Dokładne określenie liczby sekcji grzejnika bimetalicznego, które mogą efektywnie ogrzać metr kwadratowy pomieszczenia, ostatecznie wpływa na ogólną efektywność ekonomiczną systemu ogrzewania mieszkania lub domu. Grzejnik bimetaliczny składa się z kilku elementów, z których każdy składa się ze stalowej rury zamkniętej w aluminiowej obudowie.
Średnia moc cieplna elementu bimetalicznego wynosi około 160–180 W (karta katalogowa). Wartość ta jest wykorzystywana jako parametr wyjściowy do wstępnego obliczenia liczby elementów grzejnika bimetalicznego. Do ogrzania pomieszczenia o powierzchni 10 metrów kwadratowych potrzebny jest grzejnik o mocy 1360 W.
Liczbę sekcji grzejnika bimetalicznego oblicza się, dzieląc powyższe dwie wartości: 1360/180 = 7,55 sekcji. Wynik zaokrągla się w górę, co oznacza, że do ogrzania tego pomieszczenia potrzeba 8 sekcji.
Obecnie producenci i dystrybutorzy urządzeń do podgrzewania wody, wychodząc naprzeciw potrzebom klientów, publikują kalkulatory online. Usługa ta pozwala konsumentom, bez konieczności zagłębiania się w obliczenia, obliczyć za pomocą kilku kliknięć wymaganą liczbę sekcji, nie tylko dla grzejnika bimetalicznego, ale także liczbę sekcji potrzebnych do montażu grzejników żeliwnych lub aluminiowych, a także rozmiar stalowego grzejnika płytowego. Wygodny kalkulator online do obliczania liczby sekcji przedstawiono w kolejnym rozdziale.
- Kalkulator online
- Dlaczego niebezpieczne jest przybliżone obliczanie liczby sekcji grzejnika?
- Dane wymagane do obliczeń
- Współczynniki strat ciepła
- Metodyka obliczeń
- Parametry wpływające na wynik obliczeń
- Obliczenie ilości profili bimetalicznych na 18 m2
- Model grzejnika bimetalicznego
- Typ połączenia
- Układ pomieszczeń
- Oznaczanie ciśnienia cieplnego
- Warunki w pokoju
- Obliczanie mocy cieplnej 1 elementu bimetalicznego
- Obliczenie całkowitej liczby sekcji dla 18 m2
- Jak samodzielnie zmontować grzejnik sekcyjny
- Dlaczego konieczne jest obliczenie liczby sekcji baterii grzewczej?
Kalkulator online
Wprowadź schemat podłączenia grzejnika do kalkulatora online
Dlaczego niebezpieczne jest przybliżone obliczanie liczby sekcji grzejnika?
Powyższa metoda jest dość przybliżona., Nie biorąc pod uwagę Na wynik obliczeń wpływa wiele czynników. Moc znamionowa pojedynczego elementu baterii aluminiowej lub bimetalicznej jest dość względna. W końcu jej wartość można uzyskać tylko w określonych warunkach, gdzie temperatura nagrzewania żebra bimetalicznego wynosi 100°C.0C, wysokość pomieszczeń do 3 metrów, w pomieszczeniu nie ma ścian zewnętrznych (zimnych), jest tylko jedno okno.
Wydawałoby się, że obliczenie mocy grzewczej grzejników bimetalicznych dla mieszkania o wysokości sufitu nieprzekraczającej 2,7 metra jest dość proste. Wystarczy pomnożyć standardową moc grzewczą (136 W) jednego elementu bimetalicznego przez liczbę metrów kwadratowych w każdym pomieszczeniu. Wynik należy podzielić przez moc grzewczą jednego elementu, podaną przez producenta. Ale tu właśnie tkwi niebezpieczeństwo przybliżonych obliczeń.
Opierając się wyłącznie na danych paszportowych i nie uwzględniając charakterystyki pomieszczenia, można błędnie obliczyć, ile sekcji grzejnikowych potrzeba na 1 m2Może to prowadzić do niedostatecznego ogrzewania pomieszczenia lub, przeciwnie, do wymuszenia usuwania nadmiaru ciepła poprzez wentylację wymuszoną. Aby uzyskać dokładne obliczenia, należy uwzględnić wszystkie niuanse warunków panujących w pomieszczeniu.
Dane wymagane do obliczeń
Z reguły w dołączonej dokumentacji podana jest maksymalna moc cieplna jednego segmentu bimetalicznego – średnio wynosi ona 180 W w optymalnych warunkach ogrzewania, chociaż należy uwzględnić straty ciepła wynikające z lokalnych warunków pomieszczenia.
W obliczeniach określających liczbę sekcji stosuje się współczynniki redukcyjne.
- Utrata ciepła przez dach wynosi 25 – 30%.
- Windows 10 – 15%.
- Piętro 10 – 15%.
- Ściany 10 – 15%.
- Sąsiedztwa 10 – 15%.
- Rura (jeśli występuje) 20 – 25%.
Współczynniki strat ciepła
Do projektowania systemów grzewczych opracowano i zatwierdzono zbiór przepisów opartych na normach SNiP GOST 30494-2011 i GOST 32415-2013. Norma SP 60.13330.2016 reguluje standardową moc cieplną 1 kW dla pomieszczenia o powierzchni 10 m kw. i wysokości sufitu do 3 metrów, z jedną ścianą zewnętrzną (zimną) i jednym oknem.
Aby dostosować dane początkowe do rzeczywistych warunków pracy akumulatora grzewczego SP, opracowano następujące współczynniki mające na celu korektę strat ciepła.
K1 - uwzględnia strukturę ramki:
- ramy okien podwójnych – 1,27;
- szyby zespolone w oknach z włókna szklanego – 1,0;
- potrójny – 0,85.
K 2 - uwzględnia grubość ścianek:
- ściana z 1 cegły – 1,27;
- murowanie z 2 cegieł - 1;
- wysoki stopień izolacji termicznej – 0,85.
K 3 to stosunek powierzchni okien do powierzchni podłogi:
- 1/2 – 1,2;
- 1/3 – 1,0;
- 1/10 – 0,8.
K 4 to średnia temperatura powietrza w pomieszczeniu zimą:
- 30 stopni – 1,5;
- 20 – 1,1;
- 10 – 0,7.
K 5 — liczba pionowych ogrodzeń zimnych:
- 1 – 1.1;
- 2 – 1,2;
- 3 – 1,3;
- 4 – 1.4.
K 6 - przestrzeń nad pomieszczeniem:
- Objętość zimnej przestrzeni pod dachem – 1,0;
- poddasze lub kondygnacja mieszkalna budynku mieszkalnego – 0,8.
K 7 - wysokość sufitu:
- 2500 mm – 1,0;
- 3000 mm – 1,05;
- 3500 mm – 1,1.
Po wprowadzeniu współczynników korekcyjnych do obliczeń, otrzymaną wartość dzieli się przez moc cieplną jednej sekcji. Liczbę sekcji zaokrągla się w górę do najbliższej liczby całkowitej. Na przykład, jeśli wynik wynosi 10,4, to przyjmuje się 11 sekcji.
Metodyka obliczeń
Służy do określenia rzeczywistej różnicy temperatur Δt (różnicy między średnią temperaturą czynnika chłodzącego w chłodnicy a średnią temperaturą powietrza w pomieszczeniu). Obliczenia opierają się na wzorze:
Δt = (todkładanie do akt + tlinie powrotne)/2 – t powietrze
Biorąc pod uwagę standard Δt = 700 C, a średnia temperatura powietrza w pomieszczeniu wynosi 220 C, otrzymaj:
(Todkładanie do akt + tlinie powrotne) = 2(70 + 22) = 1840 Z
Biorąc pod uwagę, że podstawowa norma dla różnicy temperatur pomiędzy zasilaniem i powrotem wynosi 200 C, określ ich znaczenie:
Todkładanie do akt = (184 + 20)/2 = 1020 Z
Tlinie powrotne = (184 - 20)/2= 820 Z
W rzeczywistości jest to po prostu niemożliwe. Faktem jest, że kocioł może wyprodukować maksymalnie 80°C wody.0 C, a maksymalna temperatura jaka osiągnie akumulator grzewczy wyniesie 770 C. Δt będzie wynosić około 400 C. W związku z tym rzeczywista moc cieplna pierwszej sekcji wyniesie 100 W, a nie 180 W. Aby uprościć obliczenia mocy cieplnej, zastosowano tabelę współczynników redukcyjnych.
| Δt | DO |
| 40 | 0,48 |
| 45 | 0,56 |
| 50 | 0,65 |
| 55 | 0,73 |
| 60 | 0,82 |
| 65 | 0,91 |
| 70 | 1 |
Wartość mocy znamionowej mnoży się przez odpowiedni współczynnik. Oznacza to, że do ogrzania jednego metra kwadratowego powierzchni pomieszczenia potrzebna jest moc cieplna 180 x 0,48 = 86,4 W. Zaokrąglając, oznacza to, że do ogrzania 10 m²2 Potrzebna będzie moc cieplna około 1 kW. Zatem dzieląc 1 kW przez 86,4 W, otrzymujemy 1000/86,4 = 9 sekcji.
W przypadku sufitów o wysokości powyżej 2,5 m, obliczenia opierają się na kubaturze pomieszczenia. W tym celu w obliczeniach uwzględnia się współczynnik K7 (patrz sekcja dotycząca współczynników strat ciepła powyżej).
Parametry wpływające na wynik obliczeń
Jak wspomniano wcześniej, nominalna moc cieplna pojedynczego elementu grzewczego, podana przez producenta w dołączonej karcie katalogowej produktu, jest obliczana dla optymalnych warunków w pomieszczeniu. Określa ona standardową liczbę segmentów grzejnika wymaganą do pełnego ogrzania jednego metra kwadratowego powierzchni.
Każde pomieszczenie, zarówno w mieszkaniu, jak i domu prywatnym, ma swoje własne, unikalne wymagania dotyczące ogrzewania. Parametry te mogą znacznie odbiegać od wartości standardowych.
Tylko inżynierowie systemów grzewczych potrafią skutecznie i dokładnie obliczyć liczbę elementów grzejnych w grzejnikach bimetalicznych. Dokonując obliczeń, biorą oni pod uwagę wiele parametrów, które wpływają na końcowy wynik.
Aby nie męczyć czytelnika szczegółowymi zawiłościami profesjonalnego podejścia do tej kwestii, skupimy się na podstawowych danych niezbędnych do dokładnego obliczenia segmentów bimetalicznych baterii grzewczych:
- materiał, z którego zbudowane są ściany;
- grubość konstrukcji otaczających;
- średnia temperatura otoczenia w zimie;
- rodzaj ramy okiennej (podwójne ramy drewniane, szyby podwójne lub potrójne);
- obecność ogrzewanego lub zimnego pomieszczenia nad pokojem;
- liczba ogrodzeń termicznych;
- powierzchnia pokoju;
- wysokość sufitu.
Dla każdego parametru wybierany jest współczynnik korekcyjny. Siedem najczęściej stosowanych współczynników wymieniono powyżej.
Obliczenie liczby profili bimetalicznych na 18 m2
Aby lepiej zobrazować, jak przebiega cały proces doboru ilości sekcji w grzejniku, możemy rozważyć obliczenia np. dla pomieszczenia o powierzchni 18 m2Na początek wybieramy najczęściej spotykane w praktyce warunki ogrzewania pomieszczeń:
- model grzejnika bimetalicznego;
- typ połączenia;
- lokalizacja pokoju;
- wyznaczanie ciśnienia cieplnego;
- warunki pokojowe;
- obliczanie przenikania ciepła przekroju bimetalicznego;
- obliczenie całkowitej liczby odcinków dla 18 m2.
Model grzejnika bimetalicznego
Załóżmy, że hipotetyczny nabywca wybrał grzejnik bimetaliczny sekcyjny ATLANT Eco 500/96. Liczba 500 oznacza odległość między środkami sekcji górnego i dolnego kolektora. Grzejniki bimetaliczne są również dostępne z odległością między środkami 350 mm.
W charakterystyce tego modelu producent podał moc jednej sekcji na poziomie 160 W przy ciśnieniu cieplnym Δt = 700C. Jeden segment przeznaczony jest do ogrzewania 1,8 m2Dane paszportowe należy dostosować do rzeczywistych warunków ogrzewania w pomieszczeniu.
Typ połączenia
Grzejniki mogą mieć jednostronne lub dwustronne podłączenie rur.
W tym przypadku wybrano grzejnik z dwustronnym podłączeniem rur, przy czym wlot płynu chłodzącego umieszczono na górze, a przepływ powrotny utworzono przez dolny otwór.
Układ pomieszczeń
Pokój może znajdować się w domu lub mieszkaniu prywatnym. Ważne jest również, aby wziąć pod uwagę to, co znajduje się nad nim: czy jest to ogrzewana, czy chłodzona przestrzeń w domu lub mieszkaniu.
W tym przypadku wybierają pokój w mieszkaniu z częścią mieszkalną na piętrze.
Oznaczanie ciśnienia cieplnego
W poprzednim rozdziale „Metodologia obliczeń” podano przykład obliczania rzeczywistego ciśnienia termicznego. W tym przypadku ciśnienie termiczne wynosiłoby 700 Z.
Zgodnie z tabelą odpowiedni współczynnik wynosi 1,0.
Warunki w pokoju
W poprzednim rozdziale „Współczynniki strat ciepła” wymieniono warunki panujące w pomieszczeniu, które mogą znacząco wpływać na obliczoną moc grzejnika bimetalicznego. W tym przykładzie wykorzystano dane uśrednione i odpowiadające im wartości współczynników:
- wysokość sufitu przyjmuje się jako 3 m. (1,05);
- przestrzeń nad pomieszczeniem jest kondygnacją mieszkalną (0,8);
- liczba ścian zewnętrznych (zimnych) – 1 (1,1);
- średnia temperatura w pomieszczeniu zimą wynosi 20 stopni0 C (1,1);
- stosunek powierzchni okien do powierzchni podłogi wynosi 1:3 (1,0);
- ocieplenie ścian – murowane z 2 cegieł (1,0);
- konstrukcja ramy okiennej – szyba zespolona (1).
Obliczanie mocy cieplnej 1 elementu bimetalicznego
Podana przez producenta moc znamionowa pojedynczego elementu grzejnego grzejnika ATLANT Eco 500/96 wynosi 160 W. Współczynnik strat ciepła wynosi 1,0, co nie zmienia pierwotnej wartości 160 W. Po zastosowaniu wszystkich współczynników strat ciepła oblicza się ostateczną moc cieplną pierwszej sekcji.
160 szer. 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 W.
Obliczenie całkowitej liczby odcinków dla 18 m2
Obliczenia potwierdziły, że jeden element bimetaliczny będzie ogrzewał 1,8 m2 powierzchnia pomieszczenia, utrzymująca średnią temperaturę powietrza zimą w granicach 200 Z.
Dlatego do ogrzania pomieszczenia o powierzchni 18 m2 Będziesz potrzebować akumulatora ATLANT Eco 500/96, składającego się z dziesięciu sekcji.
Jak samodzielnie zmontować grzejnik sekcyjny
Może się zdarzyć, że nie znajdziesz w sprzedaży baterii segmentowej z wymaganą liczbą sekcji. W takim przypadku możesz kupić pojedyncze sekcje i złożyć je samodzielnie.
Ich zaletą jest to, że właściciel domu może w każdej chwili zwiększyć lub zmniejszyć moc cieplną grzejnika, dodając lub usuwając sekcje. Wraz z segmentami kupuje się złączki (nyple z gwintem zewnętrznym), uszczelki pierścieniowe i rury przyłączeniowe.
Montaż odbywa się za pomocą specjalnego klucza. Ponieważ konstrukcja segmentowa ma wiele połączeń, nieprawidłowy montaż grzejnika może spowodować nieszczelności na połączeniach segmentów. Dlatego skręcanie segmentów w jedną całość wymaga zachowania szczególnej ostrożności.
Dlaczego konieczne jest obliczenie liczby sekcji baterii grzewczej?
Dokładne obliczenie przekrojów bimetalicznych jest niemożliwe bez odpowiednio sformatowanej bazy danych. Konieczne jest określenie objętości. utrata ciepła w pomieszczeniu, dokonać właściwego wyboru producenta grzejnika, sprawdzić temperaturę płynu chłodzącego na wlocie i wylocie grzejnika, a także określić komfortową temperaturę w pomieszczeniu.
Na podstawie tych danych można z pewnością obliczyć liczbę elementów grzejnika bimetalicznego potrzebną do ogrzania 1 m² powierzchni pomieszczenia. Prawidłowe obliczenie liczby elementów w jednym grzejniku pozwoli znacząco obniżyć koszty ogrzewania.
Segmentowa konstrukcja urządzeń grzewczych pozwala na dobór odpowiedniej ilości sekcji w istniejącej instalacji grzewczej budynku mieszkalnego poprzez ich demontaż lub odwrotnie, poprzez montaż dodatkowych segmentów.
