Pourquoi est-il nécessaire
- Lors du calcul des appareils de chauffage;
- Estimer la quantité de perte de chaleur dans les canalisations transportant du liquide de refroidissement.
Appareils de chauffage
Quels types d'éléments chauffants sont utilisés comme éléments de transfert de chaleur du tuyau ?
Parmi les largement utilisés, il convient de mentionner:
- Plancher chaud;
- Sèche-serviettes et serpentins divers;
- Registres.
Sol chaud
Les tuyaux servent presque toujours d'élément chauffant pour un sol chauffé à l'eau (il existe également un sol chaud avec chauffage électrique); cependant, l'utilisation récente est devenue rare.
Les raisons sont évidentes : un tuyau en acier est sujet à la corrosion et à une diminution du jeu avec le temps ; l'installation nécessite une soudure; le montage d'un tuyau en acier est toujours une fuite potentielle. Et quelles sont les fuites dans le sol, sous la chape ? Plafond humide à l'étage inférieur ou au sous-sol et destruction progressive du plafond.
C'est pourquoi, tout récemment, on a préféré utiliser des serpentins en tuyaux métal-plastique comme élément chauffant pour le chauffage au sol (avec l'installation obligatoire de raccords à l'extérieur de la chape), mais maintenant le polypropylène renforcé est de plus en plus placé dans la chape.
Il a un faible coefficient de dilatation thermique et, lorsqu'il est correctement installé, ne nécessite pas de réparation et d'entretien pendant plusieurs décennies. D'autres plastiques sont également utilisés.
Sèche-serviettes
Les sèche-serviettes en acier sont très courants dans les maisons de construction soviétique. Plus récemment, ils faisaient partie du projet standard de toute maison en construction et, jusqu'aux années 80, ils étaient toujours montés sur des raccords filetés.
Les raccordements de circulation dans les ascenseurs, fournissant des colonnes montantes chauffantes constamment chaudes, sont également apparus relativement récemment.
Si tel est le cas, le mode de fonctionnement du sèche-serviettes était un refroidissement et un chauffage répétés. Extensions - compressions. Comment les connexions filetées ont-elles réagi à cela ? À droite. Ils ont commencé à couler.
Plus tard, lorsque les porte-serviettes chauffants sont devenus une partie des colonnes chauffantes et se sont réchauffés 24 heures sur 24, le problème des fuites s'est estompé. La taille du séchoir lui-même (et, par conséquent, la zone de transfert de chaleur efficace) a fortement diminué. La raison en est le changement de la température moyenne quotidienne.
Si auparavant le serpentin de la salle de bain ne chauffait que lorsque les propriétaires de la salle de bain utilisaient de l'eau chaude, maintenant il chauffait constamment.
Registres
Dans de nombreux locaux industriels, entrepôts et même certains magasins qui n'ont pas été rénovés depuis longtemps, plusieurs rangées de tuyaux épais sous la fenêtre, d'où il y a une chaleur perceptible, attirent l'attention. Devant nous se trouve l'un des appareils de chauffage les moins chers de l'ère du socialisme développé - un registre
Il se compose de plusieurs tuyaux épais avec des extrémités soudées et des ponts en tuyaux minces. Dans la version la plus simple, il peut généralement s'agir d'un tuyau épais longeant le périmètre de la pièce.
Il est amusant de comparer le transfert de chaleur d'un registre en acier avec une batterie en aluminium moderne occupant un volume comparable dans une pièce. Différences de transfert de chaleur parfois.
À la fois en raison de la plus grande conductivité thermique de l'aluminium et en raison de l'énorme surface d'échange de chaleur avec l'air dans une solution moderne. À propos de l'esthétique dans le cas du registre, vous comprenez, il n'est pas nécessaire de parler du tout.
Cependant, le registre était une solution bon marché et accessible. De plus, il nécessitait rarement une réparation ou un entretien: un tuyau même à moitié bouché continuait à chauffer, mais un cordon soudé par soudage électrique commençait à couler après environ cinq cents coups de marteau.
De combien de sections avez-vous besoin
où N est le nombre de sections de radiateur ;
S est la superficie de la pièce;
K - la quantité d'énergie thermique dépensée pour chauffer un cube de la pièce;
Q - transfert de chaleur d'une section du radiateur.
La valeur de K est supposée être de 100 W par 1 carré. m de surface pour une chambre standard. Pour les pièces d'angle et d'extrémité, un coefficient de 1,1 à 1,3 est appliqué.La valeur moyenne du transfert de chaleur par section (Q) est prise égale à 150 watts. Une valeur plus précise est indiquée dans les spécifications techniques d'un radiateur particulier.
Par exemple, pour chauffer une pièce de 20 m². m, le nombre de sections est déterminé par le produit de 20 * 100 divisé par 150. Le résultat est de 13 sections.
Qu'est-ce que Gcal
Commençons par une définition connexe. Une calorie fait référence à une certaine quantité d'énergie nécessaire pour chauffer un gramme d'eau à un degré Celsius (à la pression atmosphérique, bien sûr). Et compte tenu du fait que du point de vue des coûts de chauffage, disons, à la maison, une calorie est une quantité misérable, dans la plupart des cas, des gigacalories (ou Gcal en abrégé), correspondant à un milliard de calories, sont utilisées pour les calculs . Cela étant décidé, passons à autre chose.
L'utilisation de cette valeur est réglementée par le document pertinent du ministère des Combustibles et de l'Énergie, publié en 1995.
Noter! En moyenne, la norme de consommation en Russie par mètre carré est de 0,0342 Gcal par mois. Bien sûr, ce chiffre peut varier selon les régions, car tout dépend des conditions climatiques.
Alors, qu'est-ce qu'une gigacalorie si nous la « transformons » en valeurs plus familières pour nous ? Voir par vous-même.
1. Un gigacalorie équivaut à environ 1 162,2 kilowattheures.
2. Une gigacalorie d'énergie suffit pour chauffer mille tonnes d'eau à +1°C.
La procédure de calcul de la puissance des radiateurs de chauffage
Pour effectuer le calcul des radiateurs de chauffage bimétalliques ou des batteries en fonte, en fonction de la puissance calorifique, il est nécessaire de diviser la quantité de chaleur requise par 0,2 kW. En conséquence, le nombre de sections qu'il faut acheter pour assurer le chauffage de la pièce sera obtenu (pour plus de détails : "Calcul correct de la puissance calorifique du système de chauffage par surface de la pièce") .
Si les radiateurs en fonte (voir photo) n'ont pas de robinets de rinçage, les experts recommandent de prendre en compte 130-150 watts par section, en tenant compte de la puissance d'une section du radiateur en fonte. Même lorsqu'ils dégagent initialement plus de chaleur que nécessaire, les impuretés qui y apparaissent réduiront le transfert de chaleur.
Comme l'a montré la pratique, il est souhaitable de monter des batteries avec une marge d'environ 20 %. Le fait est que lorsque le froid extrême s'installe, il n'y aura pas de chaleur excessive dans la maison. De plus, le starter sur l'eye-liner aidera à faire face à un transfert de chaleur accru. L'achat de quelques sections supplémentaires et d'un régulateur n'affectera pas beaucoup le budget familial, et la chaleur dans la maison par temps froid sera fournie.
Sèche-serviettes
Dans les vieilles maisons, les porte-serviettes chauffants en tubes d'acier sont très courants, car dans la plupart des cas, ils ont été posés par le projet, et presque jusqu'à la fin du siècle dernier, ils se sont écrasés dans le système sur le fil.
Il n'y a pas si longtemps, des inserts circulaires ont commencé à être utilisés dans les unités d'ascenseur, qui fournissent une température chaude stable de l'appareil.
Étant donné que les circuits de chauffage des porte-serviettes chauffants étaient constamment soumis à des changements de température - ils se réchauffaient ou se refroidissaient - il était difficile pour les connexions filetées de résister à ce régime, de sorte qu'elles commençaient périodiquement à fuir.
Un peu plus tard, lorsque le chauffage de ces appareils est devenu stable grâce à l'insertion dans les colonnes montantes de chauffage, le problème des fuites est devenu moins urgent. Dans le même temps, la taille de la bobine est devenue beaucoup plus petite, ce qui entraîne une réduction de la zone de transfert de chaleur du tuyau en acier. Cependant, un tel porte-serviettes chauffant restait chaud non seulement pendant l'utilisation de l'eau chaude, mais en permanence.
Ajustement des résultats
Afin d'obtenir un calcul plus précis, vous devez prendre en compte autant de facteurs que possible qui réduisent ou augmentent les pertes de chaleur. Il s'agit de la composition des murs et de leur degré d'isolation, de la taille des fenêtres et de leur type de vitrage, du nombre de murs de la pièce donnant sur la rue, etc.Pour ce faire, il existe des coefficients par lesquels vous devez multiplier les valeurs trouvées de la perte de chaleur de la pièce.
Le nombre de radiateurs dépend de la quantité de chaleur perdue
Les fenêtres représentent 15 à 35 % des pertes de chaleur. Le chiffre spécifique dépend de la taille de la fenêtre et de son degré d'isolation. Il y a donc deux coefficients correspondants :
- rapport entre la surface de la fenêtre et la surface au sol :
- 10% — 0,8
- 20% — 0,9
- 30% — 1,0
- 40% — 1,1
- 50% — 1,2
- vitrage:
- fenêtre à double vitrage à trois chambres ou argon dans une fenêtre à double vitrage à deux chambres - 0,85
- fenêtre ordinaire à double vitrage à deux chambres - 1,0
- cadres doubles conventionnels - 1.27.
Murs et toit
Pour tenir compte des déperditions, le matériau des murs, le degré d'isolation thermique, le nombre de murs donnant sur la rue sont importants. Voici les coefficients de ces facteurs.
- les murs de briques d'une épaisseur de deux briques sont considérés comme la norme - 1,0
- insuffisant (absent) - 1,27
- bon - 0,8
La présence de murs extérieurs :
- à l'intérieur - pas de perte, coefficient 1,0
- un - 1.1
- deux - 1,2
- trois - 1,3
La quantité de perte de chaleur est influencée par le fait que la pièce est chauffée ou non située au-dessus. S'il y a une pièce habitable chauffée au-dessus (le deuxième étage de la maison, un autre appartement, etc.), le facteur de réduction est de 0,7, si le grenier chauffé est de 0,9. Il est généralement admis qu'un grenier non chauffé n'affecte pas la température dans et (facteur 1,0).
Il est nécessaire de prendre en compte les caractéristiques des locaux et du climat afin de calculer correctement le nombre de sections de radiateur
Si le calcul a été effectué par zone et que la hauteur des plafonds n'est pas standard (une hauteur de 2,7 m est prise comme norme), une augmentation / diminution proportionnelle à l'aide d'un coefficient est utilisée. Il est considéré comme facile. Pour ce faire, divisez la hauteur réelle des plafonds de la pièce par les 2,7 m standard. Obtenez le rapport requis.
Calculons par exemple : que la hauteur des plafonds soit de 3,0 m. Nous obtenons : 3,0 m / 2,7 m = 1,1. Cela signifie que le nombre de sections de radiateur, qui a été calculé par la surface pour une pièce donnée, doit être multiplié par 1,1.
Toutes ces normes et coefficients ont été déterminés pour les appartements. Pour prendre en compte la perte de chaleur de la maison par le toit et le sous-sol / fondation, vous devez augmenter le résultat de 50%, c'est-à-dire que le coefficient pour une maison privée est de 1,5.
facteurs climatiques
Vous pouvez faire des ajustements en fonction des températures moyennes en hiver :
Après avoir effectué tous les ajustements nécessaires, vous obtiendrez un nombre plus précis de radiateurs nécessaires au chauffage de la pièce, en tenant compte des paramètres des locaux. Mais ce ne sont pas tous les critères qui influent sur la puissance du rayonnement thermique. Il existe d'autres détails techniques, dont nous discuterons ci-dessous.
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.
Nouvelle construction
La conception du système de chauffage d'un bâtiment neuf doit évidemment être réalisée en tenant compte des principes d'économie d'énergie. La base du projet est le calcul du transfert de chaleur, c'est-à-dire la quantité de chaleur dégagée par la surface des tuyaux et d'autres éléments du système de chauffage dans l'environnement.
Ce calcul est nécessaire pour :
- Déterminer les paramètres optimaux du système de chauffage pour créer un certain régime de température dans les locaux de votre maison.
- Prendre des décisions sur les mesures d'isolation, en tenant compte des pertes de chaleur à travers les structures principales du bâtiment.
Auparavant, les canalisations principales de chauffage étaient principalement constituées de produits en acier, mais aujourd'hui, des matériaux plus pratiques et plus fiables sont utilisés. Par exemple, les produits en polypropylène présentent plusieurs avantages importants : un faible poids et une faible élasticité, ce qui augmente la résistance.
Calcul du transfert de chaleur
Avant de commencer les travaux de construction, il est nécessaire de faire les calculs nécessaires pour tirer le meilleur parti des tuyaux de chauffage. Si vous ne savez pas quelles formules utiliser et comment calculer correctement, les instructions ci-dessous vous aideront.
L'auto-calcul du transfert de chaleur à partir de la surface du tuyau est effectué selon la formule Q = K x F x ∆t, où :
- Q est le transfert de chaleur souhaité, Kcal/h.
- K est le coefficient de transfert de chaleur de l'eau dans le tuyau, Kcal / (m2 x h x 0 C).
- F est l'aire de la surface chauffée, m2.
- ∆t – tête thermique, 0 С.
Le coefficient de conductivité thermique (K), à son tour, est calculé à l'aide de formules complexes, nous utilisons donc une valeur toute faite à partir de sources techniques - de 8 à 12,5 Kcal / (m2 x h x 0 C) pour les tuyaux en acier.
La surface du tuyau est calculée selon la formule géométrique familière à tous du programme scolaire pour déterminer l'aire de la surface latérale du cylindre F \u003d P x d x l, où:
- P = 3,14 constante mathématique.
- d - le diamètre est indiqué en mètres.
- l est la longueur du tuyau, comptant également en m.
Pour calculer la pression thermique, il existe une formule ∆t \u003d 0,5 x (t p + t o) - t in, où:
- t p est la température du fluide caloporteur à l'entrée.
- to est la température du liquide de refroidissement en sortie.
- t in - la température dans la pièce.
Le transfert de chaleur théorique d'un tuyau en acier est calculé en tenant compte des valeurs spécifiées conditionnellement de la température du liquide de refroidissement à l'entrée-sortie et dans la pièce selon SNiPs, qui sont :
- t p \u003d 80 degrés
- à \u003d 70 degrés
- t in = 20 degrés
À la suite de calculs simples (0,5x (80 + 70) -20), nous obtenons la valeur de la pression thermique ∆t = 55 degrés.
Exemple de calcul
Effectuons un calcul théorique du transfert de chaleur pour le tuyau en acier le plus courant du système de chauffage d'un diamètre de 25 mm et d'une longueur d'un mètre.
- Tout d'abord, nous calculons la surface de notre section de tuyau F = 3,14 x 0,025 x 1 = 0,0785 m2.
- Ensuite, nous examinons le tableau des coefficients de transfert de chaleur d'un tuyau en acier d'un diamètre de 25 mm. C'est (pour les tuyaux d'un diamètre allant jusqu'à 40 mm, posés en un seul filetage avec une tête thermique théorique de 55 degrés) K = 11,5.
- Appliquons la formule de base et obtenons la valeur de transfert de chaleur Q = 11,5x0,0785x55=49,65 Kcal/h.
À première vue, le calcul est assez simple, mais il l'est en théorie.
Pour créer un projet de système de chauffage réel, des calculs minutieux sont nécessaires en tenant compte des paramètres de tous les éléments qui composent le système, notamment:
- Appareils de chauffage.
- Raccords et vannes.
- lignes de contournement.
- Sections isolées de l'autoroute, etc.
Par analogie avec le calcul des paramètres d'un tuyau en acier, le transfert de chaleur d'un tuyau en cuivre ou tout autre est calculé; pour cela, nous avons placé plusieurs dessins utiles et informatifs dans cet article.
L'excellent transfert de chaleur d'un tuyau métal-plastique et d'autres avantages en font l'option préférée lors de la création de systèmes de chauffage modernes, y compris les systèmes alternatifs. Par conséquent, si vous venez de commencer la construction d'une maison de campagne, vous devez opter pour ce matériau moderne.
La valeur requise de la puissance calorifique du radiateur
Lors du calcul de la batterie de chauffage, il est impératif de connaître la puissance calorifique requise pour qu'il soit confortable de vivre dans la maison. Comment calculer la puissance d'un radiateur de chauffage ou d'autres appareils de chauffage pour chauffer un appartement ou une maison intéresse de nombreux consommateurs.
- La méthode selon SNiP suppose que 100 watts sont nécessaires par "carré" de surface.
Mais dans ce cas, un certain nombre de nuances doivent être prises en compte: - la perte de chaleur dépend de la qualité de l'isolation thermique. Par exemple, pour chauffer une maison économe en énergie équipée d'un système de récupération de chaleur avec des murs en panneaux SIP, la puissance calorifique sera inférieure à 2 fois; - les créateurs de normes et règles sanitaires dans leur développement se sont concentrés sur une hauteur de plafond standard de 2,5 à 2,7 mètres, mais ce paramètre peut être égal à 3 ou 3,5 mètres; - cette option, qui permet de calculer la puissance du radiateur de chauffage et le transfert de chaleur, n'est correcte que si la température approximative est de 20°C dans l'appartement et de 20°C à l'extérieur. Une image similaire est typique pour les colonies situées dans la partie européenne de la Russie. Si la maison est située en Yakoutie, il faudra beaucoup plus de chaleur.
La méthode de calcul basée sur le volume n'est pas considérée comme difficile. Pour chaque mètre cube d'espace, 40 watts de puissance thermique sont nécessaires. Si les dimensions de la pièce sont de 3x5 mètres et que la hauteur sous plafond est de 3 mètres, alors 3x5x3x40 = 1800 watts de chaleur seront nécessaires. Et bien que les erreurs associées à la hauteur des pièces dans cette option de calcul soient éliminées, elle n'est toujours pas précise.
La manière raffinée de calculer en volume, prenant en compte plus de variables, donne un résultat plus réaliste. La valeur de base reste la même 40 watts par mètre cube de volume.
Lorsqu'un calcul affiné de la puissance calorifique du radiateur et de la valeur de transfert de chaleur requise est effectué, il convient de tenir compte du fait que : - une porte extérieure consomme 200 watts et chaque fenêtre - 100 watts; - si l'appartement est d'angle ou d'extrémité, un facteur de correction de 1,1 à 1,3 est appliqué en fonction du type de matériau des murs et de leur épaisseur ; - pour les ménages privés, le coefficient est de 1,5 ; - pour les régions du sud, un coefficient de 0,7 à 0,9 est pris, et pour la Yakoutie et la Tchoukotka, un amendement de 1,5 à 2 est appliqué.
À titre d'exemple, une pièce d'angle avec une fenêtre et une porte dans une maison privée en briques de 3x5 mètres avec un plafond de trois mètres dans le nord de la Russie a été prise comme exemple pour le calcul. La température moyenne extérieure en hiver en janvier est de -30,4°C.
L'ordre de calcul est le suivant :
- déterminer le volume de la pièce et la puissance requise - 3x5x3x40 \u003d 1800 watts;
- une fenêtre et une porte augmentent le résultat de 300 watts, pour un total de 2100 watts ;
- en tenant compte de l'emplacement angulaire et du fait que la maison sera privée 2100x1,3x1,5 = 4095 watts;
- le résultat précédent est multiplié par le coefficient régional 4095x1,7 et 6962 watts sont obtenus.
Vidéo sur le choix des radiateurs de chauffage avec calcul de puissance :
Perte de chaleur par les tuyaux
Dans un appartement en ville, tout est simple: les colonnes montantes et l'alimentation des appareils de chauffage, ainsi que les appareils eux-mêmes, sont situés dans une pièce chauffée. Quel est l'intérêt de s'inquiéter de la quantité de chaleur dissipée par la colonne montante si elle sert le même objectif - le chauffage ?
Cependant, déjà dans les entrées des immeubles d'habitation, dans les sous-sols et dans certains entrepôts, la situation est radicalement différente. Vous devez chauffer une pièce et y amener le liquide de refroidissement par une autre. Par conséquent - tente de minimiser le transfert de chaleur des tuyaux à travers lesquels l'eau chaude pénètre dans les batteries.
isolation thermique
La façon la plus évidente de réduire le transfert de chaleur d'un tuyau en acier est l'isolation thermique de ce tuyau. Il y a vingt ans, il y avait deux manières de procéder : recommandées par les documents réglementaires (isolation avec de la laine de verre enveloppée d'un tissu incombustible ; encore plus tôt, l'isolation extérieure était généralement solidifiée à l'aide de plâtre ou de mortier de ciment) et réalistes : les canalisations étaient simplement enveloppées avec des chiffons.
Il existe maintenant de nombreuses façons tout à fait adéquates de limiter les pertes de chaleur : voici les revêtements en mousse pour les tuyaux, et les coquilles fendues en polyéthylène expansé et en laine minérale.
Dans la construction de nouvelles maisons, ces matériaux sont activement utilisés; cependant, dans le système de logement et communal, le budget limité, poliment parlant, fait que les tuyaux dans les sous-sols ne sont encore que des emballages de ss ... euh, des chiffons déchirés.
Systèmes de chauffage au sol
Si nous parlons d'un plancher chauffant à l'eau, contrairement à son homologue électrique, il utilise des tuyaux métalliques comme circuit de chauffage, bien qu'ils soient de moins en moins utilisés ces derniers temps.
La principale raison de la baisse de la demande de chauffage par le sol est l'usure progressive des tuyaux en acier, ce qui réduit leur dégagement. De plus, la méthode d'installation est également importante - loin de tout le monde peut effectuer des soudures, et une connexion filetée menace de fuir du liquide de refroidissement après un certain temps. Naturellement, personne n'aimera le résultat d'une fuite d'eau du système dans le sol avec une chape - le plafond de l'étage inférieur ou du sous-sol sera inondé et le plafond deviendra progressivement inutilisable.
Pour ces raisons, les tuyaux en acier des sols à eau chaude ont d'abord été remplacés par des serpentins métal-plastique, dont les raccords étaient fixés à l'extérieur de la chape, et le polypropylène renforcé est désormais préféré.
Un tel matériau a une légère dilatation thermique et, avec une installation et un fonctionnement appropriés, il peut durer plus d'une douzaine d'années. En variante, d'autres matériaux polymères sont également utilisés.
Appareils de chauffage
- sol chaud;
- registres (radiateurs);
- porte-serviettes chauffants.
Sol chaud
Les tuyaux sont utilisés pour un plancher chauffé à l'eau, mais les tuyaux en acier sont rarement utilisés. Ils ne résistent pas à la corrosion, ont tendance à accumuler des dépôts (ce qui réduit le jeu), nécessitent des soudures. Lors de l'utilisation de raccords filetés, une fuite apparaît invariablement pendant le fonctionnement. Et ce n'est pas du tout souhaitable lors de la pose du système sous la chape, car cela entraînera un plafond humide des voisins du dessous ou la destruction du plafond. Sur cette base, les produits métal-plastique sont le plus souvent utilisés pour le chauffage par le sol.
Registres
Le registre est constitué de plusieurs tuyaux de grand diamètre avec des extrémités soudées, qui sont connectés en parallèle. C'est l'appareil de chauffage le moins cher. Mais les registres peuvent également inclure des lignes principales, constituées de tuyaux à alésage lisse, de radiateurs, de porte-serviettes chauffants, de radiateurs tubulaires.Les registres les plus primitifs sont encore visibles dans les anciens entrepôts et magasins, où la chaleur se fait sentir à partir de quelques tuyaux épais accrochés au mur. Le registre peut également être considéré comme un tuyau épais, qui s'étend le long du périmètre de la pièce.
Mais un simple registre est moins efficace que, par exemple, un radiateur en aluminium équipé de plaques métalliques. Le côté esthétique d'un simple registre en acier ne vaut même pas la peine d'être évoqué. Mais à l'époque soviétique, un tel appareil de chauffage était une solution simple et bon marché, qui avait également l'avantage de ne pas avoir besoin de nettoyer la surface intérieure, car il générait suffisamment de chaleur même après avoir été envahi par des produits de corrosion et d'autres dépôts.
Vous pouvez augmenter le transfert de chaleur du registre en fixant des plaques métalliques. Dans ce cas, il jouera également un rôle décoratif en se transformant en un radiateur design qui porte une certaine charge à l'intérieur de la pièce.
Le registre ne peut être monté que par soudage, ce qui limite le champ d'application. Cependant, si le schéma correct est créé et que les travaux de soudage sont effectués à l'extérieur, l'assemblage final est possible sans travaux de soudage.
Sèche-serviettes
On trouve encore des porte-serviettes en tubes d'acier dans les maisons construites à l'époque soviétique. Ensuite, ils ont été montés à l'aide de raccords filetés et chauffés uniquement à un moment où les résidents utilisaient de l'eau chaude. C'est-à-dire qu'ils se sont réchauffés ou refroidis, ce qui a entraîné des fuites.
Plus tard, des porte-serviettes chauffants ont été intégrés aux colonnes chauffantes et montés par soudage. Ils ont commencé à chauffer en continu, mais la taille des appareils a considérablement diminué.
Comment calculer l'énergie thermique consommée
Si, pour une raison ou une autre, il n'y a pas de compteur de chaleur, la formule suivante doit être utilisée pour calculer l'énergie thermique :
Voyons ce que signifient ces conventions.
1. V désigne la quantité d'eau chaude consommée, qui peut être calculée en mètres cubes ou en tonnes.
2. T1 est l'indicateur de température de l'eau la plus chaude (traditionnellement mesurée en degrés Celsius habituels). Dans ce cas, il est préférable d'utiliser exactement la température observée à une certaine pression de fonctionnement. À propos, l'indicateur a même un nom spécial - c'est l'enthalpie. Mais si le capteur requis n'est pas disponible, le régime de température extrêmement proche de cette enthalpie peut être pris comme base. Dans la plupart des cas, la moyenne est d'environ 60 à 65 degrés.
3. T2 dans la formule ci-dessus indique également la température, mais déjà l'eau froide. En raison du fait qu'il est assez difficile d'entrer dans la conduite d'eau froide, des valeurs constantes sont utilisées comme cette valeur, qui peut changer en fonction des conditions climatiques de la rue. Ainsi, en hiver, lorsque la saison de chauffage bat son plein, ce chiffre est de 5 degrés, et en été, avec le chauffage éteint, de 15 degrés.
4. Quant à 1000, c'est le coefficient standard utilisé dans la formule afin d'obtenir le résultat déjà en gigacalories. Ce sera plus précis que si les calories étaient utilisées.
5. Enfin, Q est la quantité totale d'énergie thermique.
Comme vous pouvez le voir, il n'y a rien de compliqué ici, alors nous passons à autre chose. Si le circuit de chauffage est de type fermé (ce qui est plus pratique d'un point de vue opérationnel), les calculs doivent être effectués de manière légèrement différente. La formule à utiliser pour un bâtiment avec un système de chauffage fermé devrait déjà ressembler à ceci :
Passons maintenant respectivement au décryptage.
1. V1 désigne le débit du fluide de travail dans la canalisation d'alimentation (non seulement l'eau, mais aussi la vapeur peuvent agir comme source d'énergie thermique, ce qui est typique).
2. V2 est le débit du fluide de travail dans la canalisation "de retour".
3. T est un indicateur de la température du liquide froid.
4. T1 - température de l'eau dans la canalisation d'alimentation.
5.T2 est l'indicateur de température observé à la sortie.
6. Et, enfin, Q est la même quantité d'énergie thermique.
Il convient également de noter que le calcul de Gcal pour le chauffage dans ce cas est basé sur plusieurs désignations:
- énergie thermique entrée dans le système (mesurée en calories);
- indicateur de température lors du retrait du fluide de travail par la canalisation "de retour".
Considérez la méthode de calcul pour les pièces avec de hauts plafonds
Cependant, le calcul du chauffage par surface ne permet pas de déterminer correctement le nombre de sections pour les pièces dont les plafonds dépassent 3 mètres. Dans ce cas, il faut appliquer une formule qui tient compte du volume de la pièce. Selon les recommandations du SNIP, 41 W de chaleur sont nécessaires pour chauffer chaque mètre cube de volume. Ainsi, pour une pièce avec des plafonds de 3 m de haut et une superficie de 24 m², le calcul sera le suivant :
24 m² x 3 m = 72 mètres cubes (volume de la pièce).
72 mètres cubes x 41 W = 2952 W (puissance de la batterie pour le chauffage des locaux).
Vous devriez maintenant connaître le nombre de sections. Si la documentation du radiateur indique que le transfert de chaleur d'une partie de celui-ci par heure est de 180 W, il est nécessaire de diviser la puissance de la batterie trouvée par ce nombre :
2952W / 180W = 16,4
Ce nombre est arrondi à l'entier le plus proche - il s'avère que 17 sections chauffent une pièce d'un volume de 72 mètres cubes.
Par de simples calculs, vous pouvez facilement déterminer les données dont vous avez besoin.
Autres façons de calculer la quantité de chaleur
Il est possible de calculer la quantité de chaleur entrant dans le système de chauffage par d'autres moyens.
La formule de calcul pour le chauffage dans ce cas peut différer légèrement de ce qui précède et avoir deux options :
- Q = ((V1 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T2 - T)) / 1000.
- Q = ((V2 * (T1 - T2)) + (V1 - V2) * (T1 - T)) / 1000.
Toutes les valeurs des variables dans ces formules sont les mêmes qu'avant.
Sur cette base, il est prudent de dire que le calcul des kilowatts de chauffage peut être effectué par vous-même. Cependant, n'oubliez pas de consulter des organisations spéciales chargées de fournir de la chaleur aux logements, car leurs principes et leur système de calcul peuvent être complètement différents et consister en un ensemble de mesures complètement différent.
Après avoir décidé de concevoir un système dit de «plancher chaud» dans une maison privée, vous devez être préparé au fait que la procédure de calcul du volume de chaleur sera beaucoup plus difficile, car dans ce cas, il est nécessaire de prendre en compte non seulement les caractéristiques du circuit de chauffage, mais également les paramètres du réseau électrique, à partir desquels et le sol sera chauffé. Dans le même temps, les organisations chargées de surveiller ces travaux d'installation seront complètement différentes.
De nombreux propriétaires sont souvent confrontés au problème de la conversion du nombre requis de kilocalories en kilowatts, ce qui est dû à l'utilisation de nombreuses aides auxiliaires d'unités de mesure dans le système international appelé "Ci". Ici, vous devez vous rappeler que le coefficient qui convertit les kilocalories en kilowatts sera de 850, c'est-à-dire, en termes plus simples, 1 kW équivaut à 850 kcal. Cette procédure de calcul est beaucoup plus simple, car il ne sera pas difficile de calculer la quantité requise de gigacalories - le préfixe "giga" signifie "million", donc 1 gigacalorie - 1 million de calories.
Afin d'éviter les erreurs de calcul, il est important de se rappeler que tous les compteurs de chaleur modernes comportent une erreur, et souvent dans des limites acceptables. Le calcul d'une telle erreur peut également être effectué indépendamment à l'aide de la formule suivante: R = (V1 - V2) / (V1 + V2) * 100, où R est l'erreur du compteur de chauffage domestique commun
V1 et V2 sont les paramètres de consommation d'eau dans le système déjà mentionné ci-dessus, et 100 est le coefficient chargé de convertir la valeur obtenue en pourcentage. Conformément aux normes de fonctionnement, l'erreur maximale autorisée peut être de 2%, mais généralement ce chiffre dans les appareils modernes ne dépasse pas 1%.
