Сколько обогревает одна секция биметаллической батареи: таблица мощности и определение количества секций на 1 м2

таблица мощности и определение количества секций на 1 м2

Даже человеку с опытом бывает трудно различить на первый взгляд алюминиевый и биметаллический радиаторы.

Это понятно, так как верх у них абсолютно одинаков, но если взять их в руки, то разница сразу почувствуется: вторые немного тяжелее первых, хотя значительно легче чугунных.

Но, различие между ними не только в весе. Вызвана она особенностью строения биметаллических батарей.

Особенность радиаторов из биметалла

Выбирая тип обогревателя, потребители ориентируются на несколько параметров, которые указывают даже неопытным новичкам, насколько устройство подходит или не подходит для имеющейся системы отопления. Среди них основными являются те, что характеризуются техническими характеристиками конструкции:

• Теплоотдача биметаллических радиаторов выше, чем алюминиевых, за счет встроенного внутри стального сердечника. Хотя сталь не назовешь идеальным проводником тепла, так как ее коэффициент составляет всего 47 Вт/м*К, но обрамление из алюминия, который разогревается практически мгновенно и имеет показатель теплоотдачи 200-236 Вт/м*К, создало из них отличных «партнеров».
• Долговечность конструкции считается одной из самых длительных, и составляет 20-25 лет, о которых заявляют производители. На самом деле, подобные радиаторы способны работать без перебоев до 50 лет и более. Это связано с тем, что алюминиевый кожух не соприкасается с теплоносителем, а значит, не подвергается коррозии, чем обычно «страдают» батареи, полностью изготовленные из этого металла.
• Мощность одной секции биметаллического радиатора определяет, сколько потребителю необходимо элементов для каждого отдельного помещения с учетом всех возможных теплопотерь в нем. Даже если произвести самые элементарные расчеты по площади комнаты, установить радиатор, а тепла не будет хватать, то нарастить еще одну – две секции можно в любой момент. То же самое, если в помещении переизбыток тепла, их можно демонтировать.
• Противостояние мощным гидроударам, которыми «страдает» централизованная система обогрева, это один из самых важных параметров, позволяющий применять батареи из биметалла в многоквартирных домах.

Примечательно, но строение радиаторов этого типа устраняет еще один крупный недостаток других видов обогревателей: им не страшен состав и качество теплоносителя. Если для алюминия, например, требуется чистая вода с определенным уровнем Ph, которую невозможно обеспечить в общегородской системе обогрева, то стальные коллекторы внутри биметаллических батарей готовы «сотрудничать» с любым типом теплоносителей.

Понятие теплоотдачи

Чтобы разобраться, сколько кВт в 1 секции биметаллического радиатора, следует изначально понять, что этот параметр означает.

Такие термины, как тепловой поток или мощность, являются определением количества тепла, которое выделяет радиатор за конкретный промежуток времени. Так теплоотдача одной секции биметаллического радиатора равна 200 Вт.

Некоторые производители применяют в обозначении мощности батареи не Ватты, а количество выделяемых калорий в час. Чтобы избежать недоразумений, следует перевести этот показатель, исходя из соотношения 1 Вт = 859,8 кал/ч.

Если сравнивать батареи из разных видов металлов, то не только теплоотдача будет у них разная, но и остальные важные параметры. Ниже приведена таблица теплоотдачи биметаллических радиаторов в сравнении с чугунными, стальными и алюминиевыми аналогами. И нее видно, что по всем показателям этот вид батарей – это лучший «кандидат» для установки в домах с централизованной системой обогрева.

Как правило, определяясь с обогревателем, следует учитывать не только то, с какой системой отопления он будет работать, но и способ подключения. Даже точно зная, сколько кВт в одной секции биметаллического радиатора и произведя все расчеты, количества элементов в готовой конструкции может не хватить для качественного обогрева помещения. Это связано с тем, что потребители либо не знают, либо просто забывают учитывать способ подключения батареи к сети.

Так нижнее подключение позволяет спрятать все трубы в пол или стену, но при этом «съедает» до 20% тепла. Если этого не учесть, когда производится расчет секций биметаллических радиаторов, то в комнате будет прохладно. Это далеко не все нюансы, которые следует учитывать перед покупкой батарей отопления.

Размер и объем одной секции

Мощность биметаллического радиатора напрямую связана с его размером и емкостью. Потребителям хорошо известно, что, чем меньше носителя в батарее, тем он экономнее и эффективнее работает. Это связано с тем, что малое количество той же воды нагревается значительно быстрее, чем, когда ее много, а значит и электроэнергии будет затрачено меньше.

В зависимости от межосевого расстояния, объем радиаторов колеблется:

• При 200 мм – 0.1-0.16 л.
• Межосевое расстояние 350 мм содержит от 0.17 до 0.2 л.
• При параметре 500 мм – 0.2-0.3 л.

Зная, например, емкость и мощность секции биметаллического радиатора 500 мм, можно рассчитать, сколько теплоносителя потребуется для конкретного помещения. Если конструкция состоит из 10 секций, то в них поместится от 2 до 3 литров воды.

В магазинах устройства представлены готовыми моделями биметаллических радиаторов, состоящие из 8, 10, 12 или 14 секций, но потребители, чаще всего, предпочитают покупать каждый элемент по отдельности.

Расчет количества секций по размеру и площади

Чтобы в квартире или доме было по-настоящему тепло, следует заранее рассчитать количество секций биметаллического радиатора на 1 м2. Самый простой и приблизительный способ, как это сделать, произвести вычисления по площади комнаты. Формула выглядит следующим образом:

N = S/P х 100

N – это нужное количество секции;

S – площадь помещения;

P – кВт в секции биметаллического радиатора.

Например, для комнатки площадью 3х4 м2 потребуется:

3х4 м2х100/200Вт = 6 (12 м2х100/200Вт).

Таким образом, для такой маленькой комнатки потребуется 6 секций, но следует учитывать, что подобное вычисление приблизительное. Если у нее одна или две наружные стены или в ней есть балкон или окно, все это снизит показатели мощности радиатора, так как часть тепла попросту будет ими «съедаться».

Чтобы получить более точные данные, потребуется учесть высоту потолков, расположение окон, способ подключения радиатора, наличие внешних стен и качество их утепления.

Таким образом, теплоотдача биметаллических радиаторов отопления напрямую зависит от нескольких параметров, которые, сведя воедино, дадут полную картину того, сколько секций требуется для помещения определенной площади.

Как показывает практика использования биметаллических радиаторов в квартирах с централизованным обогревом, правильно рассчитанная мощность и установка необходимого количества секций позволяет не только качественно обогреть комнату, но и значительно экономить на оплате коммунальных услуг.

Когда предстоит замена старых чугунных батарей на конструкции из биметалла, профессионалы рекомендуют использовать то же количество секций, что было в старой системе. Это вызвано тем, то для каждого конкретного помещения когда-то уже производились расчеты количества секций по их мощности с учетом теплопотерь.

Так как биметалл превышает мощностью чугун, то такое же количество элементов создаст нужный микроклимат в помещении без повышения электро затрат. Такой подход экономит время на произведение расчетов, так что потребителю остается только определиться с размером устройства и местом, где оно будет монтироваться.

Как рассчитать количество батарей отопления

Как разобраться в том, какое отопление подойдет именно нам? Нереально придумать комфортную жизнь на даче без тепла. Обогревание капитально внедрилось в быт сограждан как исключительная причина инфракрасной энергии зимой. Отопление является различным. Предлагаем выявить разнообразие пунктов. Не полный список: альтернативным, инфракрасным, геотермальным, автономным, экономичным и расточительным, газовым, водяным, на твердых брикетах, электрическим.

Как рассчитать количество батарей отопления

Как рассчитать количество секций радиатора отопления – одна из главных проблем, с которой сталкиваются люди при замене системы обновления.

Существует несколько подходов к вычислению и каждый из них, наверное, найдет своего благодарного зрителя.

Согласно «Строительным нормам и правилам» на один квадратный метр жилого помещения требуется 100 ватт мощности радиатора отопления.

В таком случае нужная мощность исчисляется по следующей формуле:

S*100/P, где

S = площадь помещения

P = мощность одной секции радиатора отопления

К примеру, мощность одной секции выбранного вами радиатора равняется 180 ваттам, а площадь комнаты 20 квадратным метрам, в таком случае:

Значит, для обогрева жилой комнаты в 20 кв/м потребуется 11 секций радиатора отопления.

У формулы есть поправки! Если комната расположена в торце или на углу дома, то полученное количество нужно умножить на 1,2. В нашем случае получилось бы 13 секций для угловой комнаты.

Практически все секционные радиаторы отопления имеют стандартные размеры, плюс-минус для частных случаев. Поэтому, при высоте потолков в примерно 2,5 метра (до 2,7) требуется одна секция на 1,8 квадратных метров жилого помещения.

К примеру, на всю ту же «нашу» комнату в 20 квадратных метров потребуется:

20/1,8=11,11

11 секций радиатора.

Но учтите, при малой мощности покупаемого обогревательного прибора, такой способ расчета недействителен и малоэффективен!

Объемный расчет количества радиаторов отопления

В данном случае считаем по объему обогреваемого помещения. Как известно из геометрии школьного уровня, в расчете задействованы три параметра – длина, ширина, высота.

Если мы хотим установить биметаллический радиатор отопления с мощностью каждой секции в 200 ватт, то одна его секция обогреет 5 кубометров помещения. Далее простой расчет на примере «наше» комнаты, у которой 4 метра ширина, 5 длина и 2,5 высота:

(4*5*2,5)/5=10

Получается, что на такую комнату требуется 10 секций биметаллического радиатора в 200 Вт.

Что еще нужно знать при расчете количества секций в радиаторе отопления

Стандартные секции по мощности находятся в диапазоне 120-220 ватт. Уточняйте у продавца.

При покупке и расчете учитывайте различные случайные факторы, поэтому лучше «запасайтесь» теплом на 20% больше рассчитываемого уровня. Либо за счет мощности секций, либо за счет их количества, чтобы потом не было мучительно прохладно зимой.

И, самое последнее, естественно, что при установке и монтаже радиатора отопления по поводу расчета количества секций все же лучше обратиться к профессиональным людям, которые смогут оценить все в полном объеме.

Источник: http://myradiator.ru/news/kak_rasschitat_kolichestvo_radiatorov/2010-10-17-103

Как рассчитать количество батарей отопления

Статьи по теме:

Все мы любим тепло и комфорт и поэтому к зимнему периоду необходимо соответственно обустроить жилое помещение. Во всех домах для этого есть центральная отопительная система, которая исправно работает, но если в квартире смонтированы чугунные устройства, которые уже давно пора заменить новыми, а вы не знаете, как произвести расчёт количества биметаллических батарей отопления, тогда следуйте ниже приведенным советам и рекомендациям.

Производят следующие виды:

• Со стальными трубками внутри, которые усиливают канал и хорошо закреплены. Такой радиатор не надежный, так как при сдвиге с места металлического канала происходит перекрытие нижнего коллектора;
• С основой из стального каркаса. В конструкции предусмотрено, чтобы теплоноситель и алюминий не соприкасались и поэтому такая модель не подвергается эрозии и коррозии.

Это важно! Чтобы при покупке биметаллического устройства не ошибиться и не приобрести алюминиевое, необходимо, знать, что если внешне они похожи, но  по весу второе почти в 1,5 раза легче первого. Лучше купить биметаллическую батарею со стальным каркасом, так как качественная модель прослужит более 20 лет.

Для этого необходимо знать какую теплоотдачу имеет одна секция радиатора в зимний период на 1 м 2 помещения. За основу теплоотдачи (которую выделяет одна секция), берут величину, равную 100 Вт на квадратный метр. Исходя из этих данных, можно произвести расчет.

Например, если площадь помещения, в котором хотим произвести установку чугунной батареи — 15 м 2. тогда для ее качественной работы в зимний период необходимо, чтобы она состояла из 8 — 10 секций, но можно приобрести два радиатора по 4 — 5 секций. Так как отопительные устройства размещают под окнами, то и количество секций распределяется на все окна. Например, мы уже рассчитали, что для 15 м 2 комнаты необходимо от 8 до 10 секций, а помещение имеет 2 окна, тогда под каждым подоконником устанавливают от 4 до 5 секций. А если окон три, тогда производят монтаж трех секционных устройств, соответственно их количество будет равняться трем.

Если батарея необходима для офиса, где бывает одно окно, тогда лучше установить две батареи по 5 секций, так как в случае протечки одного радиатора его можно отключить, а отопление будет производиться вторым, пока не произведут ремонт или замену первого.

В таких помещениях, как кухня (речь идет о типовом доме) устанавливают одно отопительное устройство, а в больших (по площади от 25 м 2 ) комнатах можно произвести монтаж двух и более батарей, здесь главное, чтобы происходил равномерный обогрев, и создавались однородные конвекционные потоки.

В основном все расчеты производят при условии, что высота потолка в комнате — 3 м, а теплоноситель имеет среднюю температуру до 70°C.

При этом следует учесть, что распространенные  размеры биметаллических батарей отопления, это:

• Расстояние между осями секции (межосевое) — 50 см, причем этой величиной определяют высоту батареи;
• Высота устройства может варьировать от 35 до 60 см.

В маркировке радиатора данное число указано в миллиметрах, в названии.  Оно может быть от 200 до 500, рассмотрим, что оно означает:

• Если на маркировке указано — Rifar Baze 200, тогда высота батареи составляет 28 см;
• Межосевое расстояние Global Style 350 мм — высота 43 см;
• Маркировка Global Stale 500 мм означает, что высота отопительного прибора составляет 58 см.

Для расчета количества отделений биметаллических или чугунных батарей применяют значение такой величины, как теплоотдача. Она зависит от многих факторов, таких как: скорость движения теплоносителя, примененной краски, давление теплоносителя, высоты потолка в помещении, теплоизоляционные свойства окон (дерево или пластик) и многих других.

Рассмотрим таблицу, в которой приведены приблизительные значения теплоотдачи, но при этом учтите, что межосевое расстояние рассмотренных радиаторов составляет 500 (по маркировке).

Маркировка      (изделия)

Источник: http://santehkrug.ru/pravila-raschyota-kolichestva-bimetallicheskix-batarej-otopleniya.html

Как рассчитать количество батарей отопления

В случае кардинального ремонта, который предполагает замену или модернизацию системы отопления, перед хозяевами дома возникает вопрос, как рассчитать количество батарей отопления, какому виду отдать предпочтение, как установить радиаторы, чтобы они работали максимально эффективно.

Современные радиаторы пошли намного дальше, чем чугунные старички. Они были вечными и практически неуязвимыми, но их теплоотдача, эффективность, да и внешний вид оставляют желать лучшего. (См. также: Какие батареи лучше для квартиры )

Прогресс пошел дальше, и не так давно разнообразие батарей стало намного больше: алюминиевые, биметаллические, с цельным корпусом и секционные, цветные и однотонные, модели массового выпуска и уникальные дизайнерские варианты.

Старые чугунные батареи не выходят из обихода в силу своей универсальности, так как подходят под любую систему отопления, теплоноситель и неприхотливы к его качеству и чистоты. Современные чугунные радиаторы несколько лучше выглядят, часто к ним в комплекте идут декоративные решетки и другие приспособления для «маскировки» не совсем эстетически доскональных радиаторов.

Алюминиевые радиаторы – поле для фантазии дизайнеров и производителей. Именно они становятся лидерами продаж, в большой мере потому, что красиво выглядят и легко вписываются в даже самый прихотливый и стилизованный интерьер. К тому же теплопроводность алюминия трудно преувеличить, что делает их экономными и очень эффективными. (См. также: Какой радиатор отопления выбрать )

Когда необходимо правильно рассчитать батареи отопления, важно учитывать такие нюансы. Но, такие, казалось бы, идеальные радиаторы имеют существенный недостаток – они очень требовательны к чистоте и качеству теплоносителя, что делает их не совсем универсальными.

Стальные радиаторы тоже довольно прочные и долговечные. К тому же, есть продукция из стали делится на два ценовых сектора: для простых людей производят панельные быстро нагревающиеся модели, а для клиентов побогаче – придуманы трубчатые стальные батареи.

Они довольно красивые, легко вписываются в интерьер, имеют лаконичный дизайн, прочное верхнее покрытие, легко моются, не накапливают пыль. Если есть необходимость рассчитать батареи отопления своего дома стоит отталкиваться от того, панельная батарея будет использоваться или же секционный вариант. (См. также: Мощность чугунных радиаторов отопления )

Самыми новыми и продвинутыми признано считать биметаллические батареи, которые сделаны из стали внутри и алюминия снаружи. Они очень красивые, очень экономные, но, могут использоваться только в системах с высоким внутренним рабочим давлением. А значит, пригодны они только для квартир. И если приходится рассчитать батареи для дачи или частного дома, необходимо отказаться от биметаллических секционных батарей.

На вопрос, как рассчитать размер батареи отопления не стоит руководствоваться размерами оконного проема. Гораздо важнее учитывать строительные нормативы установки радиаторов, чтобы не терялась их эффективность и теплоотдача.

Чтобы внедрить радиатор в отопительную систему понадобиться около 15 см с одной или другой стороны. От пола придется отступить около 8-10 см. Столько же – от подоконника. От стенки, к которой будет крепиться радиатор необходимо отступить около 3-5 см. за батареей можно поместить отражатель, который увеличит отдачу тепла и исключит неэффективный нагрев стенки за радиатором. (См. также: Биметаллические радиаторы отопления )

Если стоит вопрос, размещать один большой радиатор или несколько маленьких, лучше остановится на последнем варианте. Чем меньше батарея, тем быстрее она прогреется и начнет отдавать тепло в помещение.

Также ошибочным считается мнение, что размер батареи влияет на ее теплоотдачу. Это не так. На производительность и эффективность радиатора влияет только его общая суммарная мощность или мощность каждой секции отдельно.

Расчет батареи делается для каждого отдельно взятого помещения или комнаты, а не для дома в целом. Выбирая размер радиатора необходимо исходить из параметров комнаты, ее высоты, общей площади. И это не только технические тонкости, но и чисто эстетическое виденье. (См. также: Батареи отопления )

Так, слишком громоздкий радиатор в маленькой комнате с низким потолком или малой площадью будет смотреться некрасиво, чересчур выпячиваться и привлекать к себе излишнее внимание. Размеры фабричных батарей, чаще всего, стандартные, но рабочих размеров все равно несколько, что даст возможность выбрать подходящий.

Когда нужно узнать, сколько батарей стоит приобрести, необходимо вычислить не общее количество батарей, а рассчитать количество секций батареи, а точнее, их суммарную мощность. А уже из этого показателя выплывет количество батарей. Оно может варьировать в зависимости от того, какие радиаторы будете покупать: большие или маленькие.

Итак, для расчетов понадобиться площадь комнаты, ее высота, и несколько стандартных показателей.

Для начала площадь умножают на высоту, определив общий объем воздуха, который необходимо прогревать. После этого, показатель объема умножаем на стандартный показатель 41. Это взято из санитарных норм, где сказано, что для оптимального обогрева 1 куба воздуха необходимо тратить 41 ватт тепловой энергии. Умножение объема комнаты на 41 даст общую мощность радиаторов для конкретно взятой комнаты.

Чтобы рассчитать количество секций придется всего лишь общую мощность разделить на показатель мощности одной секции выбранного типа радиаторов. Этот показатель указан в технических характеристиках к каждому радиатору.

Формула расчета одинакова для всех радиаторов, будь они чугунные, биметаллические или стальные. Учитывать можно другие факторы:

Длинный выступающий подоконник, который накрывает радиатор. Если такой имеет место, к мощности установленного под ним радиатора необходимо прибавить 10%.

За каждое окно в комнате тоже прибавляют по 10%.

Если комната, не утепленная, и имеет деревянные окна, в формулу ставят показатель 41, если же установлены пластиковые окна или утеплены пол, потолок, либо же стены, берется показатель, ниже: в диапазоне от 35 до 40. Чем больше утепление, тем ниже показатель.

За каждую внешнюю стенку необходимо будет прибавить по 5 % к общей мощности радиаторов на комнату.

Если в результате вычислений получаются не круглые числа, лучше округлить их в большую сторону, так как в расчетах ничего не сказано о потерях тепла, которые будут в любом случае. Незначительное увеличение всех показателей даст возможность учесть эти потери и пробрести батареи чуть мощнее, чем необходимо. Это даст возможность избежать холода и недостатка силы радиаторов.

Рассчитывать сколько секций понадобиться можно в том случае, если система отопления монтируется с нуля. В случае простой замены старых радиаторов на более современные, стоит просто подсчитать количество секций на старых батареях и приобрести столько же новых.

Если задаетесь вопросом, что новые секции будут более продуктивны, не беспокойтесь, можно будет ставить эконом режим на котле, прикручивать кран на самих радиаторах, регулировать уровень потребляемого топлива другими способами.

Чтобы ни пришлось: рассчитать батареи для квартиры, частного жилого дома или офисного помещения, есть ряд тонкостей, о которых забывают при расчетах. О теплопотерях говорилось выше, а вот о дополнительных источниках тепла – нет. Это актуально для офисных помещений и других рабочих мест. Выбирая радиаторы в рабочую кантору важно учесть факт наличия незначительных дополнительных источников тепла, таких как, офисная техника, большое количество людей, бытовая техника. Те же компьютеры во время работы излучают тепло, и неправильный расчет мощности батарей может в результате привести к постоянной жаре, пересушенному воздуху, дискомфортному микроклимату на рабочих местах.

Также не стоит приобретать слишком мощные отопительные приборы, это будет неэффективно, слишком затратно и выльется на постоянный перегрев, который чреват быстрым износом самого оборудования, другой техники, плохого самочувствия людей.

Также, очень важно, в какую отопительную систему будут установлены радиаторы. Например, если будет нижнее подключение труб подачи и отвода воды, мощность любого радиатора уменьшится на 20%.

Интересующий всех вопрос, влияет ли цена радиатора на его качество – несколько некорректен. Да, чем мощнее радиатор, тем он дороже. Но, также на цену влияет материал, используемый для изготовления радиаторов, его стойкость к коррозиям, внешним повреждениям, внешний вид, массовость выпуска, уровень морального старения самой технологии производства. Чем новее и совершеннее, тем, соответственно, и дороже.

Расчет батарей, приведенный в этой статье самый простой. Он довольно эффективен, учитывает много побочных и малозаметных факторов. Его может применять даже тот, кто ничего подобного никогда не делал. Если же заниматься умножением и вычислением процентов не хочется или нужен более точный результат, можно обратиться к профессионалам.

Есть компании, которые за определенную плату сделают детальный и очень подробный расчет количества и мощности радиаторов. Они используют другие методы и делают расширенный анализ, включая в расчеты:

Климатические особенности зоны, где находится дом или офис,

Температурные режимы, максимальные, минимальные и среднестатистические показатели отопительного сезона,

Конструкцию и материал стен, покрытия, изоляций и утеплительных материалов,

Соотношение квадратуры окон и всей комнаты,

Процентные особенности эффективности отопительной системы.

Нет ничего сложного в выборе радиаторов и расчетах по их силе, теплоотдаче, или вычисление оптимального местонахождения, главное не перегибать палку, внимательно все оценивать и учитывать максимум из доступной информации, которая вам доступна.

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом. По всем вопросам обращайтесь на [email protected]

Источник: http://www.otopimdom.ru/index.php?id=1177

Так же интересуются

13 сентября 2021 года

Размеры и расчет биметаллических батарей

Современные модели биметаллических батарей пользуются огромной популярностью среди застройщиков. Такие радиаторы устанавливают гораздо чаще по сравнению с другими отопительными приборами.

Выбор потребителей объясняется достаточно просто, дело в том, что биметаллические изделия меньше подвергаются коррозии, выдерживают высокое давление теплоносителя. Именно поэтому биметаллические батареи монтируют не только в загородных домах с открытой системой отопления, но и в многоквартирных зданиях. В нашей статье ознакомимся с нюансами подключения таких радиаторов.

Рассматриваемые отопительные приборы могут иметь различные габаритные размеры. Так высота и глубина радиаторов будут зависеть от размеров отдельно взятой секции, а ширина от количества секций в батарее.

Размеры биметаллических батарей

Высота прибора изменяется пропорционально увеличению расстояния между горизонтальными каналами. Стандартными параметрами высоты считается 20,35 и 50 сантиметров.

Габариты биметаллических батарей зависят и от производителя. Давайте рассмотрим самые популярные размеры отопительных приборов в соотношении (высота*глубина* ширина в сантиметрах):

• Итальянская компания «Глобал» модель style 350 – 42,5*8*8 см, и style 500 – 40*8*7,7 см;
• Немецкие батареи Тenrad марка изделия Тenrad 350 – 40*8*7,7 см, и 500 – 55*8*7,7 см;
• Украинские радиаторы Альтермо модель ЛРБ 500 – 57,5*8,2*8 см и РИО 500 – 57*8,2*8 см;
• Продукция китайского производителя модель Grandini 350 – 43*8*8,2 см и 500 58*8*8 см.

Многие производители указывают межосевое расстояние в марке модели, монтажная высота будет зависеть от спецификации прибора. Ширина батареи зависит от числа секций. Для моделей с 6 секциями 48 сантиметров, с 10 секциями – 80 сантиметров.

Виды биметаллических батарей

Как можно понять из названия биметалл представляет собой материал из двух различных металлов. Чаще всего в качестве сырьевых компонентов выступает алюминий и сталь, хотя на строительном рынке присутствуют модели, в которых алюминий удачно совмещается с медью. Следует заметить, что стоимость подобных изделий считается одной из самых высоких, но цена отопительных приборов быстро окупается за счёт высокой теплоотдачи.

Кроме классической стали сердечник батарей может изготавливаться из нержавейки. Такие приборы предназначены для эксплуатации в отопительных системах с повышенным уровнем рН и возможными скачками давления. Стоимость изделий из нержавейки на уровне с медными отопительными приборами. Этот металл обладает хорошим запасом прочности, поэтому подобные батареи используются в многоквартирных жилых зданиях с повышенной этажностью (более 16 этажей).

Биметаллические радиаторы могут быть полными или частичными. В первом случае в батарее отопления устанавливается монолитный стальной сердечник. Здесь алюминий не контактирует с теплоносителем. Во втором случае основные каналы изготовлены из алюминия, металлические трубки монтируют в вертикальные каналы изделия.

Сколько секций устанавливать в помещении?

Рассматриваемые приборы могут иметь различное количество секций, поэтому батареи нужно подбирать под конкретную площадь помещения.

Существуют общепринятые нормы, по которым для обогрева каждых 10 квадратных метров жилого помещения понадобится 1 киловатт тепловой энергии.

В зависимости от производителя и температуры теплоносителя одна секция радиатора может вырабатывать от 150 до 190 ватт энергии. Для нормального обогрева помещения с такой же площадью в 10 м2 понадобится батарея с 7 секциями.

Подключение биметаллической батареи

Для подключения радиатора к системе отопления необходимо подготовить следующий инструмент и детали:

• клапан для выпуска воздуха;
• переходники – 2 шт.;
• кронштейны для фиксации радиатора на стене;
• переходник под кран Маевского;
• прокладки и заглушка.

На начальной стадии работ необходимо перекрыть воду и слить остатки теплоносителя. После этого проводят демонтаж старого отопительного прибора, для этого раскручивают резьбовые соединения подводящего и отводящего трубопровода.

Теперь отмечаем места установки креплений. Для этого отопительный прибор прикладываем к месту монтажа и делаем соответствующие пометки карандашом. В намеченных на стене местах при помощи перфоратора делаем отверстия и закрепляем кронштейны (3-4 штуки в зависимости от габаритных размеров радиатора).

Далее устанавливаем на батарею кран Маевского, терморегулятор и другую запорную арматуру.

На завершающей стадии работ биметаллический радиатор подключают к трубам отопления.

Расчёт биметаллической батареи

Как мы уже говорили ранее, для нормального обогрева 1м2 жилой площади понадобится не менее 100 ватт тепловой энергии. Рассмотрим конкретный пример расчёта биметаллических батарей для помещения с двумя окнами с габаритными размерами 4*6 метров. Как известно, отопительные приборы устанавливаются под окнами жилых зданий. То есть для нашей комнаты необходимо приобрести две батареи.

Путём умножения длины и ширины помещения вычисляем его площадь 6*4=24 м2. Из этого следует, что одна батарея должна обогревать половину полезной площади, то есть 12 м2 или 1,2 кВт тепловой мощности.

Учитывая тот факт, что каждая секция биметаллического радиатора выделяет 150 ватт тепла для перекрытия потребностей в 1,2 киловатта необходим отопительный прибор с 8 секциями. Проверяем 8*150= 1200 ватт или 1,2 кВт.

(Visited 2 647 times, 2 484 visits today)

Расчет радиаторов отопления на квадратный метр дома

Простые вычисления по площади

Вычислить величину батарей отопления для определенного помещения можно, ориентируясь на его площадь. Это самый простой способ – использовать сантехнические нормы, которые предписывают, что тепловой мощности 100 Вт в час нужно для обогрева 1 кв.м. Надо помнить, что этот метод используется для помещений, у которых потолки стандартной высоты (2,5-2,7 метра), а результат получается несколько завышенным. К тому же он не учитывает таких особенностей, как:

• число окон и тип стеклопакетов на них;
• количество в комнате наружных стен;
• толщина стен здания и из какого материала они состоят;
• тип и толщина использованного утеплителя;
• диапазон температур в данной климатической зоне.

Тепло, которое для обогрева комнаты должны давать радиаторы: площадь следует умножить на тепловую мощность (100 Вт). К примеру, для комнаты в 18 кв.м требуется такая мощность батареи отопления:

18 кв.м х 100 Вт = 1800 Вт

То есть, в час для обогрева 18-ти квадратных метров необходимо 1,8 кВт мощности. Этот результат надо поделить на количество тепла, которое в час выделяет секция отопительного радиатора. Если данные в его паспорте указывают, что это составляет 170 Вт, то следующий этап вычислений выглядит так:

1800 Вт / 170 Вт = 10,59

Это число надо округлить до целого (обычно округляется в большую сторону) – получится 11. То есть, чтобы в комнате температура в отопительный сезон была оптимальной, необходимо установить радиатор отопления с 11-ю секциями.

Такой метод подходит только для вычисления величины батареи в помещениях с центральным отоплением, где температура теплоносителя не выше 70 градусов Цельсия.

Есть и более простой способ, который можно применять для обычных условий квартир панельных домов. В этом приблизительном расчете учитывается, что для обогрева 1,8 кв.м площади нужна одна секция. Другими словами, площадь помещения надо разделить на 1,8. Например, при площади 25 кв.м необходимо 14 частей:

25 кв.м / 1,8 кв.м = 13,89

Но такой метод расчета неприемлем для радиатора пониженной или повышенной мощности (когда средняя отдача одной секции варьируется в пределах от 120 до 200 Вт).

Влияние на результат материала изготовления радиатора

В настоящее время наибольшей популярностью пользуются следующие разновидности радиаторов:

• Чугунные. Чаще всего используется чугунная батарея марки МС-140 с уровнем теплоотдачи 180 Вт. Этот показатель справедлив лишь при использовании теплоносителя с максимальной температурой. На практике такое бывает редко, поэтому фактическая мощность прибора – 60-120 Вт. Именно эти цифры рекомендуется использовать при проведении расчете ватт на квадратный метр отопления.
• Стальные. Имеют почти такую же площадь, что и чугунные. Это же касается и параметров, точные значение которых указываются в сопроводительной документации. При этом масса стальных изделий меньше, что делает их транспортировку и монтаж более простым.
• Алюминиевые. Дать общий ответ, сколько отапливает одна секция алюминиевого радиатора проблематично, так как подобные изделия представлены в продаже в большом количестве модификаций. Поэтому в каждом конкретном случае расчета количества секций алюминиевых радиаторов необходимо руководствоваться паспортными данными модели. В общем считается, что средним показателем, сколько обогревает одна секция алюминиевого радиатора, является 100 Вт/м2. Если заявленная мощность прибора меньше, то, скорее всего, речь идет о подделке. Также следует сказать, что уровень теплоотдачи алюминия более высокий, чем у чугуна и стали. Это также следует взять во внимание перед тем, как рассчитать количество секций алюминиевых радиаторов отопления.
• Биметаллические. Эти изделия, совмещающие в себе высокую теплоотдачу алюминия и прочностные качества стали, в настоящее время пользуются наибольшей популярностью у покупателей (уровень мощности одной секции биметаллического радиатора идентичен тому, на сколько квадратов одна секция алюминиевой батареи). Благодаря хорошей теплоотдаче, разрешается несколько сокращать количество секций при установке. Правильный расчет биметаллических радиаторов позволяет сэкономить финансы даже несмотря на то, что биметаллические радиаторы считаются наиболее дорогими.

Максимальные значения теплоотдачи приборов не рекомендуется использовать при расчете секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр – теплоноситель в системе обычно никогда не достигает крайних значений. Более надежный путь – использовать минимальные значения, что позволит гарантированно избежать ошибок. Обустроенная на основе расчета секций алюминиевых радиаторов отопительная система будет обеспечивать комфорт в жилище даже при сильных морозах.

Рассмотрим метод вычислений для комнат с высокими потолками

Однако расчет отопления по площади не позволяет верно определить количество секций для комнат с потолками выше 3 метров. В этом случае надо применять формулу, учитывающую объем помещения. Для обогрева каждого кубического метра объема по рекомендациям СНИП необходим 41 Вт тепла. Так, для комнаты с потолками высотой 3 м и площадью 24 кв.м, расчет будет следующим:

24 кв.м х 3 м = 72 куб.м (объем комнаты).

72 куб.м х 41 Вт = 2952 Вт (мощность батареи для обогрева помещения).

Теперь следует узнать количество секций. В случае, если в документации радиатора указано, что теплоотдача одной его части в час составляет 180 Вт, надо разделить на это число найденную мощность батареи:

2952 Вт / 180 Вт = 16,4

Это число округляется до целого – получается, 17 секций, чтобы обогреть комнату объемом 72 куб.м.

Путём не сложных вычислений можно с лёгкостью определить нужные вам данные.

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:
   50% — коэффициент составляет 1.2;
6. 40% — 1.1;
7. 30% — 1.0;
8. 20% — 0.9;
9. 10% — 0.8.
10. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
11. +25 = 1.2;
12. +20 = 1.1;
13. +15 = 0.9;
14. +10 = 0.7.
15. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
    когда она одна, показатель равен 1.1;
16. две наружные стены – 1.2;
17. 3 стены – 1.3;
18. все четыре стены – 1.4.
19. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
    неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
20. чердак с обогревом – 0.9;
21. жилая комната – 0.8.
22. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
23. 3.0 м = 1.05;
24. 3.5 м = 1.1;
25. 4.0 м = 1.15;
26. 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.

Если вы решили установить алюминиевые радиаторы отопления важно знать следующее:

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

Дополнительные параметры, которые нужно учесть

Произведя примерный расчет количества секций радиаторов отопления для своей квартиры, не забудьте его откорректировать, приняв во внимание особенности помещения. Их нужно учитывать следующим образом:

• для угловой комнаты (две стены выходят на улицу) с одним окном мощность радиатора надо увеличить на 20%, а при двух окнах – на 30%;
• если радиатор монтируется в нише под окном, его теплоотдача снизится, это компенсируется увеличением мощности на 5%;
• на 10% следует увеличить, если окна выходят на северную либо северо-восточную сторону;
• экран, для красоты закрывающий радиаторы, «крадет» 15% их теплоотдачи, которые также надо учесть при расчете.

В самом начале следует рассчитать общее значение необходимой для помещения тепловой мощности, учитывая все наличествующие параметры и факторы. И лишь затем разделить это значение на количество тепла, которое выделяет в час одна секция. Результат при дробном значении, как правило, округляется до целого в большую сторону.

Производим расчеты по объему помещения

Для панельного дома со стандартной высотой потолков, как уже указывалось выше, расчет тепла производится из потребности 41 ватт на 1м3. Но если дом новый, кирпичный, в нем установлены стеклопакеты, а наружные стены утеплены, то нужно уже 34 ватт на 1м3.

Формула расчета количества секций радиатора выглядит так: объем (площадь, умноженная на высоту потолка) умножается на 41 или 34 (в зависимости от типа дома) и делится на теплоотдачу одной секции радиатора, указанного в паспорте производителя.

Например:

Площадь комнаты 18 м2, высота потолка 2, 6 м. Дом – типичная панельная постройка. Теплоотдача одной секции радиатора – 170 ватт.

18Х2,6Х41/170=11,2. Итак, нам нужно 11 секций радиатора. Это при условии, что комната не угловая и в ней нет балкона, в противном случае лучше установить 12 секций.

Специфика и другие особенности

Также возможна и другая специфика у помещений, для которых делается расчет, не все же они похожи и совершенно одинаковы. Это могут быть такие показатели как:

• температура теплоносителя меньше 70 градусов – число частей соответственно предстоит увеличить;
• отсутствие двери в проеме между двумя помещениями. Тогда требуется подсчитать общую площадь обоих помещений, чтобы вычислить количество радиаторов для оптимального обогрева;
• установленные на окнах стеклопакеты препятствуют потере тепла, следовательно, можно монтировать меньше секций батареи.

При замене старых чугунных батарей, которые обеспечивали нормальную температуру в комнате, на новые алюминиевые или биметаллические, калькуляция весьма проста. Умножитьте теплоотдачу одной чугунной секции (в среднем 150 Вт). Результат разделите на количество тепла одной новой части.

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

Климатические зоны тоже важны

Не для кого ни секрет, что в разных климатических зонах имеется разная потребность в обогреве, поэтому при проектировании проекта необходимо учитывать и эти показатели.

Климатические зоны также имеют свои коэффициенты:

• средняя полоса России имеет коэффициент 1,00, поэтому он не используется;
• северные и восточные регионы: 1,6;
• южные полосы: 0,7-0,9 (учитываются минимальные и среднегодовые температуры в регионе).

Данный коэффициент необходимо умножить на общую тепловую мощность, а полученный результат разделить на теплоотдачу одной части.

Выводы

Таким образом, расчет отопления по площади особых трудностей не представляет. Достаточно немного посидеть, разобраться и спокойно посчитать. С его помощью каждый владелец квартиры или дома может легко определить величину радиатора, который следует установить в комнате, кухне, ванной или в любом другом месте.

Если вы сомневаетесь в своих силах и знаниях – доверьте монтаж системы профессионалам. Лучше заплатить один раз профессионалам, чем сделать неправильно, демонтировать и повторно приступить к работе. Или же не сделать ничего вообще.

В продолжение темы: качественные межкомнатные двери www.dveri-tmk.ru помогут сохранить тепло в вашем доме или квартире. И упростить расчёты по площади отопления.

Зачем это нужно

Мотивы для выполнения расчетов довольно очевидны: при проектировании системы отопления необходимо знать количество энергии, которое помещение должно получать в пик холодов для стабилизации внутренней температуры.

В зависимости от результата расчетов подбирается:

• Во всех без исключения системах водяного отопления — суммарная мощность батарей для отдельного помещения и для дома или квартиры в целом.
• В автономных отопительных системах — мощность котла.

Заметьте: при покупке твердотопливного котла желателен избыток мощности, так как его растопки будут периодическими, раз в несколько часов. Избыток тепловой энергии аккумулируется теплоносителем и массивными отопительными приборами; иногда для этой цели в контур включается массивный теплоизолированный водяной бак — теплоаккумулятор.

Компенсация теплопотерь

Чтобы мощности батарей хватило для отопления помещения, нужно внести некоторые корректировки:

• Дробные значения округлить в положительную сторону. Лучше пусть остается некоторые запас мощности, а нужный уровень температуры отрегулируется с помощью термостата.
• Если в комнате два окна, то нужно поделить высчитанное количество секций на два и установить их под каждым из окон. Тепло будет подниматься, создавая тепловую завесу для холодного воздуха, проникающего в квартиру через стеклопакет.
• Нужно добавить несколько секций, если две стены в комнате выходят на улицу, или высота потолка достигает больше 3 м.

сколько секций батарей на 1 квадратный метр, калькулятор

Подсчет по площади

Приблизительно вычислить количество секций можно при знании площади помещения, в котором будут устанавливаться батареи. Это самый примитивный метод вычисления, он неплохо работает для домов, где высота потолков небольшая (2,4-2,6 м).

Правильная производительность радиаторов рассчитывается в «тепловой мощности». По нормативам для обогрева одного «квадрата» площади квартиры нужно 100 ватт — на этот показатель и умножается полная площадь. Например, на помещение в 25 кв.м потребуется 2500 ватт.

Виды секций

Вычисленное таким образом количество тепла делят на теплоотдачу от секции батареи (указывается производителем). Дробное число при расчетах округляют в большую сторону (чтобы радиатор гарантированно справился с прогревом). Если батареи выбирают для помещений с низкой потерей тепла или дополнительными отопительными приборами (например, для кухни), можно округлить результат в меньшую сторону — нехватка мощности не будет заметна.

Разберем на примере:

Если в комнату площадью 25 кв.м планируется установка радиаторов отопления с теплоотдачей 204 Вт, формула будет выглядеть так: 100 Вт (мощность для обогрева 1 кв.м) * 25 кв.м (общая площадь) / 204 Вт (теплоотдача одной секции радиатора) = 12,25. Округлив число в большую сторону, получим 13 — количество секций батареи, которое потребуется для отопления комнаты.

Обратите внимание!

Для кухни той же площади достаточно взять 12 секций радиаторов.

Как учитывать эффективную мощность

Эффективная и расчетная мощность не одно и то же. Даже если подсчеты выполнены верно, теплоотдача может быть ниже. Происходит это из-за слабого температурного напора. Положенная мощность, заявленная производителем, обычно указывается для температурного напора в 60°C, а в реальности он нередко составляет 30-50°C. Это происходит из-за низкой температуры теплоносителя в контуре. Чтобы определить эффективную мощность батареи, необходимо ее теплоотдачу умножить на температурный напор в системе, а затем разделить на паспортное значение.

Температурный напор определяют по формуле Т=1/2×(Тн+Тк)-Твн, где

• Тн – температура теплоносителя на подаче;
• Тк – температура теплоносителя на выводе;
• Твн – температура в комнате.

Производитель за Тн принимает 90°C; за Тк – 70°C, за Твн – 20°C. Реальные значения могут сильно отличаться от исходных. На случай экстремально низких температур необходимо прибавить 10-15% мощности.

Рекомендуется предусмотреть возможность ручной или автоматической регулировки подачи теплоносителя в каждый радиатор. Это позволит регулировать температуру во всех помещениях, не расходуя лишнюю тепловую энергию.

Дополнительные факторы

Количество радиаторов на квадратный метр зависит от особенностей конкретного помещения (наличия межкомнатных дверей, количества и герметичности окон) и даже от расположения квартиры в здании. Комната с лоджией или балконом, особенно если они не остеклены, отдает тепло быстрее. Помещение на углу здания, где с «внешним миром» соприкасается не одна, а две стены, потребует большего числа батарей.

На количество секций батареи, которое потребуется для обогрева помещения, влияет также материал, использованный для возведения здания, и наличие дополнительной утепляющей обшивки на стенах. Кроме того, комнаты с окнами во двор будут удерживать тепло лучше, чем с окнами, выходящими на улицу, и потребуют меньшего количества отопительных элементов.

Для каждого из быстро остывающих помещений следует увеличить требуемую мощность, вычисленную по площади комнаты, на 15-20%. Исходя из этого числа высчитывают нужное число секций.

Разница подсоединения

Это интересно! Теплоотражающий экран за радиатором: как установить самостоятельно и преимущества его использования

Примерный расчет — сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К- необходимое количество секций радиатора,

О -объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3.0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10.8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

Подсчет секций по объему

Расчет по объему комнаты более точен, чем подсчет на основе площади, хотя общий принцип остается тем же. В этой схеме учитывается и высота потолка в доме.

По нормативу на 1 кубометр пространства требуется 41 ватт. Для комнат с качественной современной отделкой, где на окнах стоят стеклопакеты, а стены обработаны утеплителем, требуемое значение всего 34 Вт. Объем рассчитывают, перемножая площадь на высоту потолка (в метрах).

Например, объем комнаты в 25 кв.м с высотой потолков 2,5 м: 25 * 2,5 = 62,5 кубометра. Помещение той же площади, но с потолками 3 м, будет большим по объему: 25 * 3 = 75 кубометров.

Расчет количества секций радиаторов отопления проводят, разделив нужную суммарную мощность радиаторов на теплоотдачу (мощность) каждой секции.

Для примера возьмем комнату со старыми окнами площадью 25 кв.м и с потолками 3 м нужно взять 16 секций батарей: 75 кубометров (объем комнаты) * 41 Вт (количество тепла для обогрева 1 кубометра помещения, где на окнах не установлены стеклопакеты) / 204 Вт (теплоотдача одной секции батарей) = 15,07 (для жилого помещения значение округляют в большую сторону).

На фото количество радиаторов на квадратный метр

Это интересно! Температура радиаторов отопления в квартире — норма

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

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

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

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

Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

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

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

Что учесть при подсчете?

Производители, указывая мощность одного секции батареи, немного лукавят и завышают цифры в расчете на то, что температура воды в отопительной системе будет максимальной. По факту в большинстве случаев вода для отопления не прогревается до расчетного значения. В паспорте, который прилагается к радиаторам, указываются и минимальные показатели теплоотдачи. В расчетах лучше ориентироваться на них, тогда в доме гарантированно будет тепло.

Обратите внимание!

Батареи, прикрытые сеткой или экраном, отдают немного меньше тепла, чем «открытые».

Точное количество «потерянного» тепла зависит от материала и конструкции самого экрана. Если планируется использовать такую дизайнерскую конструкцию, нужно увеличить расчетную мощность отопительной системы на 20%. То же касается и батарей, расположенных в нишах.

На фото расчет количества секций биметаллических радиаторов

Что необходимо учитывать при расчете количества секций радиаторов отопления

При проведении расчета секций радиаторов отопления необходимо учитывать множество параметров, среди которых:

• линейные размеры помещения, которое требуется отопить;
• тип отопительного радиатора и металл, из которого он изготовлен;
• средняя мощность, которой обладает секция радиатора, или общая мощность всей батареи;
• максимально возможное количество секций для выбранного типа отопительной батареи.

Сегодня на рынке представлены несколько видов отопительных батарей в зависимости от материала, из которого радиатор изготавливается.

• Стальные радиаторы. Положительными характеристиками такого отопительного прибора можно назвать небольшой вес, тонкие стенки радиатора, элегантный дизайн. При этом стальные батареи не пользуются спросом, и на это много причин. Во-первых, малая теплоемкость материала – стальные батареи быстро нагреваются, но так же быстро и остывают. Во-вторых, сталь подвержена коррозии. Такие радиаторы быстро ржавеют, особенно в местах соединений. В-третьих, при аварийных гидравлических ударах или плановых испытаниях стальные радиаторы отопления очень часто лопаются и дают течь.

Стальные радиаторы чаще бывают цельными, реже – состоящими из отдельных секций. Мощность конкретной модели указывается в паспорте.

• Чугунные батареи. Этот вид отопительного радиатора знаком практически всем жителям нашей страны. Материал долговечен, обладает отличными тепловыми характеристиками. Если говорить о классической советской чугунной «гармошке», то стандартной теплоотдачей в ней для одной секции радиатора было значение в 160 Ватт. У чугунных радиаторов множество положительных свойств: они практически не подвержены коррозии, прекрасно выдерживают гидравлические удары и испытания, обладают высокой теплоотдачей. К тому же, благодаря особой форме, чугунная батарея не ограничена количеством секций.

Чугун – довольно-таки инертный материал и позволяет использовать в качестве теплоносителя самые разнообразные жидкости. Сегодня в магазинах представлены чугунные радиаторы как классической формы, так и современные, дизайнерские модели.

• Алюминиевые батареи. Легкость этого материала позволяет монтировать данные радиаторы практически на любую поверхность. Алюминий обладает отличными тепловыми характеристиками, теплоотдача одной секции достигает 200 Ватт. Но есть и существенный недостаток – коррозия металла на кислороде. Впрочем, производители научились с этим бороться методом анодного оксидирования алюминия, то есть контролируемого процесса окисления металла и создания на его поверхности защитной пленки.
• Биметаллические радиаторы. Как видно из названия, сконструированы данные радиаторы из двух видов металла: внутренний слой – сталь, внешний – алюминий. Подобная конструкция придает биметаллическим радиаторам прочность и высокую теплоотдачу (до 200 Ватт). Существенным фактором, ограничивающим выбор данного вида радиаторов, является их высокая стоимость.

При расчете количества секций всегда учитывается материал, из которого изготовлены радиаторы отопления, так как тепловые свойства – один из ключевых показателей.

Точный подсчет радиаторов

Как рассчитать количество радиаторов отопления для комнаты в нестандартном помещении — например, для частного дома? Приблизительных подсчетов может быть недостаточно. На число радиаторов влияет большое количество факторов:

• высота комнаты;
• общее число окон и их конфигурация;
• утепление;
• соотношение суммарной площади поверхности окон и полов;
• среднюю температуру на улице в холода;
• число наружных стен;
• тип помещения, расположенного над комнатой.

Для точного расчета используют формулу и поправочные коэффициенты.

Радиатор для большой комнаты

[rek_custom1]

Это интересно! Электрические радиаторы отопления – какие лучше: классификация и преимущества разных видов

Климатические зоны тоже важны

Не для кого ни секрет, что в разных климатических зонах имеется разная потребность в обогреве, поэтому при проектировании проекта необходимо учитывать и эти показатели.

Климатические зоны также имеют свои коэффициенты:

• средняя полоса России имеет коэффициент 1,00, поэтому он не используется;
• северные и восточные регионы: 1,6;
• южные полосы: 0,7-0,9 (учитываются минимальные и среднегодовые температуры в регионе).

Данный коэффициент необходимо умножить на общую тепловую мощность, а полученный результат разделить на теплоотдачу одной части.

Выводы

Таким образом, расчет отопления по площади особых трудностей не представляет. Достаточно немного посидеть, разобраться и спокойно посчитать. С его помощью каждый владелец квартиры или дома может легко определить величину радиатора, который следует установить в комнате, кухне, ванной или в любом другом месте.

Если вы сомневаетесь в своих силах и знаниях – доверьте монтаж системы профессионалам. Лучше заплатить один раз профессионалам, чем сделать неправильно, демонтировать и повторно приступить к работе. Или же не сделать ничего вообще.

Формула расчета

Общая формула для подсчета количества тепла, которое должны генерировать радиаторы:

КТ = 100 Вт/кв.м * П * К1 * …* К7

П означает площадь комнаты, КТ — итоговое количество тепла, необходимое для поддержания комфортного микроклимата. Значения от К1 до К7 — поправочные коэффициенты, которые выбираются и применяются в зависимости от различных условий. Полученный в итоге показатель КТ делят на теплоотдачу от сегмента батареи для вычисления требуемого числа элементов (секций алюминиевых радиаторов потребуется иное количество, чем, например, чугунных).

Дополнительные секции

Специфика и другие особенности

Также возможна и другая специфика у помещений, для которых делается расчет, не все же они похожи и совершенно одинаковы. Это могут быть такие показатели как:

• температура теплоносителя меньше 70 градусов – число частей соответственно предстоит увеличить;
• отсутствие двери в проеме между двумя помещениями. Тогда требуется подсчитать общую площадь обоих помещений, чтобы вычислить количество радиаторов для оптимального обогрева;
• установленные на окнах стеклопакеты препятствуют потере тепла, следовательно, можно монтировать меньше секций батареи.

При замене старых чугунных батарей, которые обеспечивали нормальную температуру в комнате, на новые алюминиевые или биметаллические, калькуляция весьма проста. Умножитьте теплоотдачу одной чугунной секции (в среднем 150 Вт). Результат разделите на количество тепла одной новой части.

Коэффициенты расчета

К1 — коэффициент для учета типа окон:

• классические «старые» окна — 1,27;
• двойной современный стеклопакет — 1,0;
• тройной пакет — 0,85.

К2 — поправка на теплоизоляцию стен дома:

• низкая — 1,27;
• нормальная (двойной ряд кирпича или стены с утепляющей прослойкой) — 1,0;
• высокая — 0,85.

К3 выбирают в зависимости от пропорции, в которой соотносятся площади комнаты и установленных в ней окон. Если площадь окон равна 10% от площади пола, применяют коэффициент 0,8. На каждые дополнительные 10% прибавляют 0,1: для соотношения 20% значение коэффициента составит 0,9, 30% — 1,0 и так далее.

К4 — коэффициент, выбираемый в зависимости от среднего значения температуры за окном в неделю с минимальной температурой за год. От климата также зависит, сколько нужно на комнату тепла. При средней температуре -35 применяют коэффициент 1,5, при температуре -25 — 1,3, дальше на каждые 5 градусов коэффициент понижают на 0,2.

К5 — показатель для корректировки расчета тепла в зависимости от числа наружных стен. Базовый показатель — 1 (нет стен, соприкасающихся с «улицей»). Каждая наружная стена комнаты добавляет к показателю 0,1.

К6 — коэффициент для учета типа помещения над расчетным:

• отапливаемая комната — 0,8;
• отапливаемое чердачное помещение — 0,9;
• чердачное помещение без отопления — 1.

К7 — коэффициент, который берется в зависимости от высоты помещения. Для комнаты с потолком 2,5 м показатель равен 1, каждые дополнительные 0,5 м потолков добавляют к показателю 0,05 (3 м — 1,05 и так далее).

Для упрощения подсчетов многие производители радиаторов предлагают онлайн калькулятор, где предусмотрены различные типы батарей и есть возможность настроить дополнительные параметры без «ручного» подсчета и выбора коэффициентов.

Соединение секций

Это интересно! Какие биметаллические радиаторы отопления лучше: технические характеристики и отзывы

Теплоотдача одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.

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

Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м 2 :

• биметаллическая секция обогреет 1,8 м 2 ;
• алюминиевая — 1,9-2,0 м 2 ;
• чугунная — 1,4-1,5 м 2 ;

Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м 2 , для ее отопления примерно понадобится:

• биметаллических 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
• алюминиевых 16 м 2 / 2 м 2 = 8 шт.
• чугунных 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.

Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет в зависимости от материала радиатора

Батареи, выполненные из разных материалов, отдают разное количество тепла и отапливают помещение с разной эффективностью. Чем выше теплоотдача материала, тем меньше потребуется секций радиатора, чтобы прогреть комнату до комфортного уровня.

Наиболее популярны чугунные батареи отопления и заменяющие их биметаллические радиаторы. Средняя теплоотдача от единственного секции батареи из чугуна — 50-100 Вт. Это довольно немного, зато число секций для помещения проще всего подсчитать «на глазок» именно для чугунных радиаторов. Их должно быть примерно столько же, сколько «квадратов» в комнате (лучше взять на 2-3 больше, чтобы компенсировать «недогрев» воды в системе отопления).

Теплоотдача одного элемента биметаллических радиаторов — 150-180 Вт. На этот показатель может влиять и покрытие батарей (например, окрашенные масляной краской радиаторы греют комнату чуть меньше). Расчет количества секций биметаллических радиаторов проводится по любой их схем, при этом общее число необходимого тепла делят на значение теплоотдачи от одного сегмента. Если Вы хотите приобрести радиаторы с установкой в Москве, рекомендуем обратиться сюда. Компания давно на рынке и хорошо себя зарекомендовала!

Рассмотрим метод вычислений для комнат с высокими потолками

Однако расчет отопления по площади не позволяет верно определить количество секций для комнат с потолками выше 3 метров. В этом случае надо применять формулу, учитывающую объем помещения. Для обогрева каждого кубического метра объема по рекомендациям СНИП необходим 41 Вт тепла. Так, для комнаты с потолками высотой 3 м и площадью 24 кв.м, расчет будет следующим:

24 кв.м х 3 м = 72 куб.м (объем комнаты).

72 куб.м х 41 Вт = 2952 Вт (мощность батареи для обогрева помещения).

Теперь следует узнать количество секций. В случае, если в документации радиатора указано, что теплоотдача одной его части в час составляет 180 Вт, надо разделить на это число найденную мощность батареи:

2952 Вт / 180 Вт = 16,4

Это число округляется до целого – получается, 17 секций, чтобы обогреть комнату объемом 72 куб.м.

Путём не сложных вычислений можно с лёгкостью определить нужные вам данные.

Почему не стоит подбирать котел со слишком большим запасом мощности

С недостатком теплопроизводительности все предельно понятно: система отопления попросту не обеспечит желаемый уровень температуры даже при беспрерывной работе. Однако, как мы уже упоминали, серьезной проблемой может стать и переизбыток мощности, последствиями которого являются:

• более низкий КПД и повышенный расход топлива, особенно на одно- и двухступенчатых горелках, не способных плавно модулировать производительность;
• частое тактование (вкл/выкл) котла, что нарушает нормальную работу и снижает ресурс горелки;
• попросту более высокая стоимость котлоагрегата, учитывая, что производительность, за которую была произведена повышенная плата, использоваться не будет;
• часто больший вес и большие габариты.

Когда чрезмерная теплопроизвоительность все же уместна

Единственной причиной выбрать версию котла гораздо большей мощности, чем нужно, как мы уже упоминали, является использование его в связке с буферной емкостью. Буферная емкость (также теплоаккумулятор) – это накопительный бак определенного объема наполненный теплоносителем, назначение которого – накапливать излишки тепловой мощности и в дальнейшем более рационально распределять их в целях отопления дома или обеспечения горячего водоснабжения (ГВС).

Например, теплоаккумулятор – отличное решение, если недостаточно производительности контура ГВС или при цикличности твердотопливного котла, когда топливо сгорая отдает максимум тепла, а после прогорания система быстро остывает. Также теплоаккумулятор часто используется в связке с электрокотлом, который нагревает емкость в период действия сниженного ночного тарифа на электроэнергию, а днем накопленное тепло распределяется по системе, еще долго поддерживая желаемую температуру без участия котла.

ИнструкцииКотлы

Как выбрать чугунную зону радиатора. Подбор батареи отопления на площадь квартиры

Как выбрать радиатор? В статье мы узнаем, какие типы радиаторов отопления предпочтительны для помещений различного назначения и какого размера они должны быть.

Наша задача — выбрать отопительный прибор по материалу и теплопередаче.

Материалы

Обзор опций

Начнем с краткого обзора материалов, используемых при производстве современных отопительных приборов.

• Чугун — материал, наиболее знакомый каждому, кто вырос в доме советской постройки. Большинство продаваемых сейчас чугунных радиаторов практически ничем не отличаются от тех, что украшали комнаты нашего детства.

Но есть исключения: в попытках увеличить продажи многие производители предлагают очень привлекательные с точки зрения дизайна решения.

Характерными чертами чугуна, помимо неприглядного внешнего вида, являются вынужденно большое внутреннее сечение сечения и медленное движение теплоносителя в нем.Это приводит к заиливанию радиаторов и необходимости периодической (раз в 2-3 года) промывки.

Чугун боится гидроудара. Типичное рабочее давление, заявленное для чугунного радиатора, составляет 9-10 атмосфер.

Еще одна неприятная особенность чугуна — протечка между секциями: паронитовые прокладки между ними через несколько лет по мере остывания радиатора могут начать пропускать воду. Проблема устраняется переборкой радиатора и заменой прокладок.

Полезно: часто отопительную систему с радиаторами, стоящими вне отопительного сезона, просто сваливают на лето. Для радиаторов в этом нет ничего страшного: при нагревании секции будут выдавливать прокладки и протечки прекратятся. Но стальные стояки и вкладыши без воды быстро приходят в негодность из-за коррозии.

На фото — современный чугунный аккумулятор. Как видите, дизайн у изделия более чем удачный.

• Алюминий — материал с гораздо лучшей теплопроводностью по сравнению с железом.И наконец, что не менее важно, алюминий не обладает хрупкостью чугуна. Благодаря этому секция имеет небольшое внутреннее сечение и из-за быстрого движения воды в ней со временем практически не забивается: недостаток внутреннего объема компенсируется большой площадью оребрения.

Радиаторы, как правило, очень красивы внешне и прекрасно вписываются в любой дизайн. К недостаткам можно отнести ограниченную устойчивость к гидроударам (рабочее давление в алюминиевых радиаторах — от 12 до 16 атмосфер) и способность алюминия образовывать гальванические пары с другими металлами.

В частности, расположение в одной цепи алюминиевого радиатора и медных трубок приводит к ускоренному разрушению алюминия.

• Обе алюминиевые проблемы решены в биметаллических радиаторах : Алюминиевая оболочка с ребрами, снабженная сердечником из коррозионно-стойких марок стали. В результате разрушающее давление для лучших образцов радиаторов может достигать 200 атмосфер (пример — отечественная линия «Монолит», для которой заявлено РАБОЧЕЕ давление 100 атмосфер).

Единственный недостаток радиаторов — высокая цена. Он может превышать 700 рублей за одну секцию.

• Полностью стальные обогреватели — это пластинчатые, трубчатые радиаторы и конвекторы. Стальные трубчатые радиаторы и конвекторы чрезвычайно долговечны и без всяких оговорок могут использоваться в системах центрального отопления.

Ламеллярные ламели представляют собой компактное решение: они имеют минимальную толщину и практически не занимают места в помещении.Однако, когда толщина стенок меньше миллиметра и они изготовлены из нержавеющей стали, их трудно рекомендовать к покупке.

• Конвектор может быть медно-алюминиевый . Трубка из меди традиционно служит транспортировкой теплоносителя. Выбранный материал обусловлен гораздо более высокой теплопроводностью даже по сравнению с алюминием.

А вот ребра — алюминиевые, предназначены для удешевления отопительного прибора. Медно-алюминиевые нагревательные устройства относительно дороги, но они обеспечивают отличную теплопередачу при компактных размерах.

• Напоследок стоит упомянуть отопительные приборы, которые чаще всего изготавливаются вручную. Это так называемые регистры — несколько стальных труб большого диаметра, соединенных в замкнутый контур. Трубы соединяются сваркой; сверху приварен дефлектор, снизу — отводной.

Внешний вид изделия оставляет желать лучшего, но регистры способны обеспечить огромную теплоотдачу при минимальных затратах.

Как выбрать радиаторы отопления по материалу в зависимости от специфики отапливаемого помещения?

• Для центрального отопления с его непредсказуемыми условиями давления и температуры биметаллические радиаторы будут лучшим выбором.Человеческий фактор никто не отменял: слесарю достаточно открыть вентиль дома в лифтовом узле БЫСТРО при запуске отопления — и уже через секунду давление в системе отопления может подняться до значений, которые пара в разы выше обычных.

Кроме того, это может привести к отрыву клапана винтового клапана на стояке или внезапному закрытию пробкового клапана. Прочность биметаллического утеплителя в этом случае убережет ваше имущество от затопления горячей и очень грязной водой.

Внимание: установка прочного биметаллического радиатора на пластиковую или металлопластиковую облицовку лишает затею всякого смысла. Используйте только прочные стальные трубы. Желательно — оцинкованный.

• В частном доме с автономным отопительным контуром и собственным котлом вы полностью контролируете как параметры отопления, так и материал, из которого изготовлены футеровки и стояки. Здесь лучше всего подходят алюминиевые радиаторы: их тепловая мощность равна или немного выше, чем у биметаллических отопительных приборов, и они намного дешевле.

Если планировка дома и пространство под отделку пола это позволяет, популярным вариантом является установка напольных медно-алюминиевых конвекторов. При этом в поле зрения остаются только горизонтальные решетки, через которые от конвекторов удаляется нагретый воздух.

• Наконец, в гаражах, теплицах и других помещениях сугубо утилитарного назначения на первом месте стоит сочетание теплопередачи и низкой стоимости. Совершенно равнодушен внешний вид отопительных приборов.

Здесь лучшим выбором становится регистр: он заваривается до нужного вам размера и, если вы сделаете его самостоятельно, стоит затрат на трубы и электроды.

Выбор любого радиатора начинается с определения количества тепла, которое он должен генерировать в квартире или доме. Этот показатель можно рассчитать по-разному. Среди них есть как простые, так и сложные. Самый простой предполагает использование пространства и учет высоты комнаты (но этот показатель в расчетах не участвует).

Стандартный метод выбора

Применяется только при высоте помещения менее 3 м. Реализуется следующим образом:

1. Определите площадь помещения. Например, 25 м².
2. Умножьте полученное значение на 100 Вт. По СНиП этот показатель — норма. В документе сказано, что на каждый квадратный метр нужно создавать 100 ватт. Получается, что источник тепла должен создавать 2 500 Вт или 2,5 кВт.
3. Результирующая мощность делится на теплоотдачу одной секции батареи. Этот шаг выполняется, когда вы планируете установить аккумулятор или батарею. Как известно, такую ​​конструкцию имеют чугунные, алюминиевые и биметаллические нагревательные устройства. Если в АКБ есть секция с теплоотдачей, равная 150 Вт, то нужно покупать устройство на 17 секций (2 500/150 = 16,6, округляем только в большую сторону).

Ситуация несколько иная. Они представляют собой цельную конструкцию, которую нельзя увеличивать или уменьшать.Поэтому учитывайте их полную мощность. Однако установка одного большого радиатора на 2,5 кВт была бы большой ошибкой. Это связано с тем, что для этих батарей используется другой метод расчета.
Некоторые особенности стандартного метода
Вышесказанное относится к тем комнатам, у которых одна внешняя стена, и теплопотери в которых невелики.

Однако, если в помещении увеличились теплопотери, необходимо отрегулировать общую мощность отопительных приборов (в нашем случае 2,5 кВт).

Регулировка должна быть:

1. Увеличение итоговой цифры на 20% в случае, если комната угловая (то есть две стены внешние).
2. Увеличение общей мощности на 10% при нижнем подключении радиатора.
3. Уменьшение общего количества тепла на 15-25%, если в комнате пластиковые окна.

В каждом случае к 2,5 кВт добавляется определенная сумма процентов. Если все эти факты имеют место, то цифра 2.5 кВт превратятся в 2,625 кВт. Затем нужно установить радиатор на 18 секций.

Еще проще

По его словам для отопления 2 кв. м необходимо установить одну кромку. Вдобавок к общему количеству ребер добавьте еще одно. Если комната имеет площадь 25 кв. м, то нужно выбрать отопительный прибор с 25/2 = 12,5 ребрами жесткости.

Округляя эту фигуру и прибавляя к ней 1, получаем 14 ребер. Как видите, этот результат меньше числа, полученного стандартным методом.

Конечно, отсутствие 3-х ребер не позволит правильно отапливать помещение. Поэтому этот метод лучше всего использовать как приблизительный. На момент покупки он не должен использоваться как основной.

Для его определения одной площади комнаты недостаточно. Необходимо знать высоту, а также нанести цифру 41. Согласно СНиП радиатор отопления должен генерировать 41 Вт на 1 куб. м. Как видно, для выбора прибора панельного отопления нужно делать расчет по объему.

Алгоритм простой:

1. Определение площади.
2. Определение объема (площадь умноженная на высоту).
3. Умножьте громкость на 41.
4. Окончательный результат скорректирован с учетом вышеуказанных процентов.

После получения. Вы можете установить одно мощное устройство. Такой вариант подходит для комнат, в которых есть одно большое окно. Если их две, то лучше использовать две панели с теплоотдачей 1.25 кВт.

Аналогичным образом подбирайте отопительные приборы для помещений с потолком более 3 м.

Расчет радиаторов отопления — задача крайне важная. Неправильно подобранные батареи с недостаточным количеством секций не смогут нормально обогреть жилое пространство. Большее количество секций, чем необходимо, приведет к неэффективности системы отопления.

На современном рынке представлен огромный выбор радиаторов отопления, в том числе и дизайнерские.Батареи водяного отопления различаются по материалу, теплопотерям и теплопередающей способности. Перед тем, как сделать окончательный выбор, следует уточнить параметры дома — это позволит не ошибиться в решении вопроса.

Виды радиаторов

В современных квартирах используются радиаторы из таких материалов:

• сталь;
• чугун;
• алюминий;
• биметаллический.

По конструктивным свойствам они делятся на две группы:

При выборе батарей важно знать следующее:

1. Мощность обогревателей обязательно должна соответствовать норме отопления: на квадратный метр помещения, имеющего одну внешнюю стену и окно, должно приходиться 100 Вт.
2. 30% к расчетной мощности прибавляется, если две стены внешние и два окна.
3. 5-10% добавляется к мощности, в том случае, если окна выходят на север или радиаторы установлены в нише.
4. Если указанные выше коэффициенты совпадают, проценты складываются.

Рассчитайте заранее также количество секций, а также тип радиаторов, ориентируясь на площадь помещения. Однако наличие высоких потолков не даст правильных результатов.Если высота комнаты стандартная, то расчеты довольно просты. Как уже было сказано, на один «квадрат» требуется 100 ватт в час, то есть несложно подсчитать, сколько секций нужно для обогрева помещения.

Например, площадь комнаты 25 м2. Умножьте это число на 100 и получите 2500. Это означает, что необходимо отапливать 2,5 кВт в час. Этот результат делится на указанное в документации на радиатор значение — количество тепла, выделяемого одной секцией.

Итак, если мы знаем, что он выделяет 180 ватт, то производим такие действия; 2500 делим на 180 и получается 13.88. При округлении получается 14 — это количество секций нагревательного прибора.

Обязательно учтите потери тепла. Угловая комната, или та, в которой есть балкон, естественно медленнее нагревается и быстрее отдает тепло. Тогда расчет производится с запасом не менее двадцати процентов.

Как правильно выбрать радиатор смотрите в видео:

1.
2.
3.

Особое значение при обустройстве любого жилища, безусловно, уделяется оборудованию качественной системы отопления.Чтобы теплоснабжение дома работало стабильно и умеренно экономично, требуется правильно подобрать отопительные приборы, которые будут выполнять обогрев жилища. О том, как выбрать радиатор отопления, а также о видах этого оборудования и их технических характеристиках, речь пойдет ниже.

Разновидности отопительных приборов

Выбор радиаторов отопления — очень ответственный процесс, поэтому прежде чем решить, какому варианту отдать предпочтение, следует подробно изучить типы этих устройств, а именно:

1. Чугунные батареи .Этот материал является традиционным в оборудовании системы отопления и используется уже не один десяток лет. При этом современные модели аккумуляторов, изготовленные из чугуна, внешне практически ничем не отличаются от знакомой каждому старой продукции. Однако при желании приобрести устройство, уникальное по своей конструкции, всегда можно найти те образцы радиаторов, которые имеют особый внешний вид с точки зрения дизайна.
   
   Как бы то ни было, штатное оборудование имеет не только неважную конструкцию, но и необходимость обеспечения большого внутреннего сечения секции, что неизбежно снижает скорость циркуляции в ней теплоносителя.В результате такая батарея требует промывки не реже двух раз в год.
   
   Среди недостатков таких моделей следует отметить также низкую стойкость чугунных радиаторов к гидроударам. Стандартное рабочее давление в таких устройствах колеблется от трех до десяти атмосфер.
   
   Еще одна отрицательная сторона таких моделей — частые протечки, возникающие в пространстве между секциями, так как паронитовые прокладки, которые устанавливаются в этих местах, со временем начинают пропускать воду. Решить эту проблему можно, только перебрав аккумуляторную батарею и заменив эти прокладки.
   
   Осуществляя подбор радиаторов, особенно для изделий из чугуна, необходимо помнить, что для оптимизации работы всей системы отопления и исключения возможных неисправностей рекомендуется производить сброс радиатора в теплое время года. Такое мероприятие не нанесет никакого вреда оборудованию, а наоборот избавит его от протечек и не допустит образования коррозионного покрытия.
2. Радиаторы алюминиевые .Теплопроводность этого материала значительно превышает теплопроводность чугуна, что положительно сказывается на эффективности алюминиевых радиаторов. К тому же эти аккумуляторы намного прочнее, поэтому внутреннее сечение секции имеет небольшие размеры, и теплоноситель в нем циркулирует быстро, не забивая при работе внутреннее пространство.
   
   Алюминиевые батареи обычно имеют очень привлекательный внешний вид и могут гармонично вписаться в любой интерьер. Однако у этих агрегатов есть и недостатки: например, их устойчивость к гидравлическим ударам оставляет желать лучшего, поскольку их рабочее давление обычно не превышает параметра в 16 атмосфер.Алюминий также склонен к образованию гальванических пар с другими металлами. Это означает, что при наличии в отопительном контуре алюминиевых и медных элементов алюминиевые части конструкции со временем могут разрушиться.
3. Современным решением при обустройстве отопления является использование биметаллических радиаторов . Корпус этих устройств изготовлен из алюминия, снабжен ребрами жесткости, а сердечник — из стали, устойчивой к коррозии. Рабочее давление этих устройств может достигать 200 атмосфер, в результате чего КПД биметаллических радиаторов отопления очень высок.
   
   Главный недостаток таких устройств — их дороговизна.
4. Радиаторы отопления стальные . К этой категории можно отнести несколько типов устройств — пластинчатые батареи, трубчатые радиаторы и конвекторы. Если говорить о долговечности, то самыми надежными считаются пластинчатые модели стальных батарей и конвекторов, для их эксплуатации в системах отопления не требуется никаких особых условий.
   
   Приборы пластинчатого типа имеют компактные размеры, их толщина очень мала, поэтому производя подбор радиаторов отопления по площади помещения, в случае нехватки места можно обратить внимание на такие агрегаты.Но, как выясняется, из-за небольшой толщины стенок сталь в таких изделиях плохо справляется с последствиями коррозии.
5. Говоря о конвекторах как о нагревательных приборах , стоит упомянуть их вариант, в котором используются медь и алюминий. Подача теплоносителя в таких устройствах осуществляется по медной трубке, так как именно этот материал обладает высокой теплопроводностью.
   
   Оребрение представлено алюминиевым, в результате чего цена устройства значительно снижается.Несмотря на то, что общая стоимость таких моделей довольно высока, они отлично справляются с обогревом жилища, обеспечивая отличную теплоотдачу даже при его небольших размерах.
6. Рассматривая, как выбрать радиатор, стоит упомянуть и те изделия, которые можно изготовить своими руками. Такие агрегаты обычно называют регистрами и представляют собой несколько стальных труб большого диаметра, соединенных в непрерывный замкнутый контур. Соединение составных частей этих устройств осуществляется сваркой (сверху монтируется дефлектор, снизу приваривается перемычка).
   
   Несмотря на некоторую внешнюю неповоротливость таких агрегатов, они способны качественно обогреть жилое пространство, не затрачивая при этом большого количества энергии.

Как выбрать радиатор отопления — основные критерии выбора

На выбор того или иного отопительного прибора во многом влияют некоторые особенности обустроенного помещения, но благодаря широкому всегда можно выбрать подходящий вариант.

Итак, перед покупкой того или иного оборудования следует ознакомиться со следующими рекомендациями по выбору отопительных приборов:

• центральное отопление, скорее всего, будет оснащено биметаллическими нагревательными приборами, способными выдерживать любые температурные условия и нестабильность давления в таких системах.Так, скачки давления в ЦО довольно часты, это может быть вызвано быстрым открытием клапана элеваторного узла, и отрывом клапана винтового клапана или резким перекрытием клапана пробкового типа. . Благодаря своей прочности биметаллические радиаторы смогут защитить всю систему от внезапных поломок и предотвратить неожиданное затопление.
  
  Важно помнить, что установку биметаллической батареи на вкладыш из пластика или металлопластика делать крайне не стоит.Единственно верным решением будет установка таких батарей вместе с оцинкованными стальными трубами;
• в зданиях частного типа, где контур отопления регулируется автоматически, а котел выступает в качестве основных нагревательных элементов, лучше всего использовать алюминиевые радиаторы, так как по теплопередаче они примерно равны биметаллическим моделям, а по стоимости намного ниже.
  
  В том случае, если площадь постройки большая, то еще одним вариантом устройства отопительного прибора является установка медно-алюминиевого конвектора под полом.В такой конструкции останутся видимыми только горизонтально расположенные решетки, которые служат местом отвода горячего воздуха;
• в помещениях бытового назначения, таких как гаражи, теплицы и т. Д., Лучше всего выбрать тот, который сочетает в себе хорошие показатели теплоотдачи и невысокую стоимость. Такое устройство может быть изготовлено из регистратора ручной работы, который выполнен по размеру помещения.

Как рассчитать количество секций в батарее по площади

Принцип расчета количества секций в бытовых отопительных приборах пластинчатого, трубчатого типа, а также в конвекторах несложен, поскольку обычно информация о необходимой теплопроизводительности указывается непосредственно производителем (читайте также: «»).Как правило, среднее значение для одной секции — это параметр 180 Вт.

Для того, чтобы рассчитать необходимое количество секций, необходимое для конкретной конструкции, необходимо общий параметр теплопотребления разделить на коэффициент теплопередачи одной секции. Например, если потребность в тепле для конкретного помещения составляет 12000 Вт, то количество секций легко рассчитать по следующей формуле: 12000/180 = 67 секций.

Таким образом, можно сказать, что нет особых сложностей в выборе отопительного прибора, наиболее подходящего для данного здания, важно только учитывать технические особенности как самого здания, так и отопительного прибора. .Чтобы более подробно изучить все варианты обогревателей, вы всегда можете обратиться к установщикам такого оборудования или поставщикам, которые смогут предоставить подробные фото моделей и видео о том, как правильно их подключить.

Видео о том, как правильно выбрать радиатор:

Термостаты — обзор | Темы ScienceDirect

5.4.5 Создание целевого проекта Eclipse

Несмотря на то, что наш проект термостата включал цель make для целевой версии термостата, мы создадим новый проект, чтобы проиллюстрировать некоторые дополнительные возможности Eclipse.Создайте новый исполняемый проект C и назовите его «target». В проекте термостата выберите следующие файлы с помощью клавиш Shift и Ctrl так же, как при выборе нескольких файлов в Windows или графической среде Linux:

•

AT91RM9200.h

•

драйвер .h

•

thermostat.h

•

monitor.c

•

термостат.c

•

trgdrive.c

Щелкните правой кнопкой мыши и выберите Копировать . Щелкните новый целевой проект, щелкните правой кнопкой мыши и выберите Paste . Теперь у нас есть все файлы, необходимые для проекта. Но помните, что мы хотим создавать этот проект не для хоста, а для цели. Это требует настройки проекта для использования другой цепочки инструментов GNU.

Файл trgdrive.c предоставляет набор функций драйвера устройства для платы Intellimetrix ARM9.Это не настоящий «драйвер устройства» Linux, а скорее обращается к вводу-выводу с отображением памяти непосредственно из пользовательского пространства. Если вы используете другую целевую плату, вам необходимо соответствующим образом изменить функции в trgdrive.c.

Если вашей целью является ПК, вы можете перейти к следующему разделу об отладке на целевой машине. Вам не нужно выбирать другой компилятор.

Щелкните правой кнопкой мыши имя проекта и выберите Properties . Разверните запись C / C ++ Build и выберите Settings .Появится диалоговое окно, показанное на рисунке 5.11. Первая вкладка, Параметры инструмента, позволяет указать, какой компилятор C, компоновщик C и ассемблер использовать. По умолчанию компилятор и компоновщик — это просто gcc. Это стандартное имя для компилятора GNU C.

Рисунок 5.11. Настройки сборки проекта.

По соглашению кросс-компиляторам дается префикс, который определяет архитектуру и операционную систему, в которой будет выполняться скомпилированная программа. В моей системе кросс-компилятор ARM называется arm-linux-gcc, и я добавил путь к нему в свою переменную среды PATH.Поэтому измените имя команды, чтобы оно соответствовало вашему кросс-компилятору. Все элементы в GCC C Compiler представляют категории параметров компилятора. Просмотрите их, чтобы увидеть, что там.

Аналогичным образом измените команду GCC C Linker , чтобы она соответствовала вашему кросс-компилятору. Здесь мы также должны добавить библиотеку в команду компоновщика. Выберите библиотеки , нажмите кнопку Добавить и введите «pthread». Это библиотека функций потоков Posix. Взгляните на категории параметров компоновщика.

Наконец, измените GCC Assembler , чтобы он соответствовал вашему кросс-ассемблеру.

Обратите внимание, что мы сделали все это для конфигурации Debug . Щелкните раскрывающееся меню Configuration вверху, выберите Release и внесите те же изменения.

Нажмите ОК , чтобы закрыть диалоговое окно «Свойства». Убедитесь, что активная конфигурация сборки — «Отладка», и соберите проект. Вы найдете две новые записи под целевым проектом в представлении Project Explorer: Binaries и Debug.Отладка перечисляет все построенные объекты, включая исполняемый файл с именем «target». При раскрытии любой из записей построенного объекта создается список всех исходных файлов, используемых для построения этого объекта. Мне не ясно, для какой цели это служит.

Практическое руководство — Portage Electric Products, Inc.

В этом разделе практического руководства предлагается более подробно изучить способ работы каждого из основных типов устройств терморегулирования и типы приложений, в которых они лучше всего используются.

Консольные биметаллические термостаты

Как они работают:

В этих устройствах используется биметаллический элемент для замыкания или размыкания цепи. В основе консольных биметаллических термостатов лежит биметаллический элемент. Этот элемент изготовлен из специально склеенных материалов, которые по-разному реагируют на тепловую нагрузку. Принцип, лежащий в основе работы биметаллов, основан на том факте, что разные металлы будут расширяться или сжиматься с разной скоростью при нагревании или охлаждении.Обычно это называют коэффициентом расширения. Материалы, которые используются для производства биметалла, по-разному реагируют, когда тепло индуцируется в биметаллическом элементе либо из-за воздействия тепла, генерируемого приложением, либо вызванного эффектом самонагрева, создаваемым пропусканием тока через биметаллический элемент, или их комбинацией. Это позволяет биметаллическому элементу «изгибаться», создавая рабочую силу, необходимую для замыкания или размыкания электрической цепи.

Техническое название этих терморегуляторов — консольные, чтобы отличать их от биметаллических элементов управления дискового типа.В консольных биметаллических термостатах один или оба конца биметаллического элемента ограничены, чтобы максимально использовать рабочую силу, создаваемую изгибающим эффектом биметалла, который создается повышением или понижением температуры окружающей среды в приложении. В большинстве случаев консольные биметаллические терморегуляторы делятся на две подкатегории: регуляторы проводящего типа или регуляторы непроводящего типа, или также называемые шунтированными типами.

В системах управления проводящего типа биметаллический элемент проводит ток цепи, поэтому на действие биметаллического элемента влияет не только реакция на любые изменения температуры, но также эффект самонагрева, вызванный электрической нагрузкой, проходящей через биметалл.Это двойное действие обеспечивает характеристики автоматического выключателя, которые могут позволить устройству работать при повышении тока, а также температуры. Этот самонагрев биметаллического элемента обычно называют «снижением номинальных характеристик». Эффект снижения номинальных характеристик лучше всего можно описать как разницу между рабочей температурой устройства управления в состоянии холостого хода и температурой при приложении электрической нагрузки. Эффект снижения номинальных характеристик увеличивается с увеличением электрической нагрузки.

В элементах управления непроводящего типа биметаллический элемент не проводит ток цепи приложения, но обеспечивает рабочую силу против другого внутреннего компонента, который это делает.Компонент, несущий электрическую нагрузку, обычно называют «шунтом». Хотя биметаллический элемент не пропускает ток цепи, есть некоторое снижение номинальных характеристик, вызванное электрической нагрузкой, проходящей через шунтирующий элемент.

Универсальность

Одним из преимуществ элементов управления консольного типа является то, что вы можете настроить их в соответствии с потребностями вашего приложения. Все, что нужно сделать, это воспользоваться преимуществами множества различных типов биметаллов, чтобы легко изменить реактивные характеристики.В Portage Electric Products, Inc. (Pepi ®) вам предлагается выбор элемента, используемого во многих наших устройствах, что упрощает выполнение конкретных требований вашего приложения. Ваш выбор биметалла может включать выбор типа элемента с высоким или низким сопротивлением, который обеспечивает повышенную или пониженную чувствительность к условиям короткого замыкания в вашем приложении. Кроме того, имея выбор типа биметаллического элемента, который лучше всего соответствует потребностям вашего приложения, вы можете адаптировать потребности вашего приложения, которые соответствуют рабочим характеристикам устройства терморегулирования.В Pepi ® у вас есть выбор, как он лучше всего подходит для вашего приложения.

Вы также можете выбрать функцию биметаллического элемента. В зависимости от типа используемого биметаллического элемента вы можете указать узкую разницу между температурой открытия и закрытия устройства, более широкий дифференциал или устройство, которое по существу не сбрасывается, если источник питания не прерывается, или не сбрасывается вообще . Инженеры также могут выбирать из множества различных модельных вариаций, которые спроектированы в нормально замкнутой конфигурации, где биметаллический элемент будет размыкать электрическую цепь при повышении температуры, или спроектированы в нормально разомкнутой конфигурации, где биметаллический элемент замыкает электрическую цепь при повышении температуры. .

Элементы управления консольного типа, которые обеспечивают узкую разницу между температурами открытия и закрытия, делают их идеальными для приложений контроля температуры, где необходимо постоянно замыкать или размыкать цепь. Органы управления консольного типа, которые обеспечивают более широкий перепад температур, позволяют снизить средние рабочие температуры в приложениях, где устройство используется для защиты от перегрева. Варианты управления этими типами позволяют устройству оставаться в открытом состоянии из-за того, что устройство имеет очень низкую температуру сброса, которая будет намного ниже, чем нормальная температура окружающей среды.Этот тип устройства позволяет проводить 100-процентную проверку работоспособности устройства, демонстрируя работу плавкого предохранителя в конечном приложении. Другой вариант этого типа управления включает источник тепла внутри или снаружи биметаллического элемента. Этот источник тепла активируется, когда биметаллический элемент размыкает ток в цепи, обеспечивая тепло для предотвращения работы биметалла и позволяя устройству повторно включиться. Единственный способ сбросить настройки устройства — это отключить приложение от источника питания (вытащить вилку), и устройство автоматически сбросит настройки.

Размер

Эти устройства также обычно меньше других вариантов. Поскольку для замыкания или размыкания цепи требуется очень мало места, эти элементы управления консольного типа довольно тонкие, особенно по сравнению с устройствами дискового типа. Эта небольшая занимаемая площадь позволяет им легко помещаться в ограниченном пространстве. Различные конфигурации корпуса и материалы также позволяют разместить эти плоские устройства в местах, где другие элементы управления просто не поместятся. Это включает в себя размещение в небольшой щели между элементами AAA, используемыми в некоторых аккумуляторных батареях.

Установка

Устройства

Cantilever легко подключаются к цепям и не требуют специального монтажного оборудования, если это не предусмотрено приложением. Устройства Pepi ® можно заказать с присоединенными проводами на заводе, что упрощает их установку.

Безопасность и надежность

Поскольку биметаллические устройства могут быть сброшены, их можно проверять до и после установки. Это не только повышает безопасность и надежность продукта, но и увеличивает душевное спокойствие дизайнеров продукта.Это особенно важная особенность при сравнении этих типов устройств с плавкими предохранителями, которые эффективны только для одноразового использования и, следовательно, не могут быть проверены. Фактически, биметаллические устройства с очень низкими температурами возврата в исходное состояние иногда используются так же, как плавкие предохранители. Биметаллические терморегуляторы, изготовленные с точкой сброса при низкой температуре, разомкнут электрическую цепь в случае неисправности, как плавкий предохранитель. Однако эти устройства можно проверить на работоспособность перед установкой в ​​конечное приложение.Это обеспечивает инженерам-проектировщикам дополнительный уровень защиты, недоступный для одноразовых устройств.

Биметаллические дисковые термостаты

Как они работают:

Как и в случае терморегуляторов консольного типа, терморегуляторы с биметаллическими дисками основаны на биметаллическом «диске» специальной формы, обеспечивающем рабочее усилие, необходимое для размыкания и замыкания набора электрических контактов. Биметаллический дисковый термостат реагирует на изменения температуры в приложении и обеспечивает рабочую энергию для размыкания и замыкания контактов.Поскольку биметаллический элемент терморегулятора не пропускает ток цепи устройства, эти устройства не подвержены эффекту самонагрева, вызванному электрической нагрузкой, проходящей через биметаллический элемент. Это дает устройствам дискового типа возможность выдерживать более высокие токовые нагрузки.

Подобно их консольным аналогам, устройства дискового типа доступны с вариантами конструкции, которые позволяют органам управления либо размыкать, либо замыкать электрическую цепь при повышении температуры.Многие производители биметаллических дисковых термостатов также предлагают устройства с функцией ручного сброса. Это означает, что после активации биметаллического элемента в устройстве конечный пользователь должен вручную перезагрузить устройство, чтобы восстановить подачу электроэнергии в приложение. Это тот же принцип, что и сброс автоматического выключателя. Некоторые производители устройств дискового типа также предлагают устройства с функцией самоудержания. Эти устройства включают использование внутреннего источника тепла, который генерирует достаточно тепла, чтобы предотвратить перезагрузку устройства до тех пор, пока не будет отключено внешнее питание приложения.

Цепные нагрузки

Способность дисковых регуляторов управлять нагрузками обусловлена ​​тем фактом, что они работают строго при изменении температуры и спроектированы так, чтобы быть изолированными от тока цепи. В устройствах дискового типа отсутствует эффект внутреннего нагрева биметаллического элемента из-за электрической нагрузки, проходящей через биметаллический элемент. По этой причине регуляторы дискового типа часто более подходят, чем другие регуляторы, для резистивных токовых нагрузок выше шести ампер.Это включает в себя множество распространенных применений в таких продуктах, как кофеварки и водонагреватели.

Высокотемпературный

Наружные кожухи дисковых терморегуляторов обычно изготавливаются из керамики или какого-либо пластика. Тип и температурный диапазон пластиковых материалов различаются у разных производителей этих устройств. Некоторые производители используют пластмассовые материалы с более высокими температурами, что делает их пригодными для эксплуатации при температуре до 200 ° C.Корпус этих регуляторов также может быть изготовлен из различных типов керамических материалов, что делает их хорошим выбором для приложений с очень высокими температурами, в некоторых случаях значительно превышающими 300 ° C.

Сброс

Большинство производителей дисковых регуляторов также могут контролировать температуру сброса устройства. Это может предоставить конечному пользователю возможность указать широкую или узкую разницу температур между температурой открытия и температурой закрытия элементов управления.Узкая разница между температурой открытия и закрытия делает устройства дискового типа пригодными для использования в системах контроля температуры. Если эти устройства производятся с более широким перепадом температур между температурой открытия и закрытия, то эти устройства идеально подходят для использования в качестве предохранителей от перегрева во многих приложениях с более высокими нагрузками. Некоторые типы доступны с функцией «ручного» сброса. Это означает, что после того, как устройство заработало из-за сбоя в приложении, пользователь должен вручную нажать кнопку, подключенную к устройству, чтобы сбросить электрические контакты.Эта функция обычно связана с приложениями, в которых произошла настоящая ошибка, и предупреждает конечного пользователя о проблеме. Опять же, некоторые устройства дискового типа доступны с функцией самоудержания, которая по существу предотвращает их сброс, если только источник питания для всего приложения не будет отключен.

Установка

Терморегуляторы

дискового типа доступны с большим количеством вариантов монтажа. Многие модели имеют встроенные монтажные кронштейны, что обеспечивает простоту установки.Многие производители предлагают широкий выбор монтажных кронштейнов, которые могут удовлетворить требования вашего индивидуального применения. Эти варианты монтажа могут включать фиксированные фланцы, вращающиеся фланцы или резьбовые колпачки, обеспечивающие передачу положительной температуры в устройства. Обычно устройства дискового типа оснащены двумя клеммами, которые используются для подключения устройств к электрической цепи. Для этих терминалов также доступны различные варианты. К ним относятся быстроразъемные клеммы, клеммы под пайку, клеммы с винтовым соединением или клеммы с обжимным подключением.Кроме того, положение этих клемм обычно может быть изменено в соответствии с потребностями отдельных приложений.

Универсальность

Как и их собратья консольного типа, терморегуляторы дискового типа могут использоваться в самых разных областях. Поскольку биметаллические элементы по-прежнему лежат в основе этих устройств, они могут быть сброшены и, следовательно, могут быть на 100% проверены на работоспособность у производителя. Как и в случае с консольными устройствами, некоторые элементы управления дискового типа доступны с нормально «разомкнутой» или нормально «замкнутой» конфигурацией контактов.

Как и в случае с нашими органами управления консольного типа, инженеры-проектировщики Pepi ® имеют широкий спектр опций, доступных для наших органов управления дискового типа ½ дюйма. Вы можете выбрать диапазон рабочих температур, метод сброса устройства, температуру сброса, конфигурацию установки и многое другое. Мы понимаем, что рабочие характеристики для многих приложений различаются. Таким образом, вы можете выбрать один из множества вариантов, позволяющих указать терморегулятор в соответствии с индивидуальными потребностями вашего приложения.

Устройства с регулируемой температурой

Как они работают:

В эту категорию попадает множество различных типов элементов управления. Обычно эти устройства позволяют конечному пользователю вручную регулировать температуру в помещении, например в духовке или утюге для одежды. Эти устройства обычно контролируют температуру в приложении, но иногда также включают в себя вторичный набор электрических контактов, которые управляются независимо, что также обеспечивает защиту от предела высокой температуры.Устройства с регулируемой температурой доступны в трех основных исполнениях.

Капиллярные и грушевидные и капиллярные регуляторы

Эти более крупные и дорогие устройства используются, когда требуются возможности дистанционного измерения и контроля температуры. Функция переключения устройства находится не в том месте, где происходит измерение температуры. Для работы этих устройств капиллярная трубка «баллона» или резервуара, заполненного маслом, помещается там, где должно быть выполнено предварительное измерение температуры.Когда тепло увеличивается или уменьшается на конце капилляра или на конце трубки, высокотемпературное масло расширяется или сжимается и перемещается по «капиллярной трубке». Эта трубка прикреплена к реле давления, которое размыкает и замыкает набор электрических контактов для контроля температуры приложения. В этих устройствах обычно используется дополнительный биметаллический элемент для компенсации изменений температуры окружающей среды.

Устройства стекового типа

Этот тип регулируемого управления используется, когда контроль температуры осуществляется в том же месте, где выделяется тепло.Эти устройства обычно используются в приложениях, требующих более высоких токовых нагрузок, таких как утюги для одежды и обогреватели плинтусов. Эти устройства состоят из нескольких «листовых» элементов, которые позволяют вручную регулировать температуру, компенсацию окружающей среды, и биметаллического элемента, обеспечивающего рабочую силу, необходимую для размыкания или замыкания набора электрических контактов для замыкания и размыкания электрической цепи.

Регулируемые устройства электронного типа

Это, вероятно, самые точные устройства, доступные для приложений с регулируемой температурой.Однако обычно вы платите больше за такую ​​точность, и размер этих устройств довольно велик, поскольку для их работы требуются дополнительные электронные схемы. Обычно температура измеряется одним типом электронных схем, а фактическое переключение нагрузки выполняется схемой электронного реле.

Твердотельные устройства

Как они работают:

Существует множество различных типов элементов управления, которые попадают в классификацию твердотельных устройств.В основном эти устройства активируются при повышении температуры или тока, но не имеют движущихся частей. Один важный аспект, который следует учитывать, заключается в том, что, поскольку нет движущихся частей, которые могли бы замыкать или размыкать электрическую цепь, в некоторых случаях устройство никогда не достигает истинного состояния разомкнутой цепи. Во многих случаях устройство становится «непроводящим» под воздействием изменений температуры и остается в «открытом» состоянии только до тех пор, пока устройство остается под нагрузкой.

Наиболее распространенные типы твердотельных устройств делятся на две категории.Это (1) полимерные устройства или (2) керамические устройства. Существуют также устройства, называемые термисторами. Типы твердотельных устройств дешевле, чем другие терморегуляторы, однако они не способны проводить ток.

Устройства полимерного типа

Устройства полимерного типа в основном представляют собой проводящие ленты из материала, подобного пластику. Они полагаются на тепло, выделяемое при повышении температуры или тока, для выработки тепловой энергии, обеспечивающей эффект самонагревания. Это приводит к изменению полимерной матрицы, увеличивается сопротивление, что затем приводит к «отключению» устройства электрической нагрузки.Это устройство остается при повышенной температуре, поэтому оно остается в «отключенном» состоянии или до тех пор, пока не будет отключено питание. Обычно они могут использоваться только в приложениях с более низким напряжением и не предназначены для работы в непрерывном режиме. Несмотря на то, что их способность к тепловому зондированию была улучшена, эти устройства не так чувствительны к температуре, как биметаллические элементы управления. Полимерные устройства зависят от способности полимерной матрицы к расширению и подвержены проблемам из-за неправильной установки.Кроме того, как только эти устройства подвергаются воздействию и функционируют в определенных условиях неисправности, их рабочие характеристики могут измениться.

Устройства керамического типа

Трудно описать все варианты регуляторов керамического типа. Эти средства управления варьируются от устройств, которые только измеряют или воспринимают повышение или понижение температуры в ограниченной области применения, до устройств, обеспечивающих самоограничивающийся источник тепла.

Существует множество разновидностей этих устройств для измерения температуры.Обычно они делятся на категории PTC (положительный температурный коэффициент) или NTC (отрицательный температурный коэффициент). Они снова используются для датчиков температуры и требуют дополнительных схем для фактического размыкания и замыкания электрической цепи. Эти устройства обычно используются в цепях постоянного тока низкого напряжения и обладают очень точными измерительными возможностями.

Хотя некоторые твердотельные элементы управления могут определять температуру, для этого требуется дополнительная логика.Например, твердотельное устройство в портативном компьютере может ощущать тепло, но нуждается в дополнительных схемах, чтобы вентилятор охлаждения сделал что-то с этим.

Другие типы керамических устройств фактически используются в качестве источника тепла для приложения, а также для обеспечения функции ограничения температуры. Хотя первое поколение этих устройств использовалось для приложений с низкой мощностью, были сделаны улучшения, позволяющие использовать их в приложениях с более высокой мощностью. Их можно использовать в непрерывном режиме, включая клеевые пистолеты, щипцы для завивки волос и небольшие переносные обогреватели.

Термопредохранители

Эти одноразовые устройства работают в основном как термочувствительные предохранители. Благодаря своим компактным размерам и низкой стоимости они могут использоваться в качестве устройства первичной защиты в приложениях, где существует небольшая тепловая инерция в нормальных условиях эксплуатации. Тепловые предохранители также ценны как экономически эффективная дополнительная резервная безопасность для основного рабочего управления.

В конструкции наиболее распространенной формы тепловых предохранителей в основном используется контактная пружина, заключенная в шарик воска.Гранулы плавятся при заданной максимальной температуре. По мере таяния воска пружина растягивается, пока не разрывает цепь.

В других типах плавких предохранителей используется припой специальной формулы, который эффективно плавится при воздействии заданной максимальной температуры. Эти устройства не подлежат сбросу и реагируют в первую очередь на изменения температуры. Эти устройства имеют некоторый эффект самонагрева при более высоких токовых нагрузках, что может привести к изменению рабочих характеристик с течением времени.

Термопредохранители также называют термовыключателями, термовыключателями (TCO) или одноразовыми предохранителями.

Приложения

Во многих приложениях эти устройства обычно используются для резервного копирования основных устройств в соответствии с требованиями служб безопасности. Тепловые предохранители эффективны для полного отключения цепи при катастрофическом отказе. Если ваше приложение требует повторяемой работы при максимальной рабочей температуре или близкой к ней для выбранных вами материалов, вы можете рассмотреть возможность использования устройства сбрасываемого типа.В основном, если вы решите использовать плавкий предохранитель в качестве основного рабочего элемента управления, вы должны учитывать, что ваше приложение станет одноразовым предметом, если плавкий предохранитель сработает. Поскольку термические предохранители не могут быть повторно использованы после срабатывания, их невозможно проверить до или после установки.

Универсальность

Несмотря на то, что существуют ограничения на работу этих устройств, они очень гибки в том, как они могут быть адаптированы к индивидуальным потребностям приложения клиента.Вы можете выбрать диапазон рабочих температур, длину выводных проводов, добавить клеммы, добавить изоляционную оболочку или даже согнуть стандартные подводящие провода, чтобы создать свои собственные точки подключения.

Вернуться к началу

Почему гнется биметаллическая полоса? — Реабилитацияrobotics.net

Почему гнется биметаллическая полоса?

Биметаллическая полоса состоит из двух склеенных между собой металлических полос. Один из металлов при нагревании расширяется намного больше, чем другой.Это приводит к изгибу полосы. Биметаллическую полосу можно использовать в качестве датчика в термостате.

Почему биметаллическая полоса изгибается при нагревании или охлаждении?

Различное расширение вынуждает плоскую полосу изгибаться в одну сторону при нагревании и в противоположном направлении при охлаждении ниже начальной температуры. Металл с более высоким коэффициентом теплового расширения находится на внешней стороне кривой при нагревании полосы и на внутренней стороне при охлаждении.

При нагревании биметалла полоса изгибается в сторону?

Когда биметаллическая полоса нагревается, металл с более высоким коэффициентом теплового расширения изгибается сильнее, в результате чего он изгибается в сторону металла с более низким коэффициентом теплового расширения.

Как вы думаете, что произойдет, если биметаллическую полосу охладить ниже комнатной температуры?

Биметаллическая полоса управляет термостатом. Однако, поскольку латунь расширяется (или сжимается) больше, чем железо, когда ее температура повышается (или охлаждается), биметаллическая полоса будет изгибаться в ту или иную сторону в зависимости от температуры выше или ниже комнатной.

В каких устройствах используется биметаллическая полоса?

Термометр и термостат являются примерами устройств с биметаллическим наконечником.(i) Термометры: в термометре используется биметаллическая полоса, обычно свернутая в спираль в наиболее часто используемой конструкции. Катушка изменяет линейное движение расширения металла на круговое движение из-за геликоидальной формы, которую она рисует.

Что такое биметаллический полосовой термометр?

Биметаллический термометр — это прибор для измерения температуры. Он преобразует температуру среды в механическое смещение с помощью биметаллической ленты. Биметаллическая полоса состоит из двух разных металлов, имеющих разные коэффициенты теплового расширения.

Какой тип теплового извещателя необходимо заменить после активации?

1. Невосстанавливаемые точечные тепловые извещатели с фиксированной температурой необходимо заменять через 15 лет после первоначальной установки [см. NFPA 72 (10), Таблица 14.4.

Какой компонент дополняет нагрев в пожарной сигнализации и как он работает?

При повышении температуры камера с воздухом расширяется и деформирует диафрагму. Это вызывает набор контактов, которые предупреждают об опасности. Некоторые сигналы тревоги теплового извещателя реагируют на быстрое повышение температуры.Они известны как датчики скорости нарастания (ROR).

Нужен ли мне тепловой извещатель?

На каждом этаже должна быть хотя бы одна дымовая сигнализация. Кроме того, Строительные нормы и правила также требуют, чтобы тепловая сигнализация была установлена ​​в любых кухонных помещениях, где кухня не отделена дверью от циркуляционного пространства или лестницы.

Что активирует тепловой извещатель?

Электропневматические тепловые извещатели содержат диафрагму, которая перемещается при изменении давления из-за изменения температуры окружающей среды.Когда диафрагма движется, замыкается электрическая цепь, которая активирует сигнализацию.

Где используются тепловые извещатели?

Тепловой извещатель обычно используется в помещениях с чрезмерным содержанием пыли или дыма — например, в гараже или подвале, — которые дымовая сигнализация может принять за пыль, сажу или горючие элементы в атмосфере. Он также используется в помещениях, где хранятся легковоспламеняющиеся химикаты.

Какой датчик дыма лучше или датчик тепла?

Дымовые извещатели обнаруживают дым — установите их во всех помещениях, где может начаться пожар.Но в задымленных или парных помещениях, таких как кухня или ванная комната, больше подходит тепловая сигнализация. Эти сигналы срабатывают, когда в комнате достигается определенная температура.

При какой температуре должен срабатывать тепловой извещатель?

около 135 градусов

Каков срок службы тепловых извещателей?

десять лет

Как часто нужно менять тепловые извещатели?

каждые десять лет

Где поставить прибавку к тепловому извещателю?

Тепловые извещатели — скорость роста Эти извещатели работают, обнаруживая резкое повышение температуры, и не должны использоваться на кухне или в котельной, где температура может повышаться и падать довольно быстро.Идеальным местом будет гараж, где дымы ограничивают использование детекторов дыма, или запыленная среда.

Как предотвратить срабатывание проводного дымового извещателя?

Сначала попробуйте кнопку сброса на каждой дымовой пожарной сигнализации. Если это не сработает, выключение и повторное включение автоматического выключателя может остановить шум. Если все это не помогает, лучшим решением может быть отключение дымовых извещателей и извлечение их батарей по очереди.

Действительно ли вам нужно менять дымовые извещатели каждые 10 лет?

Дымовые извещатели имеют ограниченный срок службы.Национальная ассоциация противопожарной защиты (NFPA) рекомендует заменять каждую дымовую сигнализацию через 10 лет, а обычные батареи заменять каждые шесть месяцев.

Почему детекторы дыма работают только 10 лет?

Срок действия дымовых извещателей

истекает Национальная ассоциация противопожарной защиты рекомендует заменять дымовые извещатели каждые десять лет. Это связано с тем, что качество датчиков со временем ухудшается до такой степени, что они перестают быть эффективными.

Как узнать, требуется ли замена дымового извещателя?

Проверка даты Посмотрите на задней стороне устройства дату изготовления.Помните, что дымовые извещатели необходимо заменять через 10 лет со дня изготовления. Если ему меньше 10 лет, снова установите детектор дыма на потолок или стену.

Как часто следует покупать новые дымовые извещатели?

каждые 10 лет

Почему мой детектор дыма продолжает пищать даже после замены батареи?

Новые дымовые извещатели сохраняют некоторые ошибки в процессоре. Дымовая пожарная сигнализация должна сбрасывать ошибки после замены батареи, но она может продолжать подавать сигнал даже после замены батареек.Когда это происходит, способ остановить щебетание — сбросить дымовую сигнализацию, чтобы вручную удалить ошибку из процессора.

Что делать, если ваш термостат неисправен

Вы заходите внутрь, чтобы спастись от невероятной жары, но ваш дом — не то прохладное убежище, на которое вы надеялись.Вместо этого ваш кондиционер работает постоянно, ваши счета за электроэнергию стремительно растут, а вы все лето будете потеть от тухуса.

Прежде чем подписывать чек на дорогостоящий сервисный звонок о сломанном блоке переменного тока, подумайте, что это может быть вовсе не блок переменного тока. Это может быть ваш термостат. Вот что делать, если ваш термостат не понимает, какую температуру вы хотите использовать в своем доме.

Сейчас играет: Смотри: Как найти подходящий термостат для своего умного дома

3:55

Некоторые предварительные вещи для проверки

Прежде чем пытаться диагностировать что-либо, связанное с кондиционером в вашем доме, не забудьте проверить простые вещи.Это может показаться очевидным, но также легко упустить из виду что-то простое и дешевое и сразу же зациклиться на одной большой катастрофической неудаче, которая заставит вас взять вторую ипотеку для исправления.

• Заменить воздушные фильтры . Для начала вы должны делать это каждые несколько месяцев. Но если у вас есть домашние животные, которые линяют, а холодный воздух возвращается в оживленное место вашего дома, вам, возможно, придется внимательно следить за фильтром. Забитый воздушный фильтр серьезно повлияет на способность вашего кондиционера обогревать и охлаждать ваш дом.
• Проверить батареи . Это может показаться легкой задачей, но также легко установить и забыть термостат, особенно если вы столкнулись с трудностями при программировании его с расписанием.
• Проверить настройки . Это еще более очевидно, но даже я был виноват в том, что установил температуру и не обратил внимания на то, был ли термостат настроен на нагрев или охлаждение, особенно в переходное время года, такое как весна и осень.

Возможно, термостат не соответствует уровню

В то время как в большинстве новых термостатов используется какая-либо форма электрического датчика температуры, в более старых термостатах использовались механические переключатели, обычно биметаллическая полоса с ртутным или магнитным переключателем.В случае ртутного переключателя при изменении температуры в комнате катушка расширяется или сжимается, наклоняя стеклянную колбу с ртутью внутри. В зависимости от того, где находится ртуть внутри трубки, она либо замыкает, либо размыкает цепь, соединяя положительный и отрицательный выводы на одном конце трубки.

Для правильной работы термостат должен быть выровнен. Так что вырвитесь из уровня и проверьте, насколько он на самом деле близок. Если термостат круглый, возможно, вам придется снять крышку и поискать линии или стойки выравнивания, чтобы убедиться, что он действительно ровный.В новом термостате выравнивание выполняется в основном из эстетических соображений и не влияет на работу термостата.

Если у вас есть термостат, достаточно старый, чтобы в нем еще сохранилась ртутная лампочка, вероятно, пора подумать о замене его на более новую. (Обратитесь к нашему руководству по покупке, если вы это сделаете!)

Возможно, вам потребуется переместить термостат.

Размещение термостата на самом деле очень важно.Он должен быть расположен в той части дома, которая наиболее репрезентативна для общей температуры окружающей среды в доме, и держаться подальше от частей, которые сталкиваются с резкими перепадами температуры, таких как двери, пропускающие сквозняк, или стена, на которую попадают прямые солнечные лучи. днем.

Если вы думаете, что ваш термостат может быть установлен неправильно, прочтите наши предложения по наиболее идеальному размещению термостата.

Неисправный датчик температуры

Другой причиной того, что термостат показывает неправильную температуру в вашем доме, является неисправный датчик температуры.Тем не менее, это может быть сложно устранить, кроме устранения других возможных проблем или простой замены термостата на новый.

По возможности попробуйте заново откалибровать термостат. Это делается по-разному в зависимости от того, какой у вас термостат, например, ртутный или магнитный переключатель. Некоторые термостаты с механическими переключателями имеют калибровочный винт, который необходимо поворачивать до замыкания контактов биметаллической планки. Подождите немного и поверните винт, пока контакты не разомкнутся.

Также попробуйте очистить пыль внутри крышки термостата сжатым воздухом или небольшой щеткой. Если ничего из этого не работает, возможно, датчик температуры неисправен и сам термостат может нуждаться в замене.

Приобрести дополнительные датчики (по возможности)

Джош Миллер / CNET

Другая возможность состоит в том, что термостат просто слишком далеко от комнаты, которую вы часто используете, или что некоторые комнаты вашего дома более чувствительны к температурным изменениям, чем другие.Если это так и ваш термостат более новый (или совместимый), подумайте о приобретении нескольких термостатов, которые работают в унисон, или спутниковых датчиков температуры.

Если вы не хотите подключать несколько термостатов, вы можете приобрести беспроводные термостаты, которые подчиняются главному блоку. Или, как и в случае со многими новыми интеллектуальными термостатами, вы можете приобрести дополнительные датчики температуры, которые вы размещаете по всему дому, чтобы дать термостату лучшее представление о средней температуре по всему дому, а не только там, где расположен основной термостат.

Электроэнергия и энергия | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Рассчитайте мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, подаваемую источником питания.
• Рассчитайте стоимость электроэнергии при различных обстоятельствах.

Мощность в электрических цепях

Мощность ассоциируется у многих с электричеством.Зная, что мощность — это коэффициент использования или преобразования энергии, каково выражение для электроэнергии ? На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Сравним лампочку на 25 Вт с лампой на 60 Вт. (См. Рис. 1 (а).) Поскольку оба работают от одного и того же напряжения, лампа мощностью 60 Вт должна потреблять больше тока, чтобы иметь большую номинальную мощность. Таким образом, сопротивление лампы на 60 Вт должно быть ниже, чем у лампы на 25 Вт. Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность.Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от 120 В, подключена к 240 В, она на короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?

Рис. 1. (a) Какая из этих лампочек, лампа мощностью 25 Вт (вверху слева) или лампа мощностью 60 Вт (вверху справа), имеет более высокое сопротивление? Что потребляет больше тока? Что потребляет больше всего энергии? Можно ли по цвету сказать, что нить накаливания мощностью 25 Вт круче? Является ли более яркая лампочка другого цвета, и если да, то почему? (кредиты: Дикбаух, Wikimedia Commons; Грег Вестфолл, Flickr) (б) Этот компактный люминесцентный светильник (КЛЛ) излучает такую ​​же интенсивность света, как и лампа мощностью 60 Вт, но с входной мощностью от 1/4 до 1/10.(кредит: dbgg1979, Flickr)

Электрическая энергия зависит как от напряжения, так и от перемещаемого заряда. Проще всего это выражается как PE = qV , где q — это перемещенный заряд, а V — это напряжение (или, точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость перемещения энергии, поэтому электрическая мощность равна

.

[латекс] P = \ frac {PE} {t} = \ frac {qV} {t} \\ [/ latex].

Учитывая, что ток равен I = q / t (обратите внимание, что Δ t = t здесь), выражение для мощности принимает вид

P = IV

Электрическая мощность ( P ) — это просто произведение тока на напряжение.Мощность имеет знакомые единицы ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность выражается в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 A ⋅V = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. {2} R \\ [/ latex].

Обратите внимание, что первое уравнение всегда верно, тогда как два других можно использовать только для резисторов. В простой схеме с одним источником напряжения и одним резистором мощность, подаваемая источником напряжения, и мощность, рассеиваемая резистором, идентичны. (В более сложных схемах P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не полной мощностью в цепи.) Из трех различных выражений для электрической мощности можно получить различное понимание. Например, P = V ² / R подразумевает, что чем ниже сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше передаваемая мощность.Кроме того, поскольку напряжение возведено в квадрат P = В ² / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение увеличивается вдвое до лампочки мощностью 25 Вт, ее мощность увеличивается почти в четыре раза и составляет примерно 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампы оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также будет выше.

Пример 1. Расчет рассеиваемой мощности и тока: горячая и холодная энергия

(a) Рассмотрим примеры, приведенные в Законе Ома: сопротивление и простые цепи и сопротивление и удельное сопротивление.Затем найдите мощность, рассеиваемую автомобильной фарой в этих примерах, как в горячую, так и в холодную погоду. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии?

Стратегия для (а)

Для горячей фары нам известны напряжение и ток, поэтому мы можем использовать P = IV , чтобы найти мощность. Для холодной фары нам известны напряжение и сопротивление, поэтому мы можем использовать P = В ² / R , чтобы найти мощность.

Решение для (a)

Вводя известные значения тока и напряжения для горячей фары, получаем

P = IV = (2.{2}} {0,350 \ text {} \ Omega} = 411 \ text {W} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

30 Вт, рассеиваемые горячей фарой, являются типичными. Но 411 Вт в холодную погоду на удивление выше. Начальная мощность быстро уменьшается по мере увеличения температуры лампы и увеличения ее сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Ток при холодной лампочке можно найти несколькими способами. Переставляем одно из уравнений мощности, P = I ² R , и вводим известные значения, получая

[латекс] I = \ sqrt {\ frac {P} {R}} = \ sqrt {\ frac {411 \ text {W}} {{0.350} \ text {} \ Omega}} = 34,3 \ text {A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Холодный ток значительно выше, чем установившееся значение 2,50 А, но ток быстро снизится до этого значения по мере увеличения температуры лампы. Большинство предохранителей и автоматических выключателей (используемых для ограничения тока в цепи) рассчитаны на кратковременную выдержку очень высоких токов при включении устройства. В некоторых случаях, например, с электродвигателями, ток остается высоким в течение нескольких секунд, что требует использования специальных плавких предохранителей с замедленным срабатыванием.

Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот знакомый факт основан на соотношении энергии и мощности. Вы платите за использованную энергию. Поскольку P = E / t , мы видим, что

E = Pt

— это энергия, используемая устройством, использующим мощность P в течение интервала времени t . Например, чем больше горело лампочек, тем больше использовалось P ; чем дольше они работают, тем больше т .Единицей измерения энергии в счетах за электричество является киловатт-час (кВт ч), что соответствует соотношению E = Pt . Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если у вас есть некоторое представление об их потребляемой мощности в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашей электросети. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, можно преобразовать в джоули. Вы можете доказать себе, что 1 кВт ⋅ ч = 3.6 × 10 ⁶ Дж.

Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и снизит воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов снизить потребление электроэнергии в доме или на работе. Около 20% энергии в доме расходуется на освещение, в то время как в коммерческих учреждениях эта цифра приближается к 40%.Флуоресцентные лампы примерно в четыре раза эффективнее ламп накаливания — это верно как для длинных ламп, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). (См. Рис. 1 (b).) Таким образом, лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить на КЛЛ мощностью 15 Вт, которая имеет такую ​​же яркость и цвет. КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они подключены к стандартному привинчиваемому основанию, которое подходит для стандартных розеток лампы накаливания. (В последние годы были решены исходные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими начальными вложениями в КЛЛ.) Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат до 10 раз дольше. В следующем примере рассматривается важность инвестиций в такие лампы. Новые белые светодиодные лампы (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза больше, чем у КЛЛ) и служат в 5 раз дольше, чем КЛЛ. Однако их стоимость по-прежнему высока.

Установление соединений: энергия, мощность и время

Отношение E = Pt может оказаться полезным во многих различных контекстах.Энергия, которую ваше тело использует во время упражнений, зависит, например, от уровня мощности и продолжительности вашей активности. Степень нагрева источника питания зависит от уровня мощности и времени ее применения. Даже доза облучения рентгеновского изображения зависит от мощности и времени воздействия.

Пример 2. Расчет рентабельности компактных люминесцентных ламп (КЛЛ)

Если стоимость электроэнергии в вашем районе составляет 12 центов за кВтч, какова общая стоимость (капитальные плюс эксплуатация) использования лампы накаливания мощностью 60 Вт в течение 1000 часов (срок службы этой лампы), если стоимость лампы составляет 25 центов? (б) Если мы заменим эту лампочку компактной люминесцентной лампой, которая обеспечивает такой же световой поток, но составляет четверть мощности и стоит 1 доллар.50, но длится в 10 раз дольше (10 000 часов), какова будет общая стоимость?

Стратегия

Чтобы найти эксплуатационные расходы, мы сначала находим используемую энергию в киловатт-часах, а затем умножаем ее на стоимость киловатт-часа.

Решение для (a)

Энергия, используемая в киловатт-часах, определяется путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:

E = Pt = (60 Вт) (1000 ч) = 60,000 Вт ч

В киловатт-часах это

E = 60.0 кВт ⋅ ч.

Сейчас стоимость электроэнергии

Стоимость

= (60,0 кВт ч) (0,12 долл. США / кВт час) = 7,20 долл. США.

Общая стоимость составит 7,20 доллара за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день).

Решение для (b)

Поскольку CFL использует только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит 7,20 доллара США / 4 = 1,80 доллара США. КЛЛ прослужит в 10 раз дольше, чем лампа накаливания, так что инвестиционные затраты составят 1/10 стоимости лампы за этот период использования, или 0.1 (1,50 доллара США) = 0,15 доллара США. Таким образом, общая стоимость 1000 часов составит 1,95 доллара США.

Обсуждение

Следовательно, использование КЛЛ намного дешевле, даже несмотря на то, что первоначальные вложения выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывается.

Выполнение подключений: эксперимент на вынос — инвентаризация использования электроэнергии

1) Составьте список номинальной мощности для ряда приборов в вашем доме или комнате.Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем цифровые часы. Оцените энергию, потребляемую этими приборами в среднем за день (оценивая время их использования). Некоторые приборы могут указывать только рабочий ток. Если бытовое напряжение составляет 120 В, используйте P = IV . 2) Проверьте общую мощность, используемую в туалетах на этаже или в здании вашей школы. (Возможно, вам придется предположить, что используемые длинные люминесцентные лампы рассчитаны на 32 Вт.) Предположим, что здание было закрыто все выходные, и что эти огни были оставлены включенными с 6 часов вечера.{2} R \\ [/ латекс].

• Энергия, используемая устройством с мощностью P за время t , составляет E = Pt .

Концептуальные вопросы

1. Почему лампы накаливания тускнеют в конце своей жизни, особенно незадолго до того, как их нити оборвутся?

Мощность, рассеиваемая на резисторе, равна P = V ² / R , что означает, что мощность уменьшается при увеличении сопротивления. Тем не менее, эта мощность также определяется соотношением P = I ² R , что означает, что мощность увеличивается при увеличении сопротивления.Объясните, почему здесь нет противоречия.

Задачи и упражнения

1. Какова мощность разряда молнии 1,00 × 10 ² МВ при токе 2,00 × 10 ⁴ A ?

2. Какая мощность подается на стартер большого грузовика, который потребляет 250 А тока от аккумуляторной батареи 24,0 В?

3. Заряд в 4,00 Кл проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4,00 часа. Какова выходная мощность, если выходное напряжение вычислителя равно 3.00 В? (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Полоса солнечных элементов прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих потребностей в энергии. (Источник: Evan-Amos, Wikimedia Commons)

4. Сколько ватт проходит через него фонарик с 6,00 × 10 ² за 0,500 ч использования, если его напряжение составляет 3,00 В?

5. Найдите мощность, рассеиваемую каждым из этих удлинителей: (a) удлинительный шнур с сопротивлением 0,0600 Ом, через который 5.00 А течет; (б) более дешевый шнур с более тонким проводом и сопротивлением 0,300 Ом.

6. Убедитесь, что единицами измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения P = IV .

7. Покажите, что единицы 1V ² / Ω = 1W, как следует из уравнения P = V ² / R .

8. Покажите, что единицы 1 A ² ⋅ Ω = 1 Вт, как следует из уравнения P = I ² R .

9. Проверьте эквивалент единиц энергии: 1 кВт ч = 3,60 × 10 ⁶ Дж.

10. Электроны в рентгеновской трубке ускоряются до 1,00 × 10 ² кВ и направляются к цели для получения рентгеновских лучей. Вычислите мощность электронного луча в этой трубке, если она имеет ток 15,0 мА.

11. Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт за 2,00 часа в сутки. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электроэнергия стоит 12,0 центов / кВт · ч? См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Водонагреватель электрический по запросу. Тепло в воду подается только при необходимости. (кредит: aviddavid, Flickr)

12. Сколько электроэнергии необходимо для тостера с тостером мощностью 1200 Вт (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,0 цента / кВт · ч?

13. Какова будет максимальная стоимость КЛЛ, если общая стоимость (капиталовложения плюс эксплуатация) будет одинаковой как для КЛЛ, так и для ламп накаливания мощностью 60 Вт? Предположим, что стоимость лампы накаливания составляет 25 центов, а электричество стоит 10 центов / кВтч.Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с КЛЛ по рентабельности.

14. Некоторые модели старых автомобилей имеют электрическую систему 6,00 В. а) Каково сопротивление горячему свету у фары мощностью 30,0 Вт в такой машине? б) Какой ток течет через него?

15. Щелочные батареи имеют то преимущество, что они выдают постоянное напряжение почти до конца своего срока службы. Как долго щелочная батарея с номиналом 1,00 А · ч и 1,58 В будет поддерживать горение лампы фонарика мощностью 1,00 Вт?

16.Прижигатель, используемый для остановки кровотечения в хирургии, выдает 2,00 мА при 15,0 кВ. а) Какова его выходная мощность? б) Какое сопротивление пути?

17. В среднем телевизор работает 6 часов в день. Оцените ежегодные затраты на электроэнергию для работы 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их потребляемая мощность составляет в среднем 150 Вт, а стоимость электроэнергии составляет в среднем 12,0 центов / кВт · ч.

18. Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт, а не 60,0 Вт из-за истончения ее нити за счет испарения.Во сколько раз уменьшается его диаметр при условии равномерного утонения по длине? Не обращайте внимания на любые эффекты, вызванные перепадами температур.

Медная проволока калибра 19. 00 имеет диаметр 9,266 мм. Вычислите потери мощности в километре такого провода, когда он пропускает 1,00 × 10 ² A.

Холодные испарители пропускают ток через воду, испаряя ее при небольшом повышении температуры. Одно такое домашнее устройство рассчитано на 3,50 А и использует 120 В переменного тока с эффективностью 95,0%.а) Какова скорость испарения в граммах в минуту? (b) Сколько воды нужно налить в испаритель за 8 часов работы в ночное время? (См. Рисунок 4.)

Рис. 4. Этот холодный испаритель пропускает ток непосредственно через воду, испаряя ее напрямую с относительно небольшим повышением температуры.

21. Integrated Concepts (a) Какая энергия рассеивается разрядом молнии с током 20 000 А, напряжением 1,00 × 10 ² МВ и длиной 1.00 мс? (б) Какую массу древесного сока можно было бы поднять с 18ºC до точки кипения, а затем испарить за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода?

22. Integrated Concepts Какой ток должен вырабатывать подогреватель бутылочек на 12,0 В, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 3,00 × 10 ² алюминия от 20 ° C до 90º за 5,00 мин?

23. Integrated Concepts Сколько времени требуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру на 1.00 г ткани от 37º до 100, а затем закипятите 0,500 г воды, если она выдает 2,00 мА при 15,0 кВ? Не обращайте внимания на передачу тепла в окружающую среду.

24. Integrated Concepts Гидроэлектрические генераторы (см. Рисунок 5) на плотине Гувера вырабатывают максимальный ток 8,00 × 10 ³ A при 250 кВ. а) Какая выходная мощность? (b) Вода, питающая генераторы, входит и покидает систему с низкой скоростью (таким образом, ее кинетическая энергия не изменяется), но теряет 160 м в высоте.Сколько кубических метров в секунду необходимо при КПД 85,0%?

Рисунок 5. Гидроэлектрические генераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан)

25. Integrated Concepts (a) Исходя из 95,0% эффективности преобразования электроэнергии двигателем, какой ток должны обеспечивать аккумуляторные батареи на 12,0 В 750-килограммового электромобиля: отдых до 25,0 м / с за 1,00 мин? (b) Подняться на холм высотой 2,00 × 10 ² м за 2,00 мин при постоянной 25.Скорость 0 м / с при приложении силы 5,00 × 10 ² Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м / с, прилагая силу 5,00 × 10 ² Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? См. Рисунок 6.

Рис. 6. Электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (кредит: Фрэнк Хебберт)

26. Integrated Concepts Пригородный легкорельсовый поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении.а) Какова его мощность в киловаттах? (b) Сколько времени требуется для достижения скорости 20,0 м / с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 × 10 ⁴ кг, предполагая эффективность 95,0% и постоянную мощность? (c) Найдите его среднее ускорение. (г) Обсудите, как ускорение, которое вы обнаружили для легкорельсового поезда, сравнивается с тем, что может быть типичным для автомобиля.

27. Integrated Concepts (a) Линия электропередачи из алюминия имеет сопротивление 0,0580 Ом / км. Какова его масса на километр? б) Какова масса на километр медной линии с таким же сопротивлением? Более низкое сопротивление сократит время нагрева.Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

28. Integrated Concepts (a) Погружной нагреватель, работающий на 120 В, может повысить температуру 1,00 × 10 ² -граммовой алюминиевой чашки, содержащей 350 г воды, с 20 ° C до 95 ° C за 2,00 мин. Найдите его сопротивление, предполагая, что оно постоянно в процессе. (b) Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

29. Integrated Concepts (a) Какова стоимость нагрева гидромассажной ванны, содержащей 1500 кг воды, от 10 ° C до 40 ° C, исходя из эффективности 75,0% с учетом передачи тепла в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 9 центов / кВт⋅ч. (b) Какой ток потреблял электрический нагреватель переменного тока 220 В, если на это потребовалось 4 часа?

30 . Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 ² МВт мощности при 480 В? (b) Какая мощность рассеивается линиями передачи, если они имеют коэффициент 1.00 — сопротивление Ом? (c) Что неразумного в этом результате? (d) Какие допущения необоснованны или какие посылки несовместимы?

31. Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 ² МВт мощности при 10,0 кВ? (b) Найдите сопротивление 1,00 км провода, которое вызовет потерю мощности 0,0100%. (c) Каков диаметр медного провода длиной 1,00 км, имеющего такое сопротивление? (г) Что необоснованного в этих результатах? (e) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?

32.Создайте свою проблему Рассмотрим электрический погружной нагреватель, используемый для нагрева чашки воды для приготовления чая. Постройте задачу, в которой вы рассчитываете необходимое сопротивление нагревателя, чтобы он увеличивал температуру воды и чашки за разумный промежуток времени. Также рассчитайте стоимость электроэнергии, используемой в вашем технологическом процессе. Среди факторов, которые необходимо учитывать, — это используемое напряжение, задействованные массы и теплоемкость, тепловые потери и время, в течение которого происходит нагрев.Ваш инструктор может пожелать, чтобы вы рассмотрели тепловой предохранительный выключатель (возможно, биметаллический), который остановит процесс до того, как в погружном блоке будут достигнуты опасные температуры.

Глоссарий

электрическая мощность:

скорость, с которой электрическая энергия подается источником или рассеивается устройством; это произведение тока на напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1. 2,00 × 10 ¹² Вт

5.{6} \ text {J} \\ [/ latex]

11. 438 $ / год

13. $ 6.25

15. 1.58 ч

17. 3,94 миллиарда долларов в год

19. 25,5 Вт

21. (а) 2,00 × 10 ⁹ Дж (б) 769 кг

23. 45.0 с

25. (а) 343 A (б) 2,17 × 10 ³ A (в) 1,10 × 10 ³ A

27. (а) 1,23 × 10 ³ кг (б) 2,64 × 10 ³ кг

29. (a) 2,08 × 10 ⁵ A
(b) 4,33 × 10 ⁴ МВт
(c) Линии передачи рассеивают больше мощности, чем они должны передавать.
(d) Напряжение 480 В неоправданно низкое для напряжения передачи. В линиях передачи на большие расстояния поддерживается гораздо более высокое напряжение (часто сотни киловольт), чтобы уменьшить потери мощности.

Постройте термоэлектрический генератор, подобный генераторам, которые используются для миссий в глубоком космосе

Как вы можете видеть по вольтметру, я получаю 1,2 милливольта. Это немного, но кое-что. (Если вам интересно, масса на горячей пластине должна подтолкнуть соединение медь-сталь вниз для хорошего контакта.)

Здесь вы видите эффект Зеебека (названный в честь Томаса Зеебека). Два разных металла вместе при двух разных температурах могут создавать электрический ток. Эффект более выражен при большей разнице температур, и некоторые комбинации металлов работают лучше, чем другие, но вот он, ваш термоэлектрический генератор.

На самом деле, вы можете сделать генератор лучше, используя полупроводник вместо двух разных металлов, но двухметаллический вариант построить намного проще.Вот демонстрация полупроводника. Устройство зажато между двумя алюминиевыми ножками, одна ножка находится в горячей воде, а другая — в холодной. Выход из устройства идет в небольшой электродвигатель сверху.

Итак, как это работает? Почему из-за разницы температур (для разных металлов) возникает электрический ток? Я не буду вдаваться в подробный рассказ о , так как это займет слишком много времени. Но вот мой суперкороткий ответ: у электрического проводника есть свободные заряды, которые могут перемещаться (в некоторой степени).Когда вы прикладываете электрическое поле, эти заряды перемещаются и создают электрический ток. Обычно мы думаем об этих зарядах как об электронах, но это может быть что-то еще. Если вы возьмете металл и сделаете один конец горячим, а другой — холодным, электроны на горячей стороне будут иметь больше энергии и двигаться дальше. Эти более горячие электроны распространяются, и на холодном конце электроны имеют меньше энергии. Степень разделения заряда зависит от конкретного металла.

Теперь возьмем другой металл с двумя концами при разных температурах.Но поскольку этот металл отличается от первого, у него будет другое разделение заряда на горячем и холодном концах. Когда эти разные металлы соединяются вместе, они образуют батарею — не очень хорошую батарею, но все же это как батарея. И бум — вот и твой термоэлектрический генератор.

Если вы думаете о создании термоэлектрического генератора для питания вашего дома, у меня плохие новости. Эти вещи очень неэффективны. Чтобы извлечь из них что-то полезное, нужны довольно большие перепады температур.