Le choix précis du nombre de sections d'un radiateur bimétallique nécessaires pour chauffer efficacement un mètre carré a un impact direct sur la rentabilité globale du système de chauffage d'un appartement ou d'une maison individuelle. Un radiateur bimétallique se compose de plusieurs éléments, chacun constitué d'un tube en acier gainé d'aluminium.
La puissance calorifique moyenne d'un élément bimétallique est d'environ 160 à 180 W (fiche technique). Cette valeur sert de paramètre initial pour le calcul préliminaire du nombre d'éléments nécessaires à un radiateur bimétallique. Pour chauffer une pièce de 10 m², un radiateur d'une puissance de 1 360 W est requis.
Le nombre de sections d'un radiateur bimétallique se calcule en divisant simplement les deux valeurs ci-dessus : 1360/180 = 7,55 sections. Le résultat est arrondi à l'entier supérieur, ce qui signifie que 8 sections seront nécessaires pour chauffer cette pièce.
Actuellement, les fabricants et distributeurs d'appareils de chauffage d'eau, soucieux de faciliter la tâche des clients, mettent à disposition des calculateurs en ligne. Ce service permet aux consommateurs de déterminer, en quelques clics et sans avoir à effectuer de calculs complexes, le nombre de sections nécessaires, non seulement pour un radiateur bimétallique, mais aussi pour l'assemblage de radiateurs en fonte ou en aluminium, ainsi que la taille d'un panneau chauffant en acier. Un calculateur en ligne pratique pour déterminer le nombre de sections est présenté dans le chapitre suivant.
- Calculatrice en ligne
- Pourquoi est-il dangereux de calculer approximativement le nombre de sections du radiateur ?
- Données nécessaires au calcul
- coefficients de perte de chaleur
- Méthodologie de calcul
- Paramètres influençant le résultat du calcul
- Calcul du nombre de profilés bimétalliques par 18 m²
- Modèle d'un radiateur bimétallique
- Type de connexion
- Agencement de la pièce
- Détermination de la pression thermique
- Conditions de la chambre
- Calcul de la puissance thermique d'un élément bimétallique
- Calcul du nombre total de sections pour 18 m²
- Comment monter soi-même un radiateur sectionnel
- Pourquoi est-il nécessaire de calculer le nombre de sections de la batterie chauffante ?
Calculatrice en ligne
Saisissez le schéma de raccordement du radiateur dans le calculateur en ligne
Pourquoi est-il dangereux de calculer approximativement le nombre de sections du radiateur ?
La méthode décrite ci-dessus est assez approximative., Pas compte tenu De nombreux facteurs influencent le résultat du calcul. La puissance nominale d'un élément d'une batterie aluminium ou bimétallique est assez relative. En effet, sa valeur ne peut être obtenue que dans des conditions spécifiques, où la température de chauffe de l'électrode bimétallique est égale à 100 °C.0C, hauteur sous plafond jusqu'à 3 mètres, il n'y a pas de murs froids (extérieurs) dans la pièce et il n'y a qu'une seule fenêtre.
Calculer la puissance de chauffage des radiateurs bimétalliques pour un appartement dont la hauteur sous plafond ne dépasse pas 2,7 mètres semble pourtant simple. Il suffit de multiplier la puissance de chauffage standard (136 W) d'un segment bimétallique par la surface de chaque pièce (en mètres carrés). Le résultat est ensuite divisé par la puissance de chauffage d'un segment, telle qu'indiquée par le fabricant. Mais c'est là que réside le danger des calculs approximatifs.
En se basant uniquement sur les données du passeport et sans tenir compte des caractéristiques de la pièce, on peut calculer incorrectement le nombre de sections de radiateur nécessaires par mètre carré.2Cela peut entraîner un chauffage insuffisant de la pièce ou, à l'inverse, nécessiter l'évacuation de la chaleur excédentaire par ventilation forcée. Pour un calcul précis, il est indispensable de prendre en compte toutes les spécificités de la pièce.
Données nécessaires au calcul
En règle générale, la documentation fournie précise la puissance calorifique maximale d'un segment bimétallique ; celle-ci est en moyenne de 180 W dans des conditions de chauffage optimales, bien qu'il faille tenir compte des pertes de chaleur associées dues aux caractéristiques locales de la pièce.
Dans le calcul qui détermine le nombre de sections, des facteurs de réduction sont utilisés.
- Les pertes de chaleur dues au toit sont de 25 à 30 %.
- Windows 10 – 15 %.
- Étage 10 – 15 %.
- Murs 10 – 15%.
- Adjacences 10 – 15 %.
- Tuyau (le cas échéant) 20 – 25%.
coefficients de perte de chaleur
Pour la conception des systèmes de chauffage, un ensemble de règles a été élaboré et approuvé sur la base des normes SNiP GOST 30494-2011 et GOST 32415-2013. La norme SP 60.13330.2016 réglemente la puissance calorifique standard de 1 kW pour une pièce de 10 m² avec une hauteur sous plafond allant jusqu'à 3 mètres, un mur extérieur (froid) et une fenêtre.
Pour adapter les données initiales aux conditions de fonctionnement réelles de la batterie chauffante SP, les coefficients suivants ont été développés pour corriger les pertes de chaleur.
K1 - prend en compte la structure du cadre :
- cadres de fenêtres doubles – 1,27 ;
- double vitrage des fenêtres en fibre de verre – 1.0 ;
- triple – 0,85.
K 2 - prend en compte l'épaisseur des parois :
- mur de 1 brique – 1,27 ;
- maçonnerie en briques de 2 briques - 1 ;
- degré élevé d'isolation thermique – 0,85.
K3 est le rapport entre la surface vitrée et la surface au sol :
- 1/2 – 1,2 ;
- 1/3 – 1,0 ;
- 1/10 – 0,8.
K 4 est la température moyenne de l'air intérieur en hiver :
- 30 degrés – 1,5;
- 20 – 1,1 ;
- 10 – 0,7.
K 5 — nombre de barrières verticales froides :
- 1 – 1.1;
- 2 – 1,2 ;
- 3 – 1,3;
- 4 – 1,4.
K 6 - espace au-dessus de la pièce :
- Volume froid sous toiture – 1,0 ;
- grenier ou étage résidentiel d'un immeuble d'appartements – 0,8.
K 7 - hauteur sous plafond :
- 2500 mm – 1,0 ;
- 3000 mm – 1,05 ;
- 3500 mm – 1,1.
Après avoir intégré les facteurs de correction dans le calcul, le résultat est divisé par la puissance calorifique d'une section. Le nombre de sections est arrondi à l'entier supérieur. Par exemple, si le résultat est 10,4, on utilise 11 sections.
Méthodologie de calcul
Elle sert à déterminer la différence de température réelle Δt (la différence entre les températures moyennes du fluide frigorigène dans le radiateur et de l'air ambiant). Le calcul est basé sur la formule :
Δt = (tdépôt + tlignes de retour)/2 – t air
Considérant la valeur standard Δt = 700 C et la température moyenne de l'air dans la pièce est de 220 C, obtenir :
(tdépôt + tlignes de retour) = 2(70 + 22) = 1840 AVEC
Sachant que la norme de base pour la différence de température entre l'alimentation et le retour est de 200 C, déterminez leur signification :
tdépôt = (184 + 20)/2 = 1020 AVEC
tlignes de retour = (184 - 20)/2 = 820 AVEC
En réalité, c'est tout simplement impossible. Le fait est que la chaudière ne peut produire qu'une température d'eau maximale de 80 °C.0 C, et la température maximale qui atteindra la batterie chauffante sera de 770 C. Δt sera d'environ 400 C. Par conséquent, la puissance thermique réelle de la première section sera de 100 W et non de 180 W. Afin de simplifier le calcul de la puissance thermique, un tableau de facteurs de réduction est utilisé.
| Δt | À |
| 40 | 0,48 |
| 45 | 0,56 |
| 50 | 0,65 |
| 55 | 0,73 |
| 60 | 0,82 |
| 65 | 0,91 |
| 70 | 1 |
La puissance nominale est multipliée par le coefficient correspondant. Cela signifie que pour chauffer un mètre carré de surface de pièce, une puissance de 180 x 0,48 = 86,4 W est nécessaire. En arrondissant, cela signifie que pour chauffer 10 m², il faut une puissance de 180 x 0,48 = 86,4 W.2 Une puissance calorifique d'environ 1 kW sera nécessaire. Donc, en divisant 1 kW par 86,4 W, on obtient 1000/86,4 = 9 sections.
Lorsque la hauteur sous plafond est supérieure à 2,5 m, le calcul se base sur le volume de la pièce. À cette fin, le coefficient K7 est pris en compte (voir la section relative aux coefficients de déperdition thermique ci-dessus).
Paramètres influençant le résultat du calcul
Comme indiqué précédemment, la puissance calorifique nominale d'un élément, mentionnée par le fabricant dans la fiche technique du produit, est calculée pour des conditions ambiantes optimales. Elle détermine le nombre standard de segments de radiateur nécessaires pour chauffer intégralement un mètre carré.
Chaque pièce, qu'elle se trouve dans un appartement ou une maison individuelle, a ses propres besoins en chauffage. Ces paramètres peuvent varier considérablement par rapport aux valeurs standard.
Seuls les chauffagistes sont capables de calculer avec précision le nombre d'éléments chauffants des radiateurs bimétalliques. Leurs calculs prennent en compte de nombreux paramètres qui influencent le résultat final.
Pour éviter de lasser le lecteur avec les subtilités spécifiques d'une approche professionnelle de cette question, nous nous concentrerons sur les données de base nécessaires au calcul précis des segments des batteries chauffantes bimétalliques :
- le matériau dont sont faits les murs ;
- épaisseur des structures d'enveloppe ;
- température ambiante moyenne en hiver ;
- type de cadres de fenêtres (cadres doubles en bois, double ou triple vitrage) ;
- la présence d'une pièce chauffée ou froide au-dessus de la pièce ;
- nombre de clôtures froides ;
- superficie de la pièce ;
- hauteur sous plafond.
Un coefficient de correction est sélectionné pour chaque paramètre. Les sept coefficients les plus couramment utilisés sont indiqués ci-dessus.
Calcul du nombre de sections bimétalliques par 18 m2
Pour mieux comprendre le processus de sélection du nombre de sections d'un radiateur, prenons l'exemple d'une pièce de 18 m².2Dans un premier temps, on sélectionne les conditions de chauffage des pièces les plus courantes rencontrées en pratique :
- modèle de radiateur bimétallique;
- type de connexion ;
- emplacement de la chambre ;
- détermination de la pression thermique ;
- conditions de la chambre ;
- calcul du transfert de chaleur d'une section bimétallique ;
- calcul du nombre total de sections pour 18 m2.
Modèle d'un radiateur bimétallique
Supposons qu'un acheteur hypothétique ait choisi un radiateur bimétallique sectionnel ATLANT Eco 500/96. Le nombre 500 indique l'entraxe entre les sections des collecteurs supérieur et inférieur. Des radiateurs bimétalliques sont également disponibles avec un entraxe de 350 mm.
Dans les caractéristiques de ce modèle, le fabricant a indiqué une puissance de 160 W par section avec une pression thermique de Δt = 700C. Un segment est conçu pour chauffer 1,8 m2Ces données relatives au passeport devront être adaptées aux conditions de chauffage réelles de la pièce.
Type de connexion
Les radiateurs peuvent avoir des raccords de tuyauterie à simple ou double face.
Dans ce cas, le radiateur choisi était doté de raccords de tuyauterie double face, l'entrée du liquide de refroidissement étant située en haut et le flux de retour sortant par l'ouverture inférieure.
Agencement de la pièce
La pièce peut se trouver dans une maison ou un appartement privé. Il est également important de prendre en compte ce qui se trouve au-dessus : un espace chauffé ou climatisé dans la maison ou l’appartement.
Dans ce cas, ils choisissent une chambre dans un appartement dont l'étage supérieur est réservé aux résidents.
Détermination de la pression thermique
Le chapitre précédent, « Méthodologie de calcul », a fourni un exemple de calcul de la pression thermique réelle. Dans ce cas, la pression thermique serait de 700 AVEC.
D'après le tableau, le coefficient correspondant est de 1,0.
Conditions de la chambre
Le chapitre précédent, « Coefficients de déperdition thermique », a répertorié les conditions ambiantes susceptibles d’influencer significativement le rendement calculé d’un radiateur bimétallique. Cet exemple utilise des données moyennes et les valeurs de coefficients correspondantes :
- la hauteur sous plafond est prise comme étant de 3 m. (1,05);
- l'espace au-dessus de la pièce est l'étage résidentiel (0,8) ;
- nombre de parois froides (parois extérieures) – 1 (1,1) ;
- la température ambiante moyenne en hiver est de 200 C (1,1);
- le rapport entre la surface des fenêtres et la surface au sol est de 1:3 (1,0) ;
- isolation thermique des murs – maçonnerie en 2 briques (1.0) ;
- structure du cadre de fenêtre – double vitrage (1).
Calcul de la puissance thermique d'un élément bimétallique
La puissance nominale indiquée par le fabricant pour un élément chauffant du radiateur ATLANT Eco 500/96 est de 160 W. Le coefficient de hauteur calorifique est de 1,0, ce qui ne modifie pas la valeur initiale de 160 W. En appliquant tous les coefficients de perte de chaleur, on calcule la puissance calorifique finale de la première section.
160 W x K-1 x K-2 x K-3 x K-4 x K-5 x K-6 x K-7 = 160 x 1,05 x 0,8 x 1,1 x 1,1 x 1,0 x 1,0 x 1,0 = 160 x 1,0164 = 162 O.
Calcul du nombre total de sections pour 18 m2
Les calculs ont confirmé qu'une section bimétallique chauffera 1,8 m2 surface de la pièce, en maintenant la température moyenne de l'air en hiver à moins de 20 degrés.0 AVEC.
Par conséquent, pour chauffer une pièce d'une superficie de 18 m², il faut…2 Vous aurez besoin d'une batterie ATLANT Eco 500/96, composée de dix sections.
Comment monter soi-même un radiateur sectionnel
Il est possible que vous ne trouviez pas de batterie segmentée avec le nombre de sections requis dans le commerce. Dans ce cas, vous pouvez acheter les sections séparément et les assembler vous-même.
Leur avantage réside dans la possibilité pour le propriétaire d'ajuster la puissance de chauffe du radiateur en ajoutant ou en retirant des sections. Les raccords (embouts filetés), les joints toriques et les tuyaux de raccordement sont vendus avec les segments.
L'assemblage s'effectue à l'aide d'une clé spéciale. La conception modulaire du radiateur comportant de nombreux joints, un mauvais assemblage peut entraîner des fuites au niveau de ces joints. Par conséquent, le vissage des segments pour former un ensemble cohérent exige une extrême précaution.
Pourquoi est-il nécessaire de calculer le nombre de sections de la batterie chauffante ?
Un calcul précis des sections bimétalliques est impossible sans une base de données initiale correctement constituée. Il est nécessaire de déterminer les volumes. déperdition de chaleur de la pièce, choisissez judicieusement le fabricant de votre radiateur, renseignez-vous sur la température du liquide de refroidissement à l'entrée et à la sortie du radiateur, et déterminez également une température confortable dans la pièce.
Ces données vous permettent de calculer avec précision le nombre de segments d'un radiateur bimétallique nécessaires pour chauffer 1 m² de pièce. Un calcul correct du nombre de segments d'un radiateur unique permettra de réduire considérablement vos coûts de chauffage.
La conception modulaire des appareils de chauffage permet de sélectionner le nombre de sections requis dans un système de chauffage résidentiel existant en les démontant ou, inversement, en installant des segments supplémentaires.
