Việc xác định chính xác số lượng các phần của bộ tản nhiệt lưỡng kim có khả năng làm nóng hiệu quả một mét vuông phòng sẽ ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế tổng thể của hệ thống sưởi ấm cho một căn hộ hoặc nhà riêng. Bộ tản nhiệt lưỡng kim bao gồm nhiều bộ phận, mỗi bộ phận gồm một ống thép được bao bọc trong một lớp vỏ nhôm.
Công suất tỏa nhiệt trung bình của một đoạn kim loại kép xấp xỉ 160–180 W (theo bảng dữ liệu). Giá trị này được sử dụng làm thông số ban đầu cho việc tính toán sơ bộ số lượng đoạn của bộ tản nhiệt kim loại kép. Để sưởi ấm một căn phòng 10 mét vuông, cần một bộ tản nhiệt có công suất 1360 W.
Số lượng đoạn của bộ tản nhiệt lưỡng kim được tính bằng cách lấy hai giá trị trên chia cho nhau: 1360/180 = 7,55 đoạn. Kết quả được làm tròn lên, có nghĩa là sẽ cần 8 đoạn để sưởi ấm căn phòng này.
Hiện nay, các nhà sản xuất và phân phối thiết bị làm nóng nước, nhằm đáp ứng nhu cầu của khách hàng, đã công bố các công cụ tính toán trực tuyến. Dịch vụ này cho phép người tiêu dùng, mà không cần phải thực hiện các phép tính phức tạp, chỉ với vài cú nhấp chuột có thể tính toán số lượng đoạn ống cần thiết, không chỉ cho bộ tản nhiệt lưỡng kim, mà còn cả số lượng đoạn ống cần thiết để lắp ráp bộ tản nhiệt gang hoặc nhôm, cũng như kích thước của máy nước nóng dạng tấm bằng thép. Một công cụ tính toán trực tuyến tiện lợi để tính toán số lượng đoạn ống sẽ được giới thiệu trong chương tiếp theo.
- Máy tính trực tuyến
- Tại sao việc ước lượng sơ bộ số lượng các bộ tản nhiệt lại nguy hiểm?
- Dữ liệu cần thiết cho việc tính toán
- Hệ số tổn thất nhiệt
- Phương pháp tính toán
- Các tham số ảnh hưởng đến kết quả tính toán
- Tính toán số lượng tiết diện lưỡng kim trên mỗi 18 m2
- Mô hình bộ tản nhiệt lưỡng kim
- Loại kết nối
- Bố cục phòng
- Xác định áp suất nhiệt
- Điều kiện phòng
- Tính toán công suất nhiệt của 1 phần tử lưỡng kim
- Tính toán tổng số đoạn cho diện tích 18 m2.
- Hướng dẫn tự lắp ráp bộ tản nhiệt dạng mô-đun
- Tại sao cần phải tính toán số lượng các ngăn của bộ pin gia nhiệt?
Máy tính trực tuyến
Nhập sơ đồ đấu nối bộ tản nhiệt vào máy tính trực tuyến.
Tại sao việc ước lượng sơ bộ số lượng các bộ tản nhiệt lại nguy hiểm?
Phương pháp trên chỉ mang tính chất gần đúng., Không có tính đến Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến kết quả tính toán. Công suất định mức của một phần tử riêng lẻ trong pin nhôm hoặc pin lưỡng kim là khá tương đối. Xét cho cùng, giá trị của nó chỉ có thể đạt được trong những điều kiện cụ thể, khi nhiệt độ làm nóng của vây lưỡng kim bằng 100°C.0C, trần nhà cao tối đa 3 mét, không có tường lạnh (tường ngoài) trong phòng và chỉ có một cửa sổ.
Có vẻ như việc tính toán công suất sưởi của bộ tản nhiệt lưỡng kim cho một căn hộ có trần nhà không cao hơn 2,7 mét khá đơn giản. Chỉ cần nhân công suất sưởi tiêu chuẩn (136 W) của một đoạn lưỡng kim với diện tích mét vuông của mỗi phòng. Kết quả được chia cho công suất sưởi của một đoạn, theo như nhà sản xuất công bố. Nhưng đây chính là điểm nguy hiểm của những tính toán gần đúng.
Chỉ dựa vào dữ liệu trên hộ chiếu mà không tính đến đặc điểm của căn phòng, bạn có thể tính toán sai số lượng tấm tản nhiệt cần thiết cho mỗi 1 m².2Điều này có thể dẫn đến việc phòng không được sưởi ấm đầy đủ hoặc ngược lại, buộc phải loại bỏ lượng nhiệt dư thừa thông qua hệ thống thông gió cưỡng bức. Để tính toán chính xác, cần phải xem xét tất cả các yếu tố đặc thù của điều kiện phòng.
Dữ liệu cần thiết cho việc tính toán
Theo quy định, tài liệu kèm theo sẽ chỉ rõ công suất tỏa nhiệt tối đa của một đoạn lưỡng kim – trung bình là 180 W trong điều kiện sưởi ấm tối ưu, mặc dù cần phải tính đến tổn thất nhiệt do đặc điểm môi trường xung quanh.
Trong phép tính xác định số lượng đoạn, các hệ số giảm được sử dụng.
- Lượng nhiệt thất thoát qua mái nhà là 25 – 30%.
- Windows 10 – 15%.
- Tầng 10 – 15%.
- Tường 10 – 15%.
- Các khu vực liền kề có tỷ lệ 10 – 15%.
- Ống (nếu có) 20 – 25%.
Hệ số tổn thất nhiệt
Để thiết kế hệ thống sưởi, một bộ quy tắc đã được xây dựng và phê duyệt dựa trên các tiêu chuẩn SNiP GOST 30494-2011 và GOST 32415-2013. Tiêu chuẩn SP 60.13330.2016 quy định công suất nhiệt tiêu chuẩn là 1 kW cho phòng có diện tích 10 m² với chiều cao trần tối đa 3 mét, một bức tường ngoài (lạnh) và một cửa sổ.
Để đưa dữ liệu ban đầu phù hợp với điều kiện hoạt động thực tế của bộ pin nhiệt SP, các hệ số sau đây đã được phát triển để hiệu chỉnh tổn thất nhiệt.
K1 - có tính đến cấu trúc khung:
- Khung cửa sổ đôi – 1,27;
- Lớp kính đôi cho cửa sổ sợi thủy tinh – 1.0;
- gấp ba – 0,85.
K 2 - có tính đến độ dày của các bức tường:
- Tường dày 1 viên gạch – 1,27;
- Xây tường gạch bằng 2 viên gạch - 1;
- Độ cách nhiệt cao – 0,85.
K3 là tỷ lệ giữa diện tích cửa sổ và diện tích sàn:
- 1/2 – 1,2;
- 1/3 – 1,0;
- 1/10 – 0,8.
K4 là nhiệt độ không khí trung bình trong nhà vào mùa đông:
- 30 độ – 1,5;
- 20 – 1.1;
- 10 – 0,7.
K 5 — số lượng hàng rào thẳng đứng lạnh:
- 1 – 1.1;
- 2 – 1,2;
- 3 – 1,3;
- 4 – 1.4.
K 6 - không gian phía trên phòng:
- Thể tích không khí lạnh dưới mái nhà – 1.0;
- gác mái hoặc tầng nhà ở của một tòa nhà chung cư – 0,8.
K 7 - chiều cao trần nhà:
- 2500 mm – 1.0;
- 3000 mm – 1,05;
- 3500 mm – 1.1.
Sau khi nhập các hệ số hiệu chỉnh vào phép tính, kết quả thu được sẽ được chia cho công suất nhiệt của một phần. Số lượng phần được làm tròn lên số nguyên gần nhất. Ví dụ, nếu kết quả là 10,4, thì sẽ sử dụng 11 phần.
Phương pháp tính toán
Nó được sử dụng để xác định sự chênh lệch nhiệt độ thực tế Δt (sự khác biệt giữa nhiệt độ trung bình của chất làm mát trong bộ tản nhiệt và không khí trong phòng). Phép tính dựa trên công thức:
Δt = (tnộp hồ sơ + tđường trả về)/2 – t không khí
Xét giá trị tiêu chuẩn Δt = 700 Nhiệt độ phòng là 22 độ C và nhiệt độ không khí trung bình trong phòng là 22 độ C.0 C, nhận được:
(tnộp hồ sơ + tđường trả về) = 2(70 + 22) = 1840 VỚI
Xét đến tiêu chuẩn cơ bản về chênh lệch nhiệt độ giữa đường cấp và đường hồi là 20°C.0 C, xác định ý nghĩa của chúng:
tnộp hồ sơ = (184 + 20)/2 = 1020 VỚI
tđường trả về = (184 - 20)/2 = 820 VỚI
Trên thực tế, điều này là không thể. Sự thật là nồi hơi chỉ có thể tạo ra nước ở nhiệt độ tối đa 80°C.0 C, và nhiệt độ tối đa mà bộ phận gia nhiệt đạt được sẽ là 77.0 C. Δt sẽ xấp xỉ 400 C. Do đó, công suất nhiệt thực tế của phần đầu tiên sẽ là 100 W, chứ không phải 180 W. Để đơn giản hóa việc tính toán công suất nhiệt, người ta sử dụng bảng hệ số giảm.
| Δt | ĐẾN |
| 40 | 0,48 |
| 45 | 0,56 |
| 50 | 0,65 |
| 55 | 0,73 |
| 60 | 0,82 |
| 65 | 0,91 |
| 70 | 1 |
Giá trị công suất định mức được nhân với hệ số tương ứng. Điều này có nghĩa là để sưởi ấm một mét vuông diện tích phòng, cần công suất nhiệt là 180 x 0,48 = 86,4 W. Làm tròn lên, điều này có nghĩa là để sưởi ấm 10 m²2 Cần khoảng 1 kW nhiệt lượng. Vì vậy, chia 1 kW cho 86,4 W ta được 1000/86,4 = 9 phần.
Khi chiều cao trần nhà lớn hơn 2,5 m, phép tính được dựa trên thể tích của phòng. Vì mục đích này, hệ số K7 được đưa vào phép tính (xem phần hệ số tổn thất nhiệt ở trên).
Các tham số ảnh hưởng đến kết quả tính toán
Như đã đề cập trước đó, công suất tỏa nhiệt định mức của một bộ phận đơn lẻ, được nhà sản xuất ghi trong bảng dữ liệu sản phẩm kèm theo, được tính toán cho điều kiện phòng tối ưu. Điều này xác định số lượng đoạn tản nhiệt tiêu chuẩn cần thiết để làm nóng hoàn toàn một mét vuông không gian.
Mỗi phòng, dù trong căn hộ hay nhà riêng, đều có những yêu cầu sưởi ấm riêng biệt. Các thông số này có thể khác biệt đáng kể so với các giá trị tiêu chuẩn.
Chỉ có các kỹ sư về hệ thống sưởi mới có thể tính toán một cách hiệu quả và chính xác số lượng phần tử gia nhiệt trong bộ tản nhiệt lưỡng kim. Khi thực hiện các tính toán, họ xem xét rất nhiều thông số ảnh hưởng đến kết quả cuối cùng.
Để tránh làm người đọc mệt mỏi với những chi tiết phức tạp của cách tiếp cận chuyên nghiệp đối với vấn đề này, chúng ta sẽ tập trung vào các dữ liệu cơ bản cần thiết để tính toán chính xác các phân đoạn của bộ pin nhiệt lưỡng kim:
- Vật liệu dùng để xây tường;
- độ dày của các cấu trúc bao quanh;
- nhiệt độ môi trường trung bình vào mùa đông;
- Loại khung cửa sổ (khung gỗ đôi, kính hai lớp hoặc ba lớp);
- Sự hiện diện của một phòng có hệ thống sưởi hoặc làm mát nằm phía trên phòng;
- số lượng hàng rào lạnh;
- diện tích phòng;
- chiều cao trần nhà.
Một hệ số hiệu chỉnh được chọn cho mỗi tham số. Bảy hệ số được sử dụng phổ biến nhất được liệt kê ở trên.
Tính toán số lượng đoạn kim loại kép trên mỗi 18 m2
Để làm rõ hơn toàn bộ quy trình lựa chọn số lượng đoạn trong bộ tản nhiệt, chúng ta có thể xem xét phép tính, ví dụ, cho một căn phòng có diện tích 18 m².2Ban đầu, các điều kiện sưởi ấm phòng phổ biến nhất thường gặp trong thực tế sẽ được lựa chọn:
- mô hình bộ tản nhiệt lưỡng kim;
- loại kết nối;
- Vị trí phòng;
- xác định áp suất nhiệt;
- Điều kiện phòng;
- Tính toán sự truyền nhiệt của một tiết diện lưỡng kim loại;
- Tính toán tổng số đoạn cho chiều dài 18 m2.
Mô hình bộ tản nhiệt lưỡng kim
Giả sử một khách hàng giả định đã chọn bộ tản nhiệt lưỡng kim ATLANT Eco 500/96. Con số 500 biểu thị khoảng cách tâm giữa các phần của ống dẫn trên và dưới. Bộ tản nhiệt lưỡng kim cũng có sẵn với khoảng cách tâm 350 mm.
Trong thông số kỹ thuật của mẫu này, nhà sản xuất ghi rõ công suất của một phần là 160 W với áp suất nhiệt Δt = 700C. Một đoạn được thiết kế để làm nóng 1,8 m2Các thông số hộ chiếu này cần được điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện sưởi ấm thực tế của căn phòng.
Loại kết nối
Bộ tản nhiệt có thể có kết nối ống một phía hoặc hai phía.
Trong trường hợp này, bộ tản nhiệt được chọn có kết nối ống hai phía, với đầu vào chất làm mát nằm ở phía trên và dòng chảy hồi lưu thoát ra qua lỗ mở phía dưới.
Bố cục phòng
Căn phòng đó có thể là một phòng trong nhà riêng hoặc căn hộ. Điều quan trọng nữa là phải xem xét không gian phía trên phòng đó: một không gian được sưởi ấm hoặc làm mát trong nhà hoặc căn hộ.
Trong trường hợp này, họ chọn một phòng trong căn hộ có tầng trên là khu dân cư.
Xác định áp suất nhiệt
Chương trước, "Phương pháp tính toán," đã cung cấp một ví dụ về cách tính áp suất nhiệt thực tế. Trong trường hợp này, áp suất nhiệt sẽ là 70.0 VỚI.
Theo bảng, hệ số tương ứng là 1,0.
Điều kiện phòng
Chương trước, "Hệ số tổn thất nhiệt," đã liệt kê các điều kiện phòng có thể ảnh hưởng đáng kể đến công suất tính toán của bộ tản nhiệt lưỡng kim. Ví dụ này sử dụng dữ liệu trung bình và các giá trị hệ số tương ứng:
- chiều cao trần nhà được lấy là 3 m. (1,05);
- không gian phía trên phòng là tầng dân cư (0,8);
- số lượng tường lạnh (tường ngoài) – 1 (1,1);
- Nhiệt độ phòng trung bình vào mùa đông là 20 độ.0 C (1,1);
- tỷ lệ diện tích cửa sổ và diện tích sàn là 1:3 (1,0);
- Cách nhiệt cho tường – tường xây bằng 2 viên gạch (1.0);
- cấu trúc khung cửa sổ – kính hai lớp (1).
Tính toán công suất nhiệt của 1 phần tử lưỡng kim
Công suất định mức do nhà sản xuất công bố của một phần tử gia nhiệt đơn lẻ trong bộ tản nhiệt ATLANT Eco 500/96 là 160 W. Hệ số nhiệt dung riêng là 1.0, không làm thay đổi giá trị ban đầu là 160 W. Áp dụng tất cả các hệ số tổn thất nhiệt, công suất tỏa nhiệt cuối cùng của phần đầu tiên được tính toán.
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 Tây
Tính toán tổng số đoạn cho chiều dài 18 m2
Các tính toán đã xác nhận rằng một phần kim loại lưỡng tính sẽ làm nóng 1,8 m2 diện tích phòng, duy trì nhiệt độ không khí trung bình vào mùa đông trong vòng 20 độ.0 VỚI.
Do đó, để sưởi ấm một căn phòng có diện tích 18 m²2 Bạn sẽ cần một bộ pin ATLANT Eco 500/96, gồm mười phần.
Hướng dẫn tự lắp ráp bộ tản nhiệt dạng mô-đun
Có thể bạn sẽ không tìm thấy pin phân đoạn với số lượng phân đoạn cần thiết được bán sẵn. Trong trường hợp đó, bạn có thể mua từng phân đoạn riêng lẻ và tự lắp ráp chúng.
Ưu điểm của chúng là chủ nhà luôn có thể tăng hoặc giảm công suất tỏa nhiệt của bộ tản nhiệt bằng cách thêm hoặc bớt các đoạn. Các phụ kiện (đầu nối có ren ngoài), vòng đệm và ống nối được mua cùng với các đoạn ống.
Việc lắp ráp được thực hiện bằng một loại cờ lê chuyên dụng. Do thiết kế dạng ghép nối có nhiều khớp, việc lắp ráp không đúng cách có thể gây rò rỉ tại các khớp nối. Vì vậy, việc vặn các đoạn lại với nhau thành một khối thống nhất đòi hỏi sự cẩn thận tối đa.
Tại sao cần phải tính toán số lượng các ngăn của bộ pin gia nhiệt?
Việc tính toán chính xác các tiết diện kim loại kép là không thể nếu không có cơ sở dữ liệu ban đầu được hình thành đúng cách. Cần phải xác định thể tích. sự mất nhiệt của căn phòngHãy lựa chọn nhà sản xuất bộ tản nhiệt phù hợp, tìm hiểu nhiệt độ chất làm mát ở đầu vào và đầu ra của bộ tản nhiệt, đồng thời xác định nhiệt độ thoải mái trong phòng.
Dựa trên những số liệu này, bạn có thể tự tin tính toán số lượng đoạn của bộ tản nhiệt lưỡng kim cần thiết để sưởi ấm 1 m² diện tích phòng. Tính toán chính xác số lượng đoạn trong một bộ tản nhiệt sẽ giúp giảm đáng kể chi phí sưởi ấm.
Thiết kế dạng mô-đun của các thiết bị sưởi cho phép lựa chọn số lượng mô-đun cần thiết trong hệ thống sưởi ấm dân dụng hiện có bằng cách tháo dỡ hoặc lắp đặt thêm các mô-đun bổ sung.
