапливаемом помещении сверху (квартира соседа) — 0,7.

Рассчитывая количество секций батарей, учитываются специфические параметры помещения и климатические особенности региона, в которых располагается дом или квартира.

Если проводить расчет по площади комнаты с потолками нестандартной высотой, необходимо использовать пропорциональное увеличение или уменьшение коэффициента: фактическую высоту потолка необходимо поделить на стандартную высоту 2,7 м.

Если теплопотери здания рассчитывать через фундамент, чердак или кровлю, получившийся результат следует увеличить на 50%.

Также подкорректировать расчет можно, исходя из климатических условий в зимнее время года:

• -30 градусов тепла — 1,5.
• -25 градусов тепла — 1,3.
• -20 градусов тепла — 1,1.
• -15 градусов тепла — 0,9.
• -10 градусов тепла — 0,7

Благодаря вышеперечисленным корректировкам можно максимально точно рассчитать нужное количество батарей для помещения, которые обеспечат комфортные условия проживания.

Расчет разных типов радиаторов

При планировании установки стандартных секционных радиаторов, определить их число не составит особого труда, так как вам будут известны технические характеристики выбранных отопительных приборов и их тепловая мощность.

Если в паспорте изделия вместо мощности производитель укажет расход жидкости теплопотери, рассчитывается мощность: 1 литр теплоносителя равен 1 кВт мощности.

Если вы еще не определились, какие батареи будете устанавливать в доме, потребуется учесть, что большое значение имеет материал изготовления. Следовательно, у продукции, изготовленной из чугуна, алюминия или стали, будет разная тепловая мощность. Одна секция стандартного по размерам радиатора будет излучать такое количество тепла:

1. Чугунные батареи — 145 Вт.
2. Биметаллические радиаторы — 185 Вт.
3. Алюминиевые — 190 ВТ.

При выборе нестандартных габаритов, необходимо будет внести коррективы. При этом стоит учитывать, что чем меньше высота прибора, тем ниже у него мощность.

Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения

Также мощность отопительных приборов напрямую зависит и от типа подключения батареи. Идеальным вариантом является диагональный тип подключения радиатора. В таком случае потери тепловой мощности будут отсутствовать. А при боковом подключении теплопотери будут достигать 22%. У остальных типов подключения будут наблюдаться средние потери тепла.

Важно: мощность батареи будет уменьшаться при наличии загромождающих конструкций (подоконников, сетчатых экранов).

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Все вышеперечисленные примеры относись к батареям, подключенным к двухтрубной системе отопления. Расчет количества батарей для однотрубной системы будет немного отличаться. Мощность прибора в обеих системах отопления рассчитывается одинаково.

В однотрубных системах число и размеры батарей стоит увеличивать, учитывая их отдаленность от места входа в систему теплоносителя.

Подводя итоги, стоит отметить, что приблизительный расчет количества радиаторов для отопительной системы рассчитать можно довольно легко. При этом необходимо учитывать все влияющие факторы: вид подключения, размеры комнат, другие специфические характеристики. При правильном подсчете нужного количества батарей, в вашем доме всегда будет тепло и уютно — даже в самую стуженую зиму.

подбор количества и мощности, видео и фото

Как рассчитать радиатор по площади помещения – жилого или производственного? В этой статье мы познакомим читателя с несколькими алгоритмами различной сложности и приведем для удобства расчетов некоторые справочные данные. Итак, в путь.

Наша задача – научиться рассчитывать оптимальные размеры отопительного прибора.

Этапы расчетов

Собственно, их всего два.

1. Вначале оценивается потребность помещения в тепловой мощности.
2. Затем в зависимости от удельного значения теплового потока (на секцию, на отопительный прибор и т.д.) рассчитывается количество соответствующих элементов контура.

Уточним: в сети можно встретить большое количество таблиц и калькуляторов, непосредственно выводящих количество секций из площади.
Однако точность таких расчетов обычно невелика, поскольку они полностью игнорируют дополнительные факторы, увеличивающие или уменьшающие теплопотери.

Расчет мощности

Схема 1

Простейшая схема присутствует в советских СНиП полувековой давности: мощность радиатора отопления на помещение подбирается из расчета 100 ватт/1м2.

Подбор биметаллических радиаторов по площади помещения можно выполнить, руководствуясь этой таблицей.

Алгоритм понятен, предельно прост и… неточен.

Почему?

• Реальные теплопотери сильно различаются для крайних и средних этажей, для угловых квартир и помещений в центре здания.
• Они зависят и от общей площади окон и дверей, а также от структуры остекления. Понятно, что деревянные рамы со стеклами в две нитки обеспечат куда большие теплопотери, чем тройной стеклопакет.
• В разных климатических зонах потери тепла тоже будут различаться. В -50 С квартире явно потребуется больше тепла, чем в +5.
• Наконец, подбор радиатора по площади помещения заставляет пренебречь высотой потолков; между тем расход тепла при потолках высотой 2,5 и 4,5 метра будет сильно различаться.

Высокий потолок создает ощущение простора, но заметно увеличивает затраты на отопление.

Схема 2

Оценка тепловой мощности и расчет количества секций радиатора по объему помещения обеспечивает заметно большую точность.

Вот инструкция по подсчету мощности:

1. Базовое количество тепла оценивается как 40 ватт/м3.
2. Для угловых комнат оно увеличивается в 1,2 раза, для крайних этажей – в 1,3, для частных домов – в 1,5.
3. Окно добавляет к потребности комнаты в тепле 100 ватт, дверь на улицу – 200.
4. Вводится региональный коэффициент. Он берется равным:

Регион	Коэффициент
Чукотка, Якутия	2
Иркутская область, Хабаровский край	1,6
Подмосковье, Ленинградская область	1,2
Волгоград	1
Краснодарский край	0,8

Давайте в качестве примера своими руками найдем потребность в тепле угловой комнаты размером 4х5х3 метра с одним окном, расположенной в городе Анапа.

1. Объем комнаты равен 4*5*3=60 м3.
2. Базовая потребность в тепле оценивается в 60*40=2400 вт.
3. Поскольку комната угловая, используем коэффициент 1,2: 2400*1,2=2880 ватт.
4. Окно усугубляет ситуацию: 2880+100=2980.
5. Мягкий климат Анапы вносит свои коррективы: 2980*0,8=2384 ватта.

На фото – зима в окрестностях Анапы. Ее теплый климат не предполагает больших расходов на отопление.

Схема 3

Обе предыдущие схемы плохи тем, что игнорируют разницу между разными строениями в плане утепления стен. Между тем в современном энергоэффективном доме с наружным утеплением и в кирпичном цеху с остеклением в одну нитку теплопотери будут, мягко говоря, разными.

Радиаторы для производственных помещений и домов с нестандартным утеплением можно рассчитать по формуле Q=V*Dt*k/860, в которой:

• Q – мощность отопительного контура в киловаттах.
• V – отапливаемый объем.
• Dt – расчетная дельта температур с улицей.

Обратите внимание: температура в помещении берется из санитарных норм или технологических требований; уличная же оценивается по средней температуре за наиболее холодные 5 дней зимы.

• k – коэффициент утепления. Откуда брать его значения?

k	Описание помещения
0,6-0,9	Наружное утепление, тройные стеклопакеты
1-1,9	Кладка толщиной от 50 см, двойные стеклопакеты
2-2,9	Кладка в кирпич, одинарное остекление в деревянных рамах
3-3,9	Неутепленное помещение

Давайте и в этом случае сопроводим алгоритм расчета примером – вычислим тепловую мощность, которой должны обладать радиаторы отопления производственного помещения 400 кв м при высоте 5 метров, толщине кирпичных стен 25 см и одинарном остеклении. Такая картина довольно характерна для промзон.

Условимся, что температура наиболее холодной пятидневки равна -25 градусам по шкале Цельсия.

Для промышленных помещений характерны большие теплопотери.

1. Для производственных цехов нижней границей допустимой температуры считаются +15 С. Таким образом, Dt = 15 – (-25) = 40.
2. Коэффициент утепления возьмем равным 2,5.
3. Объем помещения равен 400*5=2000 м3.
4. Формула приобретет вид Q=2000*40*2,5/860=232 КВт (с округлением).

Расчет отопительных приборов

В жилых помещениях для отопления массово применяются чугунные, алюминиевые и биметаллические батареи, стальные трубчатые, панельные и пластинчатые радиаторы, а также конвекторы.

Как определить тепловую мощность каждого прибора?

Для панелей, конвекторов, неразборных трубчатых батарей и пластин можно ориентироваться только на предоставленные производителем характеристики. Они всегда присутствуют в сопроводительной документации или на сайте изготовителя.

Для секционных батарей при стандартном (500 мм) вертикальном размере можно ориентироваться на такие значение теплового потока:

• Чугунная секция – 140-160 ватт;
• Алюминиевая – 180-200;

Алюминиевые батареи лидируют по удельной теплоотдаче.

• Биметаллическая – 170-190.

Важный момент: номинальная мощность указывается для 70-градусной разницы между радиатором и воздухом в комнате.
Если разница будет вдвое меньше, во столько же раз уменьшится и удельная теплоотдача.

Так, при потребности в тепловой мощности в 2,3 КВт алюминиевый радиатор (200 Вт/секция) должен иметь 2300/200=12 (с округлением) секций.

Особый случай

Типичные радиаторы отопления для производственных помещений – это стальные цельносварные регистры. Невысокая цена материала вкупе с высокой прочностью делает их куда привлекательнее прочих решений.

Их мощность можно рассчитать по следующему алгоритму:

• Для одинарной горизонтальной трубы она равна Q=3,14хD*L*11,63*Dt, где D – диаметр трубы в метрах, L – ее длина в метрах, Dt – дельта температур между помещением и теплоносителем.
• В многосекционном горизонтальном регистре для расчета секций начиная со второй используется коэффициент 0,9.

Так, десятиметровый односекционный регистр диаметром 250 мм при обогреве перегретым паром (200С) и при температуре в цеху в 15С отдаст 3,14*0,25*10*11,63*(200-15)=16889 ватт тепла.

Промышленное отопление. В качестве отопительных приборов используются цельносварные регистры.

Заключение

Как видите, применяемые схемы расчетов сравнительно просты и вполне понятны даже для человека, далекого от конструирования отопительных систем. Дополнительную тематическую информацию можно, как обычно, найти в видео в этой статье. Успехов!

Расчет количества секций радиаторов. Калькулятор.

Часто возникает вопрос: «Как рассчитать нужное количество секций радиатора отопления?» Вы можете воспользоваться нашим онлайн-калькулятором. Но сперва хотелось бы Вам рассказать о типах радиаторов отопления.

Кратко о существующих типах радиаторов отопления.

Современный ассортимент радиаторов, представленных в продаже, включает следующие их виды:

• Стальные радиаторы панельной или трубчатой конструкции.
• Чугунные батареи.
• Алюминиевые радиаторы нескольких модификаций.
• Биметаллические радиаторы.

Стальные радиаторы

Этот тип радиаторов не снискал себе особой популярности, несмотря на то, что некоторым моделям придается весьма элегантное дизайнерское оформление. Проблема в том, что недостатки таких приборов теплообмена существенно превышают их достоинства – невысокую цену¸ относительно небольшую массу и простоту монтажа.

Тонкие стальные стенки таких радиаторов недостаточно теплоёмки – быстро нагреваются, но и столь же стремительно остывают. Могут возникнуть проблемы и при гидравлических ударах – сварные соединения листов иногда дают при этом течь. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, и срок службы таких батарей невелик – обычно производители дают им довольно небольшую по длительности эксплуатации гарантию.

В подавляющем большинстве случаев стальные радиаторы представляют собой цельную конструкцию, и варьировать теплоотдачу изменением числа секций не позволяют. Они имеют паспортную тепловую мощность, которую сразу же нужно выбирать, исходя из площади и особенностей помещения, где они планируются к установке. Исключение – некоторые трубчатые радиаторы имеют возможность изменения количества секций, но это обычно делается под заказ, при изготовлении, а не в домашних условиях.

Чугунные радиаторы

Представители этого типа батарей наверняка знакомы каждому еще с раннего детства – именно такие гармошки устанавливались ранее буквально повсеместно.

Возможно, такие батареи МС-140—500 и не отличались особым изяществом, но зато верно служили не одному поколению жильцов. Каждая секция подобного радиатора обеспечивала теплоотдачу в 160 Вт. Радиатор сборный, и количество секций, в принципе, ничем не ограничивалось.

В настоящее время в продаже немало современных чугунных радиаторов. Их уже отличает более элегантный внешний вид, ровные гладкие наружные поверхности, которые облегчают уборку. Выпускаются и эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком чугунного литься.

При всем этом, такие модели в полной мере сохраняют основные достоинства чугунных батарей:

• Высокая теплоемкость чугуна и массивность батарей способствуют длительному сохранению и высокой отдаче тепла.
• Чугунные батареи, при правильной сборке и качественном уплотнении соединений, не боятся гидроударов, перепадов температур.
• Толстые чугунные стенки мало восприимчивы к коррозии и к абразивному износу. Может использоваться практически любой теплоноситель, так что такие батареи одинаково хороши и для автономной, и для центральной систем отопления.

Если не принимать в расчёт внешние данные старых чугунных батарей, то из недостатков можно отметить хрупкость металла (недопустимы акцентированные удары), относительную сложность монтажа, связанную в больше мере с массивностью. Кроме того, далеко не любые стеновые перегородки смогут выдержать вес таких радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы, появившись сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность. Они относительно недороги, имеют современный, достаточно элегантный внешний вид, обладают отменной теплоотдачей.

Качественные алюминиевые батареи способны выдерживать давление в 15 и более атмосфер, высокую температуру теплоносителя – порядка 100 градусов. При этом тепловая отдача от одной секции у некоторых моделей достигает порой 200 Вт. Но при этом они небольшой массой (вес секции – обычно до 2 кг) и не требуют большого объема теплоносителя (емкость – не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы представлены в продаже как наборными батареями, с возможностью изменения количества секций, так и цельными изделиями, рассчитанными на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

• Некоторые типы весьма подвержены кислородной коррозии алюминия, с высоким риском газообразования при этом. Это предъявляет особы требования к качеству теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
• Некоторые алюминиевые радиаторы неразборной конструкции, секции которых изготавливаются по технологии экструзии, могут при определенных неблагоприятных условиях дать течь на соединениях. При этом провести ремонт – попросту невозможно, и придется менять всю батарею в целом.

Изо всех алюминиевых батарей самые качественные – изготовленные с применением анодного оксидирования металла. Этим изделиям практически не страшна кислородная коррозия.
Внешне все алюминиевые радиаторы примерно похожи, поэтому необходимо очень внимательно читать техническую документацию, делая выбор.

Биметаллические радиаторы отопления

Подобные радиаторы по своей надежности оспаривают первенство с чугунными, а по тепловой отдаче – с алюминиевыми. Причина тому заключается в их особой конструкции.

Каждая из секций состоит из двух, верхнего и нижнего, стальных горизонтальных коллекторов (поз. 1), соединенных таким же стальным вертикальным каналом (поз.2). Соединение в единую батарею производится высококачественными резьбовыми муфтами (поз. 3). Высокая теплоотдача обеспечивается наружной алюминиевой оболочкой.

Стальные внутренние трубы выполнены из металла, которые не подвержен коррозии или имеет защитное полимерное покрытие. Ну а алюминиевый теплообменник ни при каких обстоятельствах не контактирует с теплоносителем, и коррозия ему абсолютно не страшна.

Таким образом, получается сочетание высокой прочности и износоустойчивости с отличными теплотехническими показателями.

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. Они, по сути, универсальны, и подходят для любых систем отопления, правда, наилучшие эксплуатационные характеристики они все же показывают в условиях высокого давления центральной системы – для контуров с естественной циркуляцией они малопригодны.

Пожалуй, единственных их недостаток – высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Как рассчитать нужное количество секций радиатора отопления?

Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором

расчет по площади, сколько секций радиаторов нужно на квадратный метр помещения, подбор для комнаты по объему

Содержание:

Проведение капитального ремонта системы отопления нередко требует не только полной замены контура из труб, но и установки новых радиаторов. От того, из каких материалов они будут сделаны, зависит, сколько секций батарей нужно на квадратный метр. О том, как выполнить расчет их количества и какие факторы необходимо учесть, пойдет речь далее в материале.

Комфортные условия в помещении создаются не только благодаря теплоотдаче отопительных батарей. Влияние оказывает уровень теплопотерь, который колеблется в зависимости от степени утепления стен, количества и площади оконных и дверных проемов, климата в регионе и других причин. Кроме того, значение имеет тепловая мощность секций радиатора, то есть количество тепловой энергии, которое выделяет секция батареи при температурах теплоносителя в 90 ℃ на входе и 70 ℃ на выходе. Эти данные указывают в технической документации на батареи.

Выполняя расчет количества секций батарей, стоит учитывать, что в паспорте указывают максимально возможные показатели при идеальных условиях. Если же температура теплоносителя в системе ниже 85 ℃ — расчет тепловой мощности нужно будет провести заново.

Выполняем расчет секций радиаторов по площади

Проще всего выполнить расчет секции батареи на квадратный метр. При этом можно примерно прикинуть количество зубков исходя из расчетов средней мощности отопления, заложенных в СНиПах.

Для регионов с различным климатом предусмотрены такие нормы:

• для домов, расположенных в средней полосе, мощность секции радиатора отопления на метр квадратный составляет 60-100 Вт;
• в регионах, расположенных выше 60 параллели, нормативы мощности на 1 м² составляют 150-200 Вт.

Обратите внимание на разбег в цифрах. Он сделан для того, чтобы можно было учесть материал, из которого возведены стены, и наличие утепления. Например, в домах из бетонных блоков при расчете, сколько батарей нужно на квадратный метр, следует брать верхнее значение. Кирпичные стены обладают меньшей теплопроводностью, так что можно применять среднее значение в диапазоне. Для утепленных стен достаточно будет минимальных цифр. Кроме того, не стоит упускать из виду, что данные СНиПа рассчитаны на высоту потолков не более 2,7 метра.

Итак, для расчета потребуется знать несколько базовых показателей – общую площадь помещения, норматив тепловых затрат на 1 м², а также мощность одной секции радиатора. Умножив норму теплозатрат на площадь, получим общее количество необходимого тепла. Разделив этот показатель на мощность секции конкретного радиатора, взятую из технического паспорта к нему, получим искомое количество секций.

Примерный расчет количества секций исходя из площади помещения

Итак, для примера возьмем угловую комнату дома из кирпича, площадью 16 м², расположенную в средней полосе. Мощность батарей согласно документации – 140 Вт.

Для здания из кирпича нормы теплопотерь берутся в середине диапазона, хотя для угловой комнаты лучше все-таки остановиться на более высоких значениях. Допустим, это 95 Вт. Расчет тепла будет таким: 16×95=1,520 кВт. Следовательно, можно определить, сколько секций батареи на квадратный метр нам понадобится: 1520:140=10,86 штук. Округляем полученное значение вверх и получаем 11 секций. Именно столько нам понадобится зубков для отопления данной комнаты.

Стоит отметить, что подбор радиатора по площади помещения не учитывает многие другие факторы, в частности, высоту потолков. Поэтому для помещений с нестандартными размерами стоит применять другой способ расчета – по объему.

Рассчитываем секции батарей по объему

Официальные нормативы для обогрева 1 м³ помещения также можно найти в СНиПе:

• дома из кирпича требуют 34 Вт тепловой энергии;
• панельные здания нуждаются в 41 Вт тепла для качественного обогрева.

Расчет количества секций радиатора по объему помещения будет выглядеть почти так же, как и в предыдущем примере. Правда, берется общая кубатура помещения и соответствующие числовые значения.

Сначала умножаем объем помещения на норматив энергозатрат для конкретного типа здания. Полученное значение делим на мощность выбранного радиатора (чугунного, алюминиевого или биметаллического). В результате получаем искомое количество секций.

Определим число секций по объему на примере

Рассчитываться будет комната, расположенная в доме из кирпича, площадью 16 м² и потолками и 3-метровыми потолками. Мощность радиатора составит 0,14 кВт.

Сначала вычисляем кубатуру: 16×3=48 м³.

Находим энергозатраты на полученный объем, исходя из норматива для зданий из кирпича в 34 Вт: 48×34=1,632 кВт.

Количества секций будет таковым: 1632:140=11,66 штук. После округления выходит 12 секций.

Теплоотдача всевозможных радиаторов — сколько нужно на квадратный метр

Поскольку современные радиаторы производятся в обширном ассортименте материалов, конструкций и размеров, толщины стенок и сечения, невозможно выделить общий показатель теплоотдачи. У каждой из разновидностей будут свои характеристики, указанные в документации.

Например, к расчету секций биметаллических радиаторов отопления по площади можно перейти лишь после выбора определенной модели, поскольку в зависимости от размеров, показатели тепловой мощности даже у изделий одного производителя могут колебаться на 15-25 Вт. А если радиаторы изготовлены разными производителями, то расхождения могут быть еще больше.

В то же время, прежде чем покупать изделия, нужно все же иметь некоторые предварительные данные по тепловой мощности для каждого вида батарей.

Ориентировочные показатели для различных радиаторов с расстоянием между осями в 50 см:

• секция радиатора из биметалла производит в среднем 0,185 кВт;
• алюминиевые секции генерируют 0,19 кВт;
• чугунные радиаторы выделяют 0,12 кВт тепловой энергии.

И все же, перед тем как рассчитать количество секций батареи, придется выбрать конкретную модель по размеру и мощности, чтобы иметь более точные цифры для биметаллических, чугунных или алюминиевых радиаторов.

Примечательно, что при расчете чугунных радиаторов может быть большой разбег в показателях, поскольку их теплоотдача изменяется в зависимости от толщины стенок. Кроме того, тепловая мощность выше у радиаторов стандартной формы «гармошка» или приближенных к ней. А вот «ретро» обогреватели генерируют намного меньше тепла.

Для обогревателя стандартной формы в СНиПах есть данные для одной секции батареи – на какую площадь она рассчитана:

• биметалл – 1,8 м²;
• алюминий – 1,9-2 м²;
• чугун – 1,4-1,5 м².

Имея такие данные, проблем, как рассчитать радиатор отопления для комнаты, не возникнет. Владея информацией о площади помещения, ее нужно разделить на указанный коэффициент и округлить результат.

Например, для комнаты в 16 м², расчет для различных типов радиаторов будет выглядеть так:

• биметаллический — 16:1,8=8,88 штук, то есть 9 секций;
• алюминий — 16:2=8 штук;
• чугунный — 16:1,4=11,4, после округлений получаем 12 секций.

Напоминаем, что эти данные могут дать лишь примерное представление о количестве секций и размерах затрат на отопление тем или иным типом обогревателя. Более точные цифры можно получить только, выбрав конкретную модель и зная температуру теплоносителя в системе.

Рассчитываем батареи исходя из условий — правильный подбор

Примите к сведению, что производители радиаторов указывают в характеристиках максимально возможные параметры мощности, которые актуальны лишь для самых благоприятных условий. Если же необходимо вычислить тепловую мощность в реальных условиях, потребуется вычислить такой показатель, как температурный напор или «дельту системы». Допустим, если в месте входа температура воды в системе составляет 90 ℃, а на выходе – 70 ℃, и комнату нужно прогревать до 20 ℃, то дельта системы будет 70 ℃.

Если в комнате нужна температура, например в 23 ℃, а теплоноситель не разогревают даже до 70 ℃, потребуется пересчет мощности.

Сначала высчитываем температурный напор, определив среднее значение между входящей и выходящей температурой теплоносителя и отняв от него показатели нагрева комнаты.

Например, на входе теплоноситель нагрет до 70 ℃, а на выходе до 60 ℃, при этом комфортная температура в комнате нужна 23 ℃. Тогда дельта температур будет (70+60):2-23=42 ℃. После этого следует воспользоваться таблицей для переопределения мощности и взять из нее коэффициент, соответствующий дельте. В нашем случае к значению в 42 ℃ привязан коэффициент 0,51.

Итак, если вы приобрели радиатор с заявленной мощностью в 185 Вт, то реальная мощность будет: 185×0,51=94,35 Вт. То есть с учетом настоящих условий мощность радиатора будет почти вдвое меньше заявленной.

В связи с этим, перед тем как выбирать радиатор по площади, стоит выяснить настоящие условия эксплуатации для вашей отопительной системы, чтобы в результате в вашей квартире были созданы комфортные для жизни условия.

Как рассчитать количество секций радиаторов отопления

Тепло и уют в доме — мечта каждого человека. Современные отопительные системы позволяют сохранять оптимальную температуру в любое время года. Но только при грамотном их использовании. Чтобы в вашем жилище климатические условия в холодный период оставались комфортными, перед установкой батарей нужно узнать количество секций радиаторов.

Комфортные условия в холодный период

Выделяют такие методики:

• расчёт по площади помещения;
• расчёт с использованием объёма.

Давайте подробнее разберёмся в каждой из них.

Используем площадь

Данные СНиПа говорят, что в наших погодных условиях нужно примерно 100 Вт тепла на квадратный метр. Берём калькулятор и перемножаем площадь на мощность для 1 м². То есть для постройки размером в 20 м² расчёт будет выглядеть так: Это значит, что общая мощность обогрева должна быть 2000 Вт.

При вычислении мощности таким способом следует понимать, что, сколько ни считай площадь — а греть придётся объём. Такой метод подсчёта может быть корректным для квартир и домов с типичной высотой потолка в 2,7 м. А что же делать, если эта самая высота не соответствует стандартам?

Используем объём

Чтобы найти объём, перемножаем площадь и высоту. После чего снова смотрим в нормативные документы и выясняем, что для кирпичных построек норма составляет 34, а для бетонных — 41 Вт на м³.

Дальнейшие действия аналогичны предыдущему методу расчёта. Только вместо площади подставляем значение объёма. Допустим, что высота у нас 3,2 м. При площади 20 м² — объём такого помещения составит 64 м³ ( ). И если наша комната построена из кирпича, то: Именно эту мощность должен обеспечивать радиатор в постройке с заданными характеристиками.

Расчёт количества секций радиаторов отопления также напрямую зависит от радиатора, который будет установлен и его мощности. Поэтому прежде чем производить расчёт, желательно выяснить какие бывают радиаторы.

Современные радиаторы

Каждый из них имеет свою специфику применения и мощность. Но обо всём по порядку.

Радиаторы из металла

Подразделяются на два вида — трубчатые и панельные. Панельные могут быстро нагреваться, но и охлаждаются тоже быстро. Поэтому нуждаются в постоянном притоке тепла, что делает их применение в автономной системе отопления невыгодным.

Панельные радиаторы из металла

Трубчатые радиаторы разогреваются дольше, соответственно, дольше держат тепло. Это значительно расширяет возможности их использования. Хотя стоит учитывать, что они не подходят для систем с высоким давлением.

Трубчатый радиатор из металла

Мощность одной батареи такого типа колеблется от 670 до 6500 Вт.

Радиаторы из алюминия

Выделяются высокой экономичностью, что делает их довольно популярными.

Радиаторы из алюминия

Одна из основных особенностей — высокая требовательность к качеству теплоносителя. Для систем централизованного отопления это скорее недостаток, а вот для индивидуального — вполне логичное решение при выборе.

Одна секция может обеспечить 190 Вт.

Радиаторы из чугуна

С появлением свежих дизайнерских решений в их исполнении обрели новую актуальность.

Радиаторы из чугуна

Хотя и технические показатели батарей такого типа довольно высокие. Основными их достоинствами считаются надёжность и неприхотливость. При качественной установке могут служить долго и исправно.

Правда, мощность довольно небольшая — одна секция обеспечивает 145 Вт.

Биметаллические радиаторы

Состоят из двух компонентов: внутри — алюминий, снаружи — сталь.

Биметаллические радиаторы

Привлекательная внешность, простота в установке и эксплуатации, а также высокая мощность сделали их лидерами по популярности среди всех типов батарей. Но и у них есть недостаток — используются только при высоком давлении.

Мощность одной секции — 185 Вт.

Алгоритм расчёта

Алгоритм, по которому выполняется расчёт количества секций радиаторов отопления, один. Он предполагает деление общей мощности на мощность секции. Итог желательно округлять в большую сторону, чтобы создать небольшой запас тепла.

Для примера проведём расчёт для комнаты тех же размеров что и раньше.

По площади

При таком подсчёте общая мощность в нашем примере была равна 2000 Вт. Согласно алгоритму её нужно разделить на нормативное количество тепла одной секции — для алюминиевого типа это 190 Вт. Считаем: . Округляем в сторону увеличения и получаем 11 секций.

По объёму

При высоте в 3,20 м необходимая мощность составила 2176 Вт. Считаем: . После округления — 12 секций радиатора.

Такой способ подсчёта избавляет нас от необходимости выяснять, сколько нужно секций радиаторов на 1 м² и даёт возможность провести расчёт сразу для всего помещения.

Важно

Необходимо подчеркнуть, что все данные предоставлены для секций стандартного размера, межосевое расстояние которых составляет 50 см. Оно соответствует расстоянию между центрами отверстий для подачи и вывода теплоносителя.

Три модели радиатора с межосевым расстоянием 50 см

Если межосевое расстояние батареи отличается от стандарта — придётся провести коррекцию расчёта. Для этого нужно определить коэффициент соотношения между двумя размерами радиаторов — фактическим и стандартным. А потом применить его к результату.

Возвращаемся к нашему примеру. Мы установили, что для комнаты площадью 20 м² с обычной высотой необходимо 11 алюминиевых секций со стандартным расстоянием. Давайте пересчитаем их количество для расстояния 40 см. Первым делом находим коэффициент: . А после корректируем результат: . Округлённый результат — 14.

Как видим, чем меньшей будет площадь батарей — тем больше их понадобится. И это не единственный фактор, который требует доводки результатов. Существуют и другие нюансы, влияющие на расчёт секций. Действуют они все по-разному, но тем не менее требуют внесения поправок в базовые вычисления. Коррекция по любому из них проводится путём умножения изначального результата на необходимый коэффициент.

Поправка на стены

В этом вопросе важную роль играет количество стен, которые непосредственно выходят на улицу, тем самым увеличивая теплопотерю. Для комнат с одной внешней стеной коэффициент будет 1,1, с двумя — 1,2, с тремя — 1,3.

Также вносит свои коррективы толщина и качество наружных стен. При плохом утеплении или вообще без него коэффициент 1,27.

Поправка на окна

Именно на них приходится 15–35% от общих теплопотерь. Для окон тоже используют два коэффициента — на размер, и на качество. Размер окна в этом случае приводится в виде соотношения между площадями окна и комнаты:

• 10% — 0,8;
• 20% — 0,9;
• 30% — 1,0;
• 40% — 1,1;
• 50% — 1,2.

Поправка на крышу и подвал

Важным фактором считается температура в помещении, которое располагается над вами. Для жилой комнаты уточняющий коэффициент составляет 0,7. Тёплый чердак даёт значение 0,9, а не отапливаемый — 1.

В частном доме коэффициент уточнения будет равен 1,5, все результаты увеличатся на 50%.

Поправка на расположение

От места, где будет установлена батарея, тоже зависит качество её работы. Например, защитный экран может забрать от 7 до 25% мощности. Установка в нише снижает продуктивность на 7%, подоконник — на 3–5%.

Особенности температурных режимов

Отдельно стоит обратить внимание на разные температурные режимы отопительных систем. Паспортные данные приводятся для режима, предполагающего температуру 90/70 при подаче и обратке соответственно. Расчётная температура воздуха в комнате — 20 °C.

Но, сейчас такой режим практически не используется. Гораздо чаще можно встретить показатели 75/65/20 или 55/45/20. Поэтому необходимо будет выяснить, какой режим используется у вас, и пересчитать показатели под него.

Сам по себе расчёт количества секций радиаторов отопления довольно простой. Но количество корректировок может немного испугать или как минимум озадачить. В таком случае можно использовать онлайн-калькуляторы, расположенные ниже. В него достаточно внести все исходные данные, и на выходе вы получите искомое количество секций. И помните, любые сложности при подсчётах с лихвой окупятся комфортным теплом в вашем доме.

Калькулятор количества секций радиаторов

Калькулятор отопления частного дома

Видео о том, как рассчитать количество секций радиатора:

Оцените статью:

(0 голосов, среднее: 0 из 5)

Поделитесь с друзьями!

способы и схемы, что влияет на теплопотери

Для расчёта количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Способы расчёта радиаторов отопления

Сделать расчёт радиаторов можно двумя способами: по площади или объёму помещения

Методы расчёта есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т. п.). Есть более сложный расчёт по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть ещё один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем ещё хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т. д. Так что заодно можно выправить положение.

По площади

Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:

• для средней климатической полосы на отопление 1 кв. м жилого помещения требуется 60-100 Вт;
• для областей выше 60ºC требуется 150-200 Вт.

Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находится в средней климатической полосе, для отопления площади 16 кв. м, потребуется 1 600 Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100 Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60 Вт.

Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключён к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?».

Рассчитав потребность помещения в тепле, можем узнать, сколько потребуется секций. Каждый из отопительных приборов выделять может определённое количество тепла, которое указывается в паспорте. Берут найденную потребность в тепле и делят на мощность радиатора. Результат — необходимое количество секций, для восполнения потерь.

Посчитаем количество радиаторов для того же помещения. Мы определили, что требуется выделить 1 600 Вт. Пусть мощность одной секции 170 Вт. Получается 1 600/170=9,411 шт. Округлять можно в большую или меньшую сторону на ваше усмотрение. В меньшую можно округлить, например, в кухне — там хватает дополнительных источников тепла, а в большую — лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

Система проста, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, материал стен, окна, утепление и ещё ряд факторов не учитывается. Так что расчёт количества секций радиаторов отопления по СНиП — ориентировочный. Для точного результата нужно внести корректировки.

По объёму помещения

При таком расчёте учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объём помещения, а затем по нормам узнаём, сколько нужно тепла на его обогрев:

• в панельном доме на обогрев кубометра воздуха требуется 41 Вт;
• в кирпичном доме на 1 куб. м — 34 Вт.

Обогревать нужно весь объем воздуха в помещении потому правильнее считать количество радиаторов по объёму.

Рассчитаем все для того же помещения площадью 16 кв. м и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7 м. Объём: 16*2,7=43,2 куб. м.

Дальше посчитаем для вариантов в панельном и кирпичном доме:

• В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2 куб м*41В=1 771,2 Вт. Если брать все те же секции мощностью 170 Вт, получаем: 1 771 Вт/170 Вт=10,418 шт. (11 шт.).
• В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2 куб. м*34 Вт=1 468,8 Вт. Считаем радиаторы: 1 468,8 Вт/170 Вт=8,64 шт. (9 шт.).

Как видно, разница получается довольно большая: 11 и 9 шт. Причём при расчёте по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10 шт.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчёт нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего сделаны стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т. п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Как количество секций зависит от величины потерь тепла

Теплопотери зависят от нескольких факторов: размещения окон, стен

Окна

На окна приходится от 15 до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

Соотношение площади окна к площади пола:

• 10% — 0,8;
• 20% — 0,9;
• 30% — 1,0;
• 40% — 1,1;
• 50% — 1,2;

Остекление:

• трёхмерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85;
• обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0;
• обычные двойные рамы — 1,27.

Стены и кровля

Для учёта потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

Степень теплоизоляции:

• кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0;
• недостаточная (отсутствует) — 1,27;
• хорошая — 0,8;

Наличие наружных стен

• внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0;
• одна — 1,1;
• две — 1,2;
• три — 1,3.

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т. п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Если расчёт проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7 м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7 м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0 м. Получаем: 3,0 м/2,7 м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для этого помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

• 10ºC и выше — 0,7;
• 15ºC — 0,9;
• 20ºC — 1,1;
• 25ºC — 1,3;
• 30ºC — 1,5 .

Учитывая все требуемые корректировки, получаяте более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учётом параметров помещений. Но это ещё не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть ещё технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Расчёт разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50 см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчётом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1 л/минуту примерно равен мощности в 1 кВт (1 000 Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя. Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчёт секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя. Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчёта количества секций биметаллических радиаторов от расчёта алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

Чтобы считать было проще, есть усреднённые данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50 см приняты такие значения мощностей:

• алюминиевые — 190 Вт;
• биметаллические — 185 Вт;
• чугунные — 145 Вт.

Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведём самый простой расчёт секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50 см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8 кв. м площади. Тогда на помещение 16 кв. м нужно: 16 кв. м/1,8 кв. м=8,88 шт. Округляем — нужны 9 секций.

Аналогично считаем чугунные или стальные баратареи. Нужны только нормы:

• биметаллический радиатор — 1,8 кв. м;
• алюминиевый — 1,9-2,0 кв. м;
• чугунный — 1,4-1,5 кв. м.

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50 см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60 до 20 см и даже ещё ниже. Модели 20 см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придётся вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

Расчёт чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объёму помещения. Для наглядности сделаем расчёт алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16 кв. м. Считаем количество секций стандартного размера: 16 кв. м/2 кв. м=8 шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40 см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50/40 см=1,25. И теперь корректируем количество: 8 шт.*1,25=10 шт.

Корректировка в зависимости от режима отопительной системы

Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90ºC, в обратке — 70ºC (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20ºC. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчёт откорректировать.

Для учёта режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора. Чтобы было понятнее произведём расчёт чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50 см). Помещение то же: 16 кв. м. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5 кв. м. Потому нам потребуется 16 кв. м/1,5 кв. м=10,6 шт. Округляем — 11 шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдём температурный напор для каждой из систем:

• высокотемпературная 90/70/20 — (90+70)/2-20=60ºC;
• низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30ºC.

То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16 кв. м требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.

При таком расчёте можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20ºC а, например, 25ºC просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент. Сделаем расчёт все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55ºC. Теперь находим соотношение 60/55ºC=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25ºC нужно 11 шт*1,1=12,1 шт.

Зависимость мощности батарей от подключения и места расположения

 

Кроме всех описанных выше параметров, теплоотдача радиатора изменяется в зависимости от типа подключения. Оптимальным считается диагональное подключение с подачей сверху, в таком случае потерь тепловой мощности нет. Самые большие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные — средние по эффективности. Приблизительно величины потерь в процентах указаны на рисунке.

Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.

Для однотрубных систем

Есть ещё один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления, когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

Поясним на примере: на схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остаётся по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8 шт., будет на 20% больше — 9 или 10 шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую. Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую.

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции. Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают  радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчёт количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Расчет количества секций радиаторов отопления

Скорее всего Вы уже решили для себя Какие радиаторы отопления лучше, но необходим расчет количества секций. Как его выполнить безошибочно и точно, учесть все погрешности и теплопотери?

Существует несколько вариантов расчета:

• по площади помещения

• и полный расчет включающий все факторы.

Рассмотрим каждый из них

Расчет количества секций радиаторов отопления по объему

Чаще всего используется значение, рекомендованное СНиП, для домов панельного типа на 1 куб.метр объема требуется 41 Вт тепловой мощности.

Если у Вас квартира в современном доме, со стеклопакетами, утепленными наружными стенами и откосами из гипсокартона, то для расчета уже используется значение тепловой мощности 34вт на 1куб.метр объема.

Пример расчета количества секций:

Комната 4*5м, высота потолка 2,65м

Получаем 4*5*2,65=53 куб.м Объем комнаты и умножаем на 41вт. Итого, требуемая тепловая мощность для обогрева: 2173Вт.

Исходя из полученных данных, не трудно рассчитать количество секций радиаторов. Для этого необходимо знать теплоотдачу одной секции, выбранного Вами радиатора.

Допустим:
Чугунный МС-140, одна секция 140Вт
Global 500,170Вт
Sira RS, 190Вт

Тут следует заметить, что производитель или продавец, часто указывает завышенную теплоотдачу, рассчитанную при повышенной температуре теплоносителя в системе. Поэтому ориентируйтесь на меньшее значение, указанное в паспорте на изделие.

Продолжим расчет: 2173 Вт делим на теплоотдачу одной секции 170Вт, получаем 2173Вт/170Вт=12,78 секций. Округляем в сторону целого числа, и получаем 12 или 14 секций.

Некоторые продавцы предлагают услугу по сборке радиаторов с необходимым числом секций, то есть 13. Но это уже будет не заводская сборка.

Этот метод, как и следующий является приблизительным.

Расчет количества секций радиаторов отопления по площади помещения

Является актуальным для высоты потолков помещения 2,45-2,6 метра. Принимается равным, что для обогрева 1кв.метра площади достаточно 100Вт.

То есть для комнаты 18 кв.метров, требуется 18кв.м*100Вт=1800Вт тепловой мощности.

Делим на теплоотдачу одной секции: 1800Вт/170Вт=10,59, то есть 11 секций.

В какую сторону лучше округлить результаты расчетов?

Комната угловая или с балконом, то к расчетам добавляем 20%
Если батарея будет устанавливаться за экраном или в нишу, то потери тепла могут достигать 15-20%

Но в то же время, для кухни, можно смело округлить в меньшую сторону, до 10 секций.
Кроме того, на кухне, очень часто монтируется электрический теплый пол. А это минимум 120 Вт тепловой помощи с одного квадратного метра.

Точный расчет количества секций радиаторов

Определяем требуемую тепловую мощность радиатора по формуле

Qт= 100ватт/м2 х S(помещения)м2 х q1 х q2 х q3 х q4 х q5 х q6 х q7

Где учитываются следующие коэффициенты:

Вид остекления (q1)

• Тройной стеклопакет q1=0,85

• Двойной стеклопакет q1=1,0

• Обычное(двойное) остекленение q1=1,27

Теплоизоляция стен (q2)

• Качественная современная изоляция q2=0,85

• Кирпич (в 2 кирпича) или утеплитель q3= 1,0

• Плохая изоляция q3=1,27

Отношение площади окон к площади пола в помещении (q3)

Минимальная температура  снаружи помещения (q4)

Количество наружных стен (q5)

• Одна (обычно) q5=1,1

• Две (угловая квартира) q5=1,2

Тип помещения над расчетным (q6)

• Обогреваемое помещение q6=0,8

• Отапливаемый чердак q6=0,9

• Холодный чердак q6=1,0

Высота потолков (q7)

Пример расчета:

100 вт/м2*18м2*0,85 (тройной стеклопакет)*1 (кирпич)*0,8
(2,1 м2 окно/18м2*100%=12%)*1,5(-35)*
1,1(одна наружная)*0,8(обогреваемое,квартира)*1(2,7м)=1616Вт

Плохая теплоизоляция стен увеличит это значение до 2052 Вт!

количество секций радиатора отопления: 1616Вт/170Вт=9,51 (10 секций)

Мы рассмотрели 3 варианта расчета требуемой тепловой мощности и на основании этого получили возможность расчета необходимого количества секций радиаторов отопления. Но тут следует отметить, что для того чтобы радиатор выдал паспортную мощность его следует правильно установить. Как это сделать правильно или проконтролировать не всегда грамотных работников ЖЭКа, читайте в следующих статьях на официальном сайте Школы ремонта Remontofil

Как рассчитать скорость разряда батареи

Обновлено 28 декабря 2020 г.

Автором S. Hussain Ather

Знание того, сколько времени должна хватить батарея, поможет сэкономить деньги и энергию. Скорость разряда влияет на срок службы батареи. Технические характеристики и особенности того, как электрические цепи с аккумуляторными источниками пропускают ток, являются основой для создания электроники и оборудования, связанного с электроникой. Скорость, с которой заряд проходит через цепь, зависит от того, как быстро источник батареи может передавать ток через нее, в зависимости от скорости разряда.k

, где H — номинальное время разряда в часах, C — номинальная мощность разряда в ампер-часах (также называемая рейтингом AH в ампер-часах), I — ток разряда в амперах, k — постоянная Пойкерта без размеров, а t — фактическое время разряда.

Номинальное время разряда батареи — это то, что производители батарей называют временем разряда батареи. Это число обычно указывается вместе с количеством часов, в которые рассчитывалась ставка.

Константа Пойкерта обычно находится в диапазоне от 1,1 до 1,3. Для батарей с абсорбирующим стеклянным матом (AGM) это число обычно находится в диапазоне от 1,05 до 1,15. Он может варьироваться от 1,1 до 1,25 для гелевых аккумуляторов и обычно от 1,2 до 1,6 для залитых аккумуляторов. На BatteryStuff.com есть калькулятор для определения постоянной Пейкерта. Если вы не хотите его использовать, вы можете оценить константу Пойкерта на основе конструкции вашей батареи.

Чтобы использовать калькулятор, вам необходимо знать рейтинг AH для батареи, а также время в часах, в которое было взято значение AH.Вам понадобится два набора этих двух рейтингов. Калькулятор также учитывает экстремальные температуры, при которых работает аккумулятор, и возраст аккумулятора. Затем онлайн-калькулятор рассчитает постоянную Пейкерта на основе этих значений. {k-1}

^{, чтобы получить продукт Это как текущее время, умноженное на время, или скорость разряда.Это новый рейтинг AH, который вы можете рассчитать.}

Общие сведения о емкости аккумулятора

Скорость разряда дает вам отправную точку для определения емкости аккумулятора, необходимой для работы различных электрических устройств. Продукт It — это заряд Q, в кулонах, выделяемый аккумулятором. Инженеры обычно предпочитают использовать ампер-часы для измерения скорости разряда, используя время t в часах и ток I в амперах.

Исходя из этого, вы можете понять емкость аккумулятора, используя такие величины, как ватт-часы (Втч), которые измеряют емкость аккумулятора или энергию разряда в ваттах, единицах мощности. Инженеры используют график Рагона для оценки емкости никелевых и литиевых батарей в ватт-часах. Графики Рагона показывают, как мощность разряда (в ваттах) падает с увеличением энергии разряда (Втч). Графики показывают эту обратную зависимость между двумя переменными.

Эти графики позволяют использовать химический состав батареи для измерения мощности и скорости разряда различных типов батарей, включая фосфат лития-железа (LFP), оксид лития-магнана (LMO) и никель-марганец-кобальт (NMC).

Уравнение кривой разряда батареи

Уравнение кривой разряда батареи, лежащее в основе этих графиков, позволяет определить время работы батареи, найдя обратный наклон линии. Это работает, потому что единицы ватт-часа, разделенные на ватт, дают вам часы работы. Представив эти концепции в форме уравнения, вы можете записать E = C x V _avg для энергии E в ватт-часах, емкости в ампер-часах C и V _avg среднее напряжение разряда.

Ватт-часов обеспечивает удобный способ преобразования энергии разряда в другие формы энергии, потому что умножение ватт-часов на 3600 для получения ватт-секунд дает энергию в джоулях. Джоули часто используются в других областях физики и химии, таких как тепловая энергия и тепло для термодинамики или энергия света в лазерной физике.

Наряду со скоростью разряда полезны несколько других измерений. Инженеры также измеряют мощность в единицах C , что представляет собой емкость в ампер-часах, деленную точно на один час.Вы также можете напрямую преобразовать ватты в амперы, зная, что P = I x V для мощности P в ваттах, тока I в амперах и напряжения В в вольтах для батареи. .

Например, батарея на 4 В с номиналом 2 ампер-часа имеет емкость 2 Вт-ч в ватт-часах. Это измерение означает, что вы можете потреблять ток при 2 ампера в течение одного часа или вы можете потреблять ток при одном усилителе в течение двух часов. Соотношение между током и временем зависит друг от друга, что определяется номиналом ампер-часов.

Калькулятор разряда батареи

Использование калькулятора разряда батареи может дать вам более глубокое понимание того, как различные материалы батареи влияют на скорость разряда. Углеродно-цинковые, щелочные и свинцово-кислотные батареи обычно снижают эффективность, если они разряжаются слишком быстро. Расчет скорости разряда позволяет вам это количественно оценить.

Разряд батареи предоставляет вам методы расчета других значений, таких как емкость и константа скорости разряда.Для данного заряда, выделяемого батареей, емкость батареи (не путать с емкостью, как обсуждалось ранее) C задается как C = Q / V для данного напряжения V . Емкость, измеряемая в фарадах, измеряет способность аккумулятора накапливать заряд .

Конденсатор, включенный последовательно с резистором, позволяет рассчитать произведение емкости и сопротивления цепи, которое дает постоянную времени τ как τ = RC.Постоянная времени в этой схеме показывает время, которое требуется конденсатору, чтобы потреблять около 46,8% своего заряда при разрядке через цепь. Постоянная времени также является реакцией схемы на постоянное входное напряжение, поэтому инженеры часто используют постоянную времени в качестве частоты среза для схемы

Приложения для зарядки и разрядки конденсаторов

Когда конденсатор или батарея заряжается или разряжается, вы можете многие приложения в электротехнике.Лампы-вспышки или лампы-вспышки излучают интенсивные вспышки белого света в течение коротких периодов времени от поляризованного электролитического конденсатора. Это конденсаторы с положительно заряженным анодом, который окисляется, образуя металлический изолятор как средство хранения и производства заряда.

Свет лампы исходит от электродов лампы, подключенных к конденсатору с большим напряжением, поэтому их можно использовать для фотосъемки со вспышкой в ​​фотоаппаратах. Обычно они состоят из повышающего трансформатора и выпрямителя.Газ в этих лампах сопротивляется электричеству, поэтому лампа не будет проводить электричество, пока не разрядится конденсатор.

Помимо простых батарей, скорость разряда находит применение в конденсаторах стабилизаторов питания. Эти кондиционеры защищают электронику от скачков напряжения и тока, устраняя электромагнитные помехи (EMI) и радиочастотные помехи (RFI). Они делают это через систему резистора и конденсатора, в которой скорость зарядки и разрядки конденсатора предотвращает скачки напряжения.

Емкость аккумулятора — обзор

20.2.3 Емкость аккумулятора

Емкость аккумулятора соответствует количеству электрического заряда, который может быть накоплен во время зарядки, сохранен во время пребывания в разомкнутой цепи и высвобожден во время разрядки в реверсивном устройстве. манера. Это достигается интегрированием тока разряда, начиная с полностью заряженной батареи и заканчивая процесс разряда при определенном пороге напряжения, часто обозначаемом как напряжение отсечки или U _{cut_off} , достигнутом в момент t _{cut_off} .В этом случае она обозначается как разрядная емкость или C _d , а в случае электрохимии свинцово-кислотных аккумуляторов она может быть выражена как

(20,5) Cd = ∫0tcut_offIdt = −2FMPbO2 (mPbO2initial − mPbO2cut_off ) = — 2FMPb (mPbinitial − mPbcut_off)

Уравнение (20.5) показывает, что емкость батареи пропорциональна количеству активных материалов, которые могут быть преобразованы электрохимически, пока напряжение батареи не достигнет порогового значения напряжения U _{cut_off} .Знак разрядной емкости отрицательный; однако на практике его значение рассматривается как модуль. Когда батарея разряжается постоянным током, ее емкость определяется по формуле: C _d = I · t _d , где t _d — продолжительность разряда. Когда последнее выражается в часах, типичной единицей измерения емкости аккумулятора является ампер-час.

Разрядная емкость новой батареи (т. Е. До заметного начала деградации батареи) является функцией температуры и профиля тока разряда.Основным этапом разработки каждого алгоритма управления батареями является оценка зависимости разрядной емкости от тока и температуры. Обычно это делается путем подвергания одной или нескольких идентичных батарей или элементов нескольких циклов заряда / разряда при постоянной температуре с использованием гальваностатического разряда с разными токами разряда и фиксированным режимом полной перезарядки. Процедура повторяется при нескольких разных температурах. При разработке такого плана экспериментов следует учитывать типичную скорость разрушения батареи при циклическом включении.Для аккумуляторов, скорость старения которых в режиме глубокого цикла высока (например, свинцово-кислотные аккумуляторы с тонкими пластинами и решетками, не содержащими сурьмы), количество таких глубоких циклов определения характеристик должно быть меньше, а количество экспериментальных точек на батарею должно быть ограничено. можно было бы компенсировать испытанием большего количества батарей.

Зависимость разрядной емкости от тока разряда часто соответствует уравнению Пейкерта [2]:

(20.6a) Cd = K · I1 − n

, где K и n — эмпирические константы.Коэффициент n сильно зависит от конструкции электродов. Например, свинцово-кислотные батареи с толстыми пластинами имеют значение n в диапазоне 1,4 [3], а для конструкций с более тонкими пластинами n находится в диапазоне 1,20–1,25 [4]. Для таких технологий, как литий-ионные батареи, где пластины очень тонкие (в диапазоне 0,2–0,3 мм), значение n близко к 1 [5]. В этом случае уравнение Пойкерта и соответствующие экспериментальные данные могут быть представлены с использованием продолжительности разряда t _d вместо емкости:

(20.6b) td = K · I − n

Когда экспериментальные данные t _d (I) построены в двойных логарифмических координатах, уравнение (20.6b) преобразуется в прямую линию с наклоном, равным к коэффициенту n . Уравнение Пейкерта демонстрирует одну и ту же тенденцию почти для всех типов первичных и аккумуляторных батарей — чем выше ток разряда, тем меньше емкость. Последнее с электрохимической точки зрения соответствует меньшему количеству активных материалов, превращающихся в продукты разряда.В технологии аккумуляторов степень этого преобразования обозначается как «использование активных материалов». Снижение использования активных материалов при высоких токах разряда очень часто можно приписать эффектам диффузии. Например, в случае разряда свинцово-кислотной батареи (уравнения (20.1a) и (20.1b)) серная кислота, необходимая для преобразования PbO ₂ и Pb в PbSO ₄ , должна диффундировать из объема электролита. к геометрической поверхности электрода, а затем внутрь его пористого объема.При высоких токах разряда электролит из объема элемента, расположенного между пластинами батареи, не успевает диффундировать внутри объема пластин, где он быстро истощается из-за электрохимических реакций. Это приводит к развитию локальных градиентов концентрации и появлению диффузной поляризации [6]. Последнее вызывает быстрое снижение напряжения разряда ячейки. По логике вещей, мы можем достичь большей емкости при более высоких токах только в аккумуляторных технологиях, использующих конструкции ячеек с более тонкими пластинами, где диффузия происходит быстрее.

Уравнение Пейкерта имеет различный диапазон применимости для каждой аккумуляторной технологии — для очень высокого и очень низкого тока разряда оно больше не действует. Следует отметить, что точный алгоритм BMS также должен полагаться на набор параметров n и K , измеренных для конкретного типа батареи, используемой в энергетической системе, т. Е. Пара «батарея плюс BMS» ведет себя как ключ и замочная скважина.

Уравнение (20.6b) можно использовать для объяснения терминов «номинальная емкость» и «номинальный ток», которые часто используются в аккумуляторной практике.Здесь «номинальный» соответствует выбору тока, соответствующего заданной продолжительности разряда (или желаемой автономности), или наоборот — как долго мы будем работать от батареи при приложенном токе разряда. Таким образом, ток, соответствующий 20-часовому разряду, обозначается как 20-часовой номинальный ток или I ₂₀ (или I _20h ). Когда последнее умножается на 20 часов, произведение обозначается как 20-часовая номинальная производительность C ₂₀ (C _20h ).

Еще один термин, связанный с емкостью батареи, — это «номинальная емкость» (или емкость, указанная на паспортной табличке), обозначенная как C _n . Определение C _n часто связано с определенным приложением или стандартом тестирования батарей. Например, номинальная емкость свинцово-кислотных аккумуляторов для запуска, освещения и зажигания обычно совпадает с 20-часовой номинальной емкостью C _20h . Номинальная емкость может использоваться для выражения плотности тока заряда и разряда в виде рейтинга C, представленного как отношение между номинальной емкостью и « целевой » длительностью разряда или заряда (последняя отличается от реальной продолжительности заряда или продолжительности заряда). увольнять).Таким образом, для тока, предназначенного для зарядки или разрядки аккумулятора в течение 10 часов, плотность тока выражается как C _n /10 час. Более высокие токи, такие как C _n /1 ч, обозначаются как 1 C, C _n /30 мин как 2 C, C _n /15 мин как 4 C и т. Д. позволяет применять одинаковые условия тестирования к батареям разного размера и надежно сравнивать полученные результаты. Удобство такого подхода связано с большой разницей между возможностями тестирования аккумуляторов в лаборатории, которая занимается разработкой BMS, и фактическими размерами установки для аккумулирования энергии.Обычно стенды для проверки аккумуляторных батарей предназначены для проверки ячеек в диапазоне напряжений 0–5 В и тока ± 5–50 А (чем выше ток, тем дороже оборудование). Во многих реальных аккумуляторных установках для хранения возобновляемой энергии и поддержки сети типичный диапазон постоянного напряжения составляет 400 В, а токи могут достигать 500–1000 А в случае, когда используются огромные аккумуляторные элементы, что свидетельствует о том, что BMS фактически экстраполирует лабораторные характеристики элементов и батарей меньшего размера, чтобы контролировать и прогнозировать работу крупногабаритных аккумуляторов энергии.

Что такое рейтинг C батареи и как рассчитать коэффициент C

Скорость заряда и разряда батареи контролируется параметром C Rates. Рейтинг батареи C — это измерение тока, при котором батарея заряжается и разряжается. Емкость аккумулятора обычно рассчитывается и обозначается как 1С (ток 1С), это означает, что полностью заряженный аккумулятор емкостью 10 Ач должен обеспечивать 10 А в течение одного часа. Та же самая батарея на 10 Ач разряжается с рейтингом C 0.5C выдает 5 ампер в течение двух часов, а при разряде со скоростью 2C — 20 ампер в течение 30 минут. Рейтинг батареи C важно знать, так как для большинства батарей доступная накопленная энергия зависит от скорости токов заряда и разряда.

ТАБЛИЦА ЗАРЯДА БАТАРЕИ

В приведенной ниже таблице показаны различные номиналы аккумуляторов с указанием времени их обслуживания. Важно знать, что даже несмотря на то, что при разряде батареи при разных скоростях C должны использоваться те же расчеты, что и идентичное количество энергии, в действительности, вероятно, будут некоторые внутренние потери энергии.При более высоких скоростях C некоторая часть энергии может быть потеряна и превращена в тепло, что может привести к снижению мощности на 5% или более.

Чтобы получить достаточно хорошие показания емкости, производители обычно оценивают щелочные и свинцово-кислотные батареи как очень низкие 0,05 ° C, или 20-часовой разряд. Даже при такой низкой скорости разряда свинцово-кислотная батарея редко достигает 100-процентной емкости, так как батареи имеют переоцененные характеристики. Производители предоставляют компенсацию мощности для корректировки несоответствий, если она разряжается с более высокой скоростью, чем указано.

КАК РАССЧИТАТЬ НОМЕР АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Рейтинг C батареи определяется временем, в течение которого она заряжается или разряжается. Вы можете увеличить или уменьшить показатель C Rate, и в результате это повлияет на время, необходимое для зарядки или разрядки аккумулятора. Время заряда или разряда C Rate изменяется в зависимости от номинала. 1С равен 60 минутам, 0,5С — 120 минутам, а рейтинг 2С равен 30 минутам.

Формула проста.

 t = Время
Cr = C Скорость

t = 1 / Cr (для просмотра в часах)
t = 60 минут / Cr (для просмотра в минутах) 

0.Пример ставки 5C

• 2300 мАч Аккумулятор
• 2300 мАч / 1000 = 2.3A
• 0.5C x 2.3A = 1.15A доступно
• 1 / 0.5C = 2 часа
• 60 / 0.5C = 120 минут

Пример скорости 2C

• 2300 мАч Аккумулятор
• 2300 мАч / 1000 = 2.3A
• 2C x 2.3A = 4.6A доступно
• 1 / 2C = 0,5 часа
• 60 / 2C = 30 минут

30C Пример скорости

• 2300mAh Аккумулятор
• 2300mAh / 1000 = 2.3A
• 30C x 2,3A = 69A доступно
• 60 / 30C = 2 минуты

Вы можете увидеть пример скорости 30C в таблице данных для силового элемента Power Sonic 26650 LiFePO4

Вы можете использовать приведенную ниже формулу для расчета выходного тока, мощности и энергии батареи на основе ее класса C.

 Er = Номинальная энергия (Ач)
Cr = C Скорость
I = ток заряда или разряда (амперы)

I = Cr * Er
Cr = I / Er 

КАК УЗНАТЬ РЕЙТИНГ АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕИ

Аккумуляторы меньшего размера обычно имеют рейтинг 1С, который также известен как один час.Например, если ваша батарея имеет маркировку 3000 мАч при одночасовом расходе, то рейтинг 1С составляет 3000 мАч. Обычно вы можете найти показатель C вашей батареи на этикетке и в паспорте батареи. Батареи разного химического состава иногда показывают разную скорость разряда, например свинцово-кислотные батареи обычно рассчитаны на очень низкую скорость разряда, часто 0,05 ° C, или 20-часовую скорость. Химический состав и конструкция вашей батареи будут определять максимальную скорость разряда вашей батареи, например, литиевые батареи могут выдерживать гораздо более высокие скорости разряда, чем другие химические вещества, такие как щелочные.Если вы не можете найти номинал батареи C на этикетке или в техническом паспорте, мы рекомендуем обратиться напрямую к производителю батареи.

Емкость литиевой батареи по сравнению со свинцово-кислотной при различных токах разряда

ПРИЛОЖЕНИЯ, ТРЕБУЮЩИЕ ВЫСОКИХ СТАВКОВ С

На рынке появляется все больше приложений и устройств, для которых требуется аккумулятор с высокой скоростью разряда. К ним относятся промышленные и потребительские приложения, такие как радиоуправляемые модели, дроны, робототехника и пусковые устройства транспортных средств. Все эти приложения требуют мощного всплеска энергии за короткий промежуток времени.

Большинству пусковых устройств может потребоваться разряд до 35 ° C, а в радиоуправляемой промышленности используются батареи с высокой скоростью разряда до 50 ° C! На рынке есть некоторые батареи, которые требуют еще более высоких показателей C, основанных на максимальной скорости импульсного разряда, при которой батарея полностью разряжается всего за несколько секунд. Однако большинству приложений не требуются такие высокие ставки C.

Если вам нужна помощь в поиске батареи, подходящей для вашего приложения, свяжитесь с одним из инженеров Power Sonic.

Выбор и зарядка литиевых батарей для жилых автофургонов

Категории: Блог, Литий

Если вы владелец дома на колесах или надеетесь им вскоре стать, вам хорошо известны различные размеры и варианты транспортных средств для отдыха, доступных на…

Прочитайте больше…

Что такое сульфатированная батарея и как ее предотвратить?

Категории: Блог, Аккумуляторы

Сульфатирование — это образование или накопление кристаллов сульфата свинца на поверхности и в порах активного материала батарей »l…

Прочитайте больше…

Глоссарий терминов по аккумуляторам

Категории: Блог, Аккумуляторы

Этот глоссарий технических терминов разработан, чтобы помочь вам понять часто используемые термины в индустрии аккумуляторных батарей.Активный материал T…

Прочитайте больше…

Размер батареи

В этой статье дается введение в метод IEEE 485 для выбора и расчета емкости батареи.

Определения

• рабочий цикл батареи — нагрузка (включая продолжительность), которую батарея должна обеспечивать
• размер ячейки — номинальная емкость батареи
• выравнивающий заряд — длительная зарядка с большей скоростью чем нормальное напряжение холостого хода
• полностью плавающий режим — работа с батареями и нагрузкой, подключенными параллельно
• период — время, в течение которого нагрузка, как ожидается, будет постоянной при расчетах размеров
• номинальная емкость — емкость аккумуляторного элемента (обычно для заданной скорости разряда и конечного напряжения ячейки)
• свинцово-кислотная ячейка с клапаном (VRLA) — герметичная свинцово-кислотная ячейка (за исключением клапана, который открывается, когда внутреннее давление превышает внешнее давление )
• батарея вентилируемая — батарея, в которой продукты электролиза и испарения могут свободно выходить в атмосферу

Выбор батареи

Выбор физических [[батарей | батарей]] (элементов) зависит от нескольких факторов:

• Тип батареи (герметичный, вентилируемый, свинцово-кислотный , NiCad и др.)
• ожидаемый срок службы аккумулятора
• использование аккумулятора (количество циклов заряда / разряда)
• размеры и вес аккумулятора
• конструкционные материалы
• разъемы и клеммы
• окружающая среда и условия
• требования к техническому обслуживанию
• сейсмические характеристики

Ампер-час и Вт / элемент

Емкость Ач или Ампер-час — это ток, который батарея может обеспечить в течение определенного периода времени.Например, 100 Ач при напряжении C10 до конца разряда 1,75 В / элемент означает, что батарея может обеспечивать 10 А в течение 10 часов до напряжения конца разряда 1,75 В на элемент.

Различные производители аккумуляторов будут использовать разные скорости Cxx в зависимости от рынка или области применения, на которую рассчитаны их аккумуляторы. Обычно используются ставки C3, C5, C8, C10 и C20. В связи с этим это важно при сравнении аккумуляторов разных производителей.

Ач используется для определения размеров батарей на основе методов постоянного [[электрического тока | тока]] и ватт / элемент на основе методов постоянной [[Электрическая мощность | мощность]].

Свинцово-кислотные батареи IEEE 485 для стационарных применений

В этом стандарте подробно описаны методы определения нагрузок постоянного тока и определения размеров свинцово-кислотных аккумуляторов для питания этих нагрузок в полностью плавающем режиме. Ниже приводится краткое описание метода, представленного в стандарте. Полное и точное описание см. В полном стандарте.

Определение нагрузки

Нагрузки классифицируются как:

• непрерывные — нагрузки постоянно присутствуют
• непостоянные — нагрузки продолжаются определенный период
• кратковременные — нагрузки продолжительностью менее 1 минуты

Типичные нагрузки

Непрерывный	Непрерывный	Мгновенный
Освещение Двигатели непрерывного действия Преобразователи Световые индикаторы ИБП Системы управления	Аварийные двигатели Системы противопожарной защиты 904 145 мин.	Работа распределительного устройства Работа клапана (<1 мин) Работа разъединителя Миграция генераторов в полевых условиях Пусковые токи двигателя Пусковые токи

Примечание. Обычно при расчетах размера батареи предполагается, что мгновенные нагрузки сохраняются в течение 1 минуты.

Диаграмма рабочего цикла

Стандарт рекомендует рисовать рабочий цикл с указанием ожидаемых нагрузок (в [[амперах]] или мощности) для требуемой продолжительности времени резервного питания от батареи.

IEEE 485 Std. Рекомендуемая практика определения размеров свинцово-кислотных аккумуляторов для стационарных применений — типичный рабочий цикл

Соображения

• нагрузки и время, когда они известны, должны быть показаны
• случайные нагрузки должны быть показаны в наиболее критические моменты времени

Расчет размера батареи

Количество ячеек и напряжение ячеек — количество ячеек оценивается на основе максимального напряжения батареи и напряжения плавающего заряда:

Минимальное напряжение батареи — это минимальное напряжение системы (включая падение напряжения на кабелях).При минимальном напряжении ячейки минимальное напряжение ячейки определяется по формуле:

Температурная коррекция — при понижении температуры емкость ячейки уменьшается (и, наоборот, по мере увеличения температуры). Производители указывают емкость ячейки при данной температуре, и для других температур следует использовать соответствующие поправочные коэффициенты.

Фактор старения — производительность батареи относительно стабильна на протяжении всего срока службы, быстро снижаясь к концу.Чтобы батарея могла соответствовать требованиям к конструкции на протяжении всего срока ее службы, стандартные предложения предполагают, что начальная емкость должна составлять 125% от расчетной емкости.

Расчетный запас — для учета непредвиденных обстоятельств (повышенные нагрузки, плохое обслуживание, недавний сброс и т. Д.) Обычно допускают расчетный запас от 10% до 15%.

Методология определения размеров — требуемая емкость ячейки F _S определяется по формуле:

Где S может быть любым целым числом от 1 до N в зависимости от секции вычислено и F _S выражается в ватт-часах или ампер-часах в зависимости от того, какой C _t используется.

Требуемый нескорректированный размер ячейки F , тогда определяется как:

где:

• F — это нескорректированный (температура, старение и расчетный запас) размер ячейки
• S — исследуемый участок рабочего цикла (содержащий все предыдущие разделы)
• N — количество периодов рабочего цикла
• P — анализируемый период
• A _P — амперы, необходимые для периода P
• t — время в минутах от начала периода P до конца раздела S
• C _t — это номинальный коэффициент емкости (для данного типа элемента, при t-минутной скорости разряда, при 25 ° C, до определенного минимального значения l напряжение
• F _S — мощность, необходимая для каждой секции

Коэффициент номинальной емкости

Есть два способа выражения емкости:

Срок R _t

Термин R _t — это количество ампер, которое каждая пластина может выдать в течение t минут при температуре 25 ^o C до определенного минимального напряжения ячейки.

, что дает:

Срок K _т

Термин K _т представляет собой отношение емкости в ампер-часах при стандартной скорости при 25 ^o C и определенное минимальное напряжение, которое может быть доставлено в течение т минут.

, что дает:

R _t не равно 1/ K _t , потому что каждый коэффициент выражается в разных единицах.

См. Также

Ссылки

• [1] IEEE Std. 485 ‘Рекомендуемая практика IEEE для определения размеров свинцово-кислотных аккумуляторов для стационарных применений, Институт инженеров по электротехнике и электронике

Trojan Battery Company | калькулятор емкости аккумулятора

Добро пожаловать в калькулятор размеров возобновляемой энергии троянских батарей. Этот калькулятор — инструмент, который поможет вам определить модель и количество троянских батарей, необходимых для вашей системы возобновляемой энергии или резервного питания.Калькулятор рекомендует батареи на основе ваших входных данных, а результаты ранжируются в соответствии с их сроком службы.

Выберите параметры конструкции вашей системы		Требования к системной нагрузке и емкости аккумулятора Приведенные ниже значения будут меняться по мере ввода параметров системы и оценок нагрузки. Ватт-часов батареи в день для нагрузок переменного тока (включая 15% потерь инвертора переменного тока) Втч / день Ватт-часов батареи в день для нагрузок постоянного тока Втч / день Общее количество ватт-часов батареи в день (при условии 97% эффективности проводки и распределения) Втч / день Среднесуточная потребность батареи в ампер-часах (с V аккумуляторная система) Ампер-часы (@V) Требуемая емкость системы * (на основе желаемого% DOD) для достижения дней автономии. Ампер-часы (@V)
Выберите расчетное напряжение батареи системы (12 В, 24 В или 48 В)
Выберите тип вашей фотоэлектрической системы
Выберите желаемую глубину разряда батареи (DOD) DOD описывает, какая часть общей емкости в ампер-часах используется во время цикла разряда, и выражается в процентах от ее номинальной емкости (выберите 40% в качестве DOD, если вы хотите взять не более 40 Ач от аккумулятора на 100 Ач) Максимальный DOD для автономных систем составляет 50%.Это значение было автоматически снижено до 50% при переключении на «Off-Grid».
Тип аккумулятора
Дней автономной работы Это количество дней, в течение которого батарея должна обеспечивать питание указанных нагрузок (выберите 2 дня, если вы хотите запитать свои нагрузки в течение желаемой продолжительности более 2 дней)

Определение размера банка батарей

Определение размера банка аккумуляторов

Определение размера банка аккумуляторов

Важной частью любой системы возобновляемой энергии является способность хранить произведенную энергию для будущего использования.Здесь в игру вступает ваш аккумуляторный блок. Выбор системы аккумуляторов для соответствия вашей системе возобновляемых источников энергии зависит от трех основных факторов: размера вашей системы, того, сколько вы собираетесь хранить для будущего использования и сколько часов потребуется. Получив эту информацию, мы сможем разработать аккумуляторную батарею, соответствующую вашим потребностям. Вы также можете использовать калькулятор на этой странице, чтобы определить количество и размер батарей, которые вам понадобятся. Воспользуйтесь калькулятором ниже, чтобы узнать, какой размер батареи вам понадобится.Количество батарей в банке будет зависеть от номинальной мощности (емкости каждой батареи).

Преобразовать ватт-часы в мАч

Вставьте ватт-часы (Втч) и напряжение (В) и нажмите «Рассчитать», чтобы получить миллиампер-часы (мАч).

Формула: (Вт · ч) * 1000 / (В) = (мА · ч). Например, если у вас аккумулятор на 1,5 Вт · ч с номиналом 5 В, мощность составит 1,5 Вт · ч * 1000/5 В = 300 мА · ч.

При покупке батарей следует учитывать стоимость, срок службы, установку и обслуживание. Доступны 3 основных типа аккумуляторов: свинцово-кислотные и литий-ионные.Литий-ионные батареи обеспечивают больше циклов в течение своего срока службы по сравнению со свинцово-кислотными, а также обеспечивают более высокую эффективность заряда и разряда. С другой стороны, свинцово-кислотные батареи в основном предназначены для использования в режиме ожидания, хотя технология была недавно обновлена, и функция глубокого цикла теперь включена в некоторые свинцово-кислотные батареи так же, как и в литий-ионные батареи.

Батарейный блок должен иметь точные размеры, чтобы гарантировать, что блок может хранить то, что вам нужно от вашей системы возобновляемых источников энергии, а его глубина разряда дает вам необходимую резервную мощность.Таким образом, при выборе аккумуляторной системы подходящего размера выбор необходимого вам типа батарей зависит от того, для чего и когда вам нужно их использовать. Однако глубина разряда очень важна, и ее никогда не следует упускать из виду, поскольку она напрямую влияет на срок службы ваших батарей. Это требует тщательного планирования, чтобы гарантировать, что то, что вы покупаете, будет соответствовать предполагаемому использованию без отрицательного влияния на срок службы ваших батарей.

Концепция аккумуляторов с морской водой или Aquion Energy в промышленных масштабах родилась в 2008 году, и с тех пор эта технология постоянно совершенствуется.Они устойчивы к любым изменяющимся профилям циклов и длительным интервалам при частичном заряде. Езда на велосипеде для поддержания работоспособности / жизни не нужна. Его механические материалы могут быть переработаны в обычных потоках вторичной переработки. Химические материалы можно утилизировать без специального оборудования или контейнеров. Батареи — это то, что мы бы назвали хорошими, и будущее батарей в целом. Но они очень дорогие!

В предыдущем разделе мы привели ряд терминов, которые заставят любого задуматься: «Что это значит?» Что ж, мы вас охватили, вот краткое объяснение терминов, относящихся к батареям и их использованию:

1.Срок службы: срок службы аккумулятора — это количество полных циклов зарядки / разрядки, которое аккумулятор может выдержать до того, как его емкость упадет ниже 80% от первоначальной емкости. Батареи проявляют человеческие качества и нуждаются в полноценном питании, отдыхе и уходе. Уход начинается с работы при комнатной температуре и разрядки умеренным током.

2. Глубокий цикл: Эти батареи предназначены для регулярного использования и разряжают большую часть (70-80%) своей емкости.

3. Глубина разряда: Глубина разряда, используется для описания степени разряда аккумулятора.Это будет зависеть от типа батареи; для батареи с наименьшими характеристиками вы можете получить от батареи 30-40% запасенной энергии без каких-либо повреждений, особенно если они используются регулярно. На других батареях вы можете полностью разрядиться; это может быть разбито дальше относительно количества раз, когда вы можете полностью разрядить батарею. Для некоторых аккумуляторов вы можете выполнять это на регулярной основе без значительного отрицательного воздействия, для других — только изредка, если возникнет чрезвычайная ситуация.

Вернуться на страницу услуг

Общая модель батареи — Simulink

Извлечь параметры батареи из таблиц данных

На этом рисунке показаны подробные параметры, извлеченные из данных Panasonic Паспорт батареи NiMH-HHR650D.

Номинальную емкость и внутреннее сопротивление можно узнать из таблицы спецификаций. Остальные подробные параметры взяты из Типичного График характеристик разряда.

Параметр	Значение
Номинальная внутренняя емкость	6,5 Ач 9046 2 9044 6,5 А · ч 9046 2
Номинальное напряжение (а)	1,18 В
Номинальная мощность	6.5 Ач
Максимальная емкость (б)	7 Ач ( 5,38 ч * 1,3 A)
Напряжение полного заряда (c)	1,39 В
Номинальный ток разряда (d)	9044 9044 9044 9044 Емкость при номинальном напряжении (а)	6.25 Ач
Экспоненциальное напряжение (е)	1,28 В
Экспоненциальная емкость (е)	1,3 908 приблизительные и зависят от точности точек полученный из разряда изгиб. Кривые расхода, полученные на основе этих параметров, отмеченных значком пунктирные линии на следующих рисунках аналогичны паспорту кривые. Для представления температурных эффектов литий-ионных (Li-ion) аккумуляторов, дополнительная кривая нагнетания при температуре окружающей среды, отличная от номинальная температура и параметры теплового отклика. Дополнительные кривые расхода обычно не приводятся в технических данных и могут требуют проведения простых экспериментов. Следующие примеры показывают параметры, извлеченные из литий-железо-фосфата A123 ANR26650M1 и Паспорта литий-кобальто-оксидных батарей Panasonic CGR 18 650 AF. Технические характеристики A123 ANR26650M1 включают в себя необходимую разрядку. точки кривой и другие необходимые параметры. Эти параметры взяты из таблицы данных литий-ионного аккумулятора A123. температурно-зависимая модель батареи. Максимальная (з) Параметр Значение Номинальное напряжение (c) 3.22 В Номинальная мощность 2,3 Ач Максимальная мощность (д) 2,3 Ач 3,7 В Номинальный ток разряда 2,3 A Внутреннее сопротивление Внутреннее сопротивление 9044 9044 напряжение (c) 2.07 Ач Экспоненциальная зона (b) [ 3,4 В, 0,23 Ач] Номинальная температура окружающей среды 25 ° C Вторая температура окружающей среды 0 ° C 2.208 Ач Начальное напряжение разряда при 0 ° C (e) 3,45 В Напряжение при максимальной емкости 90% при 0 ° C (g) 2,8 V Экспоненциальная зона при 0 ° C (f) [ 3,22 V, 0,23 Ач] Тепловое сопротивление, ячейка-окружающая среда (оценка) 0.6 Тепловая постоянная времени, от ячейки к окружающей среде (оценка) 1000 На рисунке пунктирными линиями показаны кривые разряда, полученные из моделирование при различных температурах окружающей среды. Исполнение модели очень близко к результатам таблицы данных. Тот же подход для извлечения параметров применяется к Panasonic Литий-ионный CGR18650AF с этими характеристиками. Эти параметры извлечены для модели батареи. 16,5 мΩ при c) 3 2 Параметр Значение Номинальное напряжение (в) 3,3 В 3 3 3 9442 Максимальная емкость (г) 2 Ач Напряжение полного заряда (а) 4.2 В Номинальный ток разряда 1,95 A Внутреннее сопротивление (расчетное) 16,5 мОм 1,81 Ач Экспоненциальная зона (b) [ 3,71 В, 0,6 Ач] 9702 Номинальная температура 9702 ° C Вторая температура окружающей среды 0 ° C Максимальная производительность при 0 ° C (ч) 1.78 Ач Начальное напряжение разряда при 0 ° C (e) 4 В Напряжение при максимальной емкости 90% при 0 ° C (g) 3,11 V Экспоненциальная зона при 0 ° C (f) [ 3,8 V, 0,2 Ач] Тепловое сопротивление, ячейка-окружающая среда (оценка) 0.06 Тепловая постоянная времени, от ячейки к окружающей среде (оценка) 1000 На рисунке показано хорошее совпадение смоделированных кривых расхода (представлены пунктирными линиями) и кривые таблицы данных. Точность модель зависит от того, насколько точны выбранные точки из техпаспорта разряда кривые есть. Последовательное и / или параллельное моделирование ячеек Для моделирования последовательной и / или параллельной комбинации ячеек на основе параметров одной ячейки используйте преобразование параметров, показанное в следующей таблице может быть использован. Переменная Nb_ser соответствует количеству ячеек последовательно, а Nb_par соответствует количеству ячеек параллельно. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment Your Name * Your Email * Your Website