Расчет количества секций биметаллического радиатора

Выбирая радиатор отопления очень важно сразу правильно рассчитать необходимое количество секций. Это создаст в помещении полный комфорт и не нужно будет вносить изменения в систему обогрева.

Выбор приборов отопления достаточно большой, и каждый найдет среди устройств те, которые соответствуют параметрам помещения.

Почему именно биметаллические батареи

Многие потребители ищут формулу, как рассчитать количество секций биметаллического радиатора. Спрос на модели из биметалла достаточно высокий, на это есть немало причин:

• Универсальность. Модели из биметалла подходят для частных домов, квартир в многоэтажных домах, коммерческих объектов. Они выдерживают любую нагрузку и отличаются надежностью.
• Устойчивость к коррозии.
• Превосходная работа на любом теплоносителе.
• Стильный минималистичный дизайн. Такие батареи гармонируют с любыми интерьерами.
• Большой выбор конструкций. Есть возможность купить цельную батарею или приобрести определенное количество секций.
• Хорошая теплоотдача.

Все преимущества таких радиаторов перечислить сразу сложно – это займет немало времени. Основные достоинства биметаллических батарей: надежность, высокое качество, универсальность.

Базовый расчет

Покупая секции поштучно, можно собрать конструкцию нужной мощности. Такая батарея будет полностью отвечать потребностям объекта. Существует базовая формула для расчета нужного количества секций, она применяется в 90% случаев. Именно по ней часто подбирают радиаторы для квартир, частных домов, офисов.

Формула выглядит так:

W = 100 * S / P

В этом расчете S является площадью помещения, а P – мощностью отдельно взятой секции. Число 100 остается неизменным, это количество Вт на 1 м² площади территории. W – это число секций. Мощность отдельной секции зависит от особенностей конфигурации и составляет 100-200 Вт. Эту информацию надо уточнять в документации к радиатору.

При расчете вычисления производятся последовательно: сначала умножение площади помещения на 100, потом – деление на мощность одной секции. Полученный результат округляется, обычно округление производится в большую сторону, чтобы в помещении было комфортно даже при резком падении температуры.

Эта формула имеет несколько нюансов, поэтому ее нельзя применять везде. Например, подразумевается, что в средней квартире высота потолка не превышает 3 м. Формула работает, если высота потолков в жилище – от 2,2 до 3,0 м. На объектах, которые отличаются по параметрам, требуется другой расчет. Также указанная формула грешит неточностями – она довольно приблизительная. Чтобы вычислить точно необходимое количество тепла, нужно принять во внимание еще множество параметров.

Устанавливая секции в квартире, частном доме, офисе, рекомендуется использовать несколько батарей. Например, если для отопления требуется 18 секций, то лучше поставить 2 радиатора по 9 секций или три по 6. 

Формула для расчета по объему

Как рассчитать количество секций биметаллического радиатора, если высота потолков довольно большая? Для таких случаев придумана специальная формула. Если на объекте потолки выше 2,6 м, можно использовать следующий вид расчетов:

S * H * 41 / P

Батарея подбирается с учетом произведения площади помещения на высоту (S*H). Далее полученное число делится на число 41, если речь идет о панельном доме. Для дома из кирпича можно использовать число 38 – именно сколько Вт нужно на обогрев 1 м3 в доме из более теплого материала. Число P – это мощность секции радиатора.

Если в помещении установлены герметичные пластиковые стеклопакеты, то можно вместо 41 и 38 Вт использовать 34 Вт. Однако этот параметр весьма условный, лучше проконсультироваться со специалистом.

Когда нужна повышенная точность

Для экономии тепла и максимального комфорта требуется повышенная точность при расчетах. Здесь можно применять формулу:

100 * S * ((K1 + K2 + K3 + K4 + K5 + K6 + K7)/7) / P

Число 100 отражает необходимое количество Вт на 1 м² помещения. Здесь не идет речь о промышленных площадках, которые требуют расчета тепла на 1 м³, но высота потолков отражена в коэффициенте. S – это площадь объекта, для которого производится расчет. Далее учитывается множество различных коэффициентов:

• поправка на остекление;
• поправка на теплоизоляцию стен на объекте;
• соотношение точность площади стеклопакетов к площади пола в квартире, офисе;
• учет самой холодной температуры;
• количество наружных стен;
• учет типа помещения;
• высота потолка.

Число 7, вынесенное за скобки, обозначает количество коэффициентов, которые были перечислены выше. Вместо P надо вставить значение мощности одной секции. С учетом коэффициентов обычно получается больше секций, чем без дополнительных данных. Зная значение поправок, можно выбрать оптимальный радиатор отопления.

Остекление и теплоизоляция

При проведении точных расчетов по формуле учитываю поправку на остекление теплоизоляцию стен. Если на объекте установлено обычно двойное стекло, то значение поправки будет 1,27. При герметичном двойном стеклопакете параметр К1 равен 1,0. Если установлен тройной герметичный стеклопакет, то К1 равен 0,85. При увеличении количества стекол в стеклопакете параметр снижают на 0,25 пунктов.

Теплоизоляция стен тоже имеет значение, она отражена в коэффициенте К2. При стандартной теплоизоляции помещение плохо защищено от холода, в этом случае параметр составляет 1,27. Улучшенная теплоизоляция в квартире или доме позволяет использовать коэффициент 1,0. Если использована отличная изоляция, то К2 составит 0,85.

Еще один важный пункт – К3. В нем отражено соотношение площади окон к площади пола. Известно, что стекло лучше пропускает холод, чем стена. В квартирах и офисах с большими окнами требуется более мощный обогрев. Когда площадь окон составляет около 40% от площади пола, можно использовать коэффициент 1,1. Далее при снижении площади на каждые 10% параметр уменьшается на 0,1%.

Температура, тип помещения, высота потолков

При выборе радиатора для дома или офиса было бы ошибкой не учитывать климатическую зону, а точнее – наиболее низкую температуру в самый холодный месяц. Если температура опускается до -35, надо использовать коэффициент 1,5. При повышении температуры на 5 градусов параметр К4 можно уменьшать на 0,2. Если температура падает, то коэффициент, наоборот, увеличивается на 0,2.

Также принимается в расчет тип помещения, в котором используется батарея. Если это отапливаемое жилое помещение, то используется параметр 0,8. Коэффициент К6 для неотапливаемых чердаков – 1,0.

К5 обозначает количество наружных стен. Чем больше стен, тем больше «мостиков холода». Если это только одна наружная стенка, то применяется коэффициент 1,1, если четыре – то уже 1,4. Важно обязательно учитывать этот нюанс, чтобы в помещении не было холодно.

Имеет значение и высота потолков в квартире, офисе. Для объектов с высотой потолков 2,5 м используется параметр 1,0. При увеличении высоты на 5 метров коэффициент растет на 0,05. Этого достаточно, чтобы можно было обогреть территорию. Высота потолков прописывается в параметре К7. При расчетах надо обязательно учесть мощность секции радиатора – она может быть разной.

Также можно просто доверить расчет специалистам – они точно не ошибутся и подберут оптимальный по мощности радиатор.

Расчет количества секций биметаллических радиаторов по площади и на 1 м2 помещения, калькулятор

Когда предстоит приятное событие в виде замены старых чугунных батарей на стильные и более мощные аналоги, люди сталкиваются с такой проблемой, как несоответствие современных обогревателей с имеющейся централизованной системой отопления.

Как показывает опыт инженеров теплосети, лучшим вариантом в таком случае являются биметаллические радиаторы отопления.

Расчет количества секций – это первое, что нужно сделать, так как они намного мощнее, чем изделия из чугуна.

Преимущество биметалла

Сделав выбор в пользу батарей, состоящих из двух металлов, владельцы квартир получают целый комплект положительных доказательств, почему они поступают правильно:

• Долгий срок эксплуатации, который большинство производителей оценивают в 20 лет, это хороший повод для установки биметаллических радиаторов.
• Мощность этих изделий превосходит чугунные, стальные и алюминиевые аналоги, что позволяет использовать их в системах с нестабильным давлением.
• Теплоотдача подобного устройства почти такая же, как и у чисто алюминиевых батарей отопления.
• Так как с теплоносителем имеет дело лишь стальной сердечник, тогда как алюминий с ним не соприкасается, то им не страшна коррозия, откуда и берется столь долгая гарантия.

Такой недостаток биметаллических устройств, как высокая стоимость, теряется рядом с перечисленными позитивными техническими характеристиками, которые предоставляют людям ощущение комфорта и безопасности.

Если подобные конструкции предполагается монтировать вместо чугунных, то следует сделать правильный расчет количества секций биметаллических радиаторов с учетом того, что они намного превосходят их по мощности и теплоотдаче.

Коэффициент потери тепла

Нельзя рассчитывать, какой мощности должна быть батарея в комнате, если не учтены все возможные теплопотери в ней. Основные утечки тепла:

• Окна – это самое слабое «звено» в помещении, если в нем нет балкона. В доме с обычным остеклением расчет биметаллических радиаторов следует проводить с добавлением коэффициента поправки, равного 1,27. Если в помещении установлен двойной стеклопакет, то умножать придется на 1, а при тройном – на 0.85.
• Размер окна так же влияет на потери тепла. Так, если оно составляет 10% о площади пола, то коэффициент равен 0.8. В том случае, если окно панорамное и составляет 50%, то на 1.2.
• Если теплоизоляция стен низкого уровня, то коэффициент поправки составит 1.27.
• Внешние стены так же имеют значение при учете теплопотерь. Если такая всего одна, то следует умножать рассчитанную мощность на 1.1, если их две или три, то на 1.2 или 1.3.

Каждое увеличение окна на 10% прибавляет к коэффициенту 0.1. Если не внести подобные поправки в расчеты, то может оказаться так, что при котле, работающем на полной мощности, в квартире будет прохладно.

Немалое значение имеет то, как изготовлен радиатор. Например, секционные модели удобны тем, что в случае, если расчет биметаллических радиаторов отопления был выполнен неправильно, лишние секции можно демонтировать или, наоборот, нарастить. Цельные модели могут выдерживать давление до 100 атмосфер, чему нет аналогов среди батарей из других видов металлов, но если установленное устройство «не тянет» по своей тепловой мощности, то менять придется всю панель.

Расчет количества элементов по площади

Чтобы узнать, сколько секций биметаллического радиатора нужно, следует провести вычисления по площади комнаты.

Для этого можно заглянуть в СНиП и узнать критерии минимального уровня мощности батареи на 1 м2 помещения. Как правило, он равен 100 Вт. Вычислив площадь комнаты, для чего нужно умножить ее длину на ширину, полученный результат умножается на мощность, а затем делится на показатель мощности одной секции батареи, который можно узнать по техпаспорту от производителя.

Например, для комнаты площадью 16 м2 и мощностью одной секции батареи, равной 160 Вт, используя формулу, получится следующий результат:

(Ах100): В = количество секций

(16х100 Вт): 160 Вт = 10 секций.

Таким образом, для комнаты площадью 16 м2 потребуется установка десяти секций, что полностью охватит всю площадь обогрева биметаллического радиатора.

Конечно, такой расчет будет только приблизительным, так как он подходит исключительно для помещений с высотой потолков не более 3 м. Кроме того, в нем не учтены теплопотери, что может сказаться на эффективности работы всей отопительной системы.

Вычисления по объему

Чтобы определить объем комнаты, придется использовать такие показатели, как высота потолка, ширина и длина. Умножив все параметры и получив объем, его следует умножить на показатель мощности, определенный СНиП в размере 41 Вт.

Например, площадь помещения (ширина х длину) 16 м2, а высота потолка 2.7 м, что дает объем (16х2.7), равный 43 м3.

Для определения мощности радиатора следует объем умножить на показатель мощности:

43 м3х41 Вт = 1771 Вт.

После этого полученный результат так же делится на мощность одой секции радиатора. Например, она равна 160 Вт, значит, для помещения объемом 43 м3 потребуется 11 секций (1771: 160).

И такой расчет биметаллических радиаторов отопления на квадратный метр так же не будет точным. Чтобы удостовериться, сколько на самом деле потребуется секций в батарее, нужно произвести расчеты по более сложной, но точной формуле, которая учитывает все нюансы, вплоть до температуры воздуха за окном.

Данная формула выглядит следующим образом:

S х 100 х k1 х k2 х k3 х k4 х k5 х k6 * k7 = мощность радиатора, где K, это параметры теплопотерь:

k1 – тип остекления;

k2 – качество утепления стен;

k3 – размер окна;

k4 – температура на улице;

k5 – наружные стены;

k6 – это помещение над комнатой;

k7 – высота потолка.

Если не полениться, и вычислить все эти параметры, то можно получить реальное количество секций биметаллического радиатора на 1 м2.

Сделать подобные расчеты несложно, и даже приблизительный показатель – это лучше, чем покупать батарею на «авось».

Биметаллические радиаторы – это дорогая и качественная продукция, поэтому перед покупкой и установкой следует с должным вниманием ознакомиться не только с такими параметрами, как тепловая мощность и устойчивость к высоким давлениям, но и с их устройством.

У каждого производителя есть свои привлекательные «фишки» для клиентов. Нельзя покупать батареи только ради акций. Качественный расчет тепловой мощности биметаллического радиатора обеспечит комнату теплом на ближайшие 20 — 30 лет, что намного привлекательнее, чем одноразовая скидка.

Полезное видео

Как рассчитать количество секций радиаторов отопления в квартиру или частный дом

Один из самых важных вопросов при обеспечении комфортных условий проживания в жилом помещении круглый год – это сбалансированная и правильно просчитанная по мощности отопительная система. Стандартная схема: контур центрального отопления или автономное оборудование с радиаторами, в качестве основных приборов отопления. Многие при выполнении ремонта или возведении нового дома поверхностно относятся к организации тепла в доме, выбирая для больших комнат просто более массивные радиаторы. Однако для комфортного микроклимата и защиты от самых серьезных морозов необходимо учитывать массу параметров, включая теплоотдачу радиаторов, площадь помещения, планировку и т. д. Именно потому часто наши клиенты спрашивают, сколько секций алюминиевого или биметаллического радиатора ставить, чтобы в помещениях было по-настоящему тепло и комфортно.

Влияние типов радиатора на отопительную систему

Все технологические расчеты основываются на СНиП и должны выполняться специалистами в виду их сложности. Однако расчет количества секций на площадь отапливаемого помещения можно осуществить самостоятельно, если правильно учесть несколько наиболее важных нюансов. Конечно, начинать расчет секций следует, исходя из типа используемых радиаторов, поскольку их характеристики и теплоотдача существенно отличаются.

Рассчет кол-ва секций алюминиевого радиатора

Легкие, эстетичные, экономичные алюминиевые радиаторы на сегодня являются наиболее востребованными при обустройстве автономных систем отопления. Теплоотдача секции алюминиевого радиатора достигает 190 Вт, при значительно меньшей емкости относительно чугунных аналогов (0,5 л против 1-1,4 л, в зависимости от того, какая высота секционного радиатора).

Стандартный метод расчета на 1 м.кв. 100 Вт. алюминиевого радиатора.

1 секция дает 160-190 Вт.

Пример: на комнату 15 м.кв.*100Вт=1500 Вт./190Вт. (одна секция) = 7,8 секций радиатора необходимо для комнаты 15 м.кв.

На нашем сайте в каждом товар уже существует калькулятор, с выбранным количеством секций и сразу же отображаются размеры конкретного радиатор, теплоотдача и обогреваемая площадь.

Также, вы можете напрямую задать в наших фильтрах нужную площадь помещения, и сайт вам автоматически выдаст необходимые радиаторы с нужным количеством секций.

Расчет кол-ва секций биметаллического радиатора

Такие типы радиаторов сочетают лучшие качества обоих конкурентов. Внутренняя поверхность радиатора выполнена из стали, что делает их невероятно надежными, стойкими к коррозии, перепадам давления и высоким температурам. А алюминиевый наружный слой увеличивает теплоотдачу. Выполняя расчет количества секций биметаллического радиатора, учитывайте, что теплоотдача одной достигает рекордных 200 Вт. Стальная часть радиатора выполнена из антикоррозийного сплава, как и соединительные муфты. Алюминиевые части не соприкасаются с теплоносителем, благодаря чему биметаллические радиаторы – рекордсмены по стойкости к коррозии, долговечности и надежности.

Расчет берется из показателя 80 Вт на 1 м.кв. Если ваше помещение 22 м.кв. то расчет такой:

22 (м.кв.) * 80 (Вт на секцию) =1760 Вт необходимо для обогрева помещения.

В среднем одна секция батареи отдает 180 Вт. 1760/180=9,77 секций для помещения. Рекомендуем округлять в сторону увеличения. Итого вам понадобится 10 секций радиатора.

Расчет кол-ва секций чугунного радиатора

Именно такие тепловые устройства знакомы большинству жителей постсоветских стран. Это массивные и тяжелые устройства, которые в большинстве случаев не отличаются изящным дизайном, но имеют хорошую теплоотдачу и долго удерживают тепло. Выполняя расчет чугунных батарей отопления, учитывайте, что одна секция радиатора старого образца обеспечивает теплоотдачу в 160 Вт. Максимальное количество секций в нем не ограничено, что допускает монтаж в помещении любой площади и конфигурации. Свойства чугуна обеспечивают высокую теплоемкость батареи и длительную отдачу тепла:

• Монтаж такого оборудования требует обустройства надежных и прочных крепежей, а из-за большого объема увеличивается расход энергии.
• Толстые стенки из чугуна устойчивы к коррозийному воздействию, механическим ударам. Потому данные устройства подходят для комплектации как центральных, так и автономных систем, что несколько упрощает подбор и расчет теплоотдачи радиатора.
• Об эстетической стороне вопроса переживать не стоит, современные модификации чугунных батарей выглядят не хуже аналогов.
• Чугунные батареи при правильном монтаже и уплотнении соединений не боятся гидроударов, перепадов температур и контакта с низкокачественным теплоносителем.

Основные способы расчета

Чтобы в квартире или доме было по-настоящему тепло, следует обязательно учитывать другие внешние факторы, включая уровень теплоизоляции в помещении, количество окон и дверей и т. д. Однако наиболее простым способом определить, какая батарея отопления нужна, считается расчет по габаритам помещения.

Метод №1. По площади

По старым сантехническим стандартам: 100 Вт на 1 м² жилой площади.

По новым нормам, с учетом стандартов утепления: 80 Вт на 1 м² жилой площади.

Исходя из этого берут 1 секцию радиатора на 2 квадрата. Более точный расчет можно получить, если учитывать теплоотдачу секции.

Пример:

Для комнаты в 12 м² при установке алюминиевых радиаторов формула расчета будет следующей:

По старым нормам: 12 м.кв.*100 Вт = 1200 Вт

По новым нормам: 12м. кв.*80 Вт = 960 Вт

К примеру одна секция радиатора отдает 186 Вт.

По старым нормам: 1200/186=6,46 секций нам необходимо. Рекомендуем брать в большую сторону, тоесть 7 секций.

По новым нормам: 960/186=5,17 секций нам необходимо. Рекомендуем брать в большую сторону, тоесть 6 секций.

Расчет количества секций для частного дома

Для частного дома расчитывается кол-во секций аналогично как и для квартиры. В среднем, если не углублятся в качество утепления, то берутся номинальные значения нормы, 80-100 Вт. на 1 м.кв. Если же утепление сделано не должным образом, согласно принятых стандартов, то и показатель ватности на метр квадратный будет другой.

Расчет количества секций для квартиры

Для квартиры все предельно просто, в условиях сегодняшнего энерго сбережения и качественного утепления фасадов зданий.

Для новостроек: Расчет берется из показателя 80 Вт на 1 м.кв. Тоесть если ваша комната 17 м.кв. то расчет такой:

17*80=1360 Вт необходимо для обогрева помещения.

В среднем одна секция батареи отдает 180 Вт. 1360/180=7,55 секций для помещения. Рекомендуем округлять в сторону увеличения. Итого вам понадобится 8 секций радиатора.

Для старого жилого фонда: Расчет берется из показателя 100 Вт на 1 м. кв.

Что учитывать еще?

Стандартные формулы актуальны для просчета теплоотдачи радиаторов в условиях умеренного климата со средним уровнем утепления стен. Для получения более точных результатов стоит брать во внимание следующие параметры:

• Если комната угловая, то полученный результат рекомендуется умножить на 1,3.
• Добавить к полученному значению коэффициент климатической зоны. Украина целиком находится в умеренной климатической зоне, но для северных регионов рекомендуется использовать коэффициент 1,3-1,6.
• Условно за каждое дополнительное окно следует добавлять 100 Вт, а дверь – 200 Вт.
• Для частных домов используют коэффициент 1,5, чтобы компенсировать потери тепла от холодных подвальных помещений и чердака.

Используя наш калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления, вы сможете быстро определить нужную конфигурацию. Для подробной консультации и грамотного подбора отопительного оборудования обращайтесь к специалистам.

Точный расчет количества радиаторов (секций) отопления

Можно провести расчет радиаторов отопления по площади, с помощью калькулятора, размещенного на каком-либо сайте. Но данные не будут точными. Калькуляторов (программ) расчета секций радиаторов отопления много, но точную информацию можно получить только в том случае, если провести расчет вручную индивидуально для каждого помещения.

Упрощенные варианты расчета радиаторов отопления в доме

Первый способ: Расчет по объему комнат

Он прописан в положениях СНиП и применим для панельных домов, Правила предлагают в качестве нормы взять 41 Вт мощности отопления на один кубический метр отапливаемого помещения. Чтобы рассчитать количество необходимых секций достаточно объем комнаты разделить на мощность одной секции устанавливаемых радиаторов (этот параметр указывается производителем в сопроводительной технической документации).

Второй способ: Расчет по площади помещений

Данный способ расчета ориентирован на помещения с потолками до 2500 мм, и за норму берется 100 Вт мощности на один квадрат площади. Для расчёта количества секций необходимо разделить площадь помещения на мощность одной секции (указывается в технической документации радиаторов).

Примерный расчет количества секций радиатора для типового помещения

N=S/P*100, где:

• N — Количество секций (дробная часть округляется по правилам математического округления))
• S — Площадь комнаты в м²
• P — Теплоотдача 1 секции, Ватт

Для этих вариантов расчета применим ряд поправок. Например, если в помещении имеется балкон, или более двух окон, или оно находится на углу здания, то к полученному количеству секций рекомендуется приплюсовать еще 20%. Если при расчете получается конечный результат (количество секций) дробное число, то его следует округлять до целого в большую сторону.

Обратите внимание: полученное значение рассчитано для идеальных условий. То есть, в доме нет дополнительных теплопотерь, сама система отопления работает эффективно, окна и двери герметично закрываются, а соседние помещения также отапливаются. В реальных условиях секций может потребоваться больше.

Точный расчет необходимого количества секций радиаторов

Выше приведены упрощенные способы расчета радиаторов, которые актуальны для типовых квартир со стандартными параметрами. С их помощью получить адекватный результат для частных жилых домов и квартир в современных новостройках нереально. Для этого следует использовать специальную формулу:

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

Где за основу также берется норма в 100 Вт на квадратный метр, общая площадь помещения и дополняется коэффициентами, значения которых приведены ниже:

K1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

• для окон с обычным двойным остеклением: 1. 27;
• для окон с двойным стеклопакетом: 1.0;
• для окон с тройным стеклопакетом: 0.85;

K2 — коэффициент теплоизоляции стен:

• низкая степень теплоизоляции: 1.27;
• хорошая теплоизоляция (кладка в два крипича или слой утеплителя): 1.0;
• высокая степень теплоизоляции: 0.85;

K3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

• 50%: 1.2;
• 40%: 1.1;
• 30%: 1.0;
• 20%: 0.9;
• 10%: 0.8;

K4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

• для -35°C: 1.5;
• для -25°C: 1.3;
• для -20°C: 1.1;
• для -15°C: 0.9;
• для -10°C: 0.7;

K5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

• одна стена: 1. 1;
• две стены: 1.2;
• три стены: 1.3;
• четыре стены: 1.4;

K6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

• холодный чердак: 1.0;
• отапливаемый чердак: 1.0;
• отапливаемое жилое помещение: 1.0;

K7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

• при 2.5 м: 1.0;
• при 3.0 м: 1.05;
• при 3.5 м: 1.1;
• при 4.0 м: 1.15;
• при 4.5 м: 1.2;

По этой формуле вы сможете рассчитать общее количества тепла, необходимого для того или иного помещения. Для определения количества секций радиаторов, вам необходимо полученный результат разделить на мощность одной секции.

сколько секций батарей на 1 квадратный метр, калькулятор

Чтобы в доме было тепло и уютно, мало выбрать правильные батареи — необходимо точно вычислить требуемое число секций батареи, чтобы прогревалось все помещение.

Как правильно рассчитать батареи на комнату?

Вконтакте

Одноклассники

Facebook

Twitter

Мой мир

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.

Расчет количества секций радиаторов отопления видео:

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

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

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

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

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

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

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!

Расчет количества секций радиаторов отопления видео:

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Мой мир

Видите неточности, неполную или неверную информацию? Знаете, как сделать статью лучше?

Хотите предложить для публикации фотографии по теме?

Пожалуйста, помогите нам сделать сайт лучше! Оставьте сообщение и свои контакты в комментариях — мы свяжемся с Вами и вместе сделаем публикацию лучше!

Расчет количества секций биметаллических радиаторов

Меняя чугунные батареи на приборы нового образца, очень важно правильно произвести расчет количества секций биметаллических радиаторов отопления. Замена приборов отопления – это достаточно затратно, поэтому изначально следует все правильно организовать.

Почему важно правильно рассчитать количество секций? Температура в помещении напрямую зависит от количества секций. Прибор с большим количеством лишних секций – это лишняя трата денег, так как он не будет прогреваться, соответственно и неэффективно будет работать. А слишком маленький радиатор отопления будет работать на полную мощность и также неэффективно.

Рис. 1 Конструкция секций радиатора

Есть несколько правил, которые нужно учитывать при расчете размера радиатора отопления. Например:

• Теплоотдача биметаллического прибора отопления намного выше, чем у батареи из чугуна;
• Со временем работа радиатора стает менее эффективной, так как сердечник биметаллического прибора засоряется продуктами отложения;
• Лучше пусть тепла будет больше чем недостаточно.

Часто специалисты рекомендуют устанавливать столько же биметаллических секций, сколько было чугунных (рис. 2). Для гарантии можно добавить 1-2 секции. Учитывая, что теплоотдача биметаллических приборов намного выше, отопление помещения будет эффективным.

Рис. 2 Соотношение чугунных и
биметаллических приборов отопления

Способы расчета количества секций

Рассчитать количество секций биметаллического радиатора можно по 2 способам:

• По площади;
• По объему.

Расчет по площади

Есть нормы СНиП, которые устанавливают минимальное значение мощности радиатора на 1 м2 площади. Эта цифра зависит также от региона страны. Для этого расчета нужно знать площадь помещения, которое будет отапливаться (комната). А именно, нужно ширину множить на длину (А).

Далее нужно учитывать показатель мощности на 1 м2, как правило, этот показатель составляет 100 Вт. Далее площадь комнаты множится на 100 Вт. Полученную цифру следует разделить на мощность одной секции биметаллического радиатора (В). Разные модели радиаторов отопления могут иметь разную мощность, это зависит и от цены.

А именно формула выглядит так: (А*100) / В = количество штук.

Например, площадь комнаты — 16 м2, а мощность одной секции биметаллического радиатора 160 Вт. Расчет: (16*100) / 160=10 штук

Этот расчет секций биметаллических радиаторов будет правильным, только если высота потолков в помещении не превышает 3 м. А также здесь не учитываются теплопотери через окна, степень утепления стен и т.д. Если в комнате больше 1 окна, то следует добавить 2-3 единицы к биметаллическому радиатору отопления.

Рис. 3 Расчет по площади

Расчет, согласно объему помещения

Этот способ расчета заключается в вычислении размера радиатора отопления, с показателем объема помещения. А значит, учет мощности производится на м3. Нормы СНиП устанавливают минимальный показатель мощности 41 Вт.

Чтобы рассчитать объем помещения следует знать ширину, длину и высоту потолка. А именно, площадь помножить на высоту потолка.

Например, площадь становит 16 м2, а высота потолка – 2,7 м:

• 16*2,7=43 м3 (объем комнаты).

Чтобы рассчитать нужную мощность радиатора отопления нужно 43*41=1771 Вт. Далее высчитывается количество секций. Если мощность одной секции становит 160 Вт, то формула такая:

• 1771/160=11,06 (штук).

Но есть и другие показатели, которые рассчитаны на разные особенности расположения помещения, или климатических условий региона. Например, если комната угловая, то полученный результат нужно еще умножить на коэффициент 1.3:

• 11,06*1,3=14.38, следует округлить и получиться 15 штук.

Если зима в регионе очень холодная (например, Крайний Север), то этот коэффициент становит 1,6:

• 11,06*1,6=17,69, нужно округлить, и получится 18 штук.

Если расчет количества секций делается для частного дома, то конечно нужно учитывать теплопотери крыши, стен, пола. В этом случае коэффициент становится 1,5:

• 11,06*1,5=16,59, нужно округлить, и получится 17 штук.

Расчеты при проектировке

Более точный расчет совершают квалифицированные специалисты, при проектировке системы отопления. В этом случае в формулу включаются такие параметры:

• Количество и качество окон, дверей, балконов и т.д.
• Материал, из которого сделаны стены и перегородки.
• Местность, где размещен дом, и расчет соответственно сторонам света.
• Назначение комнаты, например, кухня спальня или кладовка.
• Способ размещения помещения, например, угловая комната или по середине, учет этажа и т.д.
• Объем комнат.

Специалисты рассчитывают все показатели согласно предписаниям СНиП по отоплению. Там расписаны все размеры и коэффициенты. В магазинах, которые специализируются на отопительной технике, есть специальные калькуляторы. Продавцы консультанты вводят все параметры и производят точный расчет. И сразу согласно всем полученным параметрам можно подобрать нужную модель. Если секции большего размера, то есть имеют большую высоту, то их потребуется меньше, а если секции маленькие, то биметаллический радиатор отопления будет достаточно широким.

Рекомендации

Часто для улучшения эстетичного вида устанавливают экраны для радиаторов отопления или вешают на оконные проемы шторы. Это также нужно учитывать и добавить к мощности радиатора 10%.

Выбирая нужный радиатор отопления нужно учитывать мощность установленного котла.

А именно, за основу берется характеристика теплового напора. Тепловой напор зависит от степени нагрева воды в системе отопления и качества отопительного процесса. Как правило, производители указывают в паспорте к биметаллическому радиатору отопления мощность соответственно тепловому напору 600С, исходная температура теплоносителя при этом около 900С.

Статьи по теме:

Как выбрать биметаллический радиатор отопленияБиметаллические радиаторы производства Россия

Как выбрать шкаф-купе в спальню — Портал о строительстве, ремонте и дизайне

Спальные комнаты зачастую являются самыми маленькими жилыми помещениями в домах и квартирах. При этом все стараются придать своим спальням уют и комфорт. Гармония, легкость, комфорт — основные требования к интерьеру спальной комнаты, реализовать которые помогают функциональные, вместительные и компактные шкафы-купе. Благодаря разнообразию материалов они имеют разнообразный дизайн, цвет, отделку.

Данные предметы мебели можно рассматривать в качестве одной из мер по оптимизации пространства помещения. Это обосновано тем, что двери шкафов-купе в открытом состоянии не занимают дополнительного пространства.

Исходя из опыта, большинство дизайнеров советуют размещать в своих спальнях шкафы-купе, вместо архаичных шкафов для одежды. Шкафы-купе позволяют поддерживать чистоту и использовать максимальное пространство комнаты.

Такой вид содержания одежды особенно актуален для маленьких квартир, в которых купе играют роль практически гардеробных. Так же стоит заметить, что шкаф-купе на заказ идеально вписываются в любой интерьер как спальных комнат, так и других помещений, придавая жилищу свой стиль и шарм.

Шкаф-купе в спальню

Правильный выбор мебели имеет огромное значение и может значительно упростить жизнь своих хозяев. Купить шкаф-купе можно в любом мебельном магазине, главное, чтобы он подходил под интерьер.

Для этого, следует соблюдать основные принципы, для того, чтобы не сделать ошибку при покупке:

• Прежде чем приобрести шкаф-купе, нужно определиться с местом его установки, с его габаритами и формой, а также определиться с тем, как он будет выглядеть. Шкафы могут встраиваться в проем комнаты, а может стать и отдельным элементом мебели. Но при размещении отдельного шкафа, стоит делать отступы от стен, тем самым теряя некоторую часть пространства. В небольших помещениях это может значительно уменьшить свободное пространство.
• Для сохранения пространства и его более эргономичного использования больше всего подходят шкафы, которые будут вмонтированы в стены или в углы помещений. Во встроенных шкафах-купе одним из частей каркаса могут служить потолок, стена комнаты или пол. В случае встроенных шкафов-купе нельзя отделывать стены, пол и потолок мягкими материалами, в том числе гипсокартонном, так как они не способны нести большие нагрузки.
• Для экономии денежных средств стоит заказывать универсальные встроенные шкафы-купе, которые в будущем могут быть размещены и в других помещениях.
• При конструировании будущего шкафа-купе следует уделить большое внимание наличию полок, выдвижных ящиков и его глубине. Стоит рассмотреть установку специальных вешалок для одежды, полочек для обуви, отделы для хранения сезонной одежды, постельного белья. Некоторые стараются учесть хранение в шкафу-купе игрушек для детей, книг, бутового оборудования, такого как: утюг, сушилка, гладильная доска.
• При создании проекта будущей мебели целесообразно учитывать его окружение, дизайн и оформление помещения для сна. Будущий шкаф должен гармонично вписываться в интерьер помещения, идеально гармонируя с расцветкой обоев, мебели и другими предметами интерьера. Учитывая огромный ассортимент отделочных материалов, которые присутствуют на рынке, таких как шпон, пластик, ротанг, цветное стекло и многие другие, будущий шкаф-купе можно идеально вписать в любой интерьер, а использование зеркал, позволит зрительно расширить восприятие размеров помещения.

Дизайн шкафа-купе для спальни

Используя современные технологии можно значительно преобразить дизайн будущего шкаф-купе. Например, на фасаде можно разместить любую фотографию, узор или понравившейся пейзаж. Если вы решили создать шкаф в японском стиле, то вы можете на фасадах разместить изображение Сакуры или Фудзиямы.

Большим спросом пользуются двери из зеркала, причем, они могут быть выполнены полностью из зеркала или частично, формируя какой-нибудь узор. С недавних пор стало популярно декорировать фасады шкафов бамбуковыми или ротанговыми вставками. При создании дизайна шкафа стоит подбирать материалы для шкафа-купе в тон к остальному интерьеру помещения, к остальной мебели, к обоям и межкомнатным дверям.

Источник: https://krasnodar-kupe.ru/

От чего зависит теплоотдача радиатора. Методика расчета тепловыделения радиатора батарей отопления

Вопрос об эффективной работе системы отопления во многом зависит от того, как рассчитывается тепловая мощность радиаторов. Эти устройства являются основным источником тепла, которое нагревает воздух внутри помещения. Поэтому еще на этапе проектирования инженеры проводят расчеты, на основании которых в каждой комнате устанавливается радиатор с определенным количеством секций.Эти расчеты не так просты, потому что они должны учитывать большое количество критериев.

Что нужно учитывать при расчетах?

Расчет радиаторов

Обязательно примите во внимание:

• Материал, из которого изготовлена ​​нагревательная батарея.
• Его размер.
• Количество окон и дверей в комнате.
• Материал, из которого построен дом.
• Сторона света, на которой находится квартира или комната.
• Наличие теплоизоляции здания.
• Тип разводки трубопроводной системы.

И это лишь малая часть того, что нужно при этом учитывать. Не забывайте о региональном расположении дома, а также о средней уличной температуре.

• Обычный — с помощью бумаги, ручки и калькулятора. Формула расчета известна, и в ней используются основные показатели — теплопроизводительность одной секции и площадь отапливаемого помещения. Также коэффициенты добавляются-понижаются и повышаются, что зависит от ранее описанных критериев.
• С помощью онлайн-калькулятора. Это простая в использовании компьютерная программа, в которую загружаются определенные данные о размерах и конструкции дома. Он дает достаточно точный показатель, который берется за основу при проектировании системы отопления.

Для обычного обывателя любой вариант — не самый простой способ определить тепловую мощность отопительной батареи. Но есть еще один метод, для которого используется простая формула — 1 кВт на 10 м² площади. То есть для обогрева помещения площадью 10 квадратных метров потребуется всего 1 киловатт тепловой энергии.Зная коэффициент теплоотдачи одной секции радиатора, можно точно рассчитать, сколько секций нужно установить в том или ином помещении.

Давайте рассмотрим несколько примеров, как это сделать правильно. Различные типы радиаторов имеют большой размерный диапазон, который зависит от межосевого расстояния. Это размер между осями нижнего и верхнего коллектора. Для большинства отопительных батарей этот показатель составляет либо 350 мм, либо 500 мм. Есть и другие параметры, но они встречаются чаще других.

Это первый. Во-вторых — на рынке представлено несколько видов отопительных приборов из разных металлов. У каждого металла своя теплоотдача, и это необходимо учитывать при расчете. Кстати, какой выбрать и поставить радиатор в своем доме, каждый решает сам.

Теплоотдача чугунных радиаторов

Диапазон теплопередачи чугунных аккумуляторов колеблется в пределах 125-150 Вт. Разброс зависит от межосевого расстояния.Теперь можно посчитать. Например, ваша комната имеет площадь 18 м². Если планируется установка батареи 500 мм, то воспользуемся следующей формулой: (18: 150) x100 = 12. Получается, что в этом помещении нужно установить 12-секционный радиатор.

Все просто. Аналогичным образом можно рассчитать чугунный радиатор с межосевым расстоянием 350 мм. Но это будет лишь приблизительный расчет, потому что для точности необходимо учитывать коэффициенты. Их не так много, но с их помощью можно получить максимально точную цифру.Например, наличие в комнате не одного, а двух окон увеличивает теплопотери, поэтому конечный результат необходимо умножить на коэффициент 1,1. Мы не будем рассматривать все коэффициенты, так как это займет много времени. Мы уже писали о них на нашем сайте, так что найдите статью и прочтите.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов

Для сравнения двух противоположных металлов была выбрана алюминиевая батарея. Алюминиевые радиаторы

Тепловыделение радиаторов Global рассчитывается согласно EN-442

тепловая мощность больше, и одна секция излучает 200 Вт тепла.Подставляя этот показатель в формулу, определяем, сколько секций следует использовать в помещении площадью 18 м².

(18: 200) x100 = 9. Количество секций уменьшилось только за счет высокой теплоотдачи алюминиевых устройств. Так что выбрать радиатор можно не только по размеру, но и по модели.

Способ подключения

Не все понимают, что разводка труб отопления и правильное подключение влияют на качество и эффективность теплопередачи. Разберем этот факт подробнее.

Есть 4 способа подключения радиатора:

• Боковой. Этот вариант чаще всего используется в городских квартирах многоэтажных домов. Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют этот тип подключения как номинальный метод определения теплопередачи радиаторов. Для его расчета коэффициент равен 1,0.
• Диагональ. Идеальное соединение, потому что теплоноситель проходит по всему устройству, равномерно распределяя тепло по его объему.Обычно этот вид применяется, если в радиаторе более 12 секций. В расчетах используется коэффициент приращения 1,1–1,2.
• Нижний. В этом случае подводящий и обратный патрубки подключаются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой разводке труб. У такого типа подключения есть один минус — потери тепла 10%.
• Одинарная труба. Это, собственно, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб. И здесь не обошлось без тепловых потерь, правда, они в несколько раз больше — 30-40%.

Заключение по теме

Таблица мощности радиаторов

Вы сами смогли убедиться, что можно правильно рассчитать теплопередачу радиатора простым, хотя и не очень точным способом. Кроме того, мы должны учитывать широкий разброс размерных параметров батарей, материалов, из которых они изготовлены, а также дополнительные факторы. Так что все сложно.

Поэтому советуем действовать проще.Возьмите за основу саму формулу с соотношением площади комнаты и необходимого количества тепла. Сделайте расчет и прибавьте к нему до 10%. Если ваш дом находится в северном регионе, прибавьте 20%. Даже 10% — это очень щедро, но лишнего тепла нет. Более того, можно с помощью различных устройств контролировать подачу теплоносителя к радиаторам. Вы можете уменьшить, но можете увеличить. Единственный минус такой прибавки — первоначальная стоимость приобретения радиаторов с большим количеством секций.Особенно это касается алюминиевых и биметаллических устройств отопления.

Общепринятой температурой квартирного комфорта считается 21 0 по Цельсию. Чтобы иметь его в квартире на таком уровне и в зимние холода, используются различные системы отопления, в том числе автономные и системы центрального отопления. Здравый смысл и грамотный расчет тепловыделения радиатора отопительных батарей позволяет установить необходимое количество отопительных приборов, в том числе радиаторы.

Цели и задачи расчетов радиаторов отопления

Расчеты радиаторов проводятся для обеспечения эффективного функционирования системы отопления для обогрева конкретного жилого помещения, и в расчетах тепловой комфорт трактуется не только как положительная температура произвольной величины, но и предельно допустимая. Нет смысла устанавливать сверхвысокое количество обогревателей, если приходится открывать окно ради свежего воздуха (помните, слишком горячие батареи «сжигают» кислород).То есть расчеты определяют границы низкотемпературного и высокотемпературного нагрева.

Еще одна задача тепловых расчетов — определение параметров теплопередачи, позволяющих равномерно распределять тепловые потоки по помещению. В этом случае необходимо учитывать тепловые потери в зависимости от наличия в подвале и чердачном помещении, например, материала стен, толщины стен, размеров окон и многих других сопутствующих факторов.

При проектировании строительного объекта используются специальные программы, тепловизоры можно использовать для расчета радиаторов в квартире.Но для приблизительных расчетов используются простые алгоритмы, которые принято называть калькуляторами расчета батарей отопления. Их методы основаны, в основном, на соотношении необходимой тепловой мощности обогревателя и площади отапливаемого помещения.

Методика расчета радиатора по площади

В условном исчислении на площадь значение теплопроизводительности, регламентированное санитарными нормами, на 1 кв. Метр площади помещения. Для умеренного климата на широте Москвы этот показатель составляет от 50 до 100 Вт.Для северных районов выше 60 0 северной широты он выше и принимается в пределах от 150 до 200 Вт на 1 кв. Км. метр. Паспортное значение теплопередачи одной чугунной секции указано размером от 125 до 150 Вт.

Определите необходимую мощность на 15 кв. метры:

100 x 15 = 1500 Вт.

Определить количество секций:

1500/125 = 12 секций, которые можно представить в виде двух шестисекционных чугунных батарей.

Этот расчет также эквивалентен для биметаллического радиатора, так как его теплопередача имеет практически такие же значения.

При расчетах использовались нормы потолка стандартной высоты 270 см. Для более высоких потолков расчеты радиаторов производятся исходя из параметров кубической комнаты.

Методика расчета радиатора по объему

В данном случае методика, или, как ее еще называют, калькулятор для выбора батарей кВт, оперирует такими понятиями, как номинальный тепловой поток Qn конкретного типа радиатора и количество тепловой энергии Qp, необходимое для обогрева 1 кубометра. .метр комнаты. Величина Q должна быть указана в паспорте радиатора. Значение Qp для помещения стандартного панельного дома составляет 0,041 кВт. Для кирпичного дома этот показатель снижается до 0,034 кВт на 1 куб. метр. Для жилых помещений, в которых хорошая теплоизоляция, тепловая мощность еще меньше — 0,02 кВт.

Количество секций радиатора определяется так же, как вычислитель батареи отопления по площади, то есть путем умножения объема помещения на удельную объемную тепловую энергию и последующего деления на значение номинальной тепловой энергии. поток радиатора:

N = V x Qp / Qnom, шт.Результат округляется в большую сторону.

Важно! Поскольку эти расчеты весьма приблизительны и не учитывают тепловые потери здания, округление в большую сторону даст некоторый запас для улучшения комфортных условий обогрева.

Учет дополнительных факторов при тепловых расчетах радиаторов

Дополнительными факторами, влияющими на теплопередачу радиаторов, являются поправочные коэффициенты, корректирующие отклонения от стандартных условий, принятых в основных расчетах.

Регулировка высоты

Стандартная высота комнаты 270 см. В случае большей высоты поправочный коэффициент определяется делением высоты комнаты на стандартное значение 270 см. То есть для комнаты высотой 324 см соотношение будет 324/270 = 1,2. Соответственно, удельная тепловая мощность составляет 100 Вт на 1 кв. Км. метр надо увеличить в 1,2 раза, то есть уже будет 120 Вт на кВ. метр.

Тепловая мощность батарей отопления зависит от места расположения, поскольку конвекционные потоки смешиваются по-разному на разных расстояниях между ребрами радиатора и полом или подоконником.Поправочные коэффициенты показаны на диаграмме. При этом следует учитывать, что для угловых помещений потери тепла в два раза выше, так как в таких помещениях два окна.

Коэффициент поправки к номиналу тепловыделения радиатора является наиболее оптимальным при диагональном подключении труб отопления. Но особые условия монтажа аккумуляторов не всегда позволяют использовать эту схему.

Сводка

Сложно учесть все факторы, влияющие на теплопередачу радиатора.По словам сантехников, если в доме идеальная теплоизоляция, можно обойтись без отопления. Достаточно тепла от электроприборов и плиты. Также очень важно уметь рассчитывать теплопотери в зависимости от размеров окон, дверей и окон. Однако считается, что усредненные значения тепловых характеристик помещений и радиаторов позволяют с определенной точностью определить необходимое количество секций радиатора и не пропускать при комнатной температуре.

Тепловой расчет устройств заключается в определении необходимого номинального теплового потока, марки панельного радиатора или конвектора и количества секций или колонн секционных и трубчатых радиаторов. Расчет отопительных приборов выполняется согласно рекомендациям ООО ВИТАТЕРМ. Технические характеристики системы отопления приняты для устройства с межосевым расстоянием 500 мм (кроме конвектора).

Требуемый номинальный тепловой поток устройства, Вт, определяется по формуле

,
(11)

где Q и т. Д. — требуемая теплоотдача устройства, Вт;

— комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям.

Тепловая мощность устройства Q и т. Д. , Вт, рассчитывается по формуле

Q и т. Д. =
Q p
—
Q tr ,
(12)

где Q p — тепловые потери помещения, определенные при расчете теплового баланса (из таблицы 3) W;

Q tr — суммарная теплоотдача труб, проложенных внутри помещения, Вт.

В курсовой работе полезная теплоотдача труб Q tr , Вт принимается в долях от тепловых потерь помещения: в двухтрубной вертикальной системе отопления верхнего этажа теплоотдача из труб — 5% тепловых потерь помещения и 15% остальных этажей; 5% от тепловых потерь помещения.

Комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям определяется по формуле

,
(13)

где n, m, c — эмпирические численные значения, учитывающие влияние схемы течения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи устройства, приведены в рекомендациях ООО «ВИТАТЕРМ» по наиболее оптимальной схеме движения воды «сверху вниз»;

p — коэффициент, учитывающий направления движения теплоносителя в устройстве;

b — Коэффициент атмосферного давления на участке;

Δ
t — разница между средней температурой воды в приборе и температурой окружающего воздуха в помещении;

G etc — расход воды через устройство, кг / час.

Разница температур в приборе определяется по формуле

,
(14)

где т в ,
t out — температуру воды на входе и выходе из устройства, ºС, для двухтрубной системы водяного отопления со стальными трубами следует принимать t in = 95 ° C, t out = 70 ° С; при разводке полимерных труб температура выбирается в зависимости от характеристик их материала.Для металлополимерных труб t вх = 90 ºС и t вых = 70 ºС; для полипропилена t вход = 85 ºС и t вых = 65 ºС.

Расход воды через водонагреватель

, кг / час, определяется по формуле

,
(15)

где

— теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;

β
1
— коэффициент, зависящий от шага номенклатуры устройства;

β
2
— коэффициент, зависящий от типа устройства и способа установки.

Оба коэффициента подбираются согласно таблице.

Количество секций нагревателя определяется по формуле

,
(16)

где — номинальный тепловой поток одной секции, Вт, указан в рекомендации по расчету нагревателя, таблица;

— коэффициент, характеризующий зависимость теплоотдачи радиатора от количества секций, табл.

Тепловой расчет нагревателей следует выполнять в табличной форме.

Таблица 4 — Тепловой расчет отопительных приборов

Продолжение таблицы 4

Процесс нагрева паром — расчет нагрузки

Обычно паровой нагрев используется для

• изменения температуры продукта или жидкости
• поддержания температуры продукта или жидкости

Преимущество использования пара это большое количество тепловой энергии, которая может быть передана.Энергия, выделяемая при конденсации пара в воду, находится в диапазоне 2000-2250 кДж / кг (в зависимости от давления) — по сравнению с водой с 80-120 кДж / кг (с разницей температур 20-30 ^o С ).

Изменение температуры продукта — нагрев продукта паром

Количество тепла, необходимое для повышения температуры вещества, может быть выражено как:

Q = mc _p dT (1)

где

Q = количество энергии или тепла (кДж)

м = масса вещества (кг)

c _p = удельная теплоемкость вещества (кДж / кг ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычные материалы

dT = повышение температуры вещества ( ^o C)

Имперские единицы? — Проверьте конвертер единиц!

Это уравнение можно использовать для определения общего количества тепловой энергии для всего процесса, но оно не принимает во внимание скорость передачи тепла , которая составляет:

• количество тепловой энергии, переданной в единицу времени

В приложениях без проточного типа нагревается фиксированная масса или единичная партия продукта.В приложениях проточного типа продукт или жидкость нагревается, когда она постоянно течет по поверхности теплопередачи.

Непоточный или периодический нагрев

В непроточных приложениях технологическая жидкость хранится в виде единой партии в резервуаре или емкости. Паровой змеевик или паровая рубашка нагревают жидкость от низкой до высокой температуры.

Средняя скорость теплопередачи для таких приложений может быть выражена как:

P = mc _p dT / t (2)

, где

P = средняя скорость теплопередачи или мощность (кВт (кДж / с))

м = масса продукта (кг)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C) — Свойства материалов и теплоемкость обычных материалов

dT = Изменение температуры жидкости ( ^o C)

t = общее время, в течение которого процесс нагрева происходит (секунды)

Пример — Время, необходимое для нагрева воды с прямым впрыском пара

Время, необходимое для нагрева 75 кг воды (c _p = 4,2 кДж / кг ^o C) от температуры 20 ^o C до 75 ^o C с паром, произведенным из котла мощностью 200 кВт (кДж / с) можно рассчитать путем преобразования уравнения.От 2 до

t = mc _p dT / P

= (75 кг) (4,2 кДж / кг ^o C) ((75 ^o C) — (20 ^o C) ) / (200 кДж / с)

= 86 с

Примечание! — когда пар впрыскивается непосредственно в воду, весь пар конденсируется в воду, и вся энергия пара передается мгновенно.

При нагреве через теплообменник имеет значение коэффициент теплопередачи и разница температур между паром и нагретой жидкостью.Повышение давления пара увеличивает температуру и увеличивает теплопередачу. Время нагрева уменьшено.

Общее потребление пара может увеличиваться — из-за более высоких тепловых потерь или уменьшаться — из-за более короткого времени нагрева, в зависимости от конфигурации реальной системы.

Процессы проточного или непрерывного нагрева

В теплообменниках поток продукта или жидкости непрерывно нагревается.

Преимущество пара — это однородная температура поверхности нагрева, поскольку температура поверхностей нагрева зависит от давления пара.

Средняя теплопередача может быть выражена как

P = c _p dT m / t (3)

где

P = средняя скорость теплопередачи (кВт (кДж / с) ))

м / т = массовый расход продукта (кг / с)

c _p = удельная теплоемкость продукта (кДж / кг. ^o C)

dT = изменение температуры жидкости ( ^o C)

Расчет количества пара

Если мы знаем скорость теплопередачи — количество пара можно вычислить:

м _с = P / h _e (4)

где

м _с = масса пара (кг / с)

P = расчетная теплопередача (кВт)

ч _e = энергия испарения пара (кДж / кг)

Энергию испарения при различных давлениях пара можно найти в Таблице пара с единицами СИ или в таблице Steam с британскими единицами измерения.

Пример — периодический нагрев паром

Количество воды нагревается паром под давлением 5 бар (6 бар абс.) от температуры 35 ^o C до 100 ^o C за период 20 минут (1200 секунд) . Масса воды 50 кг и удельная теплоемкость воды 4,19 кДж / кг. ^или С .

Скорость теплопередачи:

P = (50 кг) (4,19 кДж / кг ^o C) ((100 ^o C) — (35 ^o C)) / (1200 с)

= 11.35 кВт

Количество пара:

м _с = (11,35 кВт) / (2085 кДж / кг)

= 0,0055 кг / с

= 19,6 кг / ч

Пример — непрерывный нагрев паром

Вода течет с постоянной скоростью 3 л / с нагревается от 10 ^o C до 60 ^o C паром при 8 бар (9 бар абс) .

Расход тепла можно выразить как:

P = (4.19 кДж / кг. ^o C) ((60 ^o C) — (10 ^o C)) (3 л / с) (1 кг / л)

= 628,5 кВт

Расход пара может можно выразить как:

м _с = (628,5 кВт) / (2030 кДж / кг)

= 0,31 кг / с

= 1115 кг / ч

Тепловая мощность Чугунный радиатор отопления 1 секция. Изготовлен из алюминия. Простой способ рассчитать

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

В последнее десятилетие на отечественном рынке появились новые модели отопительного оборудования, в том числе радиаторы, но чугунная продукция по-прежнему пользуется спросом у населения. потребители. Их выпускают как российские, так и зарубежные производители. Представленные на фото чугунные радиаторы отопления — один из элементов обустройства теплоснабжения квартиры или собственного дома.

Что такое тепловыделение и мощность радиаторов

Мощность чугунных радиаторов отопления и их теплоотдача являются основными характеристиками любого устройства, обеспечивающего обогрев помещения.Обычно производители оборудования для отопительных конструкций указывают этот параметр на одну секцию батареи, а необходимое количество рассчитывается исходя из размеров помещения и требуемой.

Кроме того, учитываются другие факторы, такие как, например, объем помещения, наличие окон и дверей, степень утепления, характеристики климатических условий и т. Д. Зависит от материала их изготовления. . Следует отметить, что чугун в этом вопросе проигрывает алюминию и стали.Теплопроводность этого материала в 2 раза ниже, чем у алюминия. Но этот недостаток компенсирует низкую инертность чугуна, который набирает тепло и надолго его отдает.

В закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией КПД алюминиевых батарей будет намного выше, но при наличии интенсивного потока теплоносителя. Для открытых конструкций у чугуна больше преимуществ в естественной циркуляции.

Примерная мощность одной секции чугунного радиатора составляет 160 Вт, тогда как для алюминиевых и биметаллических устройств этот же параметр находится в пределах 200 Вт.Поэтому при равных условиях эксплуатации чугунная батарея должна иметь большое количество секций.

Порядок расчета количества секций

Существуют разные методы выполнения технических расчетов для радиаторов. Точные алгоритмы позволяют производить расчеты с учетом многих факторов, включая размер и расположение комнаты в здании. Также можно использовать упрощенную формулу, которая позволит с достаточной точностью узнать нужное значение.Итак, количество секций можно рассчитать, умножив площадь помещения на 100 и разделив результат на мощность чугунной секции радиатора в вате.

Одновременно специалисты рекомендуют:

• , если сумма является дробной, округлите ее в большую сторону. Запас тепла лучше, чем его отсутствие;
• , когда в комнате не одно, а несколько окон, устанавливают две батареи, разделив между ними необходимое количество секций.В результате увеличивается не только срок службы радиаторов, но и их ремонтопригодность. Аккумуляторы станут хорошей преградой для холодного воздуха, идущего из окон;
• , если высота потолка в помещении более 3 метров и есть две внешние стены для компенсации тепловых потерь, желательно добавить пару секций и тем самым увеличить мощность чугунного радиатора отопления.

Размеры и масса чугунных радиаторов отопления

Параметры чугунных радиаторов отопления на примере отечественного изделия МС-140 следующие:

• высота — 59 сантиметров;
• ширина секции — 9.3 сантиметра;
• глубина секции — 14 сантиметров;

Вместимость секции

• — 1,4 литра;

Вес

• — 7 килограмм;
• секция мощностью 160 Вт.

Со стороны собственников недвижимости можно услышать жалобы на то, что перенести и установить радиаторы, состоящие из 10 секций, вес которых достигает 70 килограммов, достаточно сложно, но я рад, что такая работа в квартире или дом делается один раз, поэтому необходимо правильно рассчитать.

Так как количество теплоносителя в такой батарее всего 14 литров, то при поступлении тепловой энергии от автономной системы отопления котла, то за лишние киловатты электроэнергии или кубометры газа придется платить.

Срок службы чугунных радиаторов

По таким показателям, как продолжительность эксплуатации, чувствительность к температуре и качеству теплоносителя, чугунные радиаторы опережают другие типы аккумуляторов. Что вполне объяснимо: чугун отличается стойкостью к абразивному износу и тем, что он не вступает в какие-либо химические реакции с материалами, из которых изготовлены трубы и элементы отопительных котлов.

Размеры каналов, проходящих через чугунные батареи, достаточны для минимального засорения устройств. В результате они не требуют очистки. По оценкам специалистов, современные чугунные радиаторы могут прослужить от 30 до 40 лет. Но нельзя не сказать о большом недостатке этого продукта — плохой переносимости ударов воды.

Работа и испытание под давлением

Среди технических характеристик, помимо того, что важна мощность чугунных радиаторов отопления, следует упомянуть индикаторы давления.Обычно рабочее давление теплоносителя составляет 6-9 атмосфер. Любые типы аккумуляторов с таким параметром давления справятся без проблем. Номинальное давление для изделий из чугуна составляет ровно 9 атмосфер.

Помимо рабочего давления, используется понятие «напорное» давление, отражающее его максимально допустимое значение, возникающее при первоначальном запуске системы отопления. Для чугунной модели МС-140 это 15 атмосфер.

По регламенту в процессе пуска системы отопления необходимо проверить возможность плавного пуска центробежных насосов, которые должны работать в автоматическом режиме, но на самом деле все далеко не так должно быть.

К сожалению, в большинстве домов автоматика либо отсутствует, либо неисправна. Но инструкция по проведению данного вида работ предусматривает, что первоначальный запуск следует производить при закрытой задвижке. Допускается плавное открывание только после выравнивания давления в линии подачи теплоносителя.

Но коммунальщики не всегда следуют инструкциям. В результате при нарушении регламента происходит гидроудар. При нем значительный скачок давления приводит к превышению допустимого значения давления и одна из батарей, расположенных по пути теплоносителя, не способна выдержать такую ​​нагрузку.В результате срок службы устройства значительно сокращается.

Качество охлаждающей жидкости для чугунных радиаторов

Как отмечалось ранее, для чугунных радиаторов качество теплоносителя не имеет значения. Эти устройства не заботятся о pH или других характеристиках. При этом присутствующие в городских системах отопления посторонние примеси, такие как камни и другой мусор, беспрепятственно проходят через довольно широкие каналы аккумуляторов и разносятся дальше. Часто они оказываются в узких отверстиях стальных вставок в биметаллических радиаторах от соседей.Естественно, со временем мощность чугунной секции радиатора снижается.

Если в частном доме используется автономная система теплоснабжения, неважно, какой теплоноситель будет использоваться — вода, тосол или тосол. Перед тем, как использовать воду в качестве теплоносителя, собственнику недвижимости необходимо ее подготовить, иначе быстро выйдет из строя отопительный котел, гидроагрегат или теплообменник (читайте: «»). Также может упасть мощность нагревательного блока.

Корпус радиатора

Чугунные радиаторы продаются неокрашенными, поэтому после покупки изделие покрывается термостойким составом.К тому же их стоит удлинить, так как отечественная сборка не отличается по качеству.

Однозначно ответить невозможно, какие радиаторы лучше — алюминиевые, чугунные или биметаллические. Все зависит от личных предпочтений.

Напоследок видео об установке чугунных радиаторов отопления:

Основными элементами штатной системы отопления являются радиаторы, которые обеспечивают равномерный обогрев помещения, поэтому их установка должна производиться с соблюдением всех требований.Сегодня потребители имеют доступ к разнообразному выбору моделей, различия которых заключаются как в форме, так и в материалах изготовления. Чугунные радиаторы со временем не изжили себя, и до сих пор продолжают занимать устойчивые позиции в квартирах и домах пользователей.

Этот материал, как и прежде, остается одним из самых надежных и долговечных. Учитывая то, что современные чугунные модели изменили свой внешний вид, став более современными и элегантными, их продолжают покупать.По этой причине стоит продумать, как следует рассчитывать их теплоотдачу, чтобы в помещениях поддерживалась постоянная комфортная температура.

Расчет мощности

От чего зависит

1. Площадь помещения — для того, чтобы радиатор эффективно обогревал заданный объем, он должен иметь определенную теплоотдачу, которая напрямую зависит от количества входящих в него секций . Мощность рассчитывается стандартным образом: 1 кВт — на 10 м² помещения, соответственно — на 1 м² требуется 100 Вт.

1. Факторы — однако не все так просто, и приведенный выше расчет является приблизительным, следует учитывать различные нюансы, влияющие на теплопотери:

Совет: теплопередачу радиатора следует рассчитывать с учетом всех негативных факторов, которые подразумевают проникновение холодного воздуха в помещение.

1. Чтобы узнать тепловыделение одного обогревателя, следует узнать мощность секции чугунного радиатора МС 140 и сложить их количество.Этот показатель является стандартным для большинства производителей и равен 150 Вт, но в зависимости от формы и качества устройства он может незначительно отличаться.

Теплоноситель

Еще один показатель, который необходимо учитывать, — это температура циркулирующей жидкости.

Следовательно, в стандартной емкости секции учитываются два температурных показателя:

• внутренний режим;
• Температура внутри системы отопления в зависимости от степени нагрева теплоносителя.

Тепловая мощность определяется по разнице этих показателей. И если при температуре охлаждающей жидкости 70 ° С разница составила 50, то можно сказать, что мощность 1 секции чугунного радиатора MC 140 составляет ровно 150 Вт.

В первую очередь, это связано с тем, что что учитывается именно такой температурный режим, при котором постоянная температура воздуха в помещении всегда будет поддерживаться на уровне 20 ° С. Кроме того, обогрев происходит с учетом свойств чугуна, которые не отличаются высокой скорости теплопередачи.

Простой способ расчета

Если с расчетами все сложно, можно прибегнуть к более легкому способу и воспользоваться многолетним опытом для тех, кто уже пользуется такими радиаторами. Для помещения площадью 15 м² необходим 10-секционный радиатор.

Однако следует учесть, что в комнате должно быть одно окно. Для каждой последующей секции необходимо будет добавлять дополнительные секции, количество зависит от конструкции самого оконного проема, материала, из которого он изготовлен, количества камер в стеклопакете и других факторов.Но, как правило, добавляется еще 1 или 2 секции, в результате увеличивается цена оборудования.

Совет: когда площадь помещения превышает 20 м², радиаторов отопления должно быть несколько.
Причем устанавливать их следует в разных местах, так как даже увеличив определенное количество секций ситуация не улучшится.

Основные качества чугунных радиаторов

Выбор осуществляется двумя способами:

• конвекционный;
• лучистая энергия.

Они способны создавать тепловую завесу, поэтому их рекомендуется устанавливать под окнами, откуда идет холод.

Однако мощность одной секции чугунного радиатора МС 140 не является главным показателем надежности устройства. Например, алюминиевые и биметаллические радиаторы лучше рассеивают тепло, но при этом имеют гораздо меньший срок службы.

Возможно, именно поэтому чугунные модели по-прежнему пользуются спросом. Согласитесь, ни в одном старом здании вы не найдете алюминиевых батарей, а чугунных установлено столько же, сколько в прошлые века.

Многие сходятся во мнении, что требуемый для них большой объем теплоносителя очень неэкономичен и приводит к чрезмерному расходу энергии, необходимой для его нагрева. Но это просто заблуждение, чем больше теплоносителя содержится в приборе, тем больше он отдает тепла.

Кроме того, если по каким-либо причинам прекращается подача теплоносителя, чугунный аккумулятор будет долго сохранять теплоотдачу, что объясняется как свойствами материала, так и большим объемом горячей воды. что он содержит.Единственный недостаток устройств — их высокая инертность, что способствует слишком медленному нагреву, все остальные проблемы вполне решаемы.

Заключение

За время своей долгой эксплуатации чугунные модели радиаторов показали себя только с хорошей стороны. Сегодня востребованы не только стандартные модели таких устройств, но и современные.

Единственный недостаток — большая масса, поэтому их можно установить своими руками только на капитальную стену или на пол. Видео в этой статье позволит вам найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.

Еще одна статья в рубрике — «Квартирное потребление». Итак, поскольку отопительный сезон уже начался, многие интересуются мощностью своих аккумуляторов. Ведь от мощности зависит тепло в комнате и в квартире в целом (это нужно знать при расчете радиаторов отопления на уровне проектирования системы отопления). Сегодня я расскажу о мощности 1 секции чугунного радиатора …

Чугунные радиаторы бывают разных марок, но их не так много и их можно перечислить с одной стороны.Все остальное — всего лишь их вариации. Сегодня самое основное.

Классический и самый распространенный радиатор установлен во многих квартирах в нашей стране, а также во многих постсоветских странах. Ширина секции 140 мм, высота (между подводящими трубами) 500 мм. Дополнительная маркировка MC 140 — 500. Мощность 1 секции этого радиатора составляет 175 Вт тепловой энергии.

Однако существует множество вариаций этого радиатора

Самая энергоэффективная версия радиатора MC 140.Дело в том, что между секциями устанавливаются дополнительные чугунные ребра, которые также обеспечивают дополнительный обогрев помещения. Мощность такого радиатора составляет 195 Вт тепловой энергии (что на 20 Вт больше, чем у классического MC 140). Однако у таких радиаторов есть существенный недостаток, нужно следить за частотой этих ребер, если они забьются (например, пылью), то тепловой КПД упадет на 30-40 Вт!

Как следует из названия, этот радиатор имеет такую ​​же ширину 140 мм, но высоту всего 300 мм.Это компактный вид радиатора. Мощность одной секции всего 120 Вт тепловой энергии.

МС 90-500

Менее распространенный радиатор, но дешевле предыдущей модели. Ширина одной секции 90 мм (компактнее), высота те же 500 мм, отсюда и название. Менее эффективный, чем МС 140, мощность одной секции такого радиатора составляет около 140 Вт тепловой энергии.

Радиатор чугунный шириной 110 мм и высотой между трубками 500 мм.Относительно редко ставится не очень часто. Мощность одной секции, около — 150 Вт

Относительно новая разработка, измененная форма. Радиатор имеет ширину секции 100 мм и высоту (между подводящими трубами 500 мм). Тепловая мощность одной секции — 135 — 140 Вт.

Сегодня уже не редкость современные чугунные радиаторы, выпускаемые как импортными компаниями, так и нашими отечественными. По внешнему виду они чем-то похожи на алюминиевые радиаторы.Мощность 1 секции такого радиатора составляет от 150 до 220 Вт, многое зависит от габаритов радиатора.

И все, думаю я вам привел схему обычных чугунных радиаторов. Конечно, мощность может немного скакать от производителя к производителю, но примерно мощность держится в этих пределах.

Модели и места расположения радиаторов отопления выбираются еще на этапе планировки дома или квартиры. Этот выбор владельцам частных домов приходится делать самостоятельно.К сожалению, для большинства жителей квартир этот вопрос решают застройщики. Обогреть панельную квартиру намного сложнее. Теплоотдача от чугунных радиаторов играет важную роль при выборе таких устройств. Какой тип устройства выбрать: алюминиевый, биметаллический или чугунный?

Неудивительно, что при выборе редко кто руководствуется эффективными показателями устройств и экономическими характеристиками. Выбирать самое доступное с точки зрения цены устройство не очень правильно.Для начала рекомендуется обратить внимание на такой показатель, как теплоотдача радиаторов отопления.

Это будет зависеть от типа и качества материала, из которого изготовлены радиаторы. Основными разновидностями являются: чугун

• ;
• биметалл;
• из алюминия;
• из стали.

Каждый из материалов имеет свои недостатки и ряд особенностей, поэтому для принятия решения потребуется более подробно рассмотреть основные показатели.

Из стали

Они отлично работают в сочетании с автономным отопительным прибором, который предназначен для обогрева значительной площади. Выбор стальных радиаторов отопления не считается отличным вариантом, так как они не способны выдерживать значительное давление. Чрезвычайно устойчивый к коррозии, легкий и удовлетворительный теплообмен. Имея незначительное проходное сечение, они редко забиваются. Но рабочее давление считается 7,5-8 кг / см 2, а устойчивость к возможным гидроударам составляет всего 13 кг / см 2.Теплоотдача секции 150 Вт.

Jpg «alt =» (! LANG: стальной радиатор «>!}

Сталь

Изготовлены из биметалла

Они лишены недостатков, присущих изделиям из алюминия и чугуна. Наличие стального сердечника — характерная особенность, позволившая добиться колоссального сопротивления давлению 16 — 100 кг / см2. Теплопередача биметаллических радиаторов составляет 130 — 200 Вт, что по характеристикам близко к алюминиевым.У них небольшое сечение, поэтому со временем проблем с загрязнением не возникает. К существенным минусам можно отнести непомерно высокую стоимость продукции.

Jpg «alt =» (! LANG: биметаллический радиатор «>!}

Биметаллический

Изготовлен из алюминия

Такие устройства имеют множество преимуществ. Они обладают отличными внешними характеристиками, к тому же не требуют специального обслуживания. достаточно, чтобы избежать опасений гидравлического удара, как в случае с чугунными изделиями… Рабочее давление составляет 12 — 16 кг / см 2, в зависимости от используемой модели. К характеристикам также относится проходное сечение, которое равно или меньше диаметра стояков. Это позволяет охлаждающей жидкости циркулировать внутри устройства с огромной скоростью, что делает невозможным отложение осадка на поверхности материала. Большинство людей ошибочно полагают, что слишком маленькое поперечное сечение неизбежно приведет к низкой скорости теплопередачи.

Jpg «alt =» (! LANG: Алюминиевый радиатор «srcset =» «data-srcset =» https: // tepliepol.ru / wp-content / uploads / 2017/06 / aluminiy..jpg 360w, https://tepliepol.ru/wp-content/uploads/2017/06/aluminiy-80×60.jpg 80w «>!}

Алюминий

Это мнение ошибочно хотя бы потому, что уровень теплоотдачи от алюминия намного выше, чем, например, от чугуна. Сечение компенсируется зоной оребрения. Теплоотдача алюминиевых радиаторов зависит от различных факторов, в том числе от модели. используется и может составлять 137 — 210 Вт. Вопреки вышеперечисленным характеристикам, не рекомендуется использовать данный тип оборудования в квартирах, так как изделия не способны выдерживать резкие перепады температур и скачки давления внутри системы (во время работы все устройства).Материал радиатора алюминиевый, он очень быстро выходит из строя и не подлежит восстановлению в дальнейшем, как в случае использования другого материала.

Изготовлен из чугуна

Необходим регулярный и очень тщательный уход. Высокая инертность — чуть ли не главное достоинство чугунных радиаторов отопления. Уровень отвода тепла тоже хороший. Такие изделия не быстро нагреваются, при этом еще долго отдают тепло. Теплоотдача одной секции чугунного радиатора 80 — 160 Вт.Но недостатков здесь очень много, и основными считаются:

1. Ощутимый вес конструкции.
2. Практически полное отсутствие способности противостоять гидроударам (9 кг / см 2).
3. Заметная разница сечения АКБ и стояков. Это приводит к медленной циркуляции теплоносителя и довольно быстрому загрязнению.

.jpg «alt =» (! LANG: Тепловыделение радиаторов отопления в таблице «>!}

Расчет теплопередачи

В первую очередь рекомендуется обратить внимание на имеющийся техпаспорт, который прилагается к каждому продукту этого типа.В нем вы можете найти необходимую информацию о теплопроизводительности одной секции продукта. Эти цифры требуют существенной корректировки. Отвод тепла биметаллических радиаторов, таких как алюминиевые, имеет отличную номинальную мощность, в то время как суждение основано на хорошо известном факте, что изделия из меди, как и алюминиевые, обладают отличным уровнем теплопередачи. У них высокая теплопроводность, при этом теплопередача зависит от многих других факторов.

Jpg «alt =» (! LANG: Расчет коэффициента теплопередачи «>!}

Тепловыделение радиатора отопления умножается на поправочный коэффициент, принятый в зависимости от значения DT

Цифра, указанная в Паспорт верен только в том случае, если разница температур подачи и обработки составляет 70 ° С.

По формуле расчеты производятся следующим образом:

Инструкция может иметь разные обозначения. Часто указывается только разница в 70 ° C и не более.

Методика расчета

В итоге оказывается, что заявленная теплоотдача аккумуляторов и мощности несколько ниже реальной, которая указана в документации. Для правильного выбора оборудования необходимо четко понимать разницу в этих цифрах. Используемые компоненты также будут играть второстепенную роль, будь то медный или биметаллический элемент.Для проверки данных следует использовать коэффициент уменьшения, который применим к исходной номинальной мощности устройства, как указано в документации.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. Для начала необходимо разработать оптимальный температурный режим в помещении и основной теплоноситель.
2. Подставьте полученную информацию и вычислите дельту как среднее значение индикатора.
3. Найдите наиболее приблизительный показатель в прилагаемой таблице.
4. Полученное значение умножается на значение, указанное в документации.
5. Произведен расчет необходимого количества отопительных приборов.

Также стоит учесть, что отопительный сезон иногда наступает раньше обычного и прибор должен быть готов к работе. Для биметаллического оборудования расчет будет таким: 200 Вт х 0,48 — 96 Вт. Если площадь помещения 10 м2, то потребуется не менее тысячи ватт тепла или 1000/96 = 10. .4 = 11 батареек или секций (округление всегда идет в большую сторону). В любом случае всегда есть возможность обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут произвести необходимые расчеты, подробно расскажут, как и почему это делается. Удачи в ваших начинаниях!

Алюминиевый радиатор секционный силовой. Чугунные радиаторы и расчет их мощности для комнаты

Эта техника выглядит современно и недорого. Они способны при правильной установке и длительной эксплуатации выполнять свои функции.Чтобы в полной мере использовать все потенциальные возможности, необходимо точно рассчитать мощность алюминиевого радиатора, которая потребуется для качественного обогрева жилья в самых сложных погодных условиях.

Конструктивно-технические особенности

Качественные изделия из этого металла создаются методом литья. Это дает возможность изготавливать прочные, долговечные нагревательные приборы, в которых отсутствуют отдельные элементы, их соединения. Эта технология достаточно сложная.Чтобы исключить появление дефектов, требуется точное соблюдение многих режимов производства, контроль отсутствия скрытых дефектов, полостей. Стоимость таких радиаторов несколько выше, чем у сборных моделей. Но именно они могут без повреждений выдержать большое повышение давления в магистралях теплоносителя.

Второй распространенный метод — экструзия. Металл под давлением заполняет специальную форму. Заготовку разрезают на части. Отдельные элементы соединяются сваркой.В этом случае используются относительно недорогие производственные процессы. Но следует учитывать, что готовая продукция менее прочна и надежна по сравнению с первым вариантом.

Алюминиевые радиаторы нужных размеров создаются из отдельных блоков, чтобы конечной мощности хватило на конкретное помещение. Ниже представлены диапазоны значений основных характеристик устройств данного типа:

• Допустимое максимальное давление в системе теплоснабжения: от 6 до 24 атм.
• Температура теплоносителя (макс.): До + 110 ° С.
• Срок службы отопительного прибора: от 10 до 20 лет.

Параметры одной секции:

• мощность — от 0,08 до 0,210 кВт;
• объем охлаждающей жидкости — от 0,2 до 0,5 литра;

Вес

• — от 0,9 до 1,5 кг.

Сколько секций алюминиевого радиатора необходимо для обогрева одной комнаты

Самый простой и, соответственно, неточный расчет можно произвести по такой пропорции: на каждый квадратный метр помещения тепловая мощность не менее 0.1 кВт.

Чтобы узнать, сколько разделов вам нужно, выполните следующие действия:

• Для обогрева одной комнаты площадью 30 кв. Требуется мощность 3 кВт: 30 * 1 = 3.
• Если мощность одного элемента 0,15 кВт, то нужно 20 секций: 3 / 0,15 = 20.
• Это слишком большое количество для одного радиатора, поэтому необходимо будет изготовить и установить в комнате две батареи. Каждый из них будет состоять из 10 разделов.

Более точный результат можно получить, если учесть следующие факторы:

• климатические условия в районе;
• высота потолков;
• количество оконных и дверных проемов в помещении, наружных стенах;
• наличие теплых полов снизу и сверху;
• общие изоляционные характеристики конструкции.

Поправочные коэффициенты используются для каждого параметра. Их значения можно найти в профессиональных справочниках. Подставив их в общую формулу, не составит труда узнать, какая мощность в кВт требуется секции и устройства в целом для конкретного помещения. Если получилась неточная цифра, то следует округлить в большую сторону. При правильной настройке оборудования легче вносить коррективы, если оно приобретается с определенным запасом возможностей.

Как правильно установить и рентабельнее эксплуатировать алюминиевые радиаторы

Из приведенных выше данных нетрудно понять основные преимущества этого типа приборов.

Впрочем, перечислим их отдельно:

• Сборная конструкция позволяет достаточно точно подобрать количество элементов, чтобы мощность нагрева была достаточной.
• Малый вес облегчает производственные транспортные и монтажные работы.Не создает лишних нагрузок на крепеж и конструкцию здания.
• Небольшие внутренние объемы и отличная теплопроводность уменьшают инерцию. Это означает, что допустимо комбинировать такие устройства с индивидуальными регуляторами, а также интегрировать их в современные системы автоматизированного поддержания комфортного температурного режима. Такое оборудование позволит снизить потребление энергоресурсов при эксплуатации.
• Нейтральный внешний вид большинства моделей хорошо сочетается с множеством дизайнов.
• Низкая стоимость устройств позволяет без больших затрат создавать новые или модернизировать старые системы отопления.

Подходят как для самых простых однотрубных, так и для самых сложных коллекторных схем. Они подходят для работы с гравитационным или вынужденным движением теплоносителя.

При установке необходимо учитывать следующие особенности:

• Все устройства должны быть оборудованы клапанами для выпуска воздуха.
• Крепление их необходимо производить строго горизонтально.
• Когда pH охлаждающей жидкости (Ph) выходит за пределы диапазона от 7 до 8 единиц, происходят реакции, разрушающие алюминий.
• Со временем этот металл покрывается защитной оксидной пленкой, которая предотвратит упомянутые выше процессы. Однако сам он может быть поврежден песком и другими механическими примесями. Такие загрязнения можно удалить с помощью стандартного основного фильтра.
• В городских условиях сложно предотвратить возникновение аварийных ситуаций, связанных с резким повышением давления.Здесь рекомендуется устанавливать нагревательные приборы, рассчитанные на высокое давление.

Чугунные радиаторы — это радиаторы, дошедшие до нашего времени с далеких 70-х годов прошлого тысячелетия. Сегодня они более современные, отличить их от биметаллических или алюминиевых эмалированных радиаторов практически невозможно. Чугунные радиаторы способны работать при температуре охлаждающей жидкости до 110 0 С.

Довольно большие размеры и внушительный вес компенсируются инерцией, позволяющей регулировать температуру.Они идеальны для любого помещения, надежны и долговечны, могут использоваться с любыми котлами и теплоносителями. Многих интересует вопрос — сколько киловатт в одной секции чугунного радиатора? Вы найдете ответ на этот вопрос ниже.

Радиатор отопления чугунный

Радиаторы чугунные М-140

Радиаторы типа М-140 имеют достаточно простую конструкцию и удобны в обслуживании. Материал, используемый при их изготовлении — чугун. Он обладает высокой устойчивостью к коррозионным процессам и может использоваться с любым теплоносителем.Низкий уровень гидравлического давления позволяет использовать радиаторы как для гравитационной, так и для принудительной циркуляции теплоносителя. Высокий порог противодействия гидроударам позволяет использовать их как в двухэтажных, так и в девятиэтажных зданиях. Преимущества М-140 — простота обслуживания, надежность, длительный срок службы и невысокая стоимость.

Радиаторы чугунные МС-140-500

Широко применяются для отопления зданий с t теплоносителя в пределах 130 0 С и давлением до 0.9 МПа. Вместимость одной полости 1,45 литра, объем обогреваемой площади 0,244 квадратных метра … Материал, из которого изготовлены секции — СЧ-10 (серый чугун).

Радиаторы чугунные МС-140-300

Радиаторы отопления предназначены для обогрева помещений с низкими подоконниками и давлением 0,9 МПа. Вместимость полости 1,11 л. Вес полости с учетом комплектующих 5700 г. Расчетный тепловой поток 0,120 кВт.

Радиаторы чугунные МС-140М-500-09

Радиаторы данной модели применяются для различных помещений с t теплоносителя до 130 0 С и давлением до 0.9 МПа. Масса одной полости 7100 г. Материал изготовления — серый чугун. S обогрев с одной камерой — 0,244 м 2.

Важно! Выбирая радиатор для жилья, обязательно обращайте внимание на его характеристики и заранее производите всевозможные расчеты, так как обменять купленный товар будет практически невозможно.

Плюсы и минусы использования чугунных радиаторов

Стилизованный чугунный радиатор

Любая существующая сегодня система отопления имеет как плюсы, так и минусы, учтите их.

Номинальная тепловая мощность каждой секции составляет 160 Вт. Примерно 65% выделяемого теплового потока нагревает воздух, накапливающийся в верхней части помещения, а оставшиеся 35% нагревают нижнюю часть помещения.

1. Длительный срок эксплуатации от 15 до 50 лет.
2. Высокая стойкость к коррозионным процессам.
3. Возможность использования в системах отопления с гравитационной циркуляцией теплоносителя.

1. Низкая эффективность коррекции коэффициента теплоотдачи;
2. Высокая трудоемкость при установке;

Важно! Чтобы не столкнуться с проблемой при установке, обязательно учтите вышеперечисленные плюсы и минусы чугунных радиаторов.Их установка стоит недешево, но повторные монтажные работы потребуют немалых финансовых средств.

Расчет сечений (полостей) радиаторов

Так вот, сколько кВт в 1 секции чугунного радиатора? Чтобы рассчитать количество секций и их мощность, нужно определиться с V-комнатой, которая в дальнейшем появится в расчетах. Далее выбираем значение тепловой энергии. Его значения следующие:

1. Отопление 1м 3 дома из панелей — 0.041кВт.
2. Отопление 1 м 3 кирпичного дома со стеклопакетами и утепленными стенами — 0,034 кВт.
3. отопление 1 м 3 помещения, возведенного по современным строительным нормам — 0,034 кВт.

Тепловой поток одной полости МС 140-500 составляет 0,160 кВт.

Затем выполняются следующие математические операции: объем помещения умножается на тепловой поток. Полученное значение делится на количество тепла, выделяемого одной камерой. Результат округлите в большую сторону и получите необходимое количество секций.

Сколько киловатт в чугунной секции? Каждый тип радиатора имеет различное значение, которое производитель рассчитывает при их изготовлении и указывает его в сопроводительной документации.

Сделаем примерный расчет на основе имеющихся данных.

Помещение имеет следующие данные: тип помещения — панельный дом, длина — высота — ширина — 5х6х2,7 м соответственно.

1. Рассчитываем объем помещения V:

В = 5 х 6 х 2.7 = 81 м 3

1. Необходимый тепловой объем:

Q = 81 * 0,041 = 3,321 кВт

1. Исходя из этого количество секций радиатора составляет:

n = 3,321 / 0,16 = 20,76

, где 0,16 — тепловая мощность одной секции. Уточняется производителем.

1. Округляем значение в большую сторону, исходя из чего количество необходимых секций составляет 21 шт.

Чтобы отопление дома было эффективным, следует покупать качественные элементы.Перед этим — провести правильный расчет своей мощности.

Расчеты производятся с учетом:

• площади помещения;
• высота потолка;
• количество окон
• длина помещения;
• Особенности климата региона.

Правильный выбор

1. Производительность отопительных приборов должна составлять 10% площади помещения при высоте его потолка менее 3 м.
2. Если больше, то прибавляем 30% .
3. Для конечной комнаты добавьте еще 30% .

Необходимые расчеты

После определения теплопотерь нужно определить производительность прибора (сколько кВт должно быть в стальном радиаторе или других приборах).

1. Например, нужно отапливать помещение площадью 15 м² и высотой потолка 3 м.
2. Находим его объем: 15 ∙ 3 = 45 м³.
3. В инструкции сказано, что для обогрева 1 м³ в условиях Средней полосы России необходимо 41 Вт тепловой мощности.
4. Это означает, что мы умножаем объем помещения на эту цифру: 45 ∙ 41 = 1845 Вт. Этой мощностью должен обладать радиатор отопления.

Примечание!
Если жилище находится в районе с суровыми зимами, полученное значение необходимо умножить на 1,2 (коэффициент теплопотерь).
Окончательный показатель составит 2214 Вт.

Количество ребер

Из него вы узнаете, сколько кВт в одной секции биметаллического радиатора и алюминиевого аналога составляет 150-200 Вт.Возьмем максимальный параметр и разделим на него общую требуемую мощность в нашем примере: 2214: 200 = 11.07. Это значит, что для обогрева помещения нужна батарея из 11 секций.

Тепловая мощность

На фото примерная теплопередача чугуна.

В помещении отопительные приборы размещаются у внешней стены под оконным проемом. В результате тепло, излучаемое устройством, распределяется оптимально. Холодный воздух, идущий из окон, блокируется нагретым потоком, идущим вверх от радиатора.

Чугунные аккумуляторы

Чугунные аналоги имеют следующие преимущества:

• обладают большим сроком службы;
• обладают высоким уровнем прочности;
• устойчивы к коррозионным повреждениям;
• отлично подходит для использования в коммунальных системах, работающих на некачественном теплоносителе.
• Сейчас производители выпускают чугунные батареи (их цена выше, чем у обычных аналогов), которые имеют улучшенный внешний вид за счет применения новых технологий литья корпусов.

Недостатки изделий: большая масса и тепловая инерция.

В нижней таблице указано количество кВт чугунного радиатора в зависимости от его модели.

Примечание!
Для обогрева помещения площадью 15 м² мощность, то есть кВт чугунного радиатора, должна быть не менее 1,5. Другими словами, аккумулятор должен состоять из 10-12 секций.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые изделия имеют более высокую теплоотдачу, чем чугунные аналоги.На вопрос, сколько кВт находится в одной секции алюминиевого радиатора, специалисты отвечают, что достигает 0,185-0,2 кВт. В итоге 9-10 секций алюминиевых профилей хватит для нормативного уровня обогрева пятнадцатиметрового помещения.

Достоинства таких устройств:

• легкий вес;
• эстетичный дизайн;
• высокий уровень теплоотдачи;
• Температуру можно контролировать своими руками с помощью вентилей.

Но изделия из алюминия не обладают такой прочностью, как чугунные аналоги, например, маслоохладитель на 2 кВт.Поэтому они чувствительны к скачкам рабочего давления в системе, гидроударам, излишне высокой температуре теплоносителя.

Примечание!
Когда вода имеет высокий уровень pH (кислотности), алюминий выделяет много водорода.
Это негативно сказывается на нашем здоровье.
Исходя из этого, желательно использовать в системе отопления такие устройства, в которых он имеет нейтральную кислотность.

Биметаллические изделия

Прежде чем выяснять, сколько кВт в 1 секции биметаллического радиатора, следует отметить, что такие батареи имеют схожие рабочие параметры с алюминиевыми аналогами.Однако им не присущи недостатки.

Это обстоятельство определило конструкцию устройств.

1. Они состоят из медных или стальных труб, по которым течет хладагент.
2. Трубки скрыты в корпусе из алюминиевой пластины. В результате вода, циркулирующая внутри, не взаимодействует с алюминием корпуса.
3. Исходя из этого кислотные и механические характеристики теплоносителя никак не влияют на работу и состояние прибора.

Благодаря стали труб приспособление имеет высокую прочность. Внешние ребра из алюминия обеспечивают повышенную теплоотдачу. Пытаясь узнать, сколько кВт у стального радиатора, имейте в виду, что у биметалла самая высокая теплоотдача — около 0,2 кВт на каждую кромку.

Мощность

Узнав сколько кВт в 1 секционном стальном радиаторе или аналоге из другого металла, можно рассчитать теплопередачу купленного изделия.Это позволит создать эффективную систему отопления в своем доме.

Видео в этой статье продолжает наглядно информировать вас по теме.

Термическое расширение твердых тел и жидкостей

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

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

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

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

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

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

Линейное тепловое расширение — тепловое расширение в одном измерении

Изменение длины Δ L пропорционально длине L .Зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины резюмируется в уравнении Δ L = αL Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — величина изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширения , который незначительно изменяется в зависимости от температуры.

В таблице 1 приведены типичные значения коэффициента линейного расширения, которые могут иметь единицы 1 / ºC или 1 / K.Поскольку размеры кельвина и градуса Цельсия одинаковы, значения α и Δ T могут быть выражены в единицах кельвина или градусов Цельсия. Уравнение Δ L = αL Δ T является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если используется среднее значение α .

Пример 1.Расчет линейного теплового расширения: мост Золотые Ворота

Главный пролет моста Золотые Ворота в Сан-Франциско имеет длину 1275 м в самый холодный период. Мост подвергается воздействию температур от до от 15ºC до 40ºC. Каково изменение его длины между этими температурами? Предположим, что мост полностью стальной.

Стратегия

Используйте уравнение линейного теплового расширения Δ L = α L Δ T , чтобы рассчитать изменение длины Δ L .{\ circ} \ text {C} \ right) = 0,84 \ text {m} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это изменение длины заметно, хотя и невелико по сравнению с длиной моста. Обычно он распространяется на многие компенсаторы, поэтому расширение в каждом стыке невелико.

Тепловое расширение в двух и трех измерениях

Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площадь и объем, а также их длина увеличиваются с температурой.Отверстия также увеличиваются с увеличением температуры. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка все еще была на месте. Заглушка станет больше, а значит, и отверстие должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке отверстия толкает друг друга дальше друг от друга при повышении температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно становиться немного больше, поэтому отверстие становится немного больше).

Тепловое расширение в двух измерениях

Для небольших изменений температуры изменение площади Δ A определяется как Δ A = 2αAΔ T , где Δ A — изменение площади A , Δ T — изменение температуры , α — коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры.

Рис. 2. В общем, объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих чертежах исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. (а) Площадь увеличивается из-за увеличения длины и ширины. Увеличивается и площадь круглой пробки. (b) Если заглушку удалить, оставшееся отверстие становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка все еще оставалась на месте. (c) Объем также увеличивается, потому что все три измерения увеличиваются.

Тепловое расширение в трех измерениях

Изменение объема Δ V очень близко к Δ V = 3 α V Δ T . Это уравнение обычно записывается как Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения и β ≈ 3α. Обратите внимание, что значения β в таблице 1 почти точно равны 3α.

Как правило, объекты расширяются с повышением температуры.Вода — самое важное исключение из этого правила. Вода расширяется с повышением температуры (ее плотность уменьшается на ), когда она находится при температуре выше 4ºC (40ºF). Однако он расширяется с при понижении температуры , когда она находится между + 4ºC и 0ºC (от 40ºF до 32ºF). Вода самая плотная при + 4ºC. (См. Рис. 3.) Возможно, наиболее поразительным эффектом этого явления является замерзание воды в пруду. Когда вода у поверхности охлаждается до 4ºC, она становится плотнее, чем оставшаяся вода, и поэтому опускается на дно.Этот «оборот» приводит к образованию более теплой воды у поверхности, которая затем охлаждается. В конце концов, пруд имеет постоянную температуру 4ºC. Если температура в поверхностном слое опускается ниже 4ºC, вода становится менее плотной, чем вода внизу, и, таким образом, остается около вершины. В результате поверхность водоема может полностью промерзнуть. Лед поверх жидкой воды обеспечивает изолирующий слой от резких зимних температур наружного воздуха. Рыба и другие водные животные могут выжить в воде с температурой 4ºC подо льдом благодаря этой необычной характеристике воды.Он также обеспечивает циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема.

Рис. 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность при + 4ºC только на 0,0075% больше, чем плотность при 2ºC, и на 0,012% больше, чем при 0ºC.

Установление соединений: соединения в реальном мире — заполнение бака

Рис. 4. Поскольку при повышении температуры газ расширяется больше, чем бензобак, вы не можете проехать столько миль на «пустом» летом, как зимой.(Источник: Гектор Алехандро, Flickr)

Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Один из примеров — капание бензина из свежего бака в жаркий день. Бензин начинается при температуре земли под заправочной станцией, которая ниже, чем температура воздуха наверху. Бензин охлаждает стальной бак при его наполнении. Как бензин, так и стальной бак расширяются, когда они нагреваются до температуры воздуха, но бензин расширяется намного больше, чем сталь, и поэтому он может переливаться через край.

Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний датчика бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда манометр показывает «пустой», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда горит лампочка «долейте топлива», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли зимой пробегать еще 40 миль «пусто», будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбегаете намного быстрее.

Пример 2. Расчет теплового расширения: газ по сравнению с газовым баллоном

Предположим, ваш стальной бензобак объемом 60,0 л (15,9 галлона) заполнен бензином, поэтому температура и бака, и бензина составляет 15,0 ° C. Сколько бензина вылилось к тому времени, когда они нагрелись до 35,0ºC?

Стратегия

Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество разлитого является разницей в изменении их объема. (Бензобак можно рассматривать как стальной.) Мы можем использовать уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать изменение объема бензина и бака.

Решение

1. Используйте уравнение для увеличения объема, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара: Δ V _с = β _с V _с Δ T .
2. Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: Δ V _газ = β _газ V _газ Δ T .
3. Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество разлитого V _разлив = Δ V _газ — Δ V _s .

В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.)

[латекс] \ begin {array} {lll} {V} _ {\ text {spill}} & = & \ left ({\ beta} _ {\ text {gas}} — {\ beta} _ {\ text {s}} \ right) V \ Delta T \\ & = & \ left [\ left (\ text {950} — \ text {35} \ right) \ times {\ text {10}} ^ {- 6} / ^ {\ circ} \ text {C} \ right] \ left (\ text {60} \ text {.{\ circ} \ text {C} \ right) \\ & = & 1 \ text {.} \ text {10} \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это значительное количество, особенно для резервуара объемом 60,0 л. Эффект такой поразительный, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения тепловых свойств обсуждается в главе «Тепло и методы теплопередачи».

Если вы попытаетесь плотно закрыть резервуар, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает либо вокруг крышки, либо в результате разрыва резервуара.Сильное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, и как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, в этих контейнерах есть воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их.

Термическое напряжение

Термическое напряжение создается в результате теплового расширения или сжатия (обсуждение напряжения и деформации см. В разделе «Эластичность: напряжение и деформация»). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда бензин разрывает бак при расширении.Это также может быть полезно, например, когда две части соединяются вместе путем нагревания одной при производстве, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание скал и тротуаров из-за расширения льда при замерзании.

Пример 3. Расчет термического напряжения: давление газа

Какое давление будет создано в бензобаке, рассмотренном в примере 2, если температура бензина повысится с 15?От 0 ° C до 35,0 ° C без возможности расширения? Предположим, что модуль объемной упругости B для бензина составляет 1,00 × 10 ⁹ Н / м ² .

Стратегия

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать следующее уравнение, которое связывает изменение объема Δ V с давлением:

[латекс] \ Delta {V} = \ frac {1} {B} \ frac {F} {A} V_0 \\ [/ latex]

, где [латекс] \ frac {F} {A} \\ [/ latex] — давление, V ₀ — исходный объем, а B — модуль объемной упругости рассматриваемого материала.Мы будем использовать количество пролитого в Примере 2 как изменение объема Δ V .

Решение

1. Измените уравнение для расчета давления: [латекс] P = \ frac {F} {A} = \ frac {\ Delta {V}} {V_0} B \\ [/ latex].
2. Вставьте известные значения. Модуль объемной упругости для бензина составляет B = 1,00 × 10 ⁹ Н / м ² . В предыдущем примере изменение объема Δ V = 1,10 л — это количество, которое может разлиться. Здесь V ₀ = 60.7 \ text {Pa} \\ [/ latex].

Обсуждение

Это давление составляет примерно 2500 фунтов / дюйм ² , , что на больше, чем может выдержать бензобак.

Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и дороги могут деформироваться в жаркие дни, если у них нет достаточных компенсационных швов. (См. Рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и в холодную погоду они лопнут, если провисания недостаточно.Трещины в оштукатуренных стенах открываются и закрываются по мере того, как дом нагревается и остывает. Стеклянные сковороды треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за различного сжатия и создаваемых им напряжений. (Pyrex® менее чувствителен из-за своего малого коэффициента теплового расширения.) Сосуды под давлением ядерных реакторов находятся под угрозой из-за чрезмерно быстрого охлаждения, и хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые из них охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрываются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус.Повторные оттаивания и замораживания усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления происходит из-за теплового расширения морской воды.

Рис. 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons)

Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, помимо прочего, металл не сцепляется с костью.Исследователи пытаются найти более качественные металлические покрытия, которые позволили бы соединить металл с костью. Одна из проблем — найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла. Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения во время производственного процесса приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл.

Еще один пример термического стресса — во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Может вызывать боль при поедании мороженого или горячем напитке.В наполнении могут образоваться трещины. На смену металлическим пломбам (золото, серебро и др.) Приходят композитные пломбы (фарфор), которые имеют меньший коэффициент расширения и ближе к зубам.

Проверьте свое понимание

Два блока, A и B, сделаны из одного материала. Блок A имеет размеры л × ш × в = л × 2 L × L и блок B имеет размеры 2 L × 2 L × 2 L .Если температура меняется, что такое

1. изменение объема двух блоков,
2. изменение площади поперечного сечения l × w и
3. изменение высоты h двух блоков?

Рисунок 6.

Решение

1. Изменение громкости пропорционально исходной громкости. Блок A имеет объем л × 2 л × л = 2 л ³ . Блок B имеет объем 2 л × 2 л × 2 L = 8 л ³ , , что в 4 раза больше, чем у блока A. Таким образом, изменение объема блока B должно быть в 4 раза больше, чем в блоке A.
2. Изменение площади пропорционально площади. Площадь поперечного сечения блока A составляет L × 2 L = 2 L ² , , а у блока B 2 L × 2 L = 4 L ² .Поскольку площадь поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A, изменение площади поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A.
3. Изменение высоты пропорционально исходной высоте. Поскольку исходная высота блока B в два раза больше, чем у A, изменение высоты блока B вдвое больше, чем у блока A.

Сводка раздела

• Термическое расширение — это увеличение или уменьшение размера (длины, площади или объема) тела из-за изменения температуры.
• Тепловое расширение велико для газов и относительно невелико, но им нельзя пренебречь, для жидкостей и твердых тел.
• Линейное тепловое расширение Δ L = α L Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширение, которое незначительно меняется в зависимости от температуры.
• Изменение площади из-за теплового расширения составляет Δ A = 2α A Δ T , где Δ A — изменение площади.
• Изменение объема из-за теплового расширения составляет Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения, а β ≈ 3α. Тепловое напряжение создается, когда ограничивается тепловое расширение.

Концептуальные вопросы

1. Термические нагрузки, вызванные неравномерным охлаждением, могут легко разбить стеклянную посуду. Объясните, почему Pyrex®, стекло с небольшим коэффициентом линейного расширения, менее восприимчиво.
2. Вода значительно расширяется при замерзании: происходит увеличение объема примерно на 9%. В результате этого расширения и из-за образования и роста кристаллов при замерзании воды от 10% до 30% биологических клеток разрываются при замораживании материала животного или растительного происхождения. Обсудите последствия этого повреждения клеток для перспективы сохранения человеческих тел путем замораживания, чтобы их можно было разморозить в будущем, когда есть надежда, что все болезни излечимы.
3. Один из методов обеспечения плотной посадки, например металлического штифта в отверстии в металлическом блоке, заключается в изготовлении штифта немного большего размера, чем отверстие.Затем вставляется колышек, когда температура отличается от температуры блока. Должен ли блок быть горячее или холоднее стержня во время вставки? Поясните свой ответ.
4. Действительно ли помогает пролить горячую воду на плотную металлическую крышку стеклянной банки, прежде чем пытаться ее открыть? Поясните свой ответ.
5. Жидкости и твердые тела расширяются с повышением температуры, потому что кинетическая энергия атомов и молекул тела увеличивается. Объясните, почему некоторые материалы сжимаются при повышении температуры.

Задачи и упражнения

1. Высота монумента Вашингтона составляет 170 м в день при температуре 35 ° C.0ºC. Какой будет его высота в день, когда температура опустится до –10,0ºC? Хотя памятник сделан из известняка, предположим, что его коэффициент теплового расширения такой же, как у мрамора.
2. Насколько выше Эйфелева башня становится в конце дня, когда температура повышается на 15ºC? Его первоначальная высота составляет 321 м, и можно предположить, что он сделан из стали.
3. Как изменится длина столба ртути длиной 3,00 см, если его температура изменится с 37?От 0 ° C до 40,0 ° C, если ртуть не ограничена?
4. Насколько большой следует оставлять компенсационный зазор между стальными железнодорожными рельсами, если они могут достигать максимальной температуры на 35,0 ° C выше, чем при укладке? Их первоначальная длина — 10,0 м.
5. Вы хотите приобрести небольшой участок земли в Гонконге. Цена «всего» 60 000 долларов за квадратный метр! В праве собственности указано, что его размеры составляют 20 м × 30 м. Насколько изменилась бы общая цена, если бы вы измерили посылку стальной рулеткой в ​​день, когда температура была на 20ºC выше нормы?
6. Глобальное потепление вызовет повышение уровня моря отчасти из-за таяния ледяных шапок, но также из-за расширения воды по мере повышения средней температуры океана.Чтобы получить некоторое представление о величине этого эффекта, рассчитайте изменение длины водяного столба высотой 1,00 км при повышении температуры на 1,00 ° C. Обратите внимание, что этот расчет является приблизительным, потому что потепление океана не равномерно по глубине.
7. Покажите, что 60,0 л бензина при первоначальной температуре 15,0 ° C расширится до 61,1 л при нагревании до 35,0 ° C, как заявлено в Примере 2.
8. (a) Предположим, что стержень из стали и стержень из инвара (сплав железа и никеля) имеют одинаковую длину при 0 ° C.Какова их разница в длине при 22,0ºC? (b) Повторите расчет для двух геодезических лент длиной 30,0 м.
9. (a) Если стеклянный стакан емкостью 500 мл заполнен до краев этиловым спиртом при температуре 5,00 ° C, сколько его жидкости выльется через край, когда его температура достигнет 22,0 ° C? б) Насколько меньше воды могло бы перелиться через край при тех же условиях?
10. Большинство автомобилей имеют резервуар с охлаждающей жидкостью для сбора жидкости радиатора, которая может вылиться из-под горячего двигателя. Радиатор сделан из меди и залит на 16.Емкость 0 л при температуре 10,0 ° C. Какой объем радиаторной жидкости переполнится, когда радиатор и жидкость достигнут своей рабочей температуры 95,0ºC, учитывая, что объемный коэффициент расширения жидкости составляет β = 400 × 10 ^–6 / ºC? Обратите внимание, что этот коэффициент является приблизительным, потому что большинство автомобильных радиаторов имеют рабочие температуры выше 95,0 ° C.
11. Физик делает чашку растворимого кофе и замечает, что по мере охлаждения кофе его уровень в стеклянной чашке падает на 3,00 мм.Покажите, что это уменьшение не может быть связано с термическим сжатием, рассчитав снижение уровня, если 350 см3 кофе находится в чашке диаметром 7,00 см, а температура снижается с 95,0 ° C до 45,0 ° C. (Большая часть падения уровня происходит из-за выхода пузырьков воздуха.)
12. (a) Плотность воды при 0ºC составляет почти 1000 кг / м3 (на самом деле это 999,84 кг / м ³ ), тогда как плотность льда при 0ºC составляет 917 кг / м ³ . Рассчитайте давление, необходимое для предотвращения расширения льда при замерзании, пренебрегая влиянием такого большого давления на температуру замерзания.(Эта проблема дает вам лишь представление о том, насколько велики могут быть силы, связанные с замораживанием воды.) (Б) Каковы последствия этого результата для замороженных биологических клеток?
13. Покажите, что β ≈ 3α, вычислив изменение объема Δ V куба со сторонами длиной L .

Глоссарий

тепловое расширение: изменение размера или объема объекта при изменении температуры

коэффициент линейного расширения: α, изменение длины на единицу длины при изменении температуры на 1 ° C; константа, используемая при расчете линейного расширения; коэффициент линейного расширения зависит от материала и в некоторой степени от температуры материала

коэффициент объемного расширения: β , изменение объема на единицу объема при изменении температуры на 1 ° C

термическое напряжение: напряжение, вызванное тепловым расширением или сжатием

Избранные ответы на задачи и упражнения

1.{\ circ} \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & \ text {61} \ text {.} 1 \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

9. (а) 9,35 мл; (б) 7,56 мл

11. 0,832 мм

13. Мы знаем, как длина изменяется в зависимости от температуры: Δ L = α L ₀ Δ T . Также мы знаем, что объем куба связан с его длиной соотношением V = L ³ , поэтому конечный объем тогда равен V = V ₀ + Δ V = ( L ₀ + Δ L ) ³ .Подстановка Δ L дает V = ( L ₀ + α L ₀ Δ T ) ³ = L ₀ ³ (1 T + αΔ 90 ) ³ .

Теперь, поскольку αΔ T мало, мы можем использовать биномиальное расширение: V ≈ L ₀ ³ (1 + 3αΔ T ) = L ₀ ³ + 3α L ₀ ³ Δ T .

Таким образом, запись длины в единицах объемов дает V = V ₀ + Δ V ≈ V ₀ + 3α V ₀ Δ T и, следовательно, Δ V = βV ₀ Δ T ≈ 3α V ₀ Δ T , или β ≈ 3α.

7 основных типов датчиков измерения температуры

Будь то термометр или термопара, различные типы датчиков измеряют температуру

Температура определяется как уровень энергии вещества, о котором можно судить по некоторым изменениям в этом веществе.Существует множество датчиков для измерения температуры, и у них есть одна общая черта: все они измеряют температуру, регистрируя некоторые изменения физических характеристик.

Здесь рассматриваются семь основных типов датчиков измерения температуры: термопары, резистивные температурные устройства (RTD, термисторы), инфракрасные излучатели, биметаллические устройства, устройства расширения жидкости, молекулярные устройства изменения состояния и кремниевые диоды.

1. Термопары

Термопары — это устройства измерения напряжения, которые показывают измерение температуры с изменением напряжения.С повышением температуры выходное напряжение термопары возрастает — не обязательно линейно.

Часто термопара располагается внутри металлического или керамического экрана, который защищает ее от воздействия различных сред. Термопары в металлической оболочке также доступны со многими типами внешнего покрытия, такими как тефлон, для беспроблемного использования в кислотах и ​​сильных щелочных растворах.

2. Приборы для измерения температуры резистивные

Терморезистивные устройства измерения температуры также бывают электрическими.Вместо того, чтобы использовать напряжение, как это делает термопара, они используют другую характеристику вещества, которая изменяется с температурой — ее сопротивление. Два типа резистивных устройств, с которыми мы имеем дело в OMEGA Engineering, Inc., в Стэмфорде, штат Коннектикут, — это металлические резистивные температурные устройства (RTD) и термисторы.

В целом RTD более линейны, чем термопары. Они увеличиваются в положительном направлении, причем сопротивление возрастает с повышением температуры. С другой стороны, термистор имеет совершенно иную конструкцию.Это чрезвычайно нелинейное полупроводниковое устройство, сопротивление которого будет уменьшаться при повышении температуры.

3. Инфракрасные датчики

Инфракрасные датчики — это бесконтактные датчики. Например, если вы поднесете типичный инфракрасный датчик к передней части стола без контакта, датчик сообщит вам температуру стола благодаря своему излучению — вероятно, 68 ° F при нормальной комнатной температуре.

При бесконтактном измерении ледяной воды он будет немного ниже 0 ° C из-за испарения, что немного снижает ожидаемые показания температуры.

4. Биметаллические устройства

Биметаллические устройства используют расширение металлов при нагревании. В этих устройствах два металла соединены вместе и механически связаны с указателем. При нагревании одна сторона биметаллической полосы расширяется больше, чем другая. А при правильном подключении к стрелке отображается измерение температуры.

Преимущества биметаллических устройств — портативность и независимость от источника питания.Однако они обычно не так точны, как электрические устройства, и вы не можете легко записать значение температуры, как с электрическими устройствами, такими как термопары или RTD; но портативность — несомненное преимущество для правильного приложения.

5. Термометры

Термометры — это хорошо известные устройства для расширения жидкости, которые также используются для измерения температуры. Вообще говоря, они бывают двух основных категорий: ртутного типа и органического, обычно красного, жидкого типа.Различие между ними заметно, потому что ртутные устройства имеют определенные ограничения, когда речь идет о том, как их можно безопасно транспортировать или отправлять.

Например, ртуть считается загрязнителем окружающей среды, поэтому ее поломка может быть опасной. Обязательно ознакомьтесь с действующими ограничениями на воздушную перевозку ртутных продуктов перед отправкой.

6. Датчики изменения состояния

Датчики изменения состояния температуры измеряют именно это — изменение состояния материала, вызванное изменением температуры, например, переход от льда к воде, а затем к пару.Коммерчески доступные устройства этого типа имеют форму этикеток, гранул, мелков или лаков.

Например, этикетки можно использовать на конденсатоотводчиках. Когда ловушка требует регулировки, она нагревается; тогда белая точка на этикетке станет черной, указывая на повышение температуры. Точка остается черной, даже если температура нормализуется.

Наклейки с изменением состояния показывают измерение температуры в ° F и ° C. В устройствах этого типа белая точка становится черной при превышении указанной температуры; и это необратимый датчик, который остается черным после изменения цвета.Этикетки температуры полезны, когда вам нужно подтверждение того, что температура не превышала определенный уровень, возможно, по техническим или юридическим причинам во время транспортировки. Поскольку устройства изменения состояния неэлектричны, как биметаллическая полоса, они имеют преимущество в определенных приложениях. Некоторые формы этого семейства сенсоров (лак, мелки) не меняют цвет; оставленные ими следы просто исчезают. Пеллетный вариант визуально деформируется или полностью тает.

Ограничения включают относительно низкое время отклика.Таким образом, если у вас наблюдается резкий скачок температуры, который быстро повышается, а затем быстро понижается, видимой реакции может не быть. Точность также не так высока, как у большинства других устройств, более широко используемых в промышленности. Однако в области применения, где вам нужна нереверсивная индикация, не требующая электроэнергии, они очень практичны.

Другие двусторонние этикетки работают по совершенно иному принципу с использованием жидкокристаллического дисплея. Цвет дисплея меняется с черного на коричневый, синий или зеленый, в зависимости от достигнутой температуры.

Например, типичная этикетка полностью черная, когда температура ниже измеряемой. По мере увеличения измерения температуры, скажем, в точке 33 ° F появится цвет — сначала синий, затем зеленый и, наконец, коричневый по мере прохождения через заданную температуру. В любом конкретном жидкокристаллическом устройстве вы обычно видите два соседних цветных пятна — синее чуть ниже индикатора температуры и коричневое чуть выше. Это позволяет вам оценить температуру, например, между 85 ° и 90 ° F.

Несмотря на то, что он не совсем точен, у него есть преимущества в виде небольшого прочного неэлектрического индикатора, который постоянно обновляет результаты измерения температуры.

7. Кремниевый диод

Кремниевый диодный датчик — это устройство, разработанное специально для криогенного температурного диапазона. По сути, это линейные устройства, в которых проводимость диода линейно увеличивается в низкокриогенных областях.

Какой бы датчик вы ни выбрали, он вряд ли будет работать сам по себе.Поскольку большинство вариантов выбора датчиков совпадают по диапазону температур и точности, выбор датчика будет зависеть от того, как он будет интегрирован в систему.

Эта статья была первоначально опубликована 28 декабря 2000 г. Она была изменена для ясности.

Как измерить температуру двигателя

Хотя машина
системы охлаждения
предназначены для поддержания довольно постоянного
рабочая температура, фактическая
двигатель
температура может меняться в течение ряда
причины.Он может даже достигнуть такого высокого уровня, что повреждение двигателя станет серьезной проблемой.
возможность.

Биметаллические щупы

Биметаллические ленточные щупы постепенно приближаются к своим показаниям при включении зажигания.

Блок датчика пропускает ток, изменяющийся в зависимости от температуры двигателя, через катушку нагревателя внутри датчика.

Биметаллическая полоса внутри катушки изгибается на величину, зависящую от силы тока, и отклоняет иглу по калиброванной шкале, чтобы получить показания температуры.

датчик температуры
обеспечивает раннее предупреждение о перегреве, позволяя вам
остановить автомобиль до того, как произойдет какое-либо повреждение. В очень холодную погоду манометр может
также сообщит вам, если двигатель переохлажден (что увеличит
топливо

расход и износ двигателя). Затем вы можете принять профилактические средства, такие как
блокирование части
радиатор
или изменение
термостат
.

Другие приложения

Датчики температуры используются не только для измерения тепла
двигатель
охлаждающая жидкость
, хотя это их основное приложение.В автомобилях с высокими эксплуатационными характеристиками часто устанавливаются датчики для измерения
температура моторного масла, потому что она может сильно увеличиваться во время сильных
вождение. В некоторых гоночных автомобилях даже есть датчики для контроля температуры
коробка передач и
дифференциал
масло.
Во время опытно-конструкторских испытаний двигатель часто оснащается серией
температура
датчики
распределены по каналам охлаждения и
масло
галереи
. Они дают представление о том, как двигатель нагревается под нагрузкой.
чтобы можно было внести изменения в систему, чтобы обеспечить большее охлаждение
перегретые участки — или для уменьшения охлаждения там, где оно чрезмерно.

Система измерения температуры обычно состоит из двух
элементы
; в
манометр и сенсорный блок, который им управляет, оба соединены
одиночный провод.

Типы калибра

Существует два распространенных типа измерительного механизма — магнитные датчики и
биметаллические датчики. Вы можете определить тип вашего автомобиля по тому, как он реагирует
когда ты
выключатель
на
зажигание
. С магнитными инструментами игла
сразу же прыгает, чтобы прочитать; биметаллические датчики медленно движутся к
чтение после включения.

Датчики температуры встроены в приборный отсек автомобиля на

приборная панель
. Однако сенсорный блок может находиться в одном из нескольких мест:
корпус термостата,
крышка цилиндра
или верхний радиатор
шланг
. Во всех случаях
датчик устроен таким образом, что охлаждающая жидкость течет по нему на выходе из
двигатель.

Магнитные датчики

Магнитные датчики температуры

На оси иглы находится якорь из мягкого железа, который перемещается на определенную величину в зависимости от силы магнитного поля между двумя катушками с проволочной намоткой.Напряженность поля зависит от величины тока, проходящего в катушку от сенсорного блока.

Магнитные датчики, также называемые подвижными железными датчиками, имеют пару
катушки
, один
по бокам поворотного утюга
арматура
который несет иглу. Иногда
железная арматура утяжелена, чтобы удерживать иглу в исходном положении; в другом
случаях это делает легкая пружина.

Катушки подключаются непосредственно к электросети автомобиля — одна
заземлены напрямую, а остальные земли — через датчик, чей
сопротивление
варьируется
с температурой двигателя.В
Текущий
прохождение через катушки производит

магнитное поле
который перемещает якорь против веса или пружины. В
количество движения зависит от разницы в
поля
произведено двумя
катушки. Эта разница зависит от величины тока, пропускаемого через
сенсорный блок.

Биметаллические манометры

С биметаллическими ленточными датчиками ток, пропускаемый датчиком, равен
подается на катушку из проволочного сопротивления, намотанную на биметаллическую полосу, которая связана
к игле.

Ток, протекающий через биметаллическую ленту, вызывает ее нагрев. В виде
он изгибается, потому что два металла в полосе расширяются под действием тепла за счет
разные суммы. Изгибающаяся полоса отклоняет иглу поперек
шкала
. В
количество изгибов ленты зависит от величины тока, поступающего на датчик,
что, в свою очередь, зависит от нагрева двигателя.

Во избежание ошибок, вызванных колебаниями напряжения питания автомобиля из-за
электрическая нагрузка и
генератор
оборотов, стабилизатор напряжения включен в
инструмент
схема
.Стабилизатор напряжения также работает на биметаллической планке.
принципа и поддерживает стабильное положение поставляемых инструментов 8 или 10
вольт
.

Сенсорные блоки

Есть два типа сенсорных блоков:
полупроводник
тип и
биметаллический ленточный тип.

Полупроводниковые датчики являются наиболее распространенным типом и состоят из
полупроводник
резистор
элемент в металлической капсуле. Сопротивление
полупроводник уменьшается с увеличением температуры.Как двигатель нагревается,
сопротивление датчика уменьшается, увеличивая ток, протекающий к датчику и
давая более высокое чтение.

Биметаллический принцип используется в датчиках более редкого типа. Движение
биметаллическая полоса внутри нагревательной спирали в датчике размыкает пару контактов,
отключение тока к нагревателю и датчику. С отключенным током
полоска остывает и распрямляется, переделывая контакт так, чтобы ток течет
очередной раз. Эта последовательность повторяется быстро, с промежутком времени, в течение которого контакты
замкнуты (и количество времени, в течение которого токи протекают к датчику) в зависимости от
от общей температуры сенсорного блока.

Капиллярные датчики

В более старых типах датчиков температуры использовались прямые
рычаг
между
датчик и манометр.
Сенсорный блок представляет собой колбу, содержащую жидкость с низкой температурой кипения.
и соединен с датчиком тонкой металлической капиллярной трубкой. Как датчик
нагревается, жидкость
испаряется
, поэтому увеличение
давление
в лампочке. Этот
давление передается через капиллярную трубку на манометр, где
действует на. трубка Бурдона
, который выпрямляется под давлением для перемещения
индикаторная стрелка.
Недостатком этой конструкции является то, что манометр, датчик и трубка должны
остаются единым целым, что означает, что вся длина трубки должна быть
продевается через панель приборов при установке. Кроме того, выставленные
капиллярная трубка может быть легко повреждена, и в этом случае вся
сборка подлежит замене.

Предупреждающие огни

Датчики для сигнальных ламп высокой температуры отличаются от используемых
для манометров и работают только как переключатели.Они только пропускают ток к
загорается при превышении заданной температуры.

Когда двигатель и датчик горячие, требуется меньше электрического нагрева для
согните полосу и разомкните контакты, и процесс охлаждения займет больше времени. Этот
означает, что контакты остаются разомкнутыми дольше, поэтому в
схема. Игла соединена таким образом, что слабый ток равен
высокие показания манометра.

.