Сколько квадратных метров отапливает одна секция биметаллического радиатора: Страница не найдена – Системы отопления

Как рассчитать количество радиаторов отопления для дома

Перед началом отопительного сезона остро встает проблема хорошего и качественного отопления жилища. Тем более если производится ремонт и меняются батареи. Ассортимент отопительного оборудования достаточно богат. Батареи предлагаются разных мощностей и типов исполнения. Поэтому необходимо знать особенности каждого вида, чтобы правильно подобрать количество секций и тип радиатора.

Оглавление

1. Что такое радиаторы отопления и какой стоит выбрать?
2. Необходимые значения для расчета количества радиаторов отопления
3. Сколько нужно радиаторов отопления?
4. Расчет требуемой мощности для радиаторов

Что такое радиаторы отопления и какой стоит выбрать?

Радиатор представляет собой отопительный прибор, состоящий из отдельных секций, которые соединены между собой трубами. По ним циркулирует теплоноситель, который чаще всего представляет собой простую воду, нагретую до необходимой температуры.

В первую очередь радиаторы служат для отопления жилых помещений. Существуют несколько типов радиаторов, и сложно выделить лучший или худший. Каждая разновидность имеет свои преимущества, которые в основном представляет материал, из которого изготовлен отопительный прибор.

• Чугунные радиаторы. Несмотря на некоторую критику в их адрес и безосновательные утверждения, что чугун обладает более слабой теплопроводностью, нежели другие разновидности — это не совсем так. Современные радиаторы из чугуна обладают высокой тепловой мощностью и компактностью. Кроме этого, им свойственны и другие плюсы:
  • Большая масса является недостатком при транспортировке и доставке, но при этом вес приводит к большей теплоемкости и тепловой инерционности.
  • В случае, если в доме наблюдаются перепады температуры теплоносителя в системе отопления, чугунные радиаторы лучше держат уровень тепла за счет инерционности.
  • Чугун слабо восприимчив к качеству и уровню засорения воды и ее перегреву.
  • Долговечность чугунных батарей превосходит все аналоги. В некоторых домах еще наблюдаются старые батареи советских времен.

Из недостатков чугуна важно знать про следующие:

• большой вес обеспечивает определенное неудобство при обслуживании и установке батарей, а также требует надежных монтажных крепежей,
• чугун периодически нуждается в покраске,
• поскольку внутренние каналы имеют шершавую структуру, на них со временем появляется налет, который приводит к падению теплоотдачи,
• чугун требует большей температуры для нагрева и в случае слабой подачи или недостаточной температуры разогретой воды батареи хуже отапливают помещение.

Еще одним недостатком, который стоит выделить отдельно — является тенденция разрушения прокладок между секциями. Это проявляется по оценкам специалистов лишь спустя 40 лет эксплуатации, что в свою очередь еще раз подчеркивает одно из преимуществ чугунных радиаторов — их долговечность.

• Алюминиевые батареи считается оптимальным выбором, поскольку обладают высокой теплопроводностью в сочетании с большей площадью поверхности радиатора за счет выступов и ребер. В качестве их достоинств выделяют следующие:
  • малый вес,
  • простота в монтаже,
  • высокое рабочее давление, 
  • небольшие габариты радиатора,
  • высокая степень теплоотдачи.

К недостаткам алюминиевых радиаторов относят их чувствительность к засорению и коррозию металла в воде, особенно в случае, если на батарею воздействуют малые блуждающие токи. Это чревато возрастанием давления, что способно привести к разрыву отопительной батареи.

Чтобы исключить риск, внутреннюю часть батареи покрывают полимерным слоем, способным предохранить алюминий от непосредственного контакта с водой. В том же случае, если батарея не имеет внутреннего слоя — крайне не рекомендуется перекрывать краны с водой в трубах, поскольку это может вызвать разрыв конструкции.

• Хорошим выбором станет покупка биметаллического радиатора, состоящего из сплавов алюминия и стали. Такие модели обладают всеми достоинствами алюминиевого, при этом недостатки и опасность разрыва устранены. Нужно учитывать, что и их цена соответственно выше.
• Стальные радиаторы выпускаются разных форм-факторов, что позволит выбрать прибор любой мощности. Они обладают следующими недостаткам:
  • невысокое рабочее давление, как правило, составляющее показатель всего до 7 атм,
  • максимальная температура теплоносителя не должна превышать 100°С,
  • отсутствие защиты от коррозии,
  • слабая тепловая инерционность,
  • чувствительность к перепадам рабочих температур и гидравлическим ударам.

Стальные радиаторы характеризуются большой площадью нагревательной поверхности, что стимулирует движение нагретого воздуха. Эту разновидность радиаторов целесообразнее отнести к конвекторам. Поскольку стальной обогреватель имеет больше недостатков, нежели достоинств — при желании купить радиатор подобного типа стоит вначале обратить внимание на биметаллические конструкции либо же на чугунные батареи.

• Последняя разновидность — это масляные радиаторы. В отличие от остальных моделей, масляные представляют собой независимые от общей центральной системы отопления приборы и их чаще приобретают в качестве дополнительного мобильного отопительного прибора. Как правило, достигает максимальной отопительной мощности уже через 30 минут после нагрева, и в целом, представляют собой весьма полезное устройство, особенно актуальное в загородных домах.

При выборе радиатора важно обращать внимание именно на их срок службы и условия эксплуатации. Нет необходимости экономить и покупать дешевые модели алюминиевых радиаторов без полимерного покрытия, поскольку они сильно подвержены коррозии. По сути, наиболее предпочтительным вариантом по-прежнему остается чугунный радиатор. Продавцы стремятся навязать покупку именно алюминиевых конструкций, делая упор на то, что чугун устарел — однако это не так. Если сравнить многочисленные отзывы по типам батарей, именно чугунные отопительные батареи по-прежнему остаются самым правильным капиталовложением. Это не означает, что стоит хранить приверженность старым ребристым моделям МС-140 эпохи Страны Советов. На сегодняшний момент на рынке предлагается значительный ассортимент компактных чугунных радиаторов. Начальная цена одной секции чугунной батареи стартует от $7. Для любителей эстетики доступны в продаже радиаторы, представляющие собой целые художественные композиции, но их цена значительно выше.

Необходимые значения для расчета количества радиаторов отопления

Прежде чем приступать к расчету, необходимо знать основные коэффциенты, которые используются при определении требуемой мощности.

Остекление: (к1)

• тройной энергосберегающий стеклопакет = 0,85
• двойной энергосберегающий = 1,0
• простой стеклопакет = 1,3

Теплоизоляция: (к2)

• бетонная плита со слоем пенополистирола толщиной в 10 см = 0,85
• кирпичная стена толщиной в два кирпича = 1,0
• обычная бетонная панель — 1,3

Отношение к площади окон: (к3)

• 10% = 0,8
• 20% = 0,9
• 30% = 1,0
• 40% = 1,1 и т.
  д.

Минимальная температура снаружи помещения: (к4)

• — 10°С = 0,7
• — 15°С = 0,9
• — 20°С = 1,1
• — 25°С = 1,3

Высота потолков помещения: (к5)

• 2,5 м, что представляет собой типовая квартира = 1,0
• 3 м = 1,05
• 3,5м = 1,1
• 4 м = 1,15

Коэффициент отапливаемого помещения = 0,8 (к6)

Количество стен: (к7)

• одна стена = 1,1
• угловая квартира с двумя стенами = 1,2
• три стены = 1,3
• отдельный дом с четырьмя стенами = 1,4

Теперь, чтобы определить мощность радиаторов, нужно перемножить показатель мощности на площадь помещения и на коэффициенты по этой формуле: 100 Вт/м2*Sпомещ*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7

Существует много методик расчетов, из которых стоит выбрать более удобную. О них речь пойдет далее.

Сколько нужно радиаторов отопления?

Есть несколько методов того, как рассчитать радиаторы: их количество и мощность.

В основе лежит общий принцип усреднения мощности одной секции и учет резерва, который составляет 20%

• первый способ стандартный, и позволяет произвести расчет по площади. К примеру, согласно строительных нормативов на обогрев одного квадратного метра площади нужно 100 Ватт мощности. Если помещение имеет площадь 20 м², а средняя мощность одной секции 170 Ватт, то расчет станет иметь такой вид:

20*100/170 = 11,76

Полученное значение необходимо округлять в большую сторону, поэтому для обогрева одной комнаты понадобится батарея с 12 секциями радиатора по с мощностью 170 Ватт.

• примерный метод подсчета даст возможность определить необходимое количество секций, исходя из площади помещения и высоты потолков. В таком случае, если брать за основу показатель обогрева одной секции в 1,8 м² и высоту потолка в 2,5 м, то тогда при таком же размере комнаты расчет
  20/1,8 = 11,11. Округляя этот показатель в большую сторону, получаем 12 секций батареи. Необходимо отметить, что этот метод отличается большей погрешностью, поэтому его использовать не всегда целесообразно.
• третий метод основан на подсчете объема помещения. К примеру, комната имеет 5 м в длину, 3,5 в ширину, и высоту потолков 2,5 м. Взяв за основу факт, что для обогрева 5 м3 требуется одна секция с тепловой мощностью в 200 Ватт, получаем такую формулу:

(5*3,5*2,5)/5 = 8,75

Вновь округляем в большую сторону и получаем, что для обогрева комнаты нужно 9 секций по 200 Ватт каждая, либо же 11 секций по 170 Ватт.

Важно помнить, что указанные методы имеют погрешность, поэтому лучше устанавливать количество секций батарей на одну больше. Кроме того, строительные нормы предполагают минимальные показатели температуры в помещении. Если необходимо создать жаркий микроклимат, то к полученному числу секций рекомендуют добавить еще не менее пяти.

Расчет требуемой мощности для радиаторов

Высчитать требуемую мощность радиатора так же не составит труда. Для этого имеет смысл сделать следующие расчеты:

• определяется объем комнаты. К примеру, площадь 20 м и высота потолков 2,5 м:

20*2,5 = 50 м3,

• далее берем климатический коэффициент. Для территории центральной части России общепринятое значение этого коэффициента составляет 41 Ватт на м3:

50*41 = 2050 Ватт

После повышения показателя в большую сторону, получается требуемое значение мощности радиатора в 2100 Ватт. Для условий холодной зимы с температурой воздуха ниже -20°С имеет смысл дополнительно учесть запас мощности, равный 20%. В таком случае требуемая мощность составит 2460 Ватт. оборудование такой тепловой мощности и надлежит искать в магазинах.

Правильно рассчитать радиаторы отопления можно и с помощью второго примера расчета, основанного на учете площади комнаты и коэффициента на количество стен. Для примера берется одна комната площадью 20 м² и одной наружной стеной. В таком случае расчеты имеют подобный вид:

20*100*1,1 = 2200 Ватт, где 100 — это нормативная тепловая мощность. Если брать мощность одной секции радиатора в 170 Ватт, то получается значение 12,94 — то есть, нужно 13 секций по 170 Ватт каждая.

Важно обратить внимание на тот факт, что нередким явлением становится завышение теплоотдачи, поэтому перед покупкой радиатора отопления необходимо изучить технический паспорт, чтобы узнать минимальное значение теплоотдачи.

Как правило, нет необходимости в том, чтобы рассчитать площадь радиатора, вычисляется необходимая мощность или тепловое сопротивление, и затем уже подходящую модель выбирают из предлагаемого продавцами ассортимента. В том случае, если требуется точный расчет, то правильнее обратится к специалистам, поскольку понадобится знание параметров состава стен и их толщины, соотношение площади стен, окон и климатический условий местности.

Сколько квадратов отапливает одна секция алюминиевого радиатора

Здесь вы узнаете про расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр: сколько нужно батарей на комнату и частный дом, пример вычисления максимального количества обогревателей на необходимою площадь.

Мало знать, что алюминиевые батареи обладают высоким уровнем теплоотдачи.

Перед их установкой обязательно нужно произвести расчет, какое именно их количество должно быть в каждом отдельном помещении.

Только зная, сколько алюминиевых радиаторов нужно на 1 м2, можно с уверенностью покупать необходимое количество секций.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Как правило, производителями заранее просчитаны нормы мощности батарей из алюминия, которые зависят от таких параметров, как высота потолков и площадь помещения. Так считается, что на то, чтобы нагреть 1 м2 комнаты с потолком до 3 м высоты потребует тепловая мощность в 100 Вт.

Эти цифры приблизительны, так как расчет алюминиевых радиаторов отопления по площади в данном случае не предусматривает возможных теплопотерь в помещении или более высокие или низкие потолки. Это общепринятые строительные нормы, которые указывают в техпаспорте своей продукции производители.

Кроме них:

1. Немалую важность играет параметр тепловой мощности одного ребра радиатора. Для алюминиевого обогревателя она составляет 180-190 Вт.
2. Температура носителя так же должна учитываться. Ее можно узнать в управляющем тепловом хозяйстве, если отопление централизованное, либо измерить самостоятельно в автономной системе. Для алюминиевых батарей показатель равен 100-130 градусам. Разделив температуру на тепловую мощность радиатора, получается, что для обогрева 1 м2 потребуется 0.55 секций.
3. В том случае, если высота потолков «переросла» классические стандарты, то необходимо применять специальный коэффициент:
4. если потолок равен 3 м, то параметры умножаются на 1.05;
5. при высоте 3.5 м он составляет 1.1;
6. при показателе 4 м – это 1.15;
7. высота стены 4.5 м – коэффициент равен 1.2.
8. Можно воспользоваться таблицей, которую предоставляют производители к своей продукции.

Сколько нужно секций алюминиевого радиатора?

Расчет количества секций алюминиевого радиатора производится по форме, подходящей для обогревателей любого типа:

В данном случае:

• S – площадь помещения, где требуется установка батареи;
• k – коэффициент корректировки показателя 100 Вт/м2 в зависимости от высоты потолка;
• P – мощность одного элемента радиатора.

При расчете количества секций алюминиевых радиаторов отопления получается, что в помещении площадью 20 м2 при высоте потолка 2.7 м для алюминиевого радиатора с мощностью одной секции 0.138 кВт потребуется 14 секций.

Q = 20 х 100 / 0.138 = 14.49

В данном примере коэффициент не применяется, так как высота потолка менее 3 м. Но даже такой секций алюминиевых радиаторов отопления не будут верными, так как не взяты во внимание возможные теплопотери помещения. Следует учитывать, что в зависимости от того, сколько в комнате окон, является ли она угловой и есть ли в ней балкон: все это указывает на количество источников теплопотерь.

Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

• если они закреплены под подоконником, то потери составят до 4%;
• установка в нише моментально увеличивает этот показатель до 7%;
• если алюминиевый радиатор для красоты прикрыть с одной стороны экраном, то потери составят до 7-8%;
• закрытый экраном полностью, он будет терять до 25%, что делает его в принципе малорентабельным.

Это далеко не все показатели, которые следует учесть при установке алюминиевых батарей.

Пример расчета

Если рассчитывать, сколько секций алюминиевого радиатора надо на комнату площадью 20 м2 при норме 100 Вт/м2, то так же следует вносить корректировочные коэффициенты потери тепла:

• каждое окно добавляет к показателю 0.2 кВт;
• дверь «обходится» в 0.1 кВт.

Если предполагается, что радиатор будет размещен под подоконником, то корректирующий коэффициент составит 1.04, а сама формула будет выглядеть следующим образом:

Q = (20 х 100 + 0,2 + 0,1) х 1,3 х 1,04 / 72 = 37,56

Где:

• первый показатель – это площадь комнаты;
• второй – стандартное количество Вт на м2;
• третий и четвертый указывают на то, что в комнате по одному окну и двери;
• следующий показатель – это уровень теплоотдачи алюминиевого радиатора в кВт;
• шестой – корректирующий коэффициент касаемо расположения батареи.

Все следует разделить на теплоотдачу одного ребра обогревателя. Его можно определить из таблицы от производителя, где указаны коэффициенты нагрева носителя по отношению к мощности устройства. Средний показатель для одного ребра равен 180 Вт, а корректировка – 0.4. Таким образом, умножив эти цифры, получается, что 72 Вт дает одна секция при нагреве воды до +60 градусов.

Так как округление производится в большую сторону, то максимальное количество секций в алюминиевом радиаторе конкретно для этого помещения составит 38 ребер. Для улучшения работы конструкции, ее следует разделить на 2 части по 19 ребер каждая.

Вычисление по объему

Если производить подобные вычисления, то потребуются обратиться к нормативам, установленным в СНиП. В них учитываются не только показатели радиатора, но и то, из какого материала построено здание.

Например, для дома из кирпича нормой для 1 м2 будет 34 Вт, а для панельных строений – 41 Вт. Чтобы рассчитать количество секций батареи по объему помещения, следует: объем помещения умножить на нормы теплозатрат и разделить на теплоотдачу 1 секции.

Например:

1. Чтобы высчитать объем комнаты площадью 16 м2, нужно умножить этот показатель на высоту потолков, например, 3 м (16х3 = 43 м3).
2. Норма тепла для кирпичного здания = 34 Вт, чтобы узнать какое требуется количество для данной комнаты, 48 м3 х 34 Вт (для панельного дома на 41 Вт) = 1632 Вт.
3. Определяем, сколько требуется секций при мощности радиатора, например, 140 Вт. Для этого 1632 Вт/ 140 Вт =11.66.

Округлив этот показатель, получаем результат, что для комнаты объемом 48 м3 требуется алюминиевый радиатор из 12 секций.

Тепловая мощность 1 секции

Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.

Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.

Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.

Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.

Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:

КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
2. S – площадь.
3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
4. К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
5. К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
6. 50% — коэффициент составляет 1.2;
7. 40% — 1.1;
8. 30% — 1.0;
9. 20% — 0.9;
10. 10% — 0.8.
11. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
12. +35 = 1.5;
13. +25 = 1.2;
14. +20 = 1.1;
15. +15 = 0.9;
16. +10 = 0.7.
17. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
18. когда она одна, показатель равен 1.1;
19. две наружные стены – 1.2;
20. 3 стены – 1.3;
21. все четыре стены – 1.4.
22. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
23. неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
24. чердак с обогревом – 0.9;
25. жилая комната – 0.8.
26. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
27. 2.5 м = 1.0;
28. 3.0 м = 1.05;
29. 3.5 м = 1.1;
30. 4.0 м = 1.15;
31. 4.5 м = 1.2.

Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.

Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов.

При расчете необходимого количества тепла учитываются площадь отапливаемого помещения из расчета из расчета требуемого потребления 100 ватт на квадратный метр. Кроме того учитывается ряд факторов, влияющих на суммарные теплопотери помещения, каждый из этих факторов вносит свой коэффициент в общий результат расчета.

Такая методика расчета включает практически все нюансы и базируется на формуле довольно точного определения потребности помещения в тепловой энергии. Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции алюминиевого, стального или биметаллического радиатора и полученный результат округлить в большую сторону.

В вопросе поддержания оптимальной температуры в доме главное место занимает радиатор.

Выбор просто поражает: биметаллические, алюминиевые, стальные самых разных размеров.

Важно правильно рассчитать мощность и выбрать радиатор, чтобы впоследствии не было ошибок, которые могут поставить под угрозу не только функционирование радиаторов, но и здоровье Вас и Ваших близких.

Нет ничего хуже, чем неправильно рассчитанная необходимая тепловая мощность в помещении. Зимой такая ошибка может стоить очень дорого.

Тепловой расчет радиаторов отопления подходит для биметаллических, алюминиевых, стальных и чугунных радиаторов. Специалисты выделяют три способа, каждый из которых основан на определенных показателях.

Готовимся к зиме – расчет количества секций радиаторов отопления.

Здесь существует три метода, которые базируются на общих принципах:

• стандартная величина мощности одной секции может варьироваться от 120 до 220 Вт, поэтому берется средняя величина
• для корректировки погрешностей в расчетах при покупке радиатора следует заложить 20% резерв

Теперь обратимся непосредственно к самим методам.

Метод первый – стандартный

Исходя из строительных правил, для качественного отопления одного квадратного метра требуется 100 ватт мощности радиатора. Займемся подсчетами.

Допустим, площадь помещения составляет 30 м², мощность одной секции возьмем равной 180 ватт, тогда 30*100/180 = 16,6. Округлим значение в большую сторону и получим, что для комнаты площадью в 30 квадратных метров необходимо 17 секций радиатора отопления.

Однако, если помещение является угловым, то полученное значение следует умножить на коэффициент 1,2. В таком случае, количество необходимых секций радиаторов будет равно 20

Метод второй – примерный

Данный метод отличается от предыдущего тем, что основан не только на площади помещения, но и на его высоте. Обратите внимание, что метод работает только для приборов средней и большой мощности.

При малой мощности (50 ватт и менее) подобные расчеты будут неэффективны ввиду слишком большой погрешности.

Итак, если принять во внимание, что средняя высота помещения равна 2,5 метра (стандартная высота потолков большинства квартир), то одна секция стандартного радиатора способна обогреть площадь в 1,8 м².

Расчет секций для комнаты в 30 «квадратов» будет следующим: 30/1,8=16. Снова округляем в большую сторону и получим, что для обогрева данной комнаты нужно 17 секций радиатора.

Метод третий – объемный

Как видно из названия, подсчеты в этом методе базируются на объеме комнаты.

Условно принимается, что для обогрева 5 кубических метров помещения нужна 1 секция мощностью 200 ватт. При длине в 6 м, ширине 5 и высоте 2,5 м формула для расчета будет следующей: (6*5*2,5)/5 =15. Следовательно, для комнаты с такими параметрами нужно 15 секций радиатора отопления мощностью 200 ватт каждая.

Если радиатор планируется расположить в глубокой открытой нише, то количество секций нужно увеличить на 5%.

В случае, если радиатор планируется полностью закрыть панелью, то увеличение следует сделать на 15%. В противном случае будет невозможно добиться оптимальной теплоотдачи.

Прочитайте статью и узнайте как построить схему водяного отопления частного дома.

Вот здесь – все про то как выбрать радиатор отопления

Альтернативный метод расчета мощности радиаторов отопления

Расчет количества секций радиаторов отопления далеко не единственный способ правильной организации обогрева помещения.

Можно рассчитать мощность, необходимую для обогрева помещения и сопоставить ее с предполагаемой мощностью радиаторов отопления.

Посчитаем объем предполагаемой комнаты площадью 30 кв. м и высотой в 2,5 м:

30 х 2,5 = 75 куб.м.

Теперь нужно определиться с климатом.

Для территории европейской части России, а так же Белоруссии и Украины стандартом является 41 ватт тепловой мощности на кубический метр помещения.

Для определения необходимой мощности умножаем объем помещения на норматив:

75 х 41 = 3075 Вт

Округлим полученное значение в большую сторону – 3100 вт. Для тех людей, кто проживает в условиях очень холодных зим, данную цифру можно увеличить на 20%:

3100 х 1,2 = 3720 Вт.

Придя в магазин и уточнив мощность радиатора отопления, можно посчитать, сколько секций радиатора потребуется для поддержания комфортной температуры даже в самую суровую зиму.

Каждый специалист знает, что существует несколько способов подключения радиаторов отопления. Узнайте как выбрать оптимальный.

Как отопить дачу если нет магистрального газа? Есть очень простое решение – об этом можете прочитать по адресу: https://obogreem.net/otopitel-ny-e-pribory/obogrevateli/infrakrasny-e-obogrevateli-dlya-dachi.html.

Расчет количества радиаторов

Метод расчета представляет собой выдержки из предыдущих пунктов статьи.

После того, как Вы подсчитаете необходимую мощность для обогрева помещения и количество секций радиатора, Вы приходите в магазин.

Если число секций вышло внушительное (такое бывает в помещениях с большой площадью), то резонно будет приобрести не один, а несколько радиаторов.

Данная схема применима и к тем условиям, когда мощность одного радиатора ниже необходимой.

Но существует еще один быстрый способ посчитать количество радиаторов. Если в Вашей комнате стояли старые чугунные радиаторы с высотой около 60 см, и зимой Вы чувствовали в этом помещении себя комфортно, то посчитайте количество секций.

Полученную цифру умножьте на 150 Вт – это и будет необходимой мощностью новых радиаторов.

В случае выбора биметаллических или алюминиевых радиаторов, можете покупать их из расчета 1 к 1- на одно ребро чугунного радиатора 1 ребро биметаллического.

Разделение на «теплая» и «холодная» квартира давно уже пришло в нашу жизнь.

Многие люди сознательно не хотят заниматься выбором и установкой новых радиаторов, объясняя это тем, что «в этой квартире всегда будет холодно». Но это не так.

Правильный выбор радиаторов вкупе с грамотным расчетом необходимой мощности способен сделать тепло и уют за Вашими окнами даже в самую холодную зиму.

By : admin

Расчет отопления по площади помещения калькулятор: количество секций на радиаторе, для батарей, тепло в квартире

Главная / Радиаторы / Как рассчитать радиаторы отопления на площадь квартиры

Как рассчитать радиаторы отопления так, чтобы температура в квартире была предельно комфортной — вопрос, который возникает у каждого, кто решился на ремонт. Слишком малое количество секций не будет полностью прогревать помещение, а излишек только повлечёт за собой слишком большие траты на коммунальные услуги. Итак, что необходимо учитывать, чтобы правильно подсчитать размеры батарей?

Как рассчитать радиаторы отопления на площадь квартиры

Предварительная подготовка

Что необходимо учитывать для рассчета мощности радиатора отопления на комнату:

• определить температурный режим и потенциальные термопотери;
• разработать оптимальные технические решения;
• определить тип теплового оборудования;
• установить финансовые и тепловые критерии;
• учесть надёжность и технические параметры обогревательных приборов;
• составить схемы теплопровода и расположение батарей для каждого помещения;

Без помощи специалистов и дополнительных программ рассчитать количество секций радиаторов отопления достаточно сложно. Чтобы расчёт был наиболее точен, не обойтись без тепловизора или специально установленных для этого программ.

Необходимая мощность радиаторов отопления

Что будет, если провести вычисления неправильно? Основное последствие — более низкая температура в помещениях, а следовательно, и эксплуатационные условия не будут соответствовать желаемому. Слишком мощные отопительные приборы приведут к избыточным тратам как на сами приборы и их монтаж, так и на коммунальные услуги.

Самостоятельные подсчёты

Можно приблизительно подсчитать, какой должна быть мощность батарей, использовав только рулетку для измерения длины и ширины стен и калькулятор. Но точность таких вычислений крайне мала. Погрешность будет составлять 15-20%, но такое вполне допустимо.

Формула для расчета

Вычисления в зависимости от типа отопительных приборов

При выборе модели учитывайте, что тепловая мощность зависит от материала, из которого они сделана. Методы вычисления размеров секционных батарей не отличаются, а вот итоги выйдут разными. Есть среднестатистические значения. На них и стоит ориентироваться, выбирая оптимальное число отопительных приборов. Мощности отопительных приборов с секциями в 50 см:

• батареи из алюминия — 190 Вт;
• биметаллические — 185 Вт;
• чугунные приборы обогрева — 145 Вт;

Таблица для расчета количества секций батареи

Чтобы правильно рассчитать радиаторы отопления по площади комнаты, важно знать не только мощность, но и сколько квадратов обогревает одна секция, значение этого параметра зависит от металла:

• алюминий — 1,9-2 м кв.;
• алюминий и сталь — 1,8 м кв.;
• чугун — 1,4-1,5 м кв;

Вот пример вычисления количества секций алюминиевых радиаторов отопления. Допустим, что размеры комнаты 16 м. кв. Выходит, что на помещение такого размера нужно 16м2/2м2 = 8 шт. По такому же принципу считайте для чугунных или биметаллических приборов. Важно только точно знать норму — приведённые выше параметры верны для моделей высотой в 0,5 метра.

Виды радиаторов отопления

На данный момент выпускаются модели от 20 до 60 см. Соответственно площадь, которую способна обогреть секция, будет отличаться. Самые маломощные модели — бордюрные, высотой в 20 см. Если вы решили приобрести тепловой агрегат нестандартных размеров, то в вычислительную формулу придётся вносить корректировку. Ищите необходимые данные в техпаспорте.

При внесении корректировок стоит учитывать, что размер батарей напрямую влияет на теплоотдачу. Следовательно, чем меньше высота при той же ширине, тем меньше площадь, а вместе с ними и мощность. Для верных подсчётов найдите соотношение высот выбранной модели и стандартной, а уже с помощью полученных данных подкорректируйте результат.

Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея

Допустим, вы выбрали модели высотой 40 см. В этом случае расчёт количества секций алюминиевых радиаторов отопления на площадь комнаты будет выглядеть следующим образом:

• воспользуемся предыдущими подсчётами: 16м2/2м2 = 8штук;
• посчитайте коэффициент 50см/40см = 1,25;
• подкорректируйте вычисления по основной формуле — 8шт*1,25 = 10 шт.

Расчёт количества радиаторов отопления по объёму начинается в первую очередь со сбора необходимой информации. Какие параметры нужно учесть:

• Площадь жилья.
• Высота потолков.
• Число и площадь дверных и оконных проёмов.
• Температурные условия за окном в период отопительного сезона.

Теплопотери

Нормы и правила, установленные для мощности отопительных проборов, регламентируют минимально допустимый показатель на кв. метр квартиры — 100 Вт.

 Расчёт радиаторов отопления по объему помещения будет более точен, чем тот, в котором за основу берётся только длина и ширина.

Итоговые результаты корректируются в зависимости от индивидуальных характеристик конкретного помещения. Делается это посредством умножения на коэффициент корректировки.

При вычислении мощности отопительных приборов берётся среднестатистическая высота потолков — 3 м. Для квартир с потолком 2,5 метра этот коэффициент составит 2,5м/3м = 0,83, для квартир с высокими потолками 3,85 метров — 3,85м/3м = 1,28. Угловые комнаты потребуют внесения дополнительных корректировок. Итоговые данные умножаются на 1,8.

Расчёт количества секций радиатора отопления по объему помещения должен проводиться с корректировкой, если в комнате одно окно большого размера или сразу несколько окон (коэффициент 1,8).

Радиаторы отопления с нижним подключением

Нижнее подключение также потребует внести свои корректировки.  Для такого случая коэффициент составит 1,1.

• В районах с экстремальными погодными условиями, где зимние температуры достигают рекордно низких показателей, мощность должна быть увеличена в 2 раза.
• Пластиковые стеклопакеты, наоборот, потребуют корректировку в сторону уменьшения, за основу берётся коэффициент 0,8.
• В выше приведённых данных приведены усреднённые значения, поскольку не были дополнительно учтены:

• толщина и материал стен и перекрытий;
• площадь остекления;
• материал напольного покрытия;
• наличие или отсутствие утеплителя на полу;
• занавески и гардины в оконных проёмах.

Дополнительные параметры для более точных вычислений

Работа с тепловизором

Точный расчёт количества радиаторов отопления на площадь не обойдётся без данных из технических документов. Это важно, чтобы точнее определить значение теплопотерь. Лучше всего определить уровень потери тепла с помощью тепловизора. Прибор быстро определит самые холодные области в помещении.

Всё было бы в разы легче, если каждая квартира была построена по стандартной планировке, но это далеко не так. В каждом доме или городской квартире свои особенности. С учётом множества характеристик (числа оконных и дверных проёмов, высоты стен, площади жилья и пр.) резонно возникает вопрос: как же рассчитать количество радиаторов отопления?

Расчет радиаторов отопления по площади

Особенности точной методики в том, что для вычислений необходимо больше коэффициентов. Одно из важных значений, которое нужно вычислить — это количество тепла. Формула отлична от предыдущих и выглядит следующим образом: КТ = 100 Вт/м2*П*К1*К2*К3*К4*К5*К6*К7.

Подробнее о каждом значении:

• КТ — количество тепла, которое нужно для обогрева.
• П — размеры комнаты м2.
• К1 — значение этого коэффициента учитывает качество остекления окон: двойное — 1,27; пластиковые окна с двойным стеклопакетом — 1,0; с тройным — 0,85.
• К2 — коэффициент, учитывающий уровень теплоизоляционных характеристик стен: низкая — 1,27; хорошая (например двухслойная кирпичная кладка) — 1,0; высокая — 0,85.
• К3 — это значение учитывает соотношение площадей оконных проёмов и полов: 50% — 1,2; 40% — 1,1; 30% — 1,0; 20% — 0,9; 10% — 0,8.
• К4 — коэффициент, зависящий от среднестатистических температурных показателей воздуха в зимнее время года: — 35 °С — 1,5; — 25 °С — 1,3; — 20 °С — 1,1; — 15 °С — 0,9; -10 °С — 0,7.
• К5 зависит от числа внешних стен здания, данные этого коэффициента таковы: одна — 1,1; две — 1,2; три — 1,3; четыре — 1,4.
• К6 рассчитывается, исходя из типа помещения, находящегося этажом выше: чердак — 1,0; чердачное отапливаемое помещение — 0,9; отапливаемая квартира — 0,8.
• К7 — последний из корректировочных значений и зависит от высоты потолка: 2,5 м — 1,0; 3,0 м — 1,05; 3,5 м — 1,1; 4,0 м — 1,15; 4,5 м — 1,2.

Описанный расчёт секций батарей отопления по площади — наиболее точный, поскольку учитывает значительно больше нюансов. Полученное в ходе этих подсчётов число делится на значение теплоотдачи. Итоговый результат округляется до целого числа.

Корректировка с учётом температурного режима

В техпаспорте отопительного прибора указана максимальная мощность. Например, при температуре воды в теплопроводе 90°С во время подачи и 70°С в обратном режиме в квартире будет +20°С. Такие параметры обычно обозначают так: 90/70/20, но самые распространённые мощности в современных квартирах — 75/65/20 и 55/45/20.

Параметры теплоносителя системы отопления.

Для правильного расчёта необходимо для начала высчитать температурный напор — это разница между температурой самой батареи и воздуха в квартире. Учтите, что для вычислений берётся усреднённое значение между температурами подачи и обратки.

Как рассчитать количество секций алюминиевых радиаторов с учётом выше перечисленных параметров? Для лучшего понимания вопроса будут произведены вычисления для батарей из алюминия в двух режимах: высокотемпературном и низкотемпературном (расчёт для стандартных моделей высотой 50 см). Размеры комнаты те же — 16 м кв.

Одна секция алюминиевого радиатора в режиме 90/70/20 обогревает 2 кв метра., следовательно, для полноценного обогрева помещения понадобится 16м2/2м2 = 8 шт. При вычислении размера батарей для режима 55/45/20 нужно для начала подсчитать температурный напор. Итак, формулы для обеих систем:

• 90/70/20 — (90+70)/2-20 = 60°С;
• 55/45/20 — (55+45)/2-20 = 30°С.

Расчитываем количество секций в радиаторе отопления

Следовательно, при низкотемпературном режиме нужно увеличить размеры отопительных приборов в 2 раза. С учётом данного примера на помещении 16 кв. метров нужно 16 алюминиевых секций.

Учтите, что для чугунных приборов понадобится 22 секции при той же площади помещения и при таких же температурных системах.

Подобная батарея получится слишком большой и массивной, поэтому чугун меньше всего подходит для низкотемпературных контструкций.

С помощью этой формулы можно легко вычислить, сколько необходимо секций радиаторов на комнату с учётом желаемого температурного режима. Чтобы зимой в квартире было +25°С, просто поменяйте температурные данные в формуле теплового напора, а полученный коэффициент подставьте в формулу вычисления размера батарей. Допустим, при параметрах 90/70/25 коэффициент будет таким: (90+70)/2 — 25 = 55°С.

Далее нужно подсчитать соотношение 60°С/55°С = 1,1. В итоге, чтобы добиться температуры в +25 °С для помещения с высокотемпературным режимом понадобится 8шт*1,1 = 8,8. С округлением получится 9 штук.

Если не хочется тратить время на расчёт радиаторов отопления, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или специальными программами, установленными на компьютер.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

Он-лайн калькулятор для расчета мощности радиаторов

Посчитать, сколько секций радиаторов отопления на кв. метр понадобится, можно с помощью специальных калькуляторов, которые всё посчитают в мгновение ока. Такие программы можно найти на официальных сайтах некоторых производителей. Воспользоваться этими калькуляторами легко.

Просто введите в поля все соответствующие данные и вам моментально будет выведен точный результат. Чтобы вычислить, сколько секций радиаторов отопления нужно на квадратный метр, надо вводить данные (мощность, температурный режим и т.д.) для каждой комнаты отдельно.

Если же помещения не разделены дверями, сложите их общие размеры, а тепло будет распространяться по обоим помещениям.

Интерфейс калькулятора отопления.

Во избежание неточностей при вычислениях, внимательно вводите все параметры и проверьте, насколько точные данные вы указали в соответствующих полях. Лучше несколько раз перепроверить, чем потом испытывать на себе последствия своих ошибок в виде слишком низкой или высокой температуры в доме.

Подведение итогов

Итак, из выше приведённых формул понятно, как правильно сделать расчёт алюминиевых (чугунных, биметаллических и др.) радиаторов для квартиры. Как видите, дело это не такое уж и сложное. Главное, внимательность и точность. Чтобы получить максимально правильные данные, используйте специальное оборудование.

Фотогалерея (11 фото)

25.11.2016

Источник: http://gopb.ru/radiatory/kak-rasschitat-radiatory-otopleniya-na-ploshhad-kvartiry/

Калькулятор расчета секций радиаторов: параметры для введения в таблицу, вычисление мощности отопления

Отопление

09.10.2018

5 тыс.

3.4 тыс.

7 мин.

Микроклимат в квартире зависит не только от внутренних, но и от многих внешних факторов, ведь даже в самом близкорасположенном от централизованной или автономной котельной доме может быть недостаточно тепло, если он стоит на розе ветров или его окна выходят на северную сторону. Кроме того, на оптимальное количество секций в радиаторах отопления влияет и схема их врезки в общую магистраль.

Автоматический расчет отопления по объему помещения и другим параметрам производится на основе подробного анализа семнадцати основных позиций, которые оказывают прямое воздействие на микроклимат в жилом помещении. В этот перечень входят следующие показатели:

1. 1. Общая площадь квартиры или отдельной ее комнаты, если установка или замена отопительных приборов и примыкающим к ним элементам разводки будет осуществляться только в этой зоне.
2. 2. Высота потолков в квартире, которая условно делится на 5 основных категорий: низкую — до 2,7 м, ниже средней — от 2,8 до 3 м, среднюю — от 3,1 до 3,5 м, выше средней — от 3,6 до 4 м, большую — свыше 4,1 м.
3. 3. Общее количество наружных стен, под которым подразумевается, является ли комната угловой или нет.
4. 4. Направление, в сторону которого смотрят окна. Всего специалисты выделяют две категории вместо четырех привычных: первая — северная, северо-восточная и восточная сторона, вторая — южная, юго-западная и западная.
5. 5. Расположение дома по отношению к зимней розе ветров, что особенно важно для высотных зданий, построенных в местности с более низкими сооружениями. В этой категории принято выделять три основных параметра: наветренную, подветренную и расположенную параллельно направлению ветра сторону.
6. 6. Максимально низкие температуры внешней среды в зимнее время года, характерные для конкретного региона проживания. Всего выделяется 7 температурных групп: не более -10 градусов, от -10 до -14, от -15 до -19 градусов, от -20 до -24, от -25 до -29, от -30 до -34, а также -35 и ниже.
7. 7. Утепление наружных стен. Как правило, в новых домах оно полноценное, в то время как в типовых панельных многоэтажках этот уровень является критичным, поэтому его относят к категории «Утепление отсутствует». Если же хозяева проводили процедуру утепления собственными силами, привлекая специализированные строительные бригады альпинистов, или на повестке дня стоит вопрос о расчете количества батарей отопления в частном доме, то тогда в калькуляторе рекомендуется выбирать среднюю или полноценную степень качества наружной обшивки.
8. 8. Характеристики объекта, расположенного под квартирой. В этом случае выделяется три категории: грунтовый пол или неотапливаемый объект, утепленный пол по грунту или над нежилым помещением без отопления и помещение с полноценным отоплением.
9. 9. Данные о верхнем объекте: неотапливаемый чердак или нежилое помещение без утепления и обогрева, чердак с утеплением или любое другое помещение (чердачная котельная, фитнес-зал, бассейн и пр.), жилое отапливаемое помещение.
10. 10. Варианты остекления окон и характеристики их рам. В настоящее время ведется учет по четырем основным группам: старые оконные рамы с обычным (двойным) остеклением, двойной стеклопакет с трехкамерным профилем, тройной стеклопакет с трех- или пятикамерным профилем, полное отсутствие остекления.
11. 11. Общее количество окон в помещении, где будет устанавливаться радиатор отопления, или их полное отсутствие, что также бывает.
12. 12. Высота оконного блока (вводится вручную в метрах).
13. 13. Ширина блока.
14. 14. Двери, ведущие на балкон или на улицу, и их количество.
15. 15. Оптимальная схема установки радиаторов отопления. На выбор предлагается 6 базовых вариантов: диагональный (верхняя подача / нижняя обратка), односторонний (верх / низ), нижний последовательный, диагональный (нижняя подача / верхняя обратка), односторонний с другим вариантом подачи (низ / верх), седельный, который считается самым неэффективным и применяется в том случае, если особенности планировки не предполагают другого типа врезки в основную магистраль.
16. 16. Расположение отопительного прибора: открытое, с верхним размещением подоконника, столешницы, полок и других элементов, с верхним расположением стеновой ниши, с перекрывающим декоративным экраном, с полной «зашивкой» батареи в декоративный кожух ли нишу.
17. 17. Тип устанавливаемых радиаторов: цельная (неразборная) конструкция — ведется общий расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления, необходимой для поддержания оптимальной температуры в помещении зимой, и разборная система — применение таких батарей предполагает проведение расчета необходимого количества секций для полноценного отопления комнаты.

Рассчитать количество радиаторов отопления на калькуляторе — дело простое, но, чтобы перестраховаться, необходимо проводить и ручные вычисления, учитывая все характеристики и особенности помещения.

Следует отметить, что такая формула будет актуальной для зон с умеренным климатом, а для более суровых зимних условий расчет мощности радиаторов отопления ведется по завышенным показателям, соответствующим норме в 150−200 Вт. В этом случае для отопления комнаты в 20 квадратных метров понадобится батарея на 3000−4000 Вт.

Мощностный запас при расчете можно делать, но совсем небольшой, особенно если квартира будет отапливаться от индивидуального котла, ведь тогда в значительной мере возрастают расходы.

Что же касается определения числа секций, то оно напрямую зависит от типа выбранных батарей. К примеру, средняя мощность одной секции обычного радиатора из биметалла составляет около 170 Вт.

И если дом располагается в умеренной климатической зоне, то 10 секций для обогрева 20-метрового помещения будет вполне достаточно (1600/170=9,41=10 секций).

Как округлять полученный результат (в большую или меньшую сторону) — выбор хозяина, главное — учитывать схему подключения радиатора к магистральным трубам, которая имеет огромное значение. Самым распространенным на сегодняшний день является боковой подвод одностороннего, диагонального и седельного типа, каждому из которых свойственны свои требования по расчету батарейных секций.

К примеру, односторонний вариант, который применяется чаще всего в квартирах с централизованным отоплением, где батареи располагаются в непосредственной близости от стояков, не предполагает установки длинных «гармошек», так как эффективность работы крайних секций будет стремиться к нулю из-за неравномерного распределения подающейся горячей воды. Максимальное количество секций в таких схемах не должно превышать 10 штук.

Самым эффективным вариантом врезки в общую магистраль, а также к индивидуальному газовому или электрическому водонагревателю считается диагональная схема, которая осуществляется посредством подачи в верхнее отверстие с одной стороны и выхода из нижнего — с другой. Кроме того, возможна и зеркальная схема, когда подачу подводят снизу, а обратку выводят из верхнего отверстия, ведь направление в этом случае не имеет особого значения.

Основное преимущество такого подключения в том, что горячая вода проходит через все секции, задерживаясь в каждой из них. А для того чтобы по максимуму использовать этот потенциал, рекомендуется подключать по диагонали только многосекционные «гармошки», где количество секций превышает 12.

Расчет отопления дома расчет тепловых потерь (часть 1)

Обращать внимание следует и на материал, из которого был построен дом, помня о том, что на обогрев панельного сооружения необходимо больше тепла, чем на поддержку оптимальной температуры в кирпичном здании.

Более точные данные можно найти в таблицах СНиП, согласно которым в первом случае на один кубический метр воздуха понадобится 41 Вт, в то время как во втором этот показатель снижается до 34 Вт.

При большой квадратуре и высоте потолков в жилом помещении эта разница будет серьезно ощутима.

На тепло в доме влияет и материал изготовления отопительных приборов. То есть радиаторы одинакового размера могут демонстрировать разную эффективность работы, если они были сделаны из отличных друг от друга материалов, и этот момент также обязательно следует учитывать.

В настоящее время в многоквартирных и частных домах принято устанавливать батареи трех типов. В этот перечень входят:

• Радиаторы из специального алюминиевого сплава, одна секция которых обладает мощностью в 190 Вт (показатель соответствует приборам с 50-сантиметровым осевым расстоянием).
• Биметаллические радиаторы с мощностью секции в 185 Вт.
• Чугунные батареи, мощность одной секции которых не превышает 145 Вт.

Расчет батарей отопления Правила и ошибки Свежие идеи

Зная потенциальную мощность одной секции прибора для отопления, можно легко вычислить площадь, которую она может обогреть. У стандартных алюминиевых батарей с осевой величиной в 50 см этот показатель соответствует 1,9 кв. м, в то время как у биметаллических и чугунных приборов он равен 1,85 и 1,45. Поэтому для отопления комнаты в 20 квадратов понадобится такое количество секций:

• Алюминиевые батареи: 20/1,9=10,53=11 секций.
• Биметаллические: 20/1,85=10,81=11 секций.
• Чугунные: 20/1,45=13,79=14 секций.

В подобных ситуациях вычисления выполняются по индивидуальной схеме. За основу для таких расчетов следует брать рекомендации, приведенные в прилагающемся к прибору отопления техническом паспорте (раздел «Установка и эксплуатация»).

Расчет батарей отопления. Правила и ошибки.

Источник: https://oventilyacii.ru/otoplenie/kalkulyator-rascheta-sektsij-radiatorov-otopleniya-po-ploshhadi.html

калькулятор расчета: количество секций радиатора для обогрева помещения — Тепло Проект

Биметаллические радиаторы становятся сегодня все популярней. Это достойная замена безнадежно устаревшему «чугуну». Приставка «би» означает «два», т.е. при изготовлении радиаторов используются два металла — сталь и алюминий.

Представляют собой алюминиевый каркас, внутри которого находится стальная труба. Такое сочетание является само по себе оптимальным.

Алюминий гарантирует высокую теплопроводность, а сталь — длительный срок эксплуатации и способность с легкостью выдерживать перепады давления теплосети.

Цены на популярные биметаллические радиаторы отопления

Совместить, казалось бы несовместимое, стало возможно благодаря особой технологии производства. Биметаллические радиаторы изготавливаются методом точечной сварки или литья под давлением.

Плюсы биметаллических радиаторов отопления

Если говорить о преимуществах, то у биметаллических радиаторов их много. Рассмотрим основные из них.

• длительный срок «жизни». Высокое качество сборки и надежный «союз» двух металлов превращает радиаторы в «долгожителей». Они способны исправно служить до 50 лет;
• прочность. Стальная сердцевина не боится скачков давления, свойственным нашим отопительным системам;
• высокая теплоотдача. Благодаря наличию алюминиевого корпуса биметаллический радиатор быстро нагревает помещение. В некоторых моделях данный показатель достигает 190 Вт;
• устойчивость к образованию ржавчины. С теплоносителем контактирует только сталь, а значит, биметаллическому радиатору не страшна коррозия. Это качество становится особенно ценным при проведении сезонных чисток и сбрасывании воды;
• приятная «внешность». Биметаллический радиатор внешне намного привлекательнее своего чугунного предшественника. Скрывать его от посторонних глаз занавесками или специальными экранами нет необходимости. Кроме того, радиаторы отличаются по цветовому оформлению и дизайну. Вы можете выбрать то, что нравится именно вам;
• небольшой вес. Значительно упрощает процесс монтажа. Теперь установка батареи не потребует больших затрат сил и времени;
• компактный размер. Биметаллические радиаторы ценятся за небольшой размер. Они достаточно компактны и легко вписываются в любой интерьер.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла.

Это то, из чего с деланы 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.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

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

Стены и кровля

Для учета 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).

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

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

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

• -10оС и выше — 0,7
• -15оС — 0,9
• -20оС — 1,1
• -25оС — 1,3
• -30оС — 1,5

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

Виды обогревающих устройств основные характеристики

До приобретения элементов отопительной системы необходимо не просто произвести их расчёт, а просчитать всю систему, чтобы отдельные её составляющие взаимно соответствовали по всем показателям. К таким элементам относятся:

• котлы отеплительной сети;
• радиаторы;
• трубопроводы;
• циркулярный насос, если таковой предусмотрен проектом;
• бачок расширительный – в настоящее время используются, как правило, мембранные агрегаты.

Что нужно знать при выборе радиаторов

Приобретая батареи отопительной системы, нужно учесть такие параметры:

1. Выполнить расчёт количества секций радиаторов отопления, исходя из числа отапливаемых помещений в доме.
2. Максимально допустимое рабочее давление.
3. Мощность.
4. Конструктивные особенности, которые могут оказать влияние на порядок монтажа отопительной сети и необходимые для этого комплектующие изделия.

В настоящее время строительный рынок предлагает следующие основные виды теплообменников для отопительных систем.

Чугунные

Они изготавливаются способом литья, и по сей день считаются самыми выгодными в эксплуатационном отношении. Могут выпускаться в навесном и опорном варианте – на ножках. Долговечность составляет до 30 лет;

Чугун, обладая прекрасными литьевыми свойствами, издавна использовался для выпуска художественных изделий, это свойство применяется и для изготовления радиаторов для обогрева помещений.

Кроме того, литые изделия из чугуна массивны и способны долгое время сохранять тепло, что является идеальным свойством для систем обогрева. Место их установки – вдоль стен помещения.

Стальные

• Производятся в нескольких модификациях. Обычно состоят из штампованных листовых деталей, в ряде случаев соединяемых сваркой;
• для производства теплообменников применяется металл толщиной до 1,5 миллиметров, поэтому тепловая ёмкость изделия невелика, но это качество даёт возможность регулировки температуры в течение короткого времени.
• Стальные образцы панельного типа характерны большим количеством различных типоразмеров, что даёт возможность подбора обогревателя в любых условиях монтажа.

Алюминиевые

Радиаторы из алюминиевых сплавов в секционном исполнении имеют небольшим весом, просты в монтаже. Обладая высокой теплопроводностью, эффективно передают тепло от системы отопления во внешнее пространство. Их недостатком является повышенная способность осаждать на поверхности ржавчину из теплоносителя.

Поэтому, при желании использовать такие изделия в качестве теплообменников нужно тщательно подбирать соответствующий носитель энергии. Специалистами срок службы алюминиевых радиаторов оценивается в 3-5 лет при прочих равных условиях. Только используя специальные растворы, можно увеличить его ещё на 2-3 года.

В общем, радиаторы из этого материала – это объект постоянного внимания.

К положительным сторонам этих изделий можно отнести презентабельный внешний вид и простоту ухода за ними.

Биметаллические

Такие устройства для передачи тепла объединяют в себе лучшие свойства стальных и алюминиевых изделий. Их внутренняя часть в местах контакта с теплоносителем, изготавливается из нержавеющей стали. Это предопределяет длительный срок устройства, поскольку основной материал устойчив к агрессивным средствам и не склонен адсорбировать элементы ржавчины. Наружная же часть проявляет свои лучшие качества, соответствующие материалу изготовления. Она имеет презентабельный внешний вид, легко поддаётся уходу и чистке.

Поскольку внутренняя часть из нержавеющей стали изготавливается из тонкостенного металла, её низкая теплопроводность не сказывается на работе прибора отрицательно.

Медные теплообменники

Применение этого материала для изготовления устройств теплопередачи в схемах отопления известно давно. Но настоящий ренессанс такие изделия получили только в последнее время. Дело в том, что для систем обогрева применяется только чистая рафинированная медь, а сейчас её получение обеспечивается сравнительно недорогими технологическими методами.

1. Достаточно сказать, что при одинаковых характеристиках, медный радиатор весит в разы меньше, а теплопередача от него в разы выше.
2. Это способствует значительному снижению затрат на энергоресурсы для отопления зданий жилого и промышленного назначения.
3. Медь имеет достаточно высокие показатели механической прочности, что позволяет использовать трубы из неё при температуре до 150 градусов при давлении в 16 атмосфер.
4. Кроме того, отопительные системы из меди имеют презентабельный внешний вид.

Цель расчетов

Источник: https://www.tproekt.com/kalkulator-rasceta-kolicestvo-sekcij-radiatora-dla-obogreva-pomesenia/

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления и необходимые пояснения

В подавляющем числе случаев основными приборами конечного теплообмена в системах отопления остаются радиаторы. Значит, важно не только правильно заранее рассчитать требуемую тепловую мощность котла отопления, но и правильно расставить приборы теплообмена в помещениях дома или квартиры, чтобы обеспечить комфортный микроклимат в каждом из них.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

В этом вопросе поможет калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления, который размещен ниже. Он также позволяет определить необходимую суммарную тепловую мощность радиатора, если тот является неразборной моделью.

Если в ходе расчетов будут возникать вопросы, то ниже калькулятора размещены основные пояснения по его структуре и правилам применения.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

 Перейти к расчётам

Некоторые разъяснения по работе с калькулятором

Часто можно встретить утверждение, что для расчета требуемой тепловой отдачи радиаторов достаточно принять соотношение 100 Вт на 1 м² площади комнаты.

Однако, согласитесь, что такой подход совершенно не учитывает ни климатических условий региона проживания, ни специфики дома и конкретного помещения, ни особенностей установки самих радиаторов.

А ведь все это имеет определенное значение.

В данном алгоритме за основу также взято соотношение 100 Вт/м², однако, введены поправочные коэффициенты, которые и внесут необходимые коррективы, учитывающие различные нюансы.

— Площадь помещения – хозяевам известна.

— Количество внешних стен – чем их больше, тем выше теплопотери, которые необходимо компенсировать дополнительной мощностью радиаторов. В угловых квартирах часто комнаты имеют по две внешних стены, а в частных домах встречаются помещения и с тремя такими стенами. В то же время бывают и внутренние помещения, в которых теплопотери через стены практически отсутствуют.

— Направление внешних стен по сторонам света. Южная или юго-западная сторона будет получать какой-никакой солнечный «заряд», а вот стены с севера и северо-востока Солнца не видят никогда.

— Зимняя «роза ветров» – стены с наветренной стороны, естественно, выхолаживаются намного быстрее. Если хозяевам этот параметр неизвестен, то можно оставить без заполнения – калькулятор рассчитает для самых неблагоприятных условий.

— Уровень минимальных температур – скажет о климатических особенностях региона. Сюда должны вноситься не аномальные значения, а средние, характерные для данной местности в самую холодную декаду года.

— Степень утепления стен. По большому счету, стены без утепления – вообще не должны рассматриваться. Средний уровень утепления будет соответствовать, примерно, стене в 2 кирпича из пустотного керамического кирпича. Полноценное утепление – выполненное в полном объеме на основании теплотехнических расчетов.

— Немалые теплопотери происходят через перекрытия – полы и потолки. Поэтому важное значение имеет соседство помещения сверху и снизу – по вертикали.

— Количество, размер и тип окон – связь с теплотехническими характеристиками помещения очевидна.

— Количество входных дверей (на улицу, в подъезд или на неотапливаемый балкон) – любое открытие будет сопровождаться «порцией» поступающего холодного воздуха, и это необходимо каким-то образом компенсировать.

— Имеет значение схема врезки радиаторов в контур – теплоотдача от этого существенно изменяется. Кроме того, эффективность теплообмена зависит и от степени закрытости батареи на стене.

— Наконец, последним пунктом будет предложено ввести удельную тепловую мощность одной секции батареи отопления.

В результате будет получено требуемое количество секций для размещения в данном помещении.

Если расчет проводится для неразборной модели, то этот пункт оставляют незаполненным, а результирующее значение берут из второй строки расчета – она покажет необходимую мощность радиатора в кВт.

В расчетное значение уже заложен необходимый эксплуатационный резерв.

Что необходимо еще знать про радиаторы отопления?

При выборе этих приборов теплообмена следует учитывать ряд важных нюансов. Подробнее об этом можно узнать в публикациях нашего портала, посвящённых стальным, алюминиевым и биметаллическим радиаторам отопления.

Источник: https://stroyday.ru/kalkulyatory/sistemy-otopleniya/kalkulyator-rascheta-kolichestva-sekcij-radiatorov-otopleniya.html

Калькулятор расчета количества секций радиаторов

Калькулятор радиаторов отопления предназначен для расчета количества секций радиатора, обеспечивающих необходимый тепловой поток, возмещающий теплопотери рассчитываемого помещения и поддержания на заданном уровне температуры, отвечающей условиям теплового комфорта и/или требованиям технологического процесса. Расчет производится с учетом теплопотерь ограждающих конструкций, а также особенностей системы отопления.

Для более точного расчета обратитесь к производителям выбранной модели радиатора.

Вопросы отопления являются основополагающими как для частного хозяйства, так и квартир в многоэтажном доме. Особенно они актуальны для РФ, большая часть территории которой находится в зоне пониженных температур. Для создания оптимальных и благоприятных температурных условий в помещениях разрабатывается множество материалов с усиленными теплоизоляционными свойствами.

Каждый год на рынках появляются высокотехнологичные и эффективные системы теплоснабжения. Но особое внимание всегда уделяется радиаторам, поскольку они являются конечным звеном в отопительной цепи. Отдаваемое ими тепло служит главным критерием работы всей системы теплоснабжения.

Несмотря на важность роли, которая отведена радиаторам отопления, они остаются самыми консервативными элементами в строительной индустрии.

Инновационные нововведения в этой сфере появляются редко, хотя исследователи постоянно работают над совершенствованием конструкций изделий.

В современном тепловом обеспечении зданий и сооружений используется 4 основных типов, и данный калькулятор подскажет как рассчитать сколько необходимо радиаторов отопления на 1 м2.

Их классификация предопределяется материалами изготовления, в соответствии с которыми они подразделяются на:

• Стальные
• Чугунные
• Алюминиевые
• Биметаллические

Каждая из моделей обладает уникальными свойствами и существенными недочетами

Стальные радиаторы подразделяются на панельные и трубчатые. Панельные, именуемые также конвекторами, обладают КПД, достигающим 75%. Это высокий показатель эффективной работы всей системы.

Другое их достоинство – дешевизна. Панели обладают малой энергетической емкостью, что позволяет снижать расходы теплового носителя.

К недостаткам относится низкая стойкость против коррозии после слива воды.

Изделия просты в эксплуатации. По мере необходимости нагревательные панели могут легко наращиваться до 33 штук. Относительно низкая стоимость делает их самыми распространенными продуктами в модельном ряду.

Российские бренды сейчас занимают лидирующие позиции на внутреннем рынке. Импорт зарубежной продукции достаточно дорогой, а российские производители уже наладили выпуск панельных систем радиаторов, которые по качеству не уступают зарубежным аналогам.

Трубчатые системы радиаторов по конструкции состоят из стальных труб, в которых циркулирует теплоноситель. Данные приборы достаточно технологически сложны для промышленного производства. Это сказывается на цене конечной продукции.

Трубчатые радиаторы полностью сохраняют все преимущества панельных, но по сравнению с ними имеют более высокое рабочее давление 9-16 бар против 7-10 бар.

По показателям тепловой мощности (120 – 1600 Вт) и максимальной температуре нагрева воды (120 градусов) обе модели сопоставимы друг с другом.

Если вы не знаете как правильно рассчитать количество радиаторов, воспользуйтесь онлайн калькулятором.

Алюминиевые отопительные приборы изготовлены из одноименного материала или его сплавов. Подразделяются они на литые и экструзионные.

Эта разновидность чаще всего применяется в системах автономного теплоснабжения в индивидуальных хозяйствах. Для централизованного отопления данный вид не подходит, так как чувствителен к качеству теплоносителя.

Они могут быстро выйти из строя, если в воде есть агрессивные примеси и не выдерживают сильных давлений.

Алюминиевые радиаторы не подходят для централизованного отопления

Радиаторы, изготовленные путем литья, отличаются широкими каналами для теплоносителя и упрочненными стенками увеличенной толщины. Имеют несколько секций, число которых можно увеличивать или снижать.

Экструзионный метод изготовления приборов основан на механическом выдавливании элементов из алюминиевого сплава. Весь процесс относительно дешевый, но конечный продукт имеет цельный вид. Количество секций не подлежит изменению.

Алюминиевые радиаторы обладают очень высокой теплоотдачей, быстро нагревают помещение и просты при монтаже, так как имеют небольшой вес.

Но алюминий вступает в химические реакции с теплоносителем, поэтому ему требуется хорошо очищенная вода. Слабое место – стыковки секций с трубными соединениями. Со временем возможны протечки. Они не ударопрочные.

По давлению, температурному режиму и другим характеристикам коррелируют со стальными радиаторами.

Чугунные радиаторы являются самым традиционным элементом теплоснабжения. За долгие годы они практически не видоизменялись, но сохранили свою популярность и просты по форме и дизайну. Долговечны, надежны, хорошо держат тепло.

Могут долго сопротивляться коррозии и воздействию химических реагентов. По температурному режиму не уступают другим приборам аналогичной комплектации. По давлению и мощности – превосходят, но сложны в установке и транспортировке.

Биметаллические устройства обычно имеют трубчатый стальной сердечник и алюминиевый корпус. Такие отопительные устройства выдерживают высокое давление. В целом, они отличаются повышенной надежностью и прочностью.

При низкой инерционности обладают высокой теплоотдачей и низким расходом воды, не боятся гидравлических ударов. По базовым показателям в 1,5-2 раза превосходят аналогичные устройства. Главный недостаток – высокая цена.

Общие сведения по результатам расчетов

• Количество секций радиатора

— Расчетное кол-во секций радиатора, с обеспечением необходимого теплового потока для достаточного обогрева помещения при заданных параметрах.

• Кол-во тепла, необходимое для обогрева

— Общие теплопотери помещения с учетом особенностей данного помещения и особенностей функционирования системы отопления.

• Кол-во тепла, выделяемое радиатором

— Общий тепловой поток от всех секций радиатора, выделяемый в помещение при заданной температуре теплоносителя.

• Кол-во тепла, выделяемое одной секцией

— Фактический тепловой поток, выделяемый одной секцией радиатора с учетом особенностей системы отопления.

Калькулятор работает в тестовом режиме.

Источник: https://stroy-calc.ru/raschet-sekciy-radiatora

Как рассчитать количество батарей для отопления. Расчет радиаторов отопления: варианты и приемы.

При модернизации системы отопления, помимо замены труб, меняют и радиаторы. И сегодня они из разных материалов, разных форм и размеров. Не менее важно то, что они имеют разное тепловыделение: количество тепла, которое может передаваться воздуху. И это обязательно учитывается при расчете сечений радиаторов отопления.

В помещении будет тепло, если уходит тепло.Поэтому в расчетах берутся теплопотери помещения (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утеплителя, площади окон и т. Д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это количество тепла, которое он может произвести при максимальных параметрах системы (90 ° C на входе и 70 ° C на выходе). Эту характеристику необходимо указать в паспорте, она часто присутствует на упаковке.

Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещения и системы отопления

Один важный момент: делая расчеты самостоятельно, имейте в виду, что большинство производителей указывают максимальный показатель, который они получили при идеальных условиях.Поэтому производите любое округление в большую сторону. В случае низкотемпературного нагрева (температура на входе ниже 85 ° C) они ищут тепловую мощность по соответствующим параметрам или пересчитывают (описано ниже).

Расчет площади

Это простейшая методика, позволяющая приблизительно оценить количество секций, необходимых для обогрева помещения. На основании множества расчетов выведены нормы средней мощности обогрева одного квадрата площади. Для учета климатических особенностей региона в СНиП прописаны две нормы:

.

• для регионов средней полосы России от 60 Вт до 100 Вт;
• для участков выше 60 ° мощность нагрева на квадратный метр составляет 150-200 Вт.

Почему в норме дан такой большой разброс? Чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для бетонных домов берутся максимальные значения; для домов из кирпича можно использовать средние значения. Для утепленных домов — минимум. Еще одна важная деталь: эти нормы рассчитаны на среднюю высоту потолка — не выше 2,7 метра.

Зная площадь помещения, умножьте его норму расхода тепла, наиболее подходящую для ваших условий.Получите полную потерю тепла в помещении. В технических характеристиках выбранной модели радиатора найдите тепловую мощность одной секции. Разделите общие тепловые потери на мощность, получите их количество. Это несложно, но для наглядности приведем пример.

Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения

Угловая комната 16 м 2, в среднем переулке, в кирпичном доме. Установите аккумуляторы тепловой мощностью 140 Вт.

Для кирпичного дома потери тепла принимаем за середину диапазона.Так как комната угловая, лучше брать большее значение. Пусть будет 95 ватт. Тогда получается, что на обогрев помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.

Теперь рассмотрим количество: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Круглая, получается 11 шт. Нужно будет установить так много секций радиатора.

Расчет батарей отопления на площадь прост, но далек от идеала: не учитывается полностью высота потолков. Для нестандартных высот используется другой прием: по объему.

Подсчет аккумуляторов по объему

В СНиП есть нормы на обогрев одного кубометра помещения. Даны для разных типов построек:

• на 1 м 3 кирпича требуется 34 Вт тепла;
• для панели — 41 Вт

Данный расчет секций радиатора аналогичен предыдущему, только теперь нам нужна не площадь, а другие по объему и нормам. Умножаем объем на норму, полученный показатель делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).

Формула для расчета количества секций по объему

Пример расчета объема

Например, рассчитываем, сколько секций нужно в комнате площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Дом кирпичный. Берем радиаторы такой же мощности: 140 Вт:

• Найдите объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
• Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных домов 34 Вт).48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
• Определяем сколько секций нужно. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Круглый, получаем 12 шт.

Теперь вы знаете два способа рассчитать количество радиаторов на комнату.

Отвод тепла в одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешнем сходстве большинства тепловые характеристики могут существенно различаться. Они зависят от материала, из которого они изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Таким образом, точно сказать, сколько кВт приходится на 1 секцию алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только по каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь разница в размерах существенная: одни из них высокие и узкие, а другие низкие и глубокие. Силовые секции одинаковой высоты от одного производителя, но разных моделей могут отличаться на 15-25 Вт (см. Таблицу ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500). Еще более заметные отличия могут быть у разных производителей.

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для обогрева помещения, были выведены средние значения тепловой мощности для каждого типа радиаторов. Их можно использовать для приблизительных расчетов (приведены данные для аккумуляторов с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметалл — одна секция излучает 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминий — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугун — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее, сколько кВт в одной секции биметаллического, алюминиевого или чугунного радиатора можно у вас, когда вы выбираете модель и определяете размеры.В чугунных батареях может быть большая разница. Они бывают с тонкими или толстыми стенками, из-за чего их тепловая мощность значительно меняется. Выше средние значения для батарей знакомой формы (гармошки) и близких к ней. Радиаторы в стиле ретро имеют значительно меньшую тепловую мощность.

Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой компании Demir Dokum. Разница более чем существенная. Она может быть еще больше

На основании этих значений и средних норм в СНиП получено среднее количество секций радиатора на 1 м 2:

• биметаллические секции плавок 1.8 м 2;
• алюминий — 1,9-2,0 м 2;
• чугун — 1,4-1,5 м 2;

• биметаллический 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт., Округлый — 9 шт.
• алюминий 16 м 2/2 м 2 = 8 шт.
• чугун 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округлый — 12 шт.

Эти расчеты являются приблизительными. По ним можно приблизительно оценить стоимость покупки отопительных приборов. Вы можете точно рассчитать количество радиаторов на комнату, выбрав модель, а затем пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции аккумулятора указана для идеальных условий. Аккумулятор будет выделять столько тепла, если его охлаждающая жидкость имеет температуру + 90 ° C на входе, + 70 ° C на выходе и + 20 ° C в помещении. То есть температурный напор системы (еще ее называют «дельта-система») будет 70 ° C. Что делать, если в вашей системе на входе температура выше + 70 ° C? или вам нужна комнатная температура + 23 ° C? Пересчитайте заявленную мощность.

Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на подаче у вас + 70 ° C, на выходе 60 ° C, а в комнате вам нужна температура + 23 ° C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое значений температур. на входе и выходе за вычетом температуры в помещении.

Для нашего случая получается: (70 ° C + 60 ° C) / 2 — 23 ° C = 42 ° C. Дельта для таких условий составляет 42 ° C.Далее находим это значение в таблице преобразования (находится ниже) и заявленная мощность умножается на этот коэффициент. Мы узнаем мощность, которую этот раздел может выдать для ваших условий.

Находим в столбцах, окрашенных в синий цвет, линию с дельтой 42 ° C. Это соответствует коэффициенту 0,51. Теперь рассчитаем тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего корпуса. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получим: 185 Вт * 0.51 = 94,35 Вт. Почти вдвое меньше. Именно эту мощность нужно подменить при выполнении расчета сечений радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в комнате будет тепло.

Существует несколько методов расчета количества радиаторов, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество радиаторов, необходимое для их компенсации.

Существуют разные методы расчета.Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применяются коэффициенты, позволяющие учесть существующие «нестандартные» условия каждой конкретной комнаты (угловая комната, выход на балкон, окно через стену и т. Д.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это одни и те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один способ. Он определяет фактическую потерю. Реальные потери тепла определяет специальный прибор — тепловизор.И исходя из этих данных, сколько радиаторов нужно для их компенсации. Что еще лучше с этим методом, так это то, что на изображении тепловизора вы можете четко видеть, где тепло уходит наиболее активно. Это может быть дефект в работе или стройматериалах, трещина и т. Д. Так что заодно можно поправить положение.

Расчет радиаторов отопления по площади

Самый простой способ. Рассчитайте количество тепла, необходимое для обогрева, исходя из площади помещения, в котором будут установлены радиаторы.Вы знаете площадь каждого помещения, а потребность в тепле можно определить по СНиПа:

.

• на среднеклиматическую полосу для обогрева 1м2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
• для областей с температурой выше 60 ° C требуется 150-200 Вт.

Исходя из этих стандартов, вы можете рассчитать, сколько тепла потребуется вашей комнате. Если квартира / дом находится в средней климатической зоне, для обогрева площади 16м 2 потребуется 1600Вт тепла (16 * 100 = 1600).Так как нормы средние, а погода не балует постоянством, считаем, что 100Вт требуется. Хотя, если вы живете на юге средней климатической зоны и у вас мягкие зимы, рассмотрите вариант 60 Вт.

Запас мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества необходимой мощности количество радиаторов увеличивается. И чем больше радиаторов, тем больше охлаждающей жидкости в системе. Если для подключенных к центральному отоплению это не критично, то для тех, кто имеет или планирует индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (дополнительные) затраты на подогрев теплоносителя и большую инерционность системы ( установленная температура поддерживается менее точно).И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

Рассчитав потребность помещения в тепле, можно узнать, сколько секций нужно. Каждый из отопительных приборов может выделять определенное количество тепла, которое указано в паспорте. Возьмите найденную потребность в тепле и разделите на мощность радиатора. В результате получается необходимое количество секций для компенсации потерь.

Рассчитываем количество радиаторов для одного помещения. Мы определили, что требуется 1600 Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт.Получается 1600/170 = 9411 штук. Вы можете округлить в большую или меньшую сторону по своему усмотрению. Меньший можно округлить, например, на кухне — дополнительных источников тепла достаточно, а больший лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

Система простая, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, не учитывается материал стен, окон, утеплитель и целый ряд факторов.Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП приблизительный. Для точного результата нужно внести коррективы.

Как рассчитать секции радиатора по объему помещения

В данном расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нужно нагреть весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае техника аналогична. Определяем объем помещения, а потом по нормам узнаем, сколько тепла нужно для его обогрева:

Рассчитываем все для одной комнаты площадью 16м 2 и сравниваем результаты.Пусть высота потолка 2,7м. Объем: 16 * 2,7 = 43,2м 3.

• В панельном доме. Тепло, необходимое для обогрева, составляет 43,2м 3 * 41В = 1771,2Вт. Если взять все те же секции мощностью 170Вт, то получим: 1771Вт / 170Вт = 10,418шт (11шт).
• В кирпичном доме. Тепло необходимо 43,2м 3 * 34Вт = 1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт / 170Вт = 8,64шт (9шт).

Как видите, разница довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете площади получено среднее значение (если округлить в ту же сторону) — 10 шт.

Корректировка результатов

Чтобы получить более точный расчет, нужно учесть как можно больше факторов, уменьшающих или увеличивающих теплопотери. Это из чего сделаны стены и насколько хорошо они утеплены, насколько велики окна и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходят на улицу и т. Д. Для этого есть коэффициенты, по которым нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Окно

На окна приходится от 15% до 35% теплопотерь.Конкретный показатель зависит от размера окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Следовательно, есть два соответствующих коэффициента:

• отношение площади окна к площади пола:
  • 10% — 0,8
  • 20% — 0,9
  • 30% — 1,0
  • 40% — 1,1
  • 50% — 1,2
• остекление:
  • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
  • Обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
  • стеклопакеты обыкновенные — 1.27.

Стены и кровля

Для учета потерь важны материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот шансы на эти факторы.

Степень изоляции:

• Кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• Недостаточно (отсутствует) — 1,27
• хорошо — 0,8

Наружные стены:

• интерьер без потерь, коэффициент 1.0
• один — 1,1
• два — 1,2
• три — 1,3

На количество теплопотерь влияет обогревается или нет, помещение располагается сверху. Если жилое отапливаемое помещение находится сверху (второй этаж дома, другая квартира и т. Д.), Понижающий коэффициент составляет 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Если расчет производился по площади, а высота потолков нестандартная (принимают высоту 2.7 м в качестве стандарта), затем используйте пропорциональное увеличение / уменьшение с помощью коэффициента. Считается легким. Для этого разделите реальную высоту потолка в комнате на стандартную 2,7 м. Получите желаемое соотношение.

Рассчитаем для примера: пусть высота потолка 3,0 м. Получаем: 3,0м / 2,7м = 1,1. Это означает, что количество секций радиатора, которое рассчитывается по площади для этого помещения, нужно умножить на 1,1.

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

Климатические факторы

Вы можете вносить изменения в зависимости от средней температуры зимой:

• -10 о С и выше — 0,7
• -15 о С — 0,9
• -20 ° С — 1,1
• -25 ° С — 1,3
• -30 ° С — 1,5

Внеся все необходимые настройки, вы получите более точное количество радиаторов, необходимое для обогрева помещения с учетом параметров помещения.Но это далеко не все критерии, влияющие на мощность теплового излучения. Есть и технические тонкости, о которых мы поговорим ниже.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собираетесь устанавливать секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50 см по высоте) и уже выбрали материал, модель и желаемый размер, то с расчетом их количества сложностей возникнуть не должно. У большинства авторитетных компаний, поставляющих хорошее отопительное оборудование, есть технические данные на все модификации на сайте, среди которых есть тепловая мощность.Если указывается не мощность, а расход теплоносителя, то преобразовать в мощность несложно: расход теплоносителя 1 л / мин примерно равен мощности 1 кВт (1000 Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется высотой между центрами отверстий для подачи / отвода охлаждающей жидкости

Чтобы облегчить жизнь клиентам, многие сайты устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к занесению данных о вашем помещении в соответствующие поля.И на выходе у вас готовый результат: количество секций этой модели в штуках.

Но если просто подумать о возможных вариантах, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов отопления от расчета из алюминия, стали или чугуна ничем не отличается. Только тепловая мощность одной секции может быть разной.

• алюминий — 190 Вт
• биметаллический — 185Вт
• чугун — 145Вт.

Если вам просто интересно, какой материал выбрать, вы можете использовать эти данные. Для наглядности представляем простейший расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества биметаллических нагревательных приборов стандартного размера (межосевое расстояние 50 см) предполагается, что одна секция может обогреть 1 штуку.8м 2 площади. Тогда для комнаты 16м 2 нужно: 16м 2 / 1,8м 2 = 8,88шт. Округляем — нам нужно 9 разделов.

Аналогично считаем для чугунных или стальных бараков. Нужны только нормы:

• Радиатор биметаллический — 1,8 м 2
• алюминий — 1,9-2,0 м 2
• чугун — 1,4-1,5 м 2.

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50 см. Сегодня в продаже есть модели разной высоты: от 60 см до 20 см и даже ниже. Модели 20см и ниже называются бордюрами.Естественно, их мощность отличается от указанной нормативной, и если вы планируете использовать «нестандартную», вам придется внести коррективы. Либо ищите паспортные данные, либо рассчитывайте сами. Мы исходим из того, что теплоотдача теплового устройства напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь устройства, а значит, пропорционально уменьшается мощность. То есть нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартным, а затем использовать этот коэффициент для корректировки результата.

Для наглядности рассчитаем алюминиевые радиаторы по площади. Помещение то же: 16м2. Считаем количество секций стандартным размером: 16м 2 / 2м 2 = 8шт. Но мы хотим использовать небольшие секции высотой 40 см. Находим соотношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см / 40см = 1,25. А теперь регулируем количество: 8шт * 1,25 = 10шт.

Корректировка в зависимости от режима системы отопления

Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: в высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 ° С, в обратном — 70 ° С (обозначается 90/70). корпус в комнате должен быть 20 ° С.Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средней мощности 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что расчет нужно откорректировать.

Для учета режима работы системы необходимо определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и обогревателей. В этом случае температура отопительных приборов считается средним арифметическим между значениями подачи и возврата.

Для наглядности рассчитаем чугунные радиаторы отопления на два режима: высокотемпературный и низкотемпературный, стандартные размеры секций (50см). Помещение то же: 16м2. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 нагревает 1,5м2. Следовательно нам потребуется 16м 2 / 1,5м 2 = 10,6 шт. Округление — 11 шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь находим температурный напор для каждой из систем:

• высокотемпературный 90/70 / 20- (90 + 70) / 2-20 = 60 о С;
• низкая температура 55/45/20 — (55 + 45) / 2-20 = 30 о С.

То есть при использовании низкотемпературного режима работы потребуется вдвое больше секций для обогрева помещения. Для нашего примера для комнаты площадью 16 м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Получается большая батарея. Это, кстати, одна из причин, по которой данный вид отопительных приборов не рекомендуется использовать в сетях с низкими температурами.

С помощью этого расчета вы можете учесть желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в комнате было не 20 ° C, а, например, 25 ° C, просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент.Сделаем расчет для тех же чугунных радиаторов: параметры будут 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90 + 70) / 2-25 = 55 ° С. Теперь находим соотношение 60 ° С / 55 ° С = 1,1. Для обеспечения температуры 25 ° С нужно 11шт * 1,1 = 12,1шт.

Зависимость мощности радиатора от подключения и расположения

Помимо всех параметров, описанных выше, теплоотдача радиатора различается в зависимости от типа подключения.Оптимальным считается диагональное соединение с потоком сверху, при этом потери тепловой мощности отсутствуют. Наибольшие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные средние по эффективности. Примерно процентные потери показаны на рисунке.

Фактическая мощность радиатора также уменьшается при наличии препятствий. Например, если сверху свисает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери составляют 3-5%.При установке сетчатого экрана, не доходящего до пола, потери примерно такие же, как и при нависании подоконника: 7-8%. Но если экран полностью закрывает весь нагревательный прибор, его теплоотдача снижается на 20-25%.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышесказанное справедливо для случая, когда на вход каждого из радиаторов поступает охлаждающая жидкость с одинаковой температурой.Считается намного сложнее: там при каждом последующем нагревателе вода течет все более и более холодной. А если вы хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, вам нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а затем, пропорционально падению тепловой мощности, добавить секции для увеличения теплопередачи батареи в целом.

Проиллюстрируем на примере.На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество аккумуляторов определялось для двухтрубной разводки. Теперь вам нужно внести коррективы. Для первого обогревателя все осталось по-прежнему. Второй — с охлаждающей жидкостью с более низкой температурой. Определяем% падения мощности и увеличиваем количество секций на соответствующее значение. На картинке получается так: 15кВт-3кВт = 12кВт. Находим процент: перепад температуры 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если бы нужно было 8 штук, было бы на 20% больше — 9 или 10 штук.Здесь пригодится знание комнаты: если это спальня или детская, округлить вверх, если гостиная или другая подобная комната, округлить вниз. Учитывайте расположение относительно сторон света: на севере круглая к большему, на юге — к меньшему.

Этот способ явно не идеален: ведь получается, что последняя батарея в ветке просто должна быть огромной: судя по схеме на ее ввод подается теплоноситель с удельной теплоемкостью, равной его мощности, а на практике убрать все 100% нереально.Поэтому при определении мощности котла для однотрубных систем обычно берут определенный запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас так, чтобы можно было регулировать теплопередачу, и тем самым компенсировать падение температуры теплоносителя. охлаждающая жидкость. Все это подразумевает одно: количество и / или размеры радиаторов в однотрубной системе необходимо увеличивать, а по мере удаления от начала ответвления ставить все больше и больше секций.

Сводка

Примерный расчет количества секций радиаторов прост и быстр.Но уточнение, зависящее от всех особенностей помещения, размеров, типа подключения и расположения, требует внимания и времени. Но определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой можно точно.

Правильный расчет радиаторов отопления — довольно важная задача для каждого домовладельца. При использовании недостаточного количества секций помещение не будет прогреваться в зимние холода, а покупка и эксплуатация слишком больших радиаторов повлечет за собой неоправданно высокие затраты на отопление.Поэтому при замене старой системы отопления или установке новой нужно знать, как рассчитать радиаторы отопления. Для стандартных помещений можно использовать простейшие расчеты, но иногда возникает необходимость учитывать различные нюансы, чтобы получить максимально точный результат.

Расчет по площади

Предварительный расчет можно сделать, ориентируясь на площадь помещения, для которого покупаются радиаторы. Это очень простой расчет, который подходит для помещений с низкими потолками (2.40-2,60 м). Согласно строительным нормам, для отопления потребуется 100 ватт тепловой мощности на квадратный метр площади.

Рассчитываем количество тепла, которое потребуется для всего помещения. Для этого площадь умножаем на 100 Вт, т.е. на комнату 20 кв. м. расчетная тепловая мощность составит 2000 Вт (20 кв.м X 100 Вт) или 2 кВт.

Правильный расчет радиаторов отопления необходим для обеспечения достаточного количества тепла в доме

Этот результат нужно разделить на теплоотдачу одной секции, указанную производителем.Например, если она равна 170 Вт, то в нашем случае необходимое количество секций радиатора будет:

2000 Вт / 170 Вт = 11,76, т.е. 12, так как результат нужно округлить до ближайшего целого числа. Округление обычно осуществляется в сторону увеличения, однако для помещений, в которых теплопотери ниже средних, например, для кухни, можно округлить в меньшую сторону.

Обязательно учитывайте возможные потери тепла в зависимости от конкретной ситуации. Конечно, комната с балконом или расположенная в углу здания быстрее теряет тепло.В этом случае следует увеличить значение расчетной тепловой мощности для помещения на 20%. Примерно на 15-20% следует увеличить расчеты, если вы планируете прятать радиаторы за экраном или монтировать их в нише.

Расчеты в зависимости от объема помещения

Более точные данные можно получить, рассчитав сечения радиаторов отопления с учетом высоты потолка, т.е.по объему помещения. Принцип здесь примерно такой же, как и в предыдущем случае.Сначала рассчитывается общая потребность в тепле, затем рассчитывается количество секций радиатора.

Если радиатор закрыт экраном, необходимо увеличить потребность помещения в тепловой энергии на 15-20%

Согласно рекомендациям СНИП, для обогрева каждого кубометра жилой площади в панельном доме требуется 41 Вт тепловой мощности. Умножив площадь комнаты на высоту потолка, получаем общий объем, который умножаем на это нормативное значение.Для квартир с современными стеклопакетами и внешней изоляцией тепла потребуется меньше, всего 34 Вт на кубометр.

Например, рассчитываем необходимое количество тепла для комнаты площадью 20 кв.м. с высотой потолков 3 метра. Объем помещения составит 60 кубометров (20 кв.м. X 3 м.). Расчетная тепловая мощность в этом случае будет равна 2460 Вт (60 куб. М X 41 Вт).

А как посчитать количество радиаторов? Для этого необходимо разделить данные, полученные по теплоотдаче одного участка, указанного производителем.Если взять, как в предыдущем примере, 170 Вт, то для комнаты вам потребуется: 2460 Вт / 170 Вт = 14,47, т.е. 15 секций радиатора.

Производители стремятся указывать чрезмерные показатели теплоотдачи своей продукции, предполагая, что температура теплоносителя в системе будет максимальной. В реальных условиях это требование соблюдается редко, поэтому следует ориентироваться на минимальные показатели теплоотдачи одной секции, которые отражены в паспорте изделия. Это сделает расчеты более реалистичными и точными.

Что делать, если нужен очень точный расчет?

К сожалению, не каждую квартиру можно считать стандартной. Тем более это касается частных жилых домов. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для этого вам нужно будет учесть множество различных факторов.

При расчете количества секций обогрева необходимо учитывать высоту потолка, количество и размер окон, наличие утеплителя стен и т. Д.

Особенность этого метода в том, что при расчете необходимого количества тепла используется ряд факторов, учитывающих характеристики конкретного помещения, которые могут повлиять на его способность накапливать или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов следующая:

ТТ = 100Вт / кв.м. * P * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7 где

CT — количество тепла, необходимое для конкретного помещения;
P — площадь номера, кв.м .;
К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

• для окон с обычным стеклопакетом — 1,27;
• для стеклопакетов — 1,0;
• для окон с тройным остеклением — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

• низкая степень теплоизоляции — 1,27;
• хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
• высокая степень теплоизоляции — 0.85.

К3 — соотношение площади окон и пола в комнате:

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

К4 — коэффициент, позволяющий учитывать среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

• на -35 градусов — 1,5;
• для -25 градусов — 1,3;
• для -20 градусов — 1,1;
• для -15 градусов — 0.9;
• для -10 градусов — 0,7.

К5 — регулирует потребность в тепле с учетом количества внешних стен:

• одностенная — 1,1;
• две стены — 1,2;
• трехстенный — 1,3;
• четыре стены — 1.4.

К6 — с учетом типа помещения, расположенного выше:

• холодный чердак — 1,0;
• отапливаемый чердак — 0,9;
• отапливаемая жилая — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

• на 2.5 м — 1,0;
• на 3,0 м — 1,05;
• на 3,5 м — 1,1;
• на 4,0 м — 1,15;
• на 4,5 м — 1,2.

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и основан на достаточно точном определении потребности помещения в тепле.

Осталось разделить результат на величину теплоотдачи одной секции радиатора и округлить результат до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ.На их сайтах вы можете найти удобный калькулятор, специально предназначенный для этих расчетов. Для использования программы необходимо ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего отобразится точный результат. Или вы можете использовать специальное программное обеспечение.

Одним из важнейших вопросов создания комфортных условий проживания в доме или квартире является надежная, правильно рассчитанная и смонтированная, сбалансированная система отопления. Именно поэтому создание такой системы — важнейшая задача при организации строительства собственного дома или при капитальном ремонте в многоквартирном доме.

Несмотря на современное разнообразие систем отопления различных типов, проверенная схема по-прежнему остается лидером по популярности: контуры труб с циркулирующим по ним теплоносителем и теплообменников — радиаторов, установленных в помещениях. Казалось бы, все просто, батареи стоят под окнами и обеспечивают необходимый обогрев … Однако необходимо знать, что теплоотдача от радиаторов отопления должна соответствовать как площади помещения, так и площади. ряд других конкретных критериев.Теплотехнические расчеты по требованиям СНиП — достаточно сложная процедура, выполняемая специалистами. Тем не менее, осуществить это можно самостоятельно, естественно, с приемлемым упрощением. В данной публикации будет рассказано, как самостоятельно рассчитать батареи отопления на площадь отапливаемого помещения с учетом различных нюансов.

Но, для начала, нужно хотя бы вкратце ознакомиться с существующими радиаторами отопления — от их параметров во многом будут зависеть результаты расчетов.

Кратко о существующих типах радиаторов

Современный ассортимент представленных в продаже радиаторов включает в себя следующие типы:

• Радиаторы стальные панельной или трубчатой ​​конструкции.
• Аккумуляторы чугунные.
• Радиаторы алюминиевые нескольких модификаций.
• Биметаллические радиаторы.

Радиаторы стальные

Этот тип радиатора не приобрел особой популярности, несмотря на то, что некоторым моделям придают очень элегантный дизайн.Проблема в том, что недостатки таких теплопередающих устройств значительно превышают их достоинства — невысокая цена ¸ относительно небольшая масса и простота монтажа.

Тонкие стальные стенки таких радиаторов недостаточно теплоемки — быстро нагреваются, но так же быстро остывают. Проблемы могут возникнуть с гидроударами — сварные стыки листов иногда протекают. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, а срок службы таких аккумуляторов невелик — обычно производители дают им довольно короткую гарантию на продолжительность эксплуатации.

Стальные радиаторы в подавляющем большинстве случаев представляют собой цельную конструкцию, и они не позволяют варьировать теплоотдачу за счет изменения количества секций. У них есть паспортная тепловая мощность, которую сразу нужно подбирать исходя из площади и особенностей помещения, в котором они планируются к установке. Исключение — у некоторых трубчатых радиаторов есть возможность изменять количество секций, но обычно это делается на заказ, при изготовлении, а не дома.

Радиаторы чугунные

Представители этого типа батарей, наверное, знакомы каждому с раннего детства — именно такие гармошки раньше устанавливались буквально повсюду.

Не исключено, что такие аккумуляторы МС-140-500 не отличались особым изяществом, но прослужили не одному поколению жителей. Каждая секция такого радиатора обеспечивала теплоотдачу 160 Вт. Радиатор сборный, и количество секций в принципе ничем не ограничивалось.

В настоящее время в продаже много современных чугунных радиаторов. Они уже отличаются более элегантным внешним видом, гладкими гладкими внешними поверхностями, облегчающими уборку.Также доступны эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком литья чугуна.

При этом такие модели полностью сохраняют основные достоинства чугунных аккумуляторов:

• Высокая теплоемкость чугуна и массивность аккумуляторов способствуют длительной сохранности и высокой теплоотдаче.
• Аккумуляторы чугунные, при правильной сборке и качественной герметизации стыков не боятся ударов воды, перепадов температур.
• Толстые чугунные стенки мало подвержены коррозии и абразивному износу.Может использоваться практически любой теплоноситель, поэтому такие батареи одинаково хороши как для автономных систем, так и для систем центрального отопления.

Если не учитывать внешние данные старых чугунных аккумуляторов, то одним из недостатков является хрупкость металла (недопустимы акцентированные удары), относительная сложность монтажа, связанная скорее с массивностью. К тому же никакие стеновые перегородки не смогут выдержать вес таких радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы, появившись сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность.Они относительно недорогие, имеют современный, довольно элегантный внешний вид и обладают отличным теплоотводом.

Качественные алюминиевые батареи способны выдерживать давление от 15 и более атмосфер, высокую температуру охлаждающей жидкости около 100 градусов. При этом тепловая отдача от одной секции в некоторых моделях иногда достигает 200 Вт. Но при этом они имеют небольшой вес (вес секции — обычно до 2 кг) и не требуют большого объема охлаждающей жидкости (емкость — не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы продаются как многоярусные батареи, с возможностью изменения количества секций, так и монолитные изделия, рассчитанные на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

• Некоторые типы алюминия очень чувствительны к кислородной коррозии, в этом случае существует высокий риск газообразования. Это предъявляет особые требования к качеству теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
• Некоторые алюминиевые радиаторы неразборной конструкции, секции которых изготавливаются по технологии экструзии, при определенных неблагоприятных условиях могут протекать на стыках.При этом провести ремонт просто невозможно, и менять придется всю батарею целиком.

Из всех алюминиевых аккумуляторов самого высокого качества изготавливаются с использованием анодного окисления металла. Эти изделия практически не боятся кислородной коррозии.

Внешне все алюминиевые радиаторы примерно одинаковы, поэтому нужно внимательно читать техническую документацию, делая выбор.

Биметаллические радиаторы отопления

Такие радиаторы по надежности оспаривают первенство с чугуном, а по тепловому КПД — с алюминием.Причина тому — их особый дизайн.

Каждая из секций состоит из двух, верхнего и нижнего, стальных горизонтальных коллекторов (позиция 1), соединенных одним и тем же стальным вертикальным каналом (позиция 2). Подключение к одиночному аккумулятору осуществляется качественными резьбовыми соединениями (поз. 3). Высокая теплоотдача обеспечивается внешней алюминиевой оболочкой.

Стальные внутренние трубы изготавливаются из металла, не подверженного коррозии, или имеют защитное полимерное покрытие.Что ж, алюминиевый теплообменник ни в коем случае не контактирует с охлаждающей жидкостью, и коррозия для него совершенно не проблема.

Таким образом, достигается сочетание высокой прочности и износостойкости с отличными тепловыми характеристиками.

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. По сути, они универсальны, подходят для любой системы отопления, но при этом демонстрируют лучшие эксплуатационные характеристики в условиях высокого давления центральной системы — для контуров с естественной циркуляцией мало пригодны.

Пожалуй, единственный их недостаток — высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Для удобства восприятия помещена таблица, в которой приведены сравнительные характеристики радиаторов отопления. Легенда в нем:

• ТС — трубчатая стальная;
• Чг — чугун;
• Al — алюминий обыкновенный;
• AA — алюминий анодированный;
• BM — биметаллический.

	Th	TS	Al	AA	BM
Максимальное давление (атмосферы)
рабочий	6-9	6–12	10-20	15-40	35
опрессовка	12-15	9	15-30	25-75	57
разрушение	20-25	18-25	30-50	100	75
Предел pH (pH)	6,5-9	6,5-9	7-8	6,5-9	6,5-9
Подверженность коррозии:
кислород	нет	да	нет	нет	да
паразитные токи	нет	да	да	нет	да
электролитический пар	нет	слабый	да	нет	слабый
Мощность сечения при h = 500 мм; Дт = 70 °, Ш	160	85	175-200	216,3	до 200
Гарантия, лет	10	1	3-10	30	3-10

Видео: рекомендации по выбору радиаторов отопления

Как рассчитать необходимое количество секций радиатора

Понятно, что установленный в помещении радиатор (один или несколько) должен обеспечивать обогрев до комфортной температуры и компенсировать неизбежные теплопотери вне зависимости от погоды на улице.

Базовым значением для расчетов всегда является площадь или объем помещения. Сами по себе профессиональные расчеты очень сложны и учитывают очень большое количество критериев. Но для бытовых нужд можно использовать упрощенные методы.

Самые простые способы расчета

Принято считать, что 100 Вт на квадратный метр площади достаточно для создания нормальных условий в стандартной гостиной. Таким образом, следует всего лишь посчитать площадь комнаты и умножить ее на 100.

Q = S × 100

Q — необходимый теплоотвод от радиаторов отопления.

S — площадь отапливаемого помещения.

Если вы планируете установить неразборный радиатор, то это значение станет ориентиром для выбора необходимой модели. В случае установки аккумуляторов, допускающих изменение количества секций, необходимо произвести еще один расчет:

N = Q / Qus

N — расчетное количество секций.

Qus — удельная тепловая мощность одной секции. Это значение обязательно указывается в техническом паспорте товара.

Как видите, эти расчеты предельно просты и не требуют специальных знаний математики — достаточно рулетки, чтобы обмерить комнату, и листка бумаги для расчетов. Кроме того, можно воспользоваться таблицей ниже — уже есть расчетные значения для помещений разной площади и удельной мощности нагревательных секций.

Таблица секций

Однако необходимо помнить, что эти значения относятся к стандартной высоте потолка (2,7 м) многоэтажного дома. Если высота помещения разная, то количество аккумуляторных секций лучше рассчитывать исходя из объема помещения. Для этого используется средний показатель — 41 Вт при номинальной мощности на 1 м³ объема в панельном доме или 34 Вт в кирпичном доме.

Q = S × h × 40 (34)

, где h — высота потолка над уровнем пола.

Дальнейший расчет — не отличается от приведенного выше.

Детальный расчет с учетом особенностей помещения

А теперь перейдем к более серьезным расчетам. Описанная выше упрощенная процедура расчета может преподнести сюрприз владельцам дома или квартиры. Установленные радиаторы не создадут необходимый комфортный микроклимат в жилых помещениях. И причина тому — целый список нюансов, которые метод просто не учитывает.Между тем такие нюансы могут быть очень важны.

Итак, за основу снова берется площадь помещения и все те же 100 Вт на м². Но сама формула уже выглядит немного иначе:

Q = S × 100 × A × B × C × D × E × F × G × H × я × Дж

Буквы от И до J Коэффициенты условно обозначаются с учетом особенностей помещения и установки в нем радиаторов.Рассмотрим их по порядку:

А — количество внешних стен в помещении.

Понятно, что чем выше площадь контакта помещения с улицей, то есть чем больше в помещении внешних стен, тем выше общие теплопотери. Эта зависимость учитывает коэффициент А :

• Одна наружная стенка — А = 1,0
• Две внешние стены — А = 1,2
• Три наружные стены — А = 1.3
• Все четыре стены внешние — А = 1,4

По — ориентация комнаты по сторонам света.

Максимальная потеря тепла всегда в помещениях, не попадающих под прямые солнечные лучи. Это, конечно же, северная сторона дома, и сюда же можно включить и восточную — лучи Солнца приходят сюда только по утрам, когда солнце «еще не на полную мощность».

Южная и западная стороны дома всегда намного сильнее нагреваются солнцем.

Отсюда — значения коэффициента В :

• Помещение выходит на север или восток — Б = 1,1
• Южный или западный номер — В = 1, то есть может не учитываться.

C — коэффициент, учитывающий степень утепления стен.

Понятно, что потери тепла из отапливаемого помещения будут зависеть от качества теплоизоляции наружных стен. Значение коэффициента СО примите равным:

• Средний уровень — стены кладут в два кирпича, либо предусмотрено утепление их поверхности другим материалом — С = 1.0
• Наружные стены не утеплены — С = 1,27
• Высокий уровень теплоизоляции по теплотехническим расчетам — С = 0,85.

D — особенности климатических условий региона.

Естественно, что «под одну гребенку» сравнять все основные показатели необходимой тепловой мощности невозможно — они также зависят от уровня зимних отрицательных температур, характерных для той или иной местности.При этом учитывается коэффициент D. На его выбор берутся средние температуры самой холодной декады января — обычно это значение легко уточнить в местной гидрометеорологической службе.

• — 35 ° С и ниже — D = 1,5
• -25 ÷ — 35 ° С — Д = 1,3
• до — 20 ° С — Д = 1,1
• не ниже — 15 ° С — Д = 0,9
• не ниже — 10 ° С — D = 0.7

E — коэффициент высоты потолка помещения.

Как уже упоминалось, 100 Вт / м² — это среднее значение для стандартной высоты потолка. Если он другой, следует ввести поправочный коэффициент. E :

• До 2,7 м — E = 10
• 2,8 — 3, 0 м — E = 105
• 3,1 — 3, 5 мес. E = 1, 1
• 3,6 — 4, 0 м — Е = 1.15
• Более 4,1 м — E = 1,2

F– коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного выше.

Устройство системы отопления в помещениях с холодным полом — занятие бессмысленное, и хозяева всегда принимают меры в этом вопросе. Но зачастую тип помещения, расположенного наверху, от них зачастую не зависит. А между тем, если сверху будет жилое или утепленное помещение, то общая потребность в тепловой энергии значительно снизится:

• холодный чердак или неотапливаемое помещение — Ф = 1.0
• утепленная мансарда (в т.ч.- и утепленная крыша) — Ф = 0,9
• отапливаемое помещение — Ф = 0,8

G– коэффициент учета типа установленных окон.

Различные оконные конструкции неодинаково подвержены тепловым потерям. При этом учитывается коэффициент G:

• обыкновенные деревянные рамы с двойным остеклением — G = 1,27
Окна
• комплектуются однокамерным стеклопакетом (2 стекла) — G = 1.0
• однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или стеклопакет (3 стекла) — G = 0,85

H — коэффициент площади остекления помещения.

Суммарная величина теплопотерь зависит также от общей площади окон, установленных в помещении. Эта величина рассчитывается исходя из отношения площади окон к площади комнаты. В зависимости от результата находим коэффициент N :

• Коэффициент меньше 0.1- H = 0, 8
• 0,11 ÷ 0,2 — H = 0, 9
• 0,21 ÷ 0,3 — H = 1 0
• 0,31 ÷ 0,4 — H = 1 1
• 0,41 ÷ 0,5 — H = 1,2

I– коэффициент с учетом схемы подключения радиатора.

Теплопередача зависит от того, как радиаторы подключены к подающему и обратному трубопроводу. Это также следует учитывать при планировании монтажа и определении необходимого количества секций:

• а — подключение диагональное, подача сверху, обратка снизу — I = 1,0
• б — одностороннее соединение, поток сверху, возврат снизу — I = 1.03
• c — подключение двухходовое, а подающая и обратная снизу — I = 1,13
• г — диагональное подключение, подача снизу, обратка сверху — I = 1,25
• d — одностороннее соединение, подача снизу, обратка сверху — I = 1,28
• э — одностороннее нижнее соединение возврата и подачи — I = 1,28

J– коэффициент, учитывающий степень открытости установленных радиаторов.

Многое зависит от того, насколько открыты установленные батареи для свободного теплообмена с воздухом в помещении. Существующие или искусственно созданные преграды могут значительно снизить теплопередачу радиатора. При этом учитывается коэффициент Дж:

а — радиатор расположен открыто на стене или не прикрыт подоконником — Дж = 0,9

б — радиатор сверху прикрыт подоконником или полкой — Дж = 1.0

c — радиатор сверху прикрыт горизонтальным выступом стенной ниши — Дж = 1,07

д — радиатор сверху прикрыт подоконником, а с лицевой стороны — детали, покрытые декоративным кожухом — Дж = 1,12

d — радиатор полностью прикрыт декоративным кожухом — J = 1,2

⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰

Ну вот наконец и все.Теперь вы можете подставить в формулу необходимые значения и соответствующие коэффициенты, и на выходе будет получена необходимая тепловая мощность для надежного обогрева помещения с учетом всех нюансов.

После этого остается либо выбрать неразборный радиатор с желаемой теплоотдачей, либо рассчитанное значение разделить на удельную теплоемкость одной секции аккумулятора выбранной модели.

Наверняка многим такой расчет кажется излишне громоздким, что легко запутаться.Для облегчения расчетов предлагаем воспользоваться специальным калькулятором — в нем уже есть все необходимые значения. Пользователю нужно только ввести запрошенные начальные значения или выбрать нужные элементы из списков. Кнопка «рассчитать» сразу приведет к точному результату с округлением в большую сторону.

Помещения со стандартной высотой потолков

Расчет количества секций радиаторов отопления для типового дома производится исходя из площади комнат.Площадь комнаты в типовой постройке рассчитывается путем умножения длины комнаты на ее ширину. Чтобы обогреть 1 квадратный метр, требуется 100 Вт мощности нагревателя, а для расчета общей мощности нужно полученную площадь умножить на 100 Вт. Полученное значение означает общую мощность нагревателя. В документации на радиатор обычно указывается тепловая мощность одной секции. Чтобы определить количество секций, вам нужно разделить общую мощность на это значение и округлить результат в большую сторону.

Пример расчета:

Помещение шириной 3,5 метра и длиной 4 метра с обычной высотой потолков. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество разделов.

1. Определяем площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5 · 4 = 14 м 2.
2. Находим суммарную мощность ТЭНов 14 · 100 = 1400 Вт.
3. Находим количество секций: 1400/160 = 8.75. Округлите до большего значения и получите 9 секций.

Для помещений, расположенных в конце здания, расчетное количество радиаторов необходимо увеличить на 20%.

Помещения с высотой потолка более 3 метров

Расчет количества секций отопительных приборов для помещений с высотой потолка более трех метров проводится от объема помещения. Объем — это площадь, умноженная на высоту потолков. Для обогрева 1 кубометра помещения требуется 40 Вт тепловой мощности отопительного прибора, а его общая мощность рассчитывается умножением объема помещения на 40 Вт.Для определения количества секций это значение необходимо разделить на мощность одной секции по паспорту.

Пример расчета:

Помещение шириной 3,5 метра и длиной 4 метра, с высотой потолков 3,5 метра. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов.

Также можно воспользоваться таблицей:

Как и в предыдущем случае, для угловой комнаты эту цифру нужно умножить на 1.2. Также необходимо увеличить количество секций, если в помещении имеется один из следующих факторов:

• Находится в панельном или плохо изолированном доме;
• Расположен на первом или последнем этаже;
• Имеет более одного окна;
• Находится рядом с неотапливаемыми комнатами.

В этом случае полученное значение необходимо умножить на коэффициент 1,1 для каждого из коэффициентов.

Пример расчета:

Угловая комната шириной 3.5 метров и длиной 4 метра, при высоте потолков 3,5 м. Находится в панельном доме на первом этаже, имеет два окна. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов.

1. Находим площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5 · 4 = 14 м 2.
2. Объем помещения находим, умножив площадь на высоту потолков: 14 · 3,5 = 49 м 3.
3. Находим полную мощность радиатора отопления: 49 · 40 = 1960 Вт.
4. Находим количество разделов: 1960/160 = 12,25. Округляем и получаем 13 секций.
5. Умножьте полученную сумму на коэффициенты:

Угловая комната — коэффициент 1,2;

Панельный дом — коэффициент 1,1;

Два окна — коэффициент 1,1;

Цокольный этаж — коэффициент 1,1.

Таким образом, получаем: 13 · 1,2 · 1,1 · 1,1 · 1,1 = 20,76 сечения. Округляем до большего целого числа — 21 секция радиаторов отопления.

При расчетах следует учитывать, что разные типы радиаторов отопления имеют разную теплоемкость. При выборе количества секций радиатора отопления необходимо использовать именно те значения, которые соответствуют.

Для максимальной теплоотдачи от радиаторов необходимо установить их в соответствии с рекомендациями производителя, соблюдая все расстояния, указанные в паспорте. Это способствует лучшему распределению конвективных потоков и снижает теплопотери.

Система терморегулирования — обзор

18.2 Процесс проектирования

Процесс проектирования системы терморегулирования в основном состоит из двух задач. С одной стороны, необходимо выбрать подходящее тепловое оборудование для космического корабля. С другой стороны, температуры различных частей космического корабля должны быть рассчитаны для разных случаев нагружения, чтобы убедиться, что тепловые требования соблюдены.

Существует много типов космических полетов и полезных нагрузок (см. Главу 1), что означает, что конструкция космического корабля и, в частности, системы терморегулирования, должна быть адаптирована для каждого типа миссии.Следовательно, большинство спутников связи на геостационарных орбитах основаны на одной и той же философии проектирования, тогда как требования к полетам для спутников на низкой околоземной орбите или межпланетных космических аппаратов сильно влияют на конструкцию системы.

Следовательно, как указывалось ранее, первым шагом перед началом любого теплового расчета является компиляция тепловых требований с точки зрения допустимых температурных диапазонов, максимальных температурных градиентов и температурной стабильности для всего оборудования и конструктивных частей космического корабля.

Прогноз температуры получается путем решения уравнения баланса энергии, применяемого к космическому аппарату. Очевидно, что распределение температуры сильно зависит от используемого теплового оборудования. Поэтому перед проведением каких-либо расчетов необходимо определить исходную тепловую аппаратную конфигурацию космического корабля. Обычно это делается на основе инженерного опыта. Например, распространенной практикой является изоляция космического корабля от космоса с помощью многослойной изоляции.Это помогает уменьшить влияние сильно изменяющихся условий окружающей среды на оборудование.

Чтобы обеспечить отвод в космос энергии, рассеиваемой внутри, некоторые радиаторы, расположенные на внешней поверхности космического корабля, подверженного меньшим нагрузкам от окружающей среды (обращенные как можно дальше в глубокий космос), имеют соответствующие размеры. Тепловые муфты между внутренним оборудованием и радиаторами должным образом определены для обеспечения теплового потока между рассеивающими устройствами и радиаторами.С помощью начального оборудования на основе опыта определяются температуры космического корабля, и, в зависимости от этих результатов, тепловое оборудование модифицируется до тех пор, пока не будут выполнены требования.

Таким образом, процесс проектирования представляет собой итеративный процесс, который имеет на выходе конфигурацию теплового оборудования космического корабля и прогнозы температуры космического корабля. Кроме того, в этом итеративном процессе задействована не только система терморегулирования, но и другие подсистемы космического корабля.Действительно, любое изменение в аппаратном обеспечении может иметь прямые последствия для механической и структурной конструкции, а необходимость в нагревателях оказывает прямое влияние на подсистему управления питанием, электронику и бортовые подсистемы обработки данных. Таким образом, проектирование системы терморегулирования представляет собой сложный итерационный процесс, в котором задействованы другие подсистемы космического корабля.

Основными факторами, определяющими проектирование системы терморегулирования, в основном являются:

■

среда космического корабля, которая управляет внешними нагрузками;

■

тепло, рассеиваемое оборудованием на борту космического корабля;

■

распределение теплового рассеяния внутри космического корабля;

■

температурные требования компонентов космического корабля;

■

конфигурация космического корабля: геометрия, материалы, системы крепления и т. Д.

На рисунке 18.1 представлена ​​упрощенная схема процесса проектирования. Параметры в левом поле — это основные характеристики космического корабля, которые напрямую влияют на его тепловые характеристики. Следовательно, они являются входными параметрами для работы системы терморегулирования. Первая группа входных параметров включает геометрию спутника, его орбиту и его положение или тип стабилизации. Это обусловит внешние тепловые нагрузки, максимальные размеры радиаторов, обмен излучения между различными поверхностями и т. Д.Вторая группа входных параметров — это характеристики оборудования и распределение мощности. Несомненно, свойства компонентов (масса, форма и теплоемкость), а также режимы работы (расположение рассеивающих устройств, периоды времени, в которые они включены, и мощность, которую они рассеивают в эти периоды), будут имеют большое влияние на тепловое поведение системы.

Рисунок 18.1. Блок-схема процесса проектирования подсистемы терморегулирования

Параметры в правом поле являются проектными параметрами для системы терморегулирования, то есть они обычно могут быть изменены или соответствующим образом выбраны по причинам теплового режима.Таким образом, выбор покрытий обычно является одной из степеней свободы инженера-теплотехника. Коэффициент поглощения солнечного излучения, α , и коэффициент излучения инфракрасного излучения, ε , определяют обмен излучения либо с окружающей средой, либо между поверхностями космических аппаратов. Другим типичным тепловым оборудованием, используемым в большинстве космических аппаратов, являются многослойные системы изоляции или тепловые одеяла. Теплотехник подберет тип и характеристики одеял: материалы, количество слоев, термообработку и т. Д.Потребность в компенсационных нагревателях и требуемая мощность также должны быть оценены.

Другой важный параметр теплового расчета связан с тепловым поведением механических соединений. Следовательно, конструкция монтажных концепций, болтовых соединений и т. Д. Может быть изменена по тепловым причинам. Например, когда необходима изоляция, необходимо использовать изоляционные шайбы, но когда требуется хорошее тепловое соединение, необходимо использовать материалы с высокой проводимостью.

Наконец, важным параметром, который необходимо определить, является размер радиаторов, необходимых для отклонения в пространство всей мощности, рассеиваемой устройствами, и мощности, соответствующей поглощаемым нагрузкам окружающей среды.Обычно эта оценка первоначально рассчитывается с помощью простых аналитических расчетов, и по мере разработки размеры радиаторов уточняются, на этот раз с использованием сложных числовых инструментов, используемых для тепловых расчетов. Использование всех этих тепловых элементов оборудования и любых других, таких как жалюзи, тепловые трубки, тепловые ленты и т. Д., Должно быть определено для удовлетворения тепловых требований платформы и оборудования космического корабля.

После выбора подходящего теплового оборудования создаются геометрическая математическая модель и тепловая математическая модель для анализа конструкции и определения температур, как описано ниже.Кроме того, температуры должны быть получены для различных расчетных нагрузок, которые описаны в разделе 18.3.

Проектирование и разработка космической программы обычно организовано в соответствии с европейскими стандартами (ECSS-E-ST-10C, 2009) в следующие этапы (более подробную информацию см. В главе 1, таблица 1.1):

Этап 0: Анализ миссии — идентификация потребностей Этап A: Осуществимость

Этап B: Предварительное определение Этап C: Подробное определение

Этап D: Квалификация и производство Этап E: Эксплуатация / использование

Этап F: Утилизация

Как указано выше, первый цикл итеративного процесса основан на предыдущем опыте.После этого выполняются итерации с использованием базового полуаналитического моделирования. Это всегда делается на ранних этапах миссий, когда концепция космического корабля еще не полностью определена, а подробная геометрическая информация все еще недоступна (этапы A и B). На этих этапах обычной практикой является параллельная работа с более чем одной конфигурацией космического корабля, и для выбора окончательной концепции необходимы компромиссы. Как только начинается фаза детального определения (конец фазы B и фазы C), тепловые расчеты выполняются с помощью сложных численных моделей, которые позволяют определить температурное поле космического корабля.Для этого используются специальные программные инструменты.

На моделирование влияют несколько ограничений, которые необходимо учитывать при анализе их результатов. Эти ограничения в основном связаны с многочисленными неопределенностями, влияющими на параметры, используемые для теплового моделирования. Таким образом, погрешности в основном связаны с упрощением геометрии, неточностями в свойствах поверхностей и материалов, а также расчетными или средними значениями, используемыми для определения нагрузок окружающей среды (например, коэффициенты альбедо, планетарное инфракрасное излучение и т. Д.). Это часто вызывает необходимость проведения инженерных испытаний инженерных моделей конкретного оборудования, например, для определения тепловых соединений механических соединений. Более того, план проверки космического корабля всегда включает в себя тепловакуумные испытания на разных уровнях для проверки конструкции.

Неточности процесса проектирования также смягчаются за счет применения запаса прочности к результатам, предсказанным с помощью численных моделей. Таким образом, диапазон температур, прогнозируемый с помощью моделей, увеличивается с запасом, который зависит от этапа проектирования и уровня детализации моделей.На ранних этапах проектирования применяется типичная погрешность ± 15 К, но это число может быть уменьшено до ± 5 К после сопоставления математических моделей с данными измерений, полученными во время испытаний теплового баланса. Философия допусков, применяемых к расчетному диапазону температур для определения различных уровней испытаний (квалификационные и приемочные испытания) в соответствии с ECSS-E-ST-31C (2008), показана на рисунке 18.2.

Рисунок 18.2. Определение температурных пределов для подсистемы терморегулирования

Источник : После ECSS-E-ST-31C (2008).

13.2 Термическое расширение твердых тел и жидкостей — Высшая физика: OpenStax

Сводка

• Определите и опишите тепловое расширение.
• Рассчитайте линейное расширение объекта с учетом его начальной длины, изменения температуры и коэффициента линейного расширения.
• Вычислить объемное расширение объекта с учетом его исходного объема, изменения температуры и коэффициента объемного расширения.
• Вычислить термическое напряжение на объекте с учетом его исходного объема, изменения температуры, изменения объема и модуля объемной упругости.

Рис. 1. Такие термические компенсаторы на мосту Окленд Харбор-Бридж в Новой Зеландии позволяют мостам изменять длину без потери устойчивости. (кредит: Ингольфсон, Wikimedia Commons)

Расширение спирта в термометре — один из многих часто встречающихся примеров теплового расширения , изменения размера или объема данной массы в зависимости от температуры. Горячий воздух поднимается вверх, потому что его объем увеличивается, что приводит к тому, что плотность горячего воздуха меньше плотности окружающего воздуха, вызывая подъемную (восходящую) силу на горячий воздух.То же самое происходит со всеми жидкостями и газами, вызывая естественный теплоперенос вверх в домах, океанах и погодных системах. Твердые тела также подвергаются тепловому расширению. Например, железнодорожные пути и мосты имеют компенсаторы, позволяющие им свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Каковы основные свойства теплового расширения? Во-первых, тепловое расширение явно связано с изменением температуры. Чем больше изменение температуры, тем больше будет гнуться биметаллическая полоса.Во-вторых, это зависит от материала. В термометре, например, расширение спирта намного больше, чем расширение содержащего его стекла.

Какова основная причина теплового расширения? Как обсуждается в главе 13.4 «Кинетическая теория: атомное и молекулярное объяснение давления и температуры», повышение температуры подразумевает увеличение кинетической энергии отдельных атомов. В твердом теле, в отличие от газа, атомы или молекулы плотно упакованы вместе, но их кинетическая энергия (в виде небольших быстрых колебаний) отталкивает соседние атомы или молекулы друг от друга.Это перемещение между соседними объектами приводит в среднем к несколько большему расстоянию между соседями и в сумме увеличивает размер всего тела. Для большинства веществ в обычных условиях нет предпочтительного направления, и повышение температуры увеличит размер твердого вещества на определенную долю в каждом измерении.

ЛИНЕЙНОЕ ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ — ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ОДНОМ ИЗМЕРЕНИИ

Изменение длины [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {L}} [/ latex] пропорционально длине [латекс] \ boldsymbol {L}.[/ latex] Зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины резюмируется в уравнении

[латекс] \ boldsymbol {\ Delta {L} = \ alpha {L} \ Delta {T}}, [/ latex]

где [latex] \ boldsymbol {\ Delta {L}} [/ latex] — это изменение длины [latex] \ boldsymbol {L}, \: \ boldsymbol {\ Delta {T}} [/ latex] — это изменение от температуры, а [латекс] \ boldsymbol {\ alpha} [/ latex] — это коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры. {\ circ} \ textbf {C}} [/ latex] или 1 / K.Поскольку размер кельвина и градуса Цельсия одинаков, как [latex] \ boldsymbol {\ alpha} [/ latex], так и [latex] \ boldsymbol {\ Delta {T}} [/ latex] могут быть выражены в единицах кельвинов или градусов Цельсия. Уравнение [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {L} = \ alpha {L} \ Delta {T}} [/ latex] является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если среднее значение Используется [латекс] \ boldsymbol {\ alpha} [/ latex].

Материал	Коэффициент линейного расширения α (1 / ºC)	Коэффициент объемного расширения β (1 / ºC)
Твердые вещества
Алюминий	[латекс] \ boldsymbol {25 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]	[латекс] \ boldsymbol {75 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]
Латунь	[латекс] \ boldsymbol {19 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]	[латекс] \ boldsymbol {56 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]
Медь	[латекс] \ boldsymbol {17 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]	[латекс] \ boldsymbol {51 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]
Золото	[латекс] \ boldsymbol {14 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]	[латекс] \ boldsymbol {42 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]
Чугун или сталь	[латекс] \ boldsymbol {12 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]	[латекс] \ boldsymbol {35 \ times10 ^ {- 6}} [/ латекс]
Инвар (железо-никелевый сплав)	[латекс] \ boldsymbol {0. {\ circ} \ textbf {C}}.{\ circ} \ textbf {C}) = 0.84 \ textbf {m.}} [/ latex] Обсуждение Это изменение длины заметно, хотя и невелико по сравнению с длиной моста. Обычно он распространяется на многие компенсаторы, поэтому расширение в каждом стыке невелико. Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площадь и объем, а также их длина увеличиваются с температурой. Отверстия также увеличиваются с увеличением температуры. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка все еще была на месте.Заглушка станет больше, а значит, и отверстие должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке дыры отталкивает друг друга все дальше друг от друга при повышении температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно становиться немного больше, поэтому дыра становится немного больше). ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ДВУХ ИЗМЕРЕНИЯХ Для небольших изменений температуры изменение площади [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {A}} [/ latex] равно [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {A} = 2 \ alpha {A} \ Delta {T}}, [/ latex] где [latex] \ boldsymbol {\ Delta {A}} [/ latex] — это изменение площади [latex] \ boldsymbol {A}, \: \ boldsymbol {\ Delta {T}} [/ latex] — это изменение от температуры, а [латекс] \ boldsymbol {\ alpha} [/ latex] — это коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры. Рис. 2. В общем, объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих чертежах исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. (а) Площадь увеличивается из-за увеличения как длины, так и ширины. Увеличивается и площадь круглой пробки. (b) Если заглушку удалить, оставшееся отверстие становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка все еще оставалась на месте. (c) Объем также увеличивается, потому что все три измерения увеличиваются. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ В ТРЕХ РАЗМЕРАХ Изменение объема [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V}} [/ latex] очень близко к [латексу] \ boldsymbol {\ Delta {V} = 3 \ alpha {V} \ Delta {T}}. [ / latex] Это уравнение обычно записывается как [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} = \ beta {V} \ Delta {T}}, [/ latex] , где [latex] \ boldsymbol {\ beta} [/ latex] — коэффициент объемного расширения, а [latex] \ boldsymbol {\ beta \ приблизительно {3} \ alpha}. [/ Latex] Обратите внимание, что значения [latex ] \ boldsymbol {\ beta} [/ latex] в Таблице 2 почти в точности равны [latex] \ boldsymbol {3 \ alpha}.{\ circ} \ textbf {C}} [/ latex] вода подо льдом из-за этой необычной характеристики воды. Он также обеспечивает циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема. Рис. 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность при +4 0 C только на 0,0075% больше, чем плотность при 2ºC , и на 0,012% больше, чем при 0ºC . ВЫПОЛНЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ: СОЕДИНЕНИЯ НАСТОЯЩИМ СЛОВОМ — ЗАПОЛНЕНИЕ БАКА Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Один из примеров — капание бензина из только что залитого бака в жаркий день. Бензин начинается при температуре земли под заправочной станцией, которая ниже, чем температура воздуха наверху. Бензин охлаждает стальной бак при его наполнении. Как бензин, так и стальной бак расширяются, когда они нагреваются до температуры воздуха, но бензин расширяется намного больше, чем сталь, и поэтому он может переливаться через край. Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний датчика бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда манометр показывает «пустой», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда горит лампочка «долейте топлива», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли зимой пробегать еще 40 миль на «пустом месте», будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбегаете намного быстрее.{\ circ} \ textbf {C}}? [/ latex] Стратегия Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество пролитого является разницей в изменении их объема. (Бензиновый бак можно рассматривать как твердую сталь.) Мы можем использовать уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать изменение объема бензина и бака. Решение 1. Используйте уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара: [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} _ {\ textbf {s}} = \ beta _ {\ textbf {s}} V _ {\ textbf {s}} \ Delta {T}}.[/ латекс] 2. Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} _ {\ textbf {gas}} = \ beta _ {\ textbf {gas}} V _ {\ textbf {gas}} \ Delta {T}}. [/ Latex] 3. Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество разлитого как [латекс] \ boldsymbol {V _ {\ textbf {spill}} = \ Delta {V} _ {\ textbf {gas}} — \ Delta {V} _ {\ textbf {s}}}. [/ Latex] В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.{\ circ} \ textbf {C})} \\ {} & \ boldsymbol {=} & \ boldsymbol {1.10 \ textbf {L.}} \ end {array} [/ latex] Обсуждение Это значительное количество, особенно для резервуара объемом 60,0 л. Эффект такой поразительный, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения тепловых свойств обсуждается в главе 14 «Методы тепла и теплопередачи». Если вы попытаетесь плотно закрыть резервуар, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает либо вокруг крышки, либо в результате разрыва резервуара.Сильное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, и как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, в этих контейнерах есть воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их. Термическое напряжение создается в результате теплового расширения или сжатия (см. Главу 5.3 «Эластичность: напряжение и деформация» для обсуждения напряжений и деформаций). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда бензин разрывает бак при расширении.Это также может быть полезно, например, когда две части соединяются вместе путем нагревания одной при производстве, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание скал и тротуаров из-за расширения льда при замерзании. Пример 3: Расчет термического напряжения: давление газа Какое давление будет создано в бензобаке, рассмотренном в примере 2, если температура бензина повысится с [латекс] \ boldsymbol {15.2}. [/ Latex] (Дополнительную информацию о модуле объемного сжатия см. В главе 5.3 «Эластичность: напряжение и деформация».) Стратегия Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать следующее уравнение, которое связывает изменение объема [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V}} [/ latex] с давлением: [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} \: =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {1} {B} \ frac {F} {A}} [/ латекс] [латекс] \ boldsymbol {V_0,} [/ латекс] где [latex] \ boldsymbol {F / A} [/ latex] — давление, [latex] \ boldsymbol {V_0} [/ latex] — исходный объем, а [latex] \ boldsymbol {B} [/ latex] — объемный модуль упругости материала.Мы будем использовать количество пролитого в Примере 2 как изменение объема, [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V}}. [/ Latex] Решение 1. Перепишите уравнение для расчета давления: [латекс] \ boldsymbol {P \: =} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {F} {A}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {=} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {\ frac {\ Delta {V}} {V_0}} [/ latex] [латекс] \ boldsymbol {B.} [/ latex] 2. Введите известные значения. Модуль объемной упругости для бензина [латекс] \ boldsymbol {B = 1.2}, [/ latex] намного больше, чем может вместить бензобак. Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и дороги могут деформироваться в жаркие дни, если у них нет достаточных компенсационных швов. (См. Рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и в холодную погоду они лопнут, если провисания недостаточно. Трещины в оштукатуренных стенах открываются и закрываются по мере того, как дом нагревается и остывает. Стеклянные сковороды треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за различного сжатия и создаваемых им напряжений.(Pyrex® менее чувствителен из-за своего небольшого коэффициента теплового расширения.) Сосуды под давлением ядерных реакторов находятся под угрозой из-за чрезмерно быстрого охлаждения, и, хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые из них охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрываются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус. Повторные оттаивания и замораживания усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления происходит из-за теплового расширения морской воды. Рис. 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons) Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, помимо прочего, металл не сцепляется с костью. Исследователи пытаются найти более качественные металлические покрытия, которые позволят соединить металл с костью. Одна из проблем — найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла.Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения во время производственного процесса приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл. Другой пример термического стресса — во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Может вызывать боль при поедании мороженого или горячем напитке. В наполнении могут образоваться трещины. На смену металлическим пломбам (золото, серебро и др.) Приходят композитные пломбы (фарфор), которые имеют меньший коэффициент расширения и ближе к зубам. Проверьте свое понимание 1: Два блока, A и B, сделаны из одного материала. Блок A имеет размеры [латекс] \ boldsymbol {l \ times {w} \ times {h} = L \ times {2L} \ times {L}} [/ latex], а блок B имеет размеры [латекс] \ boldsymbol {2L \ times {2L} \ times {2L}}. [/ latex] Если температура изменяется, каковы (а) изменение объема двух блоков, (б) изменение площади поперечного сечения [латекс] \ boldsymbol {l \ times {w}}, [/ latex] и (c) изменение высоты [латекс] \ boldsymbol {h} [/ latex] двух блоков? Рисунок 6. Термическое расширение — это увеличение или уменьшение размера (длины, площади или объема) тела из-за изменения температуры. Тепловое расширение велико для газов и относительно мало, но им нельзя пренебречь, для жидкостей и твердых тел. Линейное тепловое расширение [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {L} = \ alpha {L} \ Delta {T}}, [/ latex] где [latex] \ boldsymbol {\ Delta {L}} [/ latex] — это изменение длины [latex] \ boldsymbol {L}, \: \ boldsymbol {\ Delta {T}} [/ latex] — это изменение от температуры, а [латекс] \ boldsymbol {\ alpha} [/ latex] — это коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры. Изменение площади из-за теплового расширения составляет [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {A} = 2 \ alpha {A} \ Delta {T}}, [/ latex] где [latex] \ boldsymbol {\ Delta {A}} [/ latex] — это изменение площади. Изменение объема из-за теплового расширения составляет [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} = \ beta {V} \ Delta {T}}, [/ latex] , где [латекс] \ boldsymbol {\ beta} [/ latex] — коэффициент объемного расширения, а [латекс] \ boldsymbol {\ beta \ Approx3 \ alpha}. [/ Latex] Термическое напряжение создается, когда тепловое расширение ограничено. Концептуальные вопросы 1: Температурные нагрузки, вызванные неравномерным охлаждением, могут легко разбить стеклянную посуду. Объясните, почему Pyrex®, стекло с небольшим коэффициентом линейного расширения, менее восприимчиво. 2: Вода значительно расширяется при замерзании: происходит увеличение объема примерно на 9%. В результате этого расширения и из-за образования и роста кристаллов при замерзании воды от 10% до 30% биологических клеток разрываются при замораживании материала животного или растительного происхождения.Обсудите последствия этого повреждения клеток для перспективы сохранения человеческих тел путем замораживания, чтобы их можно было разморозить в будущем, когда есть надежда, что все болезни излечимы. 3: Один из методов обеспечения плотной посадки, например металлического штифта в отверстии в металлическом блоке, заключается в изготовлении штифта немного большего размера, чем отверстие. Затем вставляется колышек, когда температура отличается от температуры блока. Должен ли блок быть горячее или холоднее стержня во время вставки? Поясните свой ответ. 4: Действительно ли помогает пролить горячую воду на плотную металлическую крышку стеклянной банки, прежде чем пытаться ее открыть? Поясните свой ответ. 5: Жидкости и твердые тела расширяются при повышении температуры, потому что кинетическая энергия атомов и молекул тела увеличивается. Объясните, почему некоторые материалы дают усадку при повышении температуры. Задачи и упражнения 1: Высота памятника Вашингтону составляет 170 м в день, когда температура [латекс] \ boldsymbol {35.3}. [/ Latex] Рассчитайте давление, необходимое для предотвращения расширения льда при замерзании, пренебрегая влиянием такого большого давления на температуру замерзания. (Эта проблема дает вам лишь представление о том, насколько велики могут быть силы, связанные с замораживанием воды.) (Б) Каковы последствия этого результата для замороженных биологических клеток? 13: Покажите, что [latex] \ boldsymbol {\ beta \ Approx3 \ alpha}, [/ latex], вычислив изменение объема [latex] \ boldsymbol {\ Delta {V}} [/ latex] куба со сторонами длины [латекс] \ boldsymbol {L}.2}. [/ Latex] Поскольку площадь поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A, изменение площади поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A. (c) Изменение высоты пропорционально исходной высоте. Поскольку исходная высота блока B вдвое больше, чем у A, изменение высоты блока B вдвое больше, чем у блока A. Задачи и упражнения 1: 169,98 м 3: [латекс] \ boldsymbol {5.3 \ Delta {T}}. [/ Latex] Таким образом, запись длины в объемах дает [латекс] \ boldsymbol {V = V_0 + \ Delta {V} \ приблизительно {V} _0 + 3 \ alpha {V} _0 \ Delta {T}}, [/ latex] и так [латекс] \ boldsymbol {\ Delta {V} = \ beta {V} _0 \ Delta {T} \ Approx3 \ alpha {V} _0 \ Delta {T} \ textbf {или} \ beta \ приблизительно {3} \ alpha}. [/ latex] Cookin ’Cool: 20 креативных современных домашних радиаторов Радиаторы кажутся рассчитанными на задний план. Они выравнивают стены и подпирают углы, и все смотрят мимо них, потому что, в конце концов, это всего лишь радиатор s.Но даже эта, казалось бы, неблагородная коллекция клапанов, трубок и ребер может стать холстом мечты городского дизайнера. Вот 20 примеров того, как современные радиаторы действительно могут повысить тепло в доме вашей мечты. (Изображение: Марко Десси) Когда дизайнер Марко Десси решил использовать традиционный дизайн радиатора и изменить его, он не шутил. Радиатор Twist состоит из квадратных керамических пластин, которые вращаются, образуя любой извилистый узор, который вы предпочитаете — как если бы вращающийся небоскреб, запланированный для Дубая, был прикреплен к вашей стене.Возможно, лучше всего дать ему остыть, прежде чем приступить к творчеству. (Изображение: Trendir) Но если с Twist что-то действительно не так, так это то, что одежда, вероятно, сразу с него скатится. Если вы живете выше (или ниже) определенной широты и хотите, чтобы ваша одежда была экологически чистой, избегая машинной сушки, вам нужен радиатор, который остается на месте, чтобы на него можно было повесить вещи. Эта волнистая приманка для глаз из радиатора для обогрева полотенец идеально подходит для вытеснения влаги из вашей одежды — то есть, если вы кладете ее горизонтально, так как она также может быть установлена ​​от пола до потолка. (Изображения предоставлены: Янко Дизайн) Вспомните уроки физики в школе и биметаллическую полосу, которая использовалась для демонстрации того, как различные скорости теплового расширения могут создать примитивное механическое устройство. Не столь примитивен глянцевый Flowering Radiator , у которого в качестве «лепестков» есть биметаллические полоски, которые добавляют тепла, и они расцветают у вас на глазах. Гораздо более классный способ (буквально) увидеть, включено ли отопление. (Изображение предоставлено: Люси Мерчант) Кто сказал, что радиаторы должны иметь абстрактный и загадочно эзотерический дизайн? Как насчет того, чтобы сделать часть жизни, с которой мы все можем отождествить себя, как насчет того, чтобы выложить стену забором и воротами жареным теплом? Это идея дизайнера Люси Мерчант, и, хотя мы все можем отождествить себя с этой концепцией, это домашнее животное (всегда бдительное в поисках пути к побегу), чья очередь находится в замешательстве. (Изображение предоставлено: Mr Smith Studio) Этот радиатор, получивший название Phoebe , придает отчетливую атмосферу дзен и будет потрясающе смотреться в углу любой комнаты. Но есть один вопрос: насколько жарко? Достаточно мягкий, чтобы безопасно накинуть на него пальто, когда вы вернетесь с дождя? Достаточно мягкий, чтобы накинуть на него себя (потому что это как раз правильной формы)? Будем надеяться, что у него правильно настроенная температура. (Изображение предоставлено: Hellos) Радиатор с более ярко выраженным цветением.Эти алюминиевые ромашки можно нанизать на цепочку из полированного или окрашенного алюминия, скрывая радиаторные клапаны и создавая полностью адаптированный цветочный элемент, который не только напоминает вам о лете, но и соответственно повышает температуру. (Изображения через: Reluct и Droog) Этот радиатор Heatwave , который, кажется, снова вдохновлен парадными воротами — за исключением более изысканного, готического, — представляет собой еще одно произведение искусства обогрева. Все эти завитки, безусловно, дают ему много места на поверхности, и хотя пример на картинке твердый, в производстве есть водонесущая версия … поэтому мы должны спросить: что происходит, когда ему требуется внутренняя очистка? (Конечно, даже для самого гибкого оборудования для очистки труб это будет кошмар).Вместо того, чтобы быть цельным, он состоит из алюминиевых и бетонных секций, что позволяет вам завивать его ослепительные завитки вокруг стен. (Изображения через: NoPicnic и Caleido) Назад к бесспорно современному. Поклонники 2001: A Space Odyssey получат удовольствие размером с Юпитер от монолитного радиатора Tubor , потрясающей светоотражающей плиты черного цвета, которая нагнетает 500 Вт тепла в комнату и даже сообщает вам время (с помощью светящихся цифр. напоминает Fox 24 ).Вертикальная модель справа — часть широкой линейки ультрасовременных радиаторов Caleido — прекрасно сочетается с полностью убедительным зеркалом в полный рост. (Изображения через: Accuro-Korle и Scirocco) Итак, что делать с закручивающейся спиралью из нагретого металла Accuro-Korle? Ecstacy , безусловно, выглядит впечатляюще (и, по всей видимости, заставляет своих квалифицированных мастеров работать большую часть месяца), но давайте будем откровенны — 13 000 долларов? Вы бы действительно должны были иметь дело с дизайнерскими спиралями.Модель Shanghai вернулась к подходу, в большей степени прижатому к стене, решив по-своему нарушить условности, сделав металлическую кошачью колыбель в качестве основного корпуса. (Изображения через: Gizmodo) Теперь об идее, имеющей реальную практическую ценность. Спиральный радиатор — это радиатор, пересеченный садовым шлангом — веревкой с металлическим покрытием, которую можно протянуть вдоль любой стены или в любой угол комнаты по вашему выбору. Почему раньше об этом никто не подумал, нам непонятно, но главное, что у кого-то сейчас есть .Пусть он змеится абсолютно везде. (Изображения предоставлены: Antrax и MoCo Loco и дизайнерская стрела) А теперь еще несколько радиаторов, не только для галочки. У этих примеров, прежде всего, одна миссия — сушить вещи. Scaldasalviette Scala — это прочная прищепка, через которую течет теплая вода (и мы говорим это с восхищением). Sbox хочет быть почетным местом для ваших полотенец, и добивается этого, будучи единственной полкой с подогревом в доме.Но с точки зрения дизайнерского мастерства (отмеченного наградами стандарта) Archibald превосходит их всех, представляя собой вертикальный ряд из шести вешалок с внутренним подогревом — с дополнительным бонусом, заключающимся в том, что гравитация должна делать большую часть вашей глажки за вас. (Изображения предоставлены: Design Boom and Feline Frenzy и Wild Wind Siamese) Домашние животные любят радиаторы. Если бы они были немного более… удобными (как, должно быть, думает котенок справа внизу). Есть два способа решить эту проблему — разработать способ, позволяющий держать домашних животных в непосредственной близости от источников тепла, как в случае с кроватью-радиатором на фото, или изменить конструкцию самого радиатора.В Fedora есть углубление для войлочной корзины — идеально подходит для согревания ног, если ваша кошка только что прыгнула, чтобы заявить о своих правах. (Изображения через: CubeMe) Кто не задумывался, можно ли приготовить яйцо на радиаторе отопления? Любой, кто пробовал, знает, что из радиаторов не получится использовать для хороших сковородок, но в случае с Ray из них получатся отличные духовки. Этот высокоэффективный радиатор будет готовить вашу еду и обогревать вашу комнату, стирая границу между кухней и столовой в восхитительно ленивом стиле. (Изображения предоставлены: Янко Дизайн) А если на улице холодно, и тебе действительно невыносимо оставлять позади все это извилистое тепло — возьми с собой радиатор. Радиатор на ходу представляет собой каркас из металлических полостей, содержащих обернутые подушкой алюминиевые блоки. Когда вы выходите из комнаты, возьмите блок, чтобы согреться, например бутылку с горячей водой, или поставьте ее о стену своего рюкзака, прежде чем вы отважитесь на худшее, что мать-природа может бросить на вас. King Electric | Часто задаваемые вопросы Мы рекомендуем чистить ваш электрический обогреватель не реже двух раз в год. В зависимости от того, где вы живете, вы можете захотеть чистить его чаще, особенно если у вас есть домашние животные или есть другие условия, при которых чрезмерная грязь и пыль могут попасть в обогреватель. Какие инструменты требуются? Защитные очки Пылезащитная маска Ткань Детектор напряжения Отвертки с крестообразным шлицем и плоской головкой Малый контейнер Ведро с мыльной водой и тряпка Воздушный компрессор или вакуум с дополнительным вентилятором Этапы очистки 1: Отключите все цепи, соответствующие вашим обогревателям Технический совет: после выключения прерывателя важно проверить цепь детектором напряжения, чтобы убедиться, что питание вашего обогревателя полностью отключено. 2: Снимите решетку Технический совет: если у вас есть термостат на обогревателе, обязательно сначала очень осторожно снимите ручку с помощью отвертки с плоской головкой. Не торопитесь с этим. Мы получаем много звонков от клиентов, которые пытаются быстро выключить ручку или сняли решетку, не сняв предварительно ручку. Это повредит термостат, который вам придется заменить или, возможно, вам придется заменить весь нагреватель. 3: Продуть нагреватель Технический совет: если у вас нет воздушного компрессора или пылесоса с воздуходувкой, старый добрый фен подойдет вам.Но НЕ используйте сжатый воздух. Это потенциально серьезная угроза безопасности, поскольку многие из этих продуктов содержат легковоспламеняющийся пропеллент. Независимо от того, какой вентилятор вы используете, убедитесь, что лопасти вентилятора не вращаются во время выдувания пыли, это может повредить двигатель. 4: Очистите решетку Технический совет. Поместите решетку в ведро с мыльной водой, как только вытащите ее. Это даст ему время впитаться, пока вы выдуваете пыль из обогревателя. 5: Установите решетку на место Технический совет: перед повторной установкой убедитесь, что решетка полностью высохла.Любая влага, попавшая в обогреватель, может повредить обогреватель или создать угрозу безопасности. Кроме того, при замене шурупов просто плотно закрутите их, не закапывайте, чтобы не повредить решетку. После очистки обогревателя вы можете снова включить выключатель. Поверните термостат вверх, пока не включится нагреватель, дайте ему поработать несколько минут. Убедитесь, что он нормально нагревается, и прислушайтесь, чтобы убедиться, что он работает плавно. Затем верните его на желаемый уровень. Выполнение этих простых шагов обеспечит нормальную работу вашего обогревателя и согреет вас и вашу семью, когда вам это будет больше всего нужно. Engineering: Контроль температуры космического корабля — HandWiki Sunshade of MESSENGER, орбитальный аппарат планеты Меркурий При проектировании космического корабля функция системы терморегулирования ( TCS ) заключается в поддержании всех систем компонентов космического корабля в приемлемых температурных диапазонах на всех этапах полета. Он должен справляться с внешней средой, которая может варьироваться в широком диапазоне, поскольку космический аппарат подвергается воздействию глубокого космоса или солнечного или планетарного потока, а также с отводом в космос внутреннего тепла, генерируемого работой самого космического корабля. Температурный контроль необходим для обеспечения оптимальной производительности и успеха миссии, потому что, если компонент подвергается воздействию слишком высоких или слишком низких температур, он может быть поврежден или может серьезно пострадать его производительность. Температурный контроль также необходим для поддержания определенных компонентов (таких как оптические датчики, атомные часы и т. Д.) В пределах заданных требований к стабильности температуры, чтобы гарантировать, что они работают максимально эффективно. Активные или пассивные системы Подсистема терморегулирования может состоять как из пассивных, так и из активных элементов и работает двумя способами: Защищает оборудование от перегрева либо за счет теплоизоляции от внешних тепловых потоков (таких как Солнце или планетное инфракрасное излучение и поток альбедо), либо за счет надлежащего отвода тепла от внутренних источников (например, тепла, излучаемого внутренним электронным оборудованием) . Защищает оборудование от слишком низких температур за счет теплоизоляции от внешних раковин, за счет повышенного поглощения тепла от внешних источников или за счет тепловыделения от внутренних источников. Компоненты пассивной системы терморегулирования ( PTCS ): Многослойная изоляция (MLI), которая защищает космический корабль от чрезмерного солнечного или планетарного нагрева, а также от чрезмерного охлаждения при нахождении в глубоком космосе. Покрытия, изменяющие термооптические свойства внешних поверхностей. Тепловые наполнители для улучшения теплового взаимодействия на выбранных интерфейсах (например, на тепловом пути между электронным блоком и его радиатором). Термошайбы для уменьшения теплового взаимодействия на выбранных поверхностях раздела. Тепловые удвоители для распределения по поверхности радиатора тепла, рассеиваемого оборудованием. Зеркала (вторичные поверхностные зеркала, SSM или оптические солнечные отражатели, OSR) для улучшения способности отводить тепло внешними радиаторами и в то же время для уменьшения поглощения внешних солнечных потоков. Радиоизотопные нагревательные блоки (RHU), используемые некоторыми планетарными и исследовательскими миссиями для производства тепла для целей TCS. Компоненты системы активного терморегулирования ( ATCS ) включают: Термостатические резистивные электрические нагреватели для поддержания температуры оборудования выше ее нижнего предела во время холодных фаз миссии. Гидравлические контуры для передачи тепла, выделяемого оборудованием, к радиаторам. Они могут быть: петли однофазные, управляемые насосом; двухфазные контуры, состоящие из тепловых трубок (HP), петлевых тепловых трубок (LHP) или контуров с капиллярной накачкой (CPL). Жалюзи (которые изменяют способность отвода тепла в пространство в зависимости от температуры). Термоэлектрические охладители. Системы терморегулирования Parker Solar Probe в тепловых испытаниях Взаимодействие с окружающей средой Включает взаимодействие внешних поверхностей космического корабля с окружающей средой. Либо поверхности должны быть защищены от окружающей среды, либо необходимо улучшить взаимодействие. Двумя основными целями взаимодействия с окружающей средой являются уменьшение или увеличение поглощаемых потоков окружающей среды и уменьшение или увеличение потерь тепла в окружающую среду. Теплоотвод Включает отвод рассеянного тепла от оборудования, в котором оно создается, во избежание нежелательного повышения температуры космического корабля. Теплоперенос Отводит тепло от источника тепла к излучающему устройству. Отвод тепла Собираемое и переносимое тепло при соответствующей температуре должно отводиться к радиатору, которым обычно является окружающее пространство.Температура отклонения зависит от количества выделяемого тепла, контролируемой температуры и температуры окружающей среды, в которую устройство излучает тепло. Теплоснабжение и хранение. Предназначен для поддержания желаемого уровня температуры, при котором необходимо обеспечить тепло и предусмотреть подходящую способность аккумулирования тепла. Окружающая среда Для космического корабля основными взаимодействиями с окружающей средой являются энергия, исходящая от Солнца, и тепло, излучаемое в дальний космос.Другие параметры также влияют на конструкцию системы терморегулирования, такую ​​как высота космического корабля, орбита, стабилизация ориентации и форма космического корабля. Различные типы орбит, такие как низкая околоземная орбита и геостационарная орбита, также влияют на конструкцию системы терморегулирования. Низкая околоземная орбита (НОО) Эта орбита часто используется космическими аппаратами, которые контролируют или измеряют характеристики Земли и окружающей ее среды, а также пилотируемыми и пилотируемыми космическими лабораториями, такими как EURECA и Международная космическая станция.Близость орбиты к Земле оказывает большое влияние на потребности системы терморегулирования, при этом инфракрасное излучение и альбедо Земли играют очень важную роль, а также относительно короткий орбитальный период, менее 2 часов, и большая продолжительность затмения. Небольшие инструменты или элементы космических аппаратов, такие как солнечные панели с низкой тепловой инерцией, могут серьезно пострадать от этой непрерывно изменяющейся окружающей среды и могут потребовать очень специфических решений по тепловому расчету. Геостационарная орбита (GEO) На этой 24-часовой орбите влияние Земли практически незначительно, за исключением затенения во время затмений, продолжительность которого может варьироваться от нуля во время солнцестояния до максимального значения 1.2 часа в день равноденствия. Длительные затмения влияют на конструкцию систем изоляции и обогрева космического корабля. Сезонные колебания направления и интенсивности солнечного излучения имеют большое влияние на конструкцию, усложняя перенос тепла из-за необходимости передавать большую часть рассеиваемого тепла к радиатору в тени, а системы отвода тепла через увеличенный радиатор. площадь нужна. Почти все телекоммуникационные и многие метеорологические спутники находятся на этой орбите. Высокоэксцентрические орбиты (HEO) Эти орбиты могут иметь широкий диапазон высот апогея и перигея, в зависимости от конкретной миссии.Как правило, они используются для астрономических обсерваторий, и требования к конструкции TCS зависят от орбитального периода космического корабля, количества и продолжительности затмений, относительного положения Земли, Солнца и космического корабля, типа приборов на борту и их индивидуальных требований к температуре. Глубокий космос и исследование планет Межпланетная траектория подвергает космический аппарат воздействию широкого диапазона температурных условий, более суровых, чем те, которые встречаются на орбитах Земли.Межпланетная миссия включает в себя множество различных подсценариев в зависимости от конкретного небесного тела. В общем, общие черты — это длительная продолжительность миссии и необходимость справляться с экстремальными тепловыми условиями, такими как круизы либо близко к Солнцу, либо далеко от него (от 1 до 4–5 а.е.), низкоорбитальные, очень холодные или очень холодные горячие небесные тела, спуски через враждебные атмосферы и выживание в экстремальных (пыльных, ледяных) условиях на поверхностях посещенных тел. Задача TCS состоит в том, чтобы обеспечить достаточную способность отвода тепла во время горячих фаз работы и при этом выжить в холодных неактивных фазах.Основной проблемой часто является обеспечение энергией, необходимой для этой фазы выживания. Требования к температуре Требования к температуре приборов и оборудования на борту являются основными факторами при проектировании системы терморегулирования. Цель TCS — поддерживать работу всех инструментов в допустимом диапазоне температур. Все электронные инструменты на борту космического корабля, такие как камеры, устройства сбора данных, батареи и т. Д., имеют фиксированный диапазон рабочих температур. Поддержание этих инструментов в оптимальном рабочем диапазоне температур имеет решающее значение для каждой миссии. Некоторые примеры диапазонов температур включают Батареи, которые имеют очень узкий рабочий диапазон, обычно от –5 до 20 ° C. Компоненты силовой установки, которые имеют типичный диапазон от 5 до 40 ° C по соображениям безопасности, однако более широкий диапазон приемлем. Камеры с диапазоном температур от -30 до 40 ° C. Солнечные батареи, которые имеют широкий рабочий диапазон от -150 до 100 ° C. Инфракрасные спектрометры, работающие в диапазоне от -40 до 60 ° C. Современные технологии Покрытие Покрытия — это самый простой и наименее затратный из методов TCS. Покрытие может быть краской или более сложным химическим веществом, нанесенным на поверхности космического корабля для снижения или увеличения теплопередачи. Характеристики типа покрытия зависят от их поглощающей способности, излучательной способности, прозрачности и отражательной способности. Главный недостаток покрытия заключается в том, что оно быстро разрушается из-за условий эксплуатации. Многослойная изоляция (MLI) Многослойная изоляция (MLI) является наиболее распространенным пассивным элементом терморегулирования, используемым на космических кораблях. MLI предотвращает как потери тепла в окружающую среду, так и чрезмерное нагревание от окружающей среды. Компоненты космического корабля, такие как топливные баки, топливопроводы, батареи и твердотопливные ракетные двигатели, также покрыты защитными пленками MLI для поддержания идеальной рабочей температуры. MLI состоит из внешнего покровного слоя, внутреннего слоя и внутреннего покровного слоя.Внешний покровный слой должен быть непрозрачным для солнечного света, генерировать небольшое количество твердых частиц и быть способным выжить в окружающей среде и температуре, которым будет подвергаться космический корабль. Некоторые распространенные материалы, используемые для внешнего слоя, — это тканая ткань из стекловолокна, пропитанная тефлоном PTFE, PVF, армированный Nomex, связанный с полиэфирным клеем, и FEP Teflon. Общее требование к внутреннему слою заключается в том, что он должен иметь низкий коэффициент излучения. Наиболее часто используемый материал для этого слоя — майлар, алюминированный с одной или с обеих сторон.Внутренние слои обычно тонкие по сравнению с внешним слоем для экономии веса и перфорированы, чтобы способствовать выпуску захваченного воздуха во время запуска. Внутренняя крышка обращена к аппаратной части космического корабля и используется для защиты тонких внутренних слоев. Внутренние крышки часто не покрываются алюминием для предотвращения коротких замыканий. Некоторые материалы, используемые для внутренних покрытий, — это сетка из дакрона и номекса. Майлар не используется из-за проблем с воспламеняемостью. Одеяла MLI — важный элемент системы терморегулирования. Жалюзи Жалюзи — это активные элементы терморегулирования, которые используются во многих различных формах. Чаще всего их размещают над внешними радиаторами, жалюзи также могут использоваться для управления теплопередачей между внутренними поверхностями космического корабля или размещаться в отверстиях в стенках космического корабля. Жалюзи в полностью открытом состоянии могут отводить в шесть раз больше тепла, чем в полностью закрытом состоянии, при этом для их работы не требуется никакой энергии. Наиболее часто используемые жалюзи — это биметаллические, подпружиненные жалюзи с прямоугольными лопастями, также известные как жалюзи.Узлы жалюзи радиатора состоят из пяти основных элементов: опорной плиты, лопастей, приводов, чувствительных элементов и конструктивных элементов. Обогреватели Нагреватели используются в конструкции терморегулятора для защиты компонентов в холодных условиях окружающей среды или для компенсации неизвлекаемого тепла. Нагреватели используются с термостатами или твердотельными контроллерами, чтобы обеспечить точный контроль температуры конкретного компонента. Еще одно распространенное использование нагревателей — прогрев компонентов до их минимальных рабочих температур перед их включением. Наиболее распространенным типом нагревателя, используемого на космических кораблях, является патч-нагреватель, который состоит из элемента электрического сопротивления, зажатого между двумя листами гибкого электроизоляционного материала, такого как каптон. Патч-нагреватель может содержать одну или несколько цепей, в зависимости от того, требуется ли в нем резервирование. Другой тип нагревателя, картриджный нагреватель, часто используется для нагрева блоков материала или высокотемпературных компонентов, таких как топливо.Этот нагреватель состоит из спирального резистора, заключенного в цилиндрический металлический корпус. Обычно в нагреваемом компоненте просверливается отверстие, и в это отверстие заливается картридж. Картриджные нагреватели обычно имеют диаметр менее четверти дюйма и длину до нескольких дюймов. Другой тип нагревателя, используемый на космических кораблях, — это блоки радиоизотопного нагревателя, также известные как RHU. RHU используются для путешествий к внешним планетам мимо Юпитера из-за очень низкой солнечной яркости, что значительно снижает мощность, вырабатываемую солнечными панелями.Эти обогреватели не требуют электроэнергии от космического корабля и обеспечивают прямой нагрев там, где это необходимо. В центре каждого RHU находится радиоактивный материал, который распадается с выделением тепла. Чаще всего используется диоксид плутония. Один RHU весит всего 42 грамма и может поместиться в цилиндрический корпус диаметром 26 мм и длиной 32 мм. Каждый блок также выделяет 1 Вт тепла при герметизации, однако скорость тепловыделения со временем снижается. Всего в миссии «Кассини» было задействовано 117 RHU. Радиаторы Панели и радиаторы (белые квадратные панели) на МКС после СТС-120 Избыточное отработанное тепло, создаваемое космическим кораблем, отводится в космос с помощью радиаторов. Радиаторы бывают нескольких различных форм, таких как структурные панели космического корабля, плоские радиаторы, устанавливаемые сбоку космического корабля, и панели, развертываемые после выхода космического корабля на орбиту. Независимо от конфигурации, все радиаторы отводят тепло от своих поверхностей инфракрасным (ИК) излучением. Мощность излучения зависит от коэффициента излучения и температуры поверхности.Радиатор должен отводить как отходящее тепло космического корабля, так и любые тепловые нагрузки из окружающей среды. Поэтому поверхность большинства радиаторов имеет покрытие с высоким ИК-излучением для максимального отвода тепла и низким коэффициентом поглощения солнечной энергии для ограничения тепла от Солнца. Большинство радиаторов космических аппаратов отбрасывают от 100 до 350 Вт тепла электроники, генерируемого внутри на квадратный метр. Вес радиаторов обычно варьируется от почти нуля, если в качестве радиатора используется существующая структурная панель, до примерно 12 кг / м 2 для тяжелого развертываемого радиатора и его опорной конструкции. Радиаторы Международной космической станции отчетливо видны в виде массивов белых квадратных панелей, прикрепленных к главной ферме. [1] Тепловые трубки В тепловых трубах используется замкнутый двухфазный жидкостный цикл с испарителем и конденсатором для передачи относительно большого количества тепла из одного места в другое без электроэнергии. Будущее систем терморегулирования Композиционные материалы Отвод тепла через усовершенствованные пассивные радиаторы Устройства распылительного охлаждения (например,грамм. Жидкокапельный радиатор) Легкая теплоизоляция Технологии переменного эмиттанса Пленки алмазные Покрытия с улучшенным терморегулированием Микросхемы Улучшенное распыление на тонких пленках Посеребренные кварцевые зеркала Усовершенствованные металлизированные пленки на полимерной основе События Важным событием в области космического терморегулирования является Международная конференция по экологическим системам, ежегодно организуемая AIAA.Другой — Европейский семинар по космическому термическому анализу. Солнцезащитный козырек Полноразмерный тест Sunshield для космического телескопа Джеймса Уэбба В конструкции космического корабля солнцезащитный экран ограничивает или уменьшает тепло, вызываемое солнечным светом, падающим на космический корабль. [2] Пример использования теплового экрана на Инфракрасной космической обсерватории. [2] Солнцезащитный козырек ISO помог защитить криостат от солнечного света, кроме того, он был покрыт солнечными панелями. [3] Не путать с концепцией солнечного щита глобального масштаба в геоинженерии, часто называемого космическим солнцезащитным козырьком или «солнечным щитом», в этом случае сам космический корабль используется для блокировки солнечного света на планете. , а не как часть тепловой конструкции космического корабля. [4] Примером солнечного сияния в конструкции космического корабля является Sunshield (JWST) на планируемом космическом телескопе Джеймса Уэбба. [5] См. Также Библиография Гилмор, Д. Г., «Справочник по контролю температуры спутников», The Aerospace Corporation Press, 1994. Карам Р. Д., Контроль температуры спутников для системных инженеров, Прогресс в астронавтике и воздухоплавании, AIAA, 1998. Гилмор, Д. Г., «Справочник по тепловому контролю космических аппаратов, 2-е изд.», The Aerospace Corporation Press, 2002. Де Паролис, М. Н. и У. Пинтер-Крайнер. Современные и будущие методы терморегулирования космических аппаратов 1. Конструктивные драйверы и современные технологии. 1 августа 1996 г. Интернет: 5 сентября 2014 г. Ссылки Полное руководство по передвижным домашним печам и тепловым насосам Большинство из нас наслаждаются комфортом наших передвижных домашних печей в холодные зимы, но мы не совсем понимаем, как работает система. Мы просто рады, что это так! В этом исчерпывающем руководстве по отоплению мобильных домов мы рассмотрели все основы электрических и газовых печей, а также тепловых насосов для мобильных домов. Мы рассмотрели: Руководство по отоплению мобильных домов: печи и тепловые насосы Механические и цифровые термостаты Воздуховоды, кроссоверы и регистры мобильного дома Неправильное статическое давление? Одобренные HUD системы отопления передвижных домов Компоненты печи передвижного дома Классификация и размер передвижных домовых печей Электрические печи передвижного дома Система обогрева приточным воздухом Система обогрева с нисходящим потоком (с восходящим и горизонтальным потоком) Как выбрать электропечь нужного размера Стоимость электропечи Мобильные домашние газовые печи Газовые печи с герметичным сжиганием Газовые печи на атмосферном воздухе Газовая печь затраты на мобильные дома Тепловые насосы для мобильных домов Комплектные тепловые насосы Стоимость комплектных агрегатов Сплит-системы с тепловыми насосами Стоимость сплит-систем Основные темы этой статьи: Руководство по обогреву передвижного дома: 3 основы каждого обогрева и охлаждения Система Все системы отопления и охлаждения мобильных домов состоят из 3 основных компонентов: источника тепла или холода, системы управления и системы распределения. Системы управления для отопления и охлаждения передвижных домов Все системы HVAC используют одну и ту же систему управления и одну и ту же систему распределения. Система управления — это просто термостат или панель управления на стене, которая сообщает печи, кондиционеру или тепловому насосу включиться. Есть цифровые и механические термостаты. Что такое механический термостат? Механические термостаты для мобильных домов также называются механическими термостатами с диском или с защелкивающимся действием.В них используется небольшая биметаллическая полоса, которая расширяется и сжимается при изменении температуры. Когда металлическая полоса расширяется, она отключается от контакта, чтобы выключить систему. Если металлическая полоса сжимается, она соприкасается с проводкой и запускает систему. Термостаты с ртутной лампой также были популярны. Ртуть, элемент, который проводит электричество, но действует как вода, находится внутри небольшой стеклянной трубки. Всякий раз, когда он наклоняется, он замыкает или разрывает контакт с двумя проводами с каждой стороны, чтобы дать системе команду включиться или выключиться. Механические термостаты очень дешевы (10 долларов), но не очень точны. Вот почему цифровые термостаты рекомендуются специалистами по HVAC. Что такое цифровой термостат? Цифровые термостаты можно запрограммировать на автоматическое включение и выключение систем отопления передвижных домов в любое время, когда вам нужно. Если все работают или ходят в школу с 8 до 5, вы можете так часто не включать и выключать систему. Есть термостаты с возможностью Wi-Fi и работающие с вашим смартфоном. Цифровые термостаты теперь должны использоваться во всех домах. Установка цифрового термостата может сэкономить от 5 до 20% ваших затрат на отопление и охлаждение сразу. Вы можете приобрести интеллектуальные термостаты, которые помогут сэкономить еще больше в зависимости от расписания вашей семьи. Цифровые термостаты теперь должны использоваться во всех домах. Установка цифрового термостата может сэкономить от 5 до 20% ваших затрат на отопление и охлаждение сразу. Вы можете приобрести интеллектуальные термостаты, которые помогут сэкономить еще больше в зависимости от расписания вашей семьи. Источник тепла — печи и тепловые насосы Самыми популярными источниками тепла для мобильных домов являются печи и тепловые насосы. Также популярны дровяные печи, камины и обогреватели. Существуют различные конструкции топок, например, с восходящим и нисходящим потоком или с герметичным сгоранием. Системы отопления мобильных домов используются на разных видах топлива, но чаще всего используются электричество и газ. Мы рассмотрим их ниже. Все источники отопления и охлаждения должны быть спроектированы и рассчитаны специально для мобильных домов.Иногда они имеют маркировку «одобрено HUD» или даже «одобрено для высоких статических нагрузок». регистры для обогрева комнаты. Кроссовер, или гибкая трубка, используется для соединения двух основных стволов двойной ширины. Главный магистральный воздуховод передает нагретый воздух к каждому регистру для обогрева помещения. Камера статического давления обычно представляет собой часть воздуховода, которая находится непосредственно вокруг теплообменника или печи.Источник: Energy.gov Распределительная система системы отопления передвижного дома в основном состоит из воздуховодов из листового металла. Эти воздуховоды проходят прямо посередине мобильного дома. В случае двойной ширины основные воздуховоды грузовика проходят посередине с обеих сторон. Эти воздуховоды необходимо обслуживать и обновлять по возможности. Узнайте, как один считыватель утеплил свой мобильный дом пенопластом и сэкономил тонну на отоплении. Что такое неправильное статическое давление? Системы отопления и охлаждения, одобренные для мобильных домов, также называются системами, одобренными HUD, или , одобренными для высоких статических нагрузок, .Высокая статическая нагрузка — это проблема, которая возникает в системах отопления, когда воздуховоды слишком малы для количества и силы проходящего через них теплого воздуха. Эти маленькие воздуховоды являются проблемой при попытке рассчитать правильный размер печи или кондиционера. В передвижных домах приточный воздуховод считается слишком маленьким для эффективной работы, как и обратный трубопровод. При установке нового нагревательного или охлаждающего устройства рекомендуется всегда модернизировать воздуховоды. Если сопротивление воздуху, циркулирующему через воздуховоды любой системы отопления и охлаждения, слишком велико, блоку придется приложить больше усилий, чтобы протолкнуть воздух через воздуховоды. Это снизит эффективность устройства и сделает части дома слишком жаркими или слишком холодными в зависимости от сезона. Если сопротивление станет слишком сильным, воздух вообще не сможет проходить через систему. DSCR.com Что такое система принудительного воздушного отопления? В большинстве мобильных домов используется система воздушного отопления .Это просто означает, что воздух прогоняется через воздуховоды с помощью моторизованного нагнетателя . Теплый воздух выталкивается из печи в воздуховоды и выходит через регистры или вентиляционные отверстия в комнаты. Затем теплый воздух в доме всасывается обратно в печь через возвратный канал, и цикл повторяется. Это закрытая система, и без вентилятора, проталкивающего воздух через воздуховоды и действующего в качестве всасывания для рециркуляционного воздуха, дом не мог бы получать и не нагреваться. Хотя нагнетатели всегда работают от электричества, само тепло может вырабатываться разными способами. Природный газ и электрические печи являются наиболее распространенными, но печи для сжигания нефти все еще существуют. Что такое печь с нисходящим потоком? Печи предназначены для продувки нагретого воздуха в одном из трех направлений или ориентаций: восходящий поток, нисходящий поток и горизонтальный поток. Восходящий поток означает, что нагнетатель выталкивает нагретый воздух вверх, потому что печь находится ниже воздуховода.Горизонтальный поток используется для печей, которые расположены на одном уровне с воздуховодом. Передвижные дома всегда будут использовать ориентацию нисходящего потока , потому что печь находится в небольшом шкафу в центре дома, а воздуховоды находятся под ним. Воздуходувка должна направлять нагретый воздух в эти каналы. Печи с нисходящим потоком предназначены для втягивания воздуха из верхней части печи, нагрева воздуха, а затем его продувки по каналам под дном печи для обогрева дома.Воздуходувка втягивает теплый возвратный воздух обратно в агрегат через вентиляционные отверстия за счет всасывания, создаваемого нагнетательными вентиляторами. В передвижных домах может быть большое вентиляционное отверстие в полу или стене рядом с печью, которое позволит возвращаемому воздуху снова попадать в печь. Как найти электропечи подходящего размера для вашего передвижного дома AFUE означает «Годовая эффективность использования топлива». Это шкала эффективности, используемая Министерством энергетики и измеряющая, насколько хорошо печь превращает топливо в тепло.Например, теперь минимально допустимый КПД составляет 80%, что означает, что печь преобразует 80% топлива в тепло, а остальные 20% теряются. BTU обозначает британскую тепловую единицу и является единицей измерения количества тепла, необходимого для повышения температуры одного фунта воды на один градус. Все системы HVAC используют BTU в качестве стандартного измерения. Cool Calc имеет бесплатный план, который поможет вам выбрать подходящее отопительное и охлаждающее оборудование для вашего дома с помощью ручного J-метода.Компания Trane приводит следующий список переменных, которые необходимо учитывать для расчета правильных систем отопления и охлаждения: Факторы, влияющие на размер передвижной домашней печи Квадратные метры Климатическая зона (см. Изображение ниже) Размер воздуховода Количество и стиль окон Естественная тень или солнечный свет Качество и количество изоляции Количество людей, использующих пространство Теплогенерирующие приборы Квадратные метры и БТЕ Компания Trane также предоставляет следующую таблицу, чтобы найти правильные БТЕ необходим для метража вашего дома.Левая колонка — это квадратные метры вашего дома, а правая — БТЕ, необходимые для его обогрева: Практическое правило — Максимальный размер блока, который вы должны купить, будет на 15% больше БТЕ, необходимого для охлаждения, и 40 % БТЕ для отопления. Максимальное значение для тепловых насосов составляет 25%, поскольку они работают как с охлаждением, так и с обогревом. (Источник) Trane Вы можете воспользоваться Руководством по выбору размеров HVACDirect, чтобы найти печь и кондиционер подходящего размера для вашего мобильного дома. Этапы печи, скорости двигателя и двойное топливо Мобильные домашние печи доступны с множеством опций. Наиболее важными являются ступени печи, частота вращения двигателя и тип топлива. Одноступенчатая печь либо включена, либо выключена. Он имеет фиксированный газовый клапан, который выпускает газ с одной скоростью, и односкоростной вентилятор. В двухступенчатой ​​передвижной домашней печи и газовый клапан, и двигатель нагнетателя имеют быструю и медленную настройку. Это может снизить затраты на электроэнергию, поскольку в более мягкие дни не требуется широко открытая скорость бега.На большинстве печей чаще всего используется более медленная настройка. Третий вариант — это тип топлива, которое используется в печи. Электропечи будут работать только на электричестве, но газовые печи могут быть модифицированы для работы на масле или пропане. Это называется двухтопливной печью. 17 кВт, 57 000 БТЕ, только нагревательная печь, 855,99 долларов США Как работает электропечь? Электрические печи или электрические печи сопротивления — это, по сути, большой тостер. Красные змеевики, которыми поджаривается ваш хлеб, используются в гораздо большем масштабе для обогрева вашего дома. Электропечь имеет группу элементов или катушек сопротивления, которые один за другим сильно нагреваются. Этот неравномерный нагрев предотвращает перегрузку электрической системы мобильного дома. Вентилятор или воздуходувка проталкивает горячий воздух через воздуховоды, чтобы обогреть дом. В доме, построенном на месте, печь будет использовать приточные воздуховоды, чтобы направлять нагретый воздух обратно в блок для повторного нагрева, но в передвижных домах таких приточных каналов нет. В электрических печах используется несколько функций безопасности, чтобы не допустить перегрева агрегата.Поскольку в электрических печах не так много работы и нет дымовых газов для выпуска, они обычно служат дольше, чем их газовые или нефтяные аналоги. Источник: Energy.gov Печи на природном газе и пропане для мобильных домов Что такое герметичные печи сгорания? Газовые печи вырабатывают тепло с помощью горения. В топке с герметичным сжиганием используется воздух для горения или свежий воздух, который спускается через крышный домкрат . После того, как сгорание произошло, отработанный воздух выходит снизу.Топка и дымоход закрыты внутрь дома. Новые газовые печи промышленного производства должны быть одобрены HUD для промышленных домов, и они должны иметь герметичное сгорание . Герметичные топки для сжигания направляют наружный воздух непосредственно в горелку, а отходящие дымовые газы (продукты сгорания) — прямо наружу, без использования вытяжного колпака или заслонки. Печи, которые не являются герметичными блоками сгорания, втягивают нагретый воздух в блок для сжигания, а затем направляют этот воздух вверх по дымоходу, тратя впустую энергию, которая была использована для нагрева воздуха.Установки с герметичным сгоранием позволяют избежать этой проблемы, а также не представляют риска попадания опасных газов сгорания в ваш дом. Energy.gov Печи на природном газе более эффективны, чем электрические печи, и имеют рейтинг AFUE, или Годовой коэффициент использования топлива. В старых газовых печах с КПД менее 80% горение создается постоянной контрольной лампой . Когда газовый клапан открыт, газ проходит над контрольной лампой, чтобы зажечь ее и создать тепло в камере сгорания .Затем тепло перемещается в контейнер, называемый теплообменником , где вентилятор продувает его через воздуховоды под передвижным домом. Старые газовые печи нуждаются в специальной системе вентиляции для втягивания воздуха для горения или воздуха, используемого для создания горения и выпуска отработавших газов, образовавшихся при горении. Для этого с одним отверстием в крыше используется специальный дымоход или труба, называемая домкратом . Дополнительная литература: Consumer Reports Руководство по покупке газовой мебели здесь . Что такое домкрат на крыше? Кровельный домкрат — это просто металлическая труба внутри другой металлической трубы. Внешняя труба втягивает свежий воздух, а внутренняя труба выпускает отработанный воздух / газ. Новые газовые печи с КПД 80% или выше не будут иметь постоянного запального света. Вместо этого электрическая панель управления или воспламенитель создает искру по запросу. Затем газ проходит через горелку, вызывая горение в теплообменнике. Воздуходувка по-прежнему проталкивает нагретый воздух по дому. Газовые печи по-прежнему нуждаются в электричестве для питания пультов управления, клапанов, термопар и вентилятора, который нагнетает теплый воздух через воздуховоды в каждую комнату в доме. Газовые печи по-прежнему нуждаются в электричестве для питания пультов управления, клапанов, термопар и вентилятора, который нагнетает теплый воздух через воздуховоды в каждую комнату в доме. Закажите этот домкрат здесь. Газовая печь с нисходящим потоком с герметичным сжиганием в атмосфере В печах с атмосферным газом для создания теплого дома используется разница в весе горячего и холодного воздуха.Это циклическая система, в которой воздух для горения входит и выходит в одном и том же двухтрубном дымоходе. Холодный воздух для горения спускается по внешнему кольцу дымохода в топку к теплообменнику. Этот воздух смешивается с газом в пламени, нагретый воздух проходит через каналы, а дымовые газы выходят через крышу. Цикл создает вакуум, который втягивает больше свежего воздуха из дымохода в топку. Природный газ, или газовая печь с нисходящим потоком с герметичным сгоранием при атмосферном давлении , имеет специально спроектированный дымоход, который втягивает свежий воздух в печь из полуподвального пространства передвижного дома и в теплообменник для нагревания, а затем нагнетает вентилятор. что теплый воздух через воздуховоды для обогрева дома. Газовые печи с принудительной тягой Газовые печи с принудительной тягой имеют небольшой вентилятор, называемый дутьевой бустер, который втягивает воздух для горения снаружи через дымоход или трубу. Он втягивает воздух в топку и выталкивает выхлопные газы. Связанное чтение: Что лучше: тепловой насос или печь? Как определить размер теплового насоса для мобильного дома HSPF — это сезонный коэффициент производительности отопления.Это наиболее часто используемый показатель эффективности нагрева тепловых насосов. SEER — это эффективность охлаждения теплового насоса. SEER обозначает сезонный коэффициент энергоэффективности и измеряет эффективность охлаждения кондиционера или теплового насоса. Компания Trane приводит формулу для расчета SEER, беря «мощность охлаждения для типичного сезона охлаждения, деленную на общую потребляемую электроэнергию в течение того же периода времени». Думайте о SEER как о расходе бензина — чем выше число, тем лучше.Кондиционер с рейтингом 13 SEER потребляет на 30% меньше электроэнергии, чем кондиционер с 10 SEER. Тонна или тоннаж описывает охлаждающую способность системы кондиционирования воздуха по отношению к таянию одной тонны льда за 24 часа. Одна тонна кондиционирования воздуха равна 12 000 британских тепловых единиц в час. Например, для растопления одной тонны льда за 24 часа требуется 288 000 британских тепловых единиц. Выбрать отопительную систему подходящего размера непросто для мобильных домов с оригинальными воздуховодами.Как упоминалось выше, воздуховоды для мобильных домов тонкие и маленькие по сравнению с воздуховодами, построенными на месте. Многие воздуховоды в передвижных домах имеют размер всего 4 x 10 дюймов, и когда они такие маленькие, они будут влиять на эффективность теплового насоса и коэффициент SEER. См. Выше руководство по выбору размеров печи для мобильного дома. Дополнительная литература: Руководство по выбору размеров EnergyStar Как работает тепловой насос? Тепловой насос кажется ужасным названием для охлаждающего устройства, но как только вы поймете, как работает тепловой насос, вы увидите, как он получил свое название.Холодильники и кондиционеры работают, удаляя горячий воздух или вытягивая его и помещая в другое место, обычно через змеевики. Таким образом, он откачивает тепло. Возьми? Тепловой насос имеет систему охлаждения с двумя медными змеевиками, один внутри и один снаружи, и компрессор. При нагревании жидкий хладагент забирает тепло из воздуха. Energy.gov хорошо объясняет процесс: Система охлаждения теплового насоса состоит из компрессора и двух змеевиков, сделанных из медных трубок (один внутри помещения и один снаружи), которые окружены алюминиевыми ребрами для облегчения теплопередачи.В режиме нагрева жидкий хладагент во внешних змеевиках забирает тепло из воздуха и испаряется в газ. Внутренние змеевики отводят тепло от хладагента, когда он снова конденсируется в жидкость. Реверсивный клапан рядом с компрессором может изменять направление потока хладагента для охлаждения, а также для размораживания наружных змеевиков зимой. Energy.gov Тепловой насос может обогревать дом, но он не так эффективен, когда температура опускается ниже нуля.Распространенная жалоба на то, что воздух теплый, но недостаточно теплый. Их лучше использовать в паре с печью, у которой есть 4-х скоростной нагнетатель. Они отлично охлаждают дома летом, особенно в мягком климате. Воздухоочиститель в существующей печи будет использоваться новым тепловым насосом, а змеевики печи могут использоваться в качестве резервного источника тепла. Приточные каналы тепловых насосов должны быть изолированы, чтобы предотвратить потоотделение и повреждение животных. Тепловые насосы могут быть добавлены к существующей печи на колесах.Однако для обеспечения эффективности компоненты должны иметь правильный размер. Всегда лучше купить и установить все для системы отопления и охлаждения мобильного дома за один раз. Это включает воздуховоды. Сколько стоят тепловые насосы для мобильных домов? Тепловые насосы для мобильных домов дороже, потому что они производят как холодный, так и теплый воздух. Популярным брендом мобильных тепловых насосов для дома является ReVolve от StyleCrest. Они бывают разных размеров, от 2 тонн до 4. Тепловой насос для мобильных домов с Revolv AccuCharge на 2 тонны и мощностью 24 000 британских тепловых единиц стоит долларов США.95 в HVACDirect. Модульные блоки с тепловым насосом Объединенный блок содержит все нагревательные и охлаждающие элементы в одном большом внешнем блоке. Блочные блоки легче установить, чем сплит-системы, но если у вас есть комната, мы рекомендуем сплит-систему, поскольку она более энергоэффективна. Тепловые насосы не самые лучшие при отоплении домов ниже 35-40 градусов. Сплит-системы с тепловым насосом В сплит-системе тепловой насос или конденсатор переменного тока находится снаружи дома, а печь, змеевики испарителя и воздухообрабатывающий агрегат находятся внутри.Сплит-системы отлично подходят, если печь в вашем доме работает нормально, и вы просто хотите добавить в свой дом кондиционер. Однако многие домовладельцы склонны переоценивать размер системы, которая им нужна, и покупают слишком большую единицу. Это вызывает осушение в системе и более высокие затраты на электроэнергию. Подбор компонентов вашего сплит-блока Вам нужно будет убедиться, что ваша новая система на колесах совместима со старой. StyleCrest, крупнейший в стране поставщик строительного жилья, имеет надлежащее руководство по сопоставлению перекрестных ссылок, которое поможет вам выбрать правильные детали.Технически это для их дистрибьюторов, но использовать это несложно. Вы можете найти таблицу соответствия тепловых насосов передвижного дома здесь. Coleman — еще одна ведущая компания по производству печей, у которой, по всей видимости, запутанная система серийных номеров. Я нашел следующие изображения в Интернете: Сколько стоят сплит-системы? В настоящее время в HVAC система теплового насоса и электропечи с вращающимся аккумулятором мощностью 2,5 тонны 14 SEER 20 кВт Revolve Accucharge стоит 2 838,85 долл. США. 2,5 тонны системы теплового насоса и электропечи для мобильного дома Revolv AccuCharge 14 SEER 20 кВт стоит 2 838 долл. США.85 Заключение к Руководству по отоплению мобильных домов Надеюсь, вы немного больше разбираетесь в печах для мобильных домов, тепловых насосах и системах отопления в целом. Любая новая система отопления передвижного дома должна быть одобрена для вашего дома. Вы не можете использовать агрегат, предназначенный для построенного на территории дома. Благодаря новым технологиям и рекомендациям EnergyStar, у нас на рынке есть действительно удивительные системы отопления для мобильных домов. К сожалению, они недешевы, но благодаря высокой эффективности вы можете окупить свои вложения за несколько лет. Спасибо, что прочитали Mobile Home Living® Обратите внимание: , если я не совсем понимаю предмет, я обращусь к экспертам, чтобы убедиться, что я делюсь точной информацией (я просто помощник сантехника, так что HVAC немного не в моей лиге). В этом случае специалисты HVAC Direct помогли мне с этой статьей, а также позволили мне стать партнером. Добавить комментарий Отменить ответ Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены * Comment Your Name * Your Email * Your Website