Comment calculer le transfert de chaleur des planchers d'eau chaude

Schémas et exemples

pièce

Le schéma le plus simple pour calculer le besoin de chaleur, en fonction de la superficie de la pièce, a été défini dans les SNiP il y a un demi-siècle. Il était censé allouer une puissance thermique de cent watts par surface carrée. Disons que 4 * 5 * 0,1 = 2 kilowatts de chaleur sont nécessaires pour une pièce mesurant 4x5 mètres.

Hélas, de simples calculs ne donnent pas toujours un résultat précis.

Le calcul par surface néglige un certain nombre de paramètres supplémentaires :

La hauteur du plafond est loin d'être toujours égale aux 2,5 mètres standard des années 60. À Stalinkas, les plafonds de trois mètres sont typiques et, dans les nouveaux bâtiments, de 2,7 à 2,8 mètres de haut. Évidemment, avec une augmentation du volume de la pièce, la puissance nécessaire pour la chauffer augmentera également ;

• Les exigences d'isolation pour les nouveaux bâtiments ont considérablement changé au cours des dernières décennies. Selon le SNiP 23-02-2003, les murs extérieurs des bâtiments résidentiels doivent être isolés avec de la laine minérale ou de la mousse. Une meilleure isolation signifie moins de perte de chaleur ;
• Le vitrage contribue également à l'équilibre thermique du bâtiment. Il est clair que moins de chaleur sera perdue à travers une fenêtre à triple vitrage avec un verre à économie d'énergie qu'à travers un vitrage à simple fil;

Enfin, dans différentes zones climatiques, la perte de chaleur sera à nouveau différente. Physique, camarades: avec une conductivité thermique constante de l'enveloppe du bâtiment, le flux de chaleur à travers celle-ci sera directement proportionnel à la différence de température des deux côtés.

C'est pourquoi une formule un peu compliquée est utilisée pour obtenir un résultat précis : Q=V*Dt*k/860.

Variables qu'il contient (de gauche à droite) :

1. Puissance, kWt);
2. Volume chauffé (m3);
3. Différence de température à l'extérieur et à l'intérieur de la maison ;
4. facteur de réchauffement.

La différence de température est calculée comme la différence entre les normes sanitaires des locaux d'habitation (18 à 22 degrés, selon les températures hivernales et l'emplacement de la pièce au centre ou à l'extrémité de la maison) et la température des cinq jours les plus froids de l'année.

Dans la première colonne - la température des jours les plus froids de cinq jours pour certaines villes russes.

Le tableau vous aidera à choisir le coefficient d'isolation :

Utilisons cette formule pour sélectionner la puissance calorifique d'un système de chauffage domestique privé avec les paramètres suivants :

• Taille de la fondation - 8x8 mètres;
• Un étage;
• Les murs ont une isolation extérieure;
• Fenêtres - triple vitrage ;
• Hauteur sous plafond - 2,6 mètres;
• La température dans la maison est de +22C ;
• La température de la période hivernale la plus froide de cinq jours est de -15°C.

Alors:

1. On prend le coefficient k égal à 0,8 ;
2. Dt \u003d 22 - -15 \u003d 37;
3. Le volume de la maison est de 8*8*2.6=166.4 m3 ;
4. Nous substituons les valeurs ​​​​dans la formule: Q \u003d 166,4 * 37 * 0,8 / 860 \u003d 5,7 kilowatts.

Radiateur

Pour tous les appareils fabriqués en usine, le fabricant spécifie deux paramètres :

• Energie thermique;
• La tête thermique à laquelle le radiateur est capable de fournir cette puissance.

En pratique, une tête de 70 degrés est l'exception plutôt que la règle :

• Dans le système de chauffage central, le liquide de refroidissement est chauffé à 90 ° C uniquement à l'alimentation et uniquement dans la zone supérieure du graphique de température (c'est-à-dire au plus fort du temps froid). Plus il fait chaud dehors, plus les batteries sont froides ;
• Sur le chauffage autonome, généralement sans danger pour les tuyaux en plastique et métal-plastique sont 70C sur l'alimentation et 50 sur la canalisation de retour.

Système de chauffage. Au service - 65 degrés.

C'est pourquoi le calcul de la puissance des radiateurs de chauffage fabriqués en usine (non seulement en acier, mais aussi tous les autres) est effectué selon la formule Q \u003d A * Dt * k. Dans celui-ci :

La beauté du schéma de calcul proposé réside précisément dans le fait que ces paramètres n'ont pas besoin d'être recherchés. Leur produit (A * k) est égal au résultat de la division de la puissance déclarée par le fabricant par la tête thermique à laquelle l'appareil donnera cette puissance.

Calculons les radiateurs de chauffage pour les conditions suivantes :

Le radiateur à plaques a une puissance déclarée de 700 watts à une tête thermique de 70 degrés (90C / 20C);

• La température réelle de l'air dans la pièce doit être de 25 degrés;
• Le liquide de refroidissement sera chauffé jusqu'à 60C.

Commençons:

1. Le produit de la surface et du coefficient de transfert de chaleur est 700/70=10 ;
2. La charge thermique réelle dans des conditions données sera égale à 60-25=35 degrés ;
3. 10*35=350. C'est exactement la puissance des plaques d'acier dans les conditions décrites.

Sur la photo - un radiateur en acier sectionnel.

Calcul très précis des radiateurs de chauffage

Ci-dessus, nous avons donné comme exemple un calcul très simple du nombre de radiateurs de chauffage par surface. Il ne prend pas en compte de nombreux facteurs, comme la qualité de l'isolation thermique des murs, le type de vitrage, la température extérieure minimale, et bien d'autres. En utilisant des calculs simplifiés, nous pouvons faire des erreurs, à la suite desquelles certaines pièces s'avèrent froides et d'autres trop chaudes. La température peut être corrigée à l'aide de robinets d'arrêt, mais il est préférable de tout prévoir à l'avance, ne serait-ce que pour économiser du matériel.

Si, lors de la construction de votre maison, vous avez accordé une attention particulière à son isolation, vous économiserez beaucoup sur le chauffage à l'avenir. Comment se fait le calcul exact du nombre de radiateurs de chauffage dans une maison privée ? Nous prendrons en compte les coefficients décroissants et croissants

Commençons par le vitrage. Si des fenêtres simples sont installées dans la maison, nous utilisons un coefficient de 1,27. Pour les doubles vitrages, le coefficient ne s'applique pas (en fait, il est de 1,0). Si la maison a un triple vitrage, nous appliquons un facteur de réduction de 0,85

Comment se fait le calcul exact du nombre de radiateurs de chauffage dans une maison privée ? Nous prendrons en compte les coefficients décroissants et croissants. Commençons par le vitrage. Si des fenêtres simples sont installées dans la maison, nous utilisons un coefficient de 1,27. Pour les doubles vitrages, le coefficient ne s'applique pas (en fait, il est de 1,0). Si la maison est équipée de triple vitrage, nous appliquons un facteur de réduction de 0,85.

Les murs de la maison sont-ils doublés de deux briques ou une isolation est-elle prévue dans leur conception ? Ensuite, nous appliquons le coefficient 1.0. Si vous fournissez une isolation thermique supplémentaire, vous pouvez utiliser en toute sécurité un facteur de réduction de 0,85 - les coûts de chauffage diminueront. S'il n'y a pas d'isolation thermique, on applique un facteur multiplicateur de 1,27.

Notez que chauffer une maison avec des fenêtres simples et une mauvaise isolation thermique entraîne une perte de chaleur (et d'argent) importante. Lors du calcul du nombre de batteries de chauffage par zone, il est nécessaire de prendre en compte le rapport de la surface des sols et des fenêtres

Idéalement, ce ratio est de 30 % - dans ce cas, nous utilisons un coefficient de 1,0. Si vous aimez les grandes fenêtres et que le rapport est de 40%, vous devez appliquer un facteur de 1,1, et à un rapport de 50%, vous devez multiplier la puissance par un facteur de 1,2. Si le ratio est de 10% ou 20%, on applique des facteurs de réduction de 0,8 ou 0,9

Lors du calcul du nombre de batteries de chauffage par zone, il est nécessaire de prendre en compte le rapport de la surface des sols et des fenêtres. Idéalement, ce ratio est de 30 % - dans ce cas, nous utilisons un coefficient de 1,0. Si vous aimez les grandes fenêtres et que le rapport est de 40%, vous devez appliquer un facteur de 1,1, et à un rapport de 50%, vous devez multiplier la puissance par un facteur de 1,2. Si le ratio est de 10 % ou 20 %, nous appliquons des facteurs de réduction de 0,8 ou 0,9.

La hauteur sous plafond est un paramètre tout aussi important. On utilise ici les coefficients suivants :

Tableau de calcul du nombre de sections de radiateur de chauffage en fonction de la superficie de la pièce et de la hauteur des plafonds.

Y a-t-il un grenier derrière le plafond ou un autre salon ? Et ici, nous appliquons des coefficients supplémentaires. S'il y a un grenier chauffé à l'étage (ou avec isolation), on multiplie la puissance par 0,9, et si le logement l'est par 0,8. Y a-t-il un grenier ordinaire non chauffé derrière le plafond ? Nous appliquons un coefficient de 1,0 (ou ne le prenons tout simplement pas en compte).

Après les plafonds, reprenons les murs - voici les coefficients :

• un mur extérieur - 1,1;
• deux murs extérieurs (pièce d'angle) - 1,2 ;
• trois murs extérieurs (la dernière pièce d'une maison allongée, hutte) - 1,3 ;
• quatre murs extérieurs (maison d'une pièce, dépendance) - 1.4.

De plus, la température moyenne de l'air pendant la période hivernale la plus froide est prise en compte (même coefficient régional):

• froid à -35 ° C - 1,5 (une très grande marge qui vous permet de ne pas geler);
• gelées jusqu'à -25 ° C - 1,3 (convient à la Sibérie);
• température jusqu'à -20 ° C - 1,1 (Russie centrale);
• température jusqu'à -15 ° C - 0,9;
• température jusqu'à -10 °C - 0,7.

Les deux derniers coefficients sont utilisés dans les régions chaudes du sud. Mais même ici il est de coutume de laisser une réserve solide en cas de grand froid ou surtout pour les personnes épris de chaleur.

Après avoir reçu la puissance thermique finale nécessaire pour chauffer la pièce sélectionnée, elle doit être divisée par le transfert de chaleur d'une section. En conséquence, nous obtiendrons le nombre de sections requis et pourrons nous rendre au magasin

Veuillez noter que ces calculs supposent une puissance de chauffage de base de 100 W par 1 m². m

Si vous avez peur de faire des erreurs dans les calculs, demandez l'aide de spécialistes spécialisés. Ils effectueront les calculs les plus précis et calculeront la puissance calorifique requise pour le chauffage.

Échangeurs de chaleur à air

L'un des échangeurs de chaleur les plus courants aujourd'hui est les échangeurs de chaleur tubulaires à ailettes. Ils sont aussi appelés serpents. Là où ils ne sont pas seulement installés, en partant des ventilo-convecteurs (de l'anglais fan + coil, c'est-à-dire "fan" + "coil") dans les unités intérieures des systèmes split et en terminant par des récupérateurs de fumées géants (extraction de la chaleur des fumées chaudes et transmission pour les besoins de chauffage) dans les chaufferies de cogénération. C'est pourquoi le calcul d'un échangeur de chaleur à serpentin dépend de l'application où cet échangeur de chaleur sera mis en service. Les refroidisseurs d'air industriels (HOP) installés dans les chambres de congélation rapide de la viande, les congélateurs à basse température et d'autres installations de réfrigération alimentaire nécessitent certaines caractéristiques de conception dans leur conception. L'espacement entre les lamelles (ailettes) doit être aussi grand que possible afin d'augmenter le temps de fonctionnement continu entre les cycles de dégivrage. Les évaporateurs pour centres de données (centres de traitement de données), au contraire, sont rendus aussi compacts que possible, en serrant les distances interlamellaires au minimum. De tels échangeurs de chaleur fonctionnent dans des «zones propres», entourées de filtres fins (jusqu'à la classe HEPA), par conséquent, un tel calcul d'un échangeur de chaleur tubulaire est effectué en mettant l'accent sur la minimisation des dimensions.

Échangeurs de chaleur à plaques

Actuellement, les échangeurs de chaleur à plaques sont en demande stable. Selon leur conception, ils sont entièrement démontables et semi-soudés, brasés au cuivre et brasés au nickel, soudés et brasés par diffusion (sans soudure). Le calcul thermique d'un échangeur à plaques est assez souple et ne présente pas de difficulté particulière pour un ingénieur. Dans le processus de sélection, vous pouvez jouer avec le type de plaques, la profondeur des canaux de forgeage, le type d'ailettes, l'épaisseur de l'acier, les différents matériaux et, surtout, de nombreux modèles d'appareils de taille standard de différentes tailles. Ces échangeurs de chaleur sont bas et larges (pour le chauffage de l'eau à la vapeur) ou hauts et étroits (échangeurs de chaleur séparés pour les systèmes de climatisation). Ils sont également souvent utilisés pour les fluides à changement de phase, c'est-à-dire comme condenseurs, évaporateurs, désurchauffeurs, précondenseurs, etc. Le calcul thermique d'un échangeur de chaleur à deux phases est légèrement plus difficile qu'un échangeur de chaleur liquide-liquide, cependant, pour un ingénieur expérimenté, cette tâche est résoluble et ne présente pas de difficulté particulière. Pour faciliter ces calculs, les concepteurs modernes utilisent des bases de données informatiques d'ingénierie, où vous pouvez trouver de nombreuses informations nécessaires, y compris des diagrammes d'état de n'importe quel réfrigérant dans n'importe quel déploiement, par exemple, le programme CoolPack.

Détermination du nombre de radiateurs pour les systèmes monotubes

Il y a un autre point très important : tout ce qui précède est vrai pour un système de chauffage à deux tuyaux. lorsqu'un liquide de refroidissement de même température pénètre à l'entrée de chacun des radiateurs.Un système à tuyau unique est considéré comme beaucoup plus compliqué: là, de l'eau plus froide pénètre dans chaque appareil de chauffage suivant. Et si vous souhaitez calculer le nombre de radiateurs pour un système monotube, vous devez recalculer la température à chaque fois, ce qui est difficile et prend du temps. Quelle sortie ? Une des possibilités est de déterminer la puissance des radiateurs comme pour un système bitube, puis d'ajouter des tronçons au prorata de la baisse de puissance thermique pour augmenter le transfert thermique de l'ensemble de la batterie.

Dans un système monotube, l'eau de chaque radiateur devient de plus en plus froide.

Expliquons avec un exemple. Le schéma montre un système de chauffage monotube avec six radiateurs. Le nombre de batteries a été déterminé pour un câblage à deux tubes. Maintenant, vous devez faire un ajustement. Pour le premier radiateur, tout reste pareil. Le second reçoit un liquide de refroidissement avec une température plus basse. Nous déterminons le pourcentage de chute de puissance et augmentons le nombre de sections de la valeur correspondante. Sur la photo, cela donne ceci : 15 kW-3 kW = 12 kW. On retrouve le pourcentage : la chute de température est de 20 %. En conséquence, pour compenser, nous augmentons le nombre de radiateurs : si vous aviez besoin de 8 pièces, ce sera 20 % de plus - 9 ou 10 pièces. C'est là que la connaissance de la pièce est utile : s'il s'agit d'une chambre ou d'une chambre d'enfant, arrondissez-la vers le haut, s'il s'agit d'un salon ou d'une autre pièce similaire, arrondissez-la vers le bas

Vous tenez également compte de l'emplacement par rapport aux points cardinaux : au nord vous arrondissez vers le haut, au sud vers le bas

Dans les systèmes monotubes, vous devez ajouter des sections aux radiateurs situés plus loin le long de la branche

Cette méthode n'est clairement pas idéale: après tout, il s'avère que la dernière batterie de la branche devra être simplement énorme: à en juger par le schéma, un liquide de refroidissement avec une capacité thermique spécifique égale à sa puissance est fourni à son entrée, et il est irréaliste de supprimer tous les 100% dans la pratique. Par conséquent, lors de la détermination de la puissance d'une chaudière pour les systèmes monotubes, ils prennent généralement une certaine marge, mettent des vannes d'arrêt et connectent les radiateurs via une dérivation afin que le transfert de chaleur puisse être ajusté, et ainsi compenser la baisse de température du liquide de refroidissement. Une chose découle de tout cela: le nombre et / ou les dimensions des radiateurs dans un système monotube doivent être augmentés, et à mesure que vous vous éloignez du début de la branche, de plus en plus de sections doivent être installées.

Un calcul approximatif du nombre de sections de radiateurs de chauffage est une question simple et rapide. Mais la clarification, en fonction de toutes les caractéristiques des locaux, de la taille, du type de connexion et de l'emplacement, nécessite de l'attention et du temps. Mais vous pouvez certainement décider du nombre de radiateurs pour créer une atmosphère confortable en hiver.

Pression et autres caractéristiques des batteries en aluminium

Si, pour une raison quelconque, la chaudière est éteinte, assurez-vous de vidanger l'eau chaude du radiateur, sinon les tuyaux pourraient éclater.

Dans les bâtiments à plusieurs étages avec chauffage central et dans les systèmes de chauffage individuels pour chalets et appartements, des batteries en aluminium sont souvent utilisées. Ils sont conçus pour une pression de 16-18 atmosphères. Les radiateurs en aluminium ont un design moderne, d'excellents paramètres thermiques et de résistance et sont actuellement les plus courants.

Ils sont fabriqués en aluminium moulé sous pression. Cette technologie de fabrication assure une haute résistance des produits finis. Les radiateurs en aluminium sont des structures de sections séparées, à partir desquelles des batteries de la longueur requise sont assemblées. Ils sont disponibles en tailles de 80 mm et 100 mm de profondeur avec une largeur de section standard de 80 mm.

L'aluminium a une conductivité thermique 3 fois supérieure à celle de l'acier ou de la fonte, ces batteries ont donc un taux de transfert de chaleur très élevé. La puissance thermique élevée des radiateurs de ce type est également obtenue grâce à des ailettes supplémentaires, qui offrent une grande surface de contact entre l'air et la surface chauffée.

Les radiateurs en aluminium sont conçus pour des pressions de 6 à 20 atmosphères.Des modèles renforcés de batteries en aluminium sont également produits, conçus pour les pays de la CEI - pour les immeubles d'habitation avec un système de chauffage central avec des conditions de fonctionnement plus strictes. Ces batteries sont fabriquées en aluminium durable de haute qualité et ont des parois plus épaisses.

Les batteries de chauffage en aluminium sont petites et légères, alors qu'elles se caractérisent par un transfert de chaleur élevé. Ils ont une apparence attrayante. Il est généralement admis que de telles batteries sont optimales dans des conditions de chauffage autonome (chalets, maisons privées, chalets d'été, domaines). Cependant, la pression de travail des radiateurs en aluminium de 16 atmosphères permet de les installer dans des appartements d'immeubles à plusieurs étages.

Calcul de différents types de radiateurs

Si vous allez installer des radiateurs sectionnels de taille standard (avec une distance axiale de 50 cm de hauteur) et que vous avez déjà choisi le matériau, le modèle et la taille souhaitée, le calcul de leur nombre ne devrait poser aucune difficulté. La plupart des entreprises réputées qui fournissent de bons équipements de chauffage ont les données techniques de toutes les modifications sur leur site Web, parmi lesquelles il y a aussi la puissance thermique. Si ce n'est pas la puissance qui est indiquée, mais le débit du liquide de refroidissement, alors la conversion en puissance est simple : le débit de liquide de refroidissement de 1 l/min est approximativement égal à la puissance de 1 kW (1000 W).

La distance axiale du radiateur est déterminée par la hauteur entre les centres des trous pour l'alimentation/l'évacuation du liquide de refroidissement

Pour faciliter la vie des acheteurs, de nombreux sites installent un programme de calcul spécialement conçu. Ensuite le calcul des sections de radiateurs de chauffage se résume à saisir des données sur votre pièce dans les champs appropriés. Et en sortie vous avez le résultat fini : le nombre de tronçons de ce modèle en morceaux.

La distance axiale est déterminée entre les centres des trous pour le liquide de refroidissement

Mais si vous n'envisagez que des options possibles pour l'instant, il convient de considérer que des radiateurs de même taille fabriqués à partir de matériaux différents ont une puissance thermique différente. La méthode de calcul du nombre de sections de radiateurs bimétalliques n'est pas différente du calcul de l'aluminium, de l'acier ou de la fonte. Seule la puissance thermique d'une section peut être différente.

Pour faciliter le calcul, il existe des données moyennes dans lesquelles vous pouvez naviguer. Pour une section du radiateur avec une distance axiale de 50 cm, les valeurs de puissance suivantes sont acceptées :

• aluminium - 190W
• bimétallique - 185W
• fonte - 145W.

Si vous ne savez encore que quel matériau choisir, vous pouvez utiliser ces données. Pour plus de clarté, nous présentons le calcul le plus simple des sections de radiateurs de chauffage bimétalliques, qui ne prend en compte que la superficie de la pièce.

Lors de la détermination du nombre de radiateurs bimétalliques de taille standard (entraxe 50 cm), on suppose qu'une section peut chauffer 1,8 m 2 de surface. Ensuite pour une pièce de 16m 2 il vous faut : 16m 2 / 1,8m 2 \u003d 8,88 pièces. Arrondi - 9 sections sont nécessaires.

De même, on considère pour les barres en fonte ou en acier. Tout ce dont vous avez besoin, ce sont les règles :

• radiateur bimétallique - 1.8m 2
• aluminium - 1.9-2.0m 2
• fonte - 1,4-1,5 m 2.

Ces données concernent des sections avec un entraxe de 50 cm. Aujourd'hui, il existe des modèles en vente avec des hauteurs très différentes : de 60cm à 20cm et même plus bas. Les modèles de 20 cm et moins sont appelés trottoir. Naturellement, leur puissance diffère de la norme spécifiée, et si vous envisagez d'utiliser "non standard", vous devrez faire des ajustements. Ou recherchez les données du passeport ou comptez-vous. Nous partons du fait que le transfert de chaleur d'un appareil thermique dépend directement de sa surface. Avec une diminution de la hauteur, la surface de l'appareil diminue et, par conséquent, la puissance diminue proportionnellement. Autrement dit, vous devez trouver le rapport entre les hauteurs du radiateur sélectionné et la norme, puis utiliser ce coefficient pour corriger le résultat.

Calcul des radiateurs en fonte. Il peut être calculé par la superficie ou le volume de la pièce

Pour plus de clarté, nous calculerons les radiateurs en aluminium par surface. La chambre est la même : 16m2.Nous considérons le nombre de sections d'une taille standard: 16m 2 / 2m 2 \u003d 8pcs. Mais nous voulons utiliser de petites sections d'une hauteur de 40 cm. On retrouve le ratio des radiateurs de la taille choisie par rapport aux radiateurs standards : 50cm/40cm=1.25. Et maintenant, nous ajustons la quantité : 8 pièces * 1,25 = 10 pièces.

Pression dans le système de chauffage d'un bâtiment à plusieurs étages

Les facteurs suivants influencent la valeur de pression réelle :

• L'état et la capacité de l'équipement fournissant le liquide de refroidissement.
• Le diamètre des tuyaux à travers lesquels le liquide de refroidissement circule dans l'appartement. Il arrive que, voulant augmenter les indicateurs de température, les propriétaires eux-mêmes modifient leur diamètre vers le haut, réduisant ainsi la valeur de pression globale.
• L'emplacement d'un appartement particulier. Idéalement, cela ne devrait pas avoir d'importance, mais en réalité, il y a une dépendance au sol et à la distance de la colonne montante.
• Le degré d'usure du pipeline et des appareils de chauffage. En présence de vieilles batteries et tuyaux, il ne faut pas s'attendre à ce que les lectures de pression restent normales. Il est préférable de prévenir l'apparition de situations d'urgence en remplaçant votre ancien équipement de chauffage.

Comment la pression change avec la température

Vérifier la pression de travail dans un immeuble de grande hauteur à l'aide de manomètres à déformation tubulaire. Si, lors de la conception du système, les concepteurs ont prévu un contrôle automatique de la pression et son contrôle, des capteurs de différents types sont également installés. Conformément aux exigences prescrites dans les documents réglementaires, le contrôle est effectué dans les domaines les plus critiques :

• à l'alimentation en fluide caloporteur depuis la source et à la sortie ;
• avant la pompe, les filtres, les régulateurs de pression, les collecteurs de boue et après ces éléments ;
• à la sortie de la canalisation de la chaufferie ou de la cogénération, ainsi qu'à son entrée dans la maison.

Veuillez noter : une différence de 10 % entre la pression de travail standard au 1er et au 9e étage est normale

Caractéristiques du calcul des charges thermiques

Les valeurs calculées de la température et de l'humidité de l'air intérieur et des coefficients de transfert de chaleur peuvent être trouvées dans la littérature spécialisée ou dans la documentation technique fournie par les fabricants à leurs produits, y compris les unités de chauffage.

La méthode standard de calcul de la charge thermique d'un bâtiment pour assurer son chauffage efficace comprend la détermination cohérente du flux de chaleur maximal des appareils de chauffage (radiateurs de chauffage), de la consommation maximale d'énergie thermique par heure (lire : « Consommation annuelle de chaleur pour le chauffage d'un maison de campagne"). Il est également nécessaire de connaître la consommation totale d'énergie thermique sur une certaine période de temps, par exemple pendant la saison de chauffage.

Le calcul des charges thermiques, qui tient compte de la surface des appareils impliqués dans l'échange de chaleur, est utilisé pour divers objets immobiliers. Cette option de calcul vous permet de calculer correctement les paramètres du système qui fourniront un chauffage efficace, ainsi que de mener une enquête énergétique sur les maisons et les bâtiments. C'est un moyen idéal pour déterminer les paramètres de l'apport de chaleur en service d'une installation industrielle, ce qui implique une diminution de la température pendant les heures non ouvrables.

Variétés

Considérez les radiateurs à panneaux en acier, qui diffèrent par leur taille et leur puissance. Les appareils peuvent être constitués d'un, deux ou trois panneaux. Un autre élément structurel important est le finning (plaques de tôle ondulée). Afin d'obtenir certains indicateurs de rendement thermique, plusieurs combinaisons de panneaux et d'ailettes sont utilisées dans la conception des appareils. Avant de choisir l'appareil le plus approprié pour un chauffage de haute qualité, vous devez vous familiariser avec chaque variété.

Les batteries à panneaux en acier sont représentées par les types suivants :

Type 10. Ici, l'appareil est équipé d'un seul panneau. Ces radiateurs sont légers et ont la puissance la plus faible.

Type 11. Composé d'un panneau et d'une plaque à ailettes.Les batteries ont un poids et des dimensions légèrement plus élevés que le type précédent, elles se distinguent par des paramètres de puissance thermique accrus.

• Type 21. La conception du radiateur comporte deux panneaux, entre lesquels se trouve une plaque de métal ondulé.
• Type 22. La batterie se compose de deux panneaux, ainsi que de deux ailettes. L'appareil est de taille similaire aux radiateurs de type 21, cependant, en comparaison avec eux, ils ont une puissance thermique supérieure.

Type 33. La structure se compose de trois panneaux. Cette classe est la plus puissante en termes de puissance calorifique et la plus grande en taille. Dans sa conception, 3 plaques d'ailettes sont fixées à trois panneaux (d'où la désignation numérique du type - 33).

Chacun des types présentés peut différer par la longueur de l'appareil et sa hauteur. Sur la base de ces indicateurs, la puissance thermique de l'appareil est formée. Il est impossible de calculer ce paramètre par vous-même. Cependant, chaque modèle de radiateur à panneaux est soumis à des tests appropriés par le fabricant, de sorte que tous les résultats sont consignés dans des tableaux spéciaux. Selon eux, il est très pratique de choisir une batterie adaptée pour chauffer différents types de locaux.

Conclusion

Comme vous pouvez le voir, en fait, il n'y a rien de compliqué dans le calcul correct et l'augmentation de l'efficacité du système des systèmes discutés. L'essentiel est de ne pas oublier que dans certains cas, un transfert de chaleur élevé des tuyaux de chauffage peut entraîner des coûts annuels importants, vous ne devez donc pas non plus vous laisser emporter par ce processus ().

Dans la vidéo présentée dans cet article, vous trouverez des informations supplémentaires sur ce sujet.

En fait, vous êtes une personne désespérée si vous décidez d'un tel événement. Le transfert de chaleur d'un tuyau, bien sûr, peut être calculé, et il existe de nombreux travaux sur le calcul théorique du transfert de chaleur de divers tuyaux.

Commençons par le fait que si vous avez commencé à chauffer la maison de vos propres mains, vous êtes une personne têtue et déterminée. En conséquence, un projet de chauffage a déjà été élaboré, des tuyaux ont été sélectionnés: il s'agit soit de tuyaux de chauffage en métal-plastique, soit de tuyaux de chauffage en acier. Les radiateurs de chauffage sont également déjà pris en charge dans le magasin.

Mais, avant d'acquérir tout cela, c'est-à-dire au stade de la conception, il est nécessaire de faire un calcul conditionnellement relatif. Après tout, le transfert de chaleur des tuyaux de chauffage, calculé dans le projet, est une garantie d'hivers chauds pour votre famille. Vous ne pouvez pas vous tromper ici.

Méthodes de calcul du transfert de chaleur des tuyaux de chauffage

Pourquoi l'accent est-il généralement mis sur le calcul du transfert de chaleur des tuyaux de chauffage. Le fait est que pour les radiateurs de chauffage industriels, tous ces calculs ont été effectués et sont donnés dans les instructions d'utilisation des produits. Sur cette base, vous pouvez facilement calculer le nombre de radiateurs requis en fonction des paramètres de votre maison : volume, température du liquide de refroidissement, etc.

Les tables.
C'est la quintessence de tous les paramètres nécessaires, rassemblés en un seul endroit. Aujourd'hui, de très nombreux tableaux et ouvrages de référence sont mis en ligne sur le Web pour le calcul en ligne des transferts thermiques des canalisations. Vous y découvrirez quel est le transfert de chaleur d'un tuyau en acier ou d'un tuyau en fonte, le transfert de chaleur d'un tuyau en polymère ou en cuivre.

Pour utiliser ces tableaux, il suffit de connaître les paramètres initiaux de votre tube : matériau, épaisseur de paroi, diamètre intérieur, etc. Et, en conséquence, entrez la requête "Tableau des coefficients de transfert de chaleur des tuyaux" dans la recherche.

Dans la même section sur la détermination du transfert de chaleur des tuyaux, on peut également inclure l'utilisation de manuels Manuels sur le transfert de chaleur des matériaux. Bien qu'elles soient de plus en plus difficiles à trouver, toutes les informations ont migré vers Internet.

Formules.
Le transfert de chaleur d'un tuyau en acier est calculé par la formule

Qtp=1,163*Stp*k*(Teau - Tair)*(efficacité d'isolation 1 tuyau),W où Stp est la surface du tuyau, et k est le coefficient de transfert de chaleur de l'eau à l'air.

Le transfert de chaleur d'un tuyau métal-plastique est calculé à l'aide d'une formule différente.

Où - température sur la surface intérieure du pipeline, ° С; t
c - température à la surface extérieure du pipeline, ° С; Q-
flux de chaleur, W ; je
— longueur du tuyau, m ; t
— température du liquide de refroidissement, °С ; t
vz est la température de l'air, °С; a n - coefficient de transfert de chaleur externe, W / m 2 K; ré
n est le diamètre extérieur du tuyau, mm; l est le coefficient de conductivité thermique, W/m K ; ré
v —
diamètre intérieur du tuyau, mm ; a vn - coefficient de transfert de chaleur interne, W / m 2 K;

Vous comprenez parfaitement que le calcul de la conductivité thermique des tuyaux de chauffage est une valeur conditionnellement relative. Les paramètres moyens de certains indicateurs sont entrés dans les formules, qui peuvent et doivent différer des vrais.

Par exemple, à la suite des expériences, il a été constaté que le transfert de chaleur d'un tuyau en polypropylène situé horizontalement est légèrement inférieur à celui des tuyaux en acier de même diamètre intérieur, de 7 à 8%. Il est interne, car les tuyaux en polymère ont une épaisseur de paroi légèrement plus grande.

De nombreux facteurs affectent les chiffres finaux obtenus dans les tableaux et les formules, c'est pourquoi la note de bas de page "transfert de chaleur approximatif" est toujours faite. Après tout, les formules ne tiennent pas compte, par exemple, des déperditions de chaleur à travers les enveloppes de bâtiments constituées de différents matériaux. Pour cela, il existe des Tables d'amendements correspondantes.

Cependant, en utilisant l'une des méthodes de détermination de la puissance calorifique des tuyaux de chauffage, vous aurez une idée générale du type de tuyaux et de radiateurs dont vous avez besoin pour votre maison.

Bonne chance à vous, bâtisseurs de votre chaleureux présent et futur.