Расчет мощности инфракрасных обогревателей

Формулы расчёта мощности обогревателя для различных помещений

Формула расчета мощности обогревателя зависит от высоты потолка. Для помещений с высотой потолка

• S – площадь комнаты;
• ∆T – теплоотдача секции отопительного прибора.

Для помещений с высотой потолков > 3 м расчёты проводят по формуле

• S – общая площадь комнаты;
• ∆T – теплоотдача одтельной секции батареи;
• h – высота потолка.

Эти несложные формулы помогут достаточно точно рассчитать необходимое количество секций обогревательного прибора. Перед тем как вводить данные в формулу, определите реальную теплоотдачу секции по формулам, приведенным ранее! Данный расчёт пригоден для средней температуры входящего теплоносителя 70˚ С. При иных показателях необходимо учитывать поправочный коэффициент.

Приведем примеры расчетов. Представим себе, что комната или нежилое помещение имеет размеры 3 х 4 м, высота потолка составляет 2,7 м (стандартная высота потолка в городских квартирах советской постройки). Определим объём комнаты:

3 х 4 х 2,7 = 32,4 кубометра.

Теперь вычислим тепловую мощность, необходимую для обогрева: умножаем объема комнаты на на показатель, необходимый для обогрева одного кубометра воздуха:

Зная реальную мощность отдельной секции радиатора, подберите необходимое количество секций, округляя его в сторону увеличения. Так, 5,3 округляется до 6, а 7,8 – до 8 секций. При расчёте обогрева смежных помещений, которые не разделены дверью (например, кухня, отделенная от гостиной аркой без двери) площади помещений суммируются. Для комнаты со стеклопакетом или утеплёнными стенами округлять можно в меньшую сторону (утепление и стеклопакеты снижают теплопотери на 15-20%), а в угловой комнате и помещениях на высоких этажах добавьте одну-две секции «про запас».

Почему не греет батарея?

Но иногда и мощность секций пересчитана на основе реальной температуры теплоносителя, и их количество рассчитано с учётом особенностей помещения и установлено с необходимым запасом… а в доме холодно! Почему так происходит? Какие для этого существуют причины? Можно ли такую ситуацию исправить?

Причиной снижения температуры может быть уменьшение напора воды из котельной или ремонт у соседей! Если во время ремонта сосед заузил стояк с горячей водой, установил у себя систему «тёплый пол», начал отапливать лоджию или застекленный балкон, на котором устроил зимний сад – напор горячей воды, входящей в ваши радиаторы, разумеется, снизится.

Но вполне возможно, что в комнате холодно потому, что вы установили чугунный радиатор неправильно. Обычно чугунную батарею устанавливают под окном, чтобы поднимающийся с ее поверхности тёплый воздух создавал перед оконным проёмом своего рода тепловую завесу. Однако тыльной своей стороной массивная батарея нагревает не воздух, а стену! Чтобы уменьшить теплопотери, приклейте на стену позади радиаторов отопления специальный отражающий экран. А можно и приобрести декоративные чугунные батареи в стиле ретро, которые не обязательно крепить на стену: их можно закреплять на значительном расстоянии от стен.

Как поддержание температуры экономит электроэнергию

Все модели накопительных устройств оснащены такой функцией. Через механическую или электронную панель управления водонагревателя пользователь выставляет нужную температуру. После включения ТЭН вода начинает нагреваться. Как только она достигнет нужной температурной отметки, срабатывает терморегулятор, который останавливает работу нагревательного элемента. При расходе воды из бака, в него поступает вновь холодная вода — она смешивается с горячей. В этом случае терморегулятор вновь включает ТЭН для нагревания жидкости.

Если вода из бака не расходуется, то с помощью автоматики водонагреватель поддерживает ее температуру, заданную пользователем. В процессе нагревательный элемент то включается, то выключается. Такая функция не расходует большого количества электроэнергии, всего несколько кВт в сутки. Поскольку стенки бака имеют теплоизоляционный слой, потеря тепла происходит очень медленно: за час вода остывает на 1-2 градуса.

Мощность водонагревателей зависит от их вида. Проточные приборы потребляют больше электроэнергии, но зато они выигрывают у бойлеров по производительности и цене. Накопительным бакам для нагрева воды требуется определенное время, но они более экономные в эксплуатации, тем более, если их не отключать, а использовать режим поддержания температуры.

https://youtube.com/watch?v=dEVoYnUkBQQ

Простые примеры расчета

Бытовая сеть переменного тока

Пример №1. Проверка ТЭНа.

В стиральную машину встроен трубчатый электронагреватель 1,25 кВт на 220 вольт. Требуется проверить его исправность замером сопротивления. По мощности рассчитываем ток и сопротивление.

Проверяем расчет сопротивления калькулятором по току и напряжению. Данные совпали. Можно приступать к электрическим замерам.

Пример №2. Проверка сопротивления двигателя

Допустим, что мы купили моющий пылесос на 1,6 киловатта для уборки помещений. Нас интересует ток его потребления и сопротивление электрического двигателя в рабочем состоянии. Считаем ток:

Вводим в графы калькулятора напряжение 220 вольт и ток 7,3 ампера. Запускаем расчет. Автоматически получим данные:

• сопротивление двигателя — 30,1 Ома;
• мощность 1600 ватт.

Цепи постоянного тока

Рассчитаем сопротивление нити накала галогенной лампочки на 55 ватт, установленной в фаре автомобиля на 12 вольт.

Считаем ток:

Вводим в калькулятор 12 вольт и 4,6 ампера. Он вычисляет:

• сопротивление 2,6 ома.
• мощность 5 ватт.

Здесь обращаю внимание на то, что если замерить сопротивление в холодном состоянии мультиметром, то оно будет значительно ниже. Это свойство металлов позволяет создавать простые и относительно дешевые лампы накаливания без сложной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для светодиодных и люминесцентных светильников

Это свойство металлов позволяет создавать простые и относительно дешевые лампы накаливания без сложной пускорегулирующей аппаратуры, необходимой для светодиодных и люминесцентных светильников.

Другими словами: изменение сопротивления вольфрама при нагреве до раскаленного состояния ограничивает возрастание тока через него. Но в холодном состоянии металла происходит бросок тока. От него нить может перегореть.

Для продления ресурса работы подобных лампочек используют схему постепенной, плавной подачи напряжения от нуля до номинальной величины.

В качестве простых, но надежных устройств для автомобиля часто используется релейная схема ограничения тока, работающая ступенчато.

При включении выключателя SA сопротивление резистора R ограничивает бросок тока через холодную нить накала. Когда же она разогреется, то за счет изменения падения напряжения на лампе HL1 электромагнит с обмоткой реле KL1 поставит свой контакт на удержание.

Он зашунтирует резистор, чем выведет его из работы. Через нить накала станет протекать номинальный ток схемы.

Санитарные ограничения

Во избежание штрафных санкций и судебных тяжб с соседями при выборе места для сливной ямы следует учитывать следующие санитарно-технические требования:

• яма-накопитель для бытовых стоков располагается только на территории частного домовладения; размещать ее за ее пределами вы не имеете права; расстояние от забора – от 1 м;

• во избежание попадания стоков в питьевую воду при нарушении герметичности ямы необходимо располагать ее в отдалении (на расстоянии от 10 м) от ветки водопровода; от колодца с питьевой воды отступают не менее 20 м (на суглинках до 30 м, песчаниках – 50 м);

• близкое расположение такой ямы при ее потоплении или размытии может привести к разрушению фундамента, поэтому расстояние от жилых домов (в том числе и соседских) – 10-12 м;

• глубина ямы зависит от залегания грунтовых вод, максимальная глубина – 3 м.

• при выборе места для очистного сооружения следует учесть и возможность подъезда к ней спецтехники для выкачки.

• во избежание появления в доме неприятного запаха не стоит размещать ее и вблизи окон – следует отступить не менее 5 м.

Расстояние до выгребной ямы

Нарушение санитарно-технических норм чревато не только штрафами. В случае, если при разливе сточных вод будет принесен ущерб природной среде или здоровью окружающих, против вас может быть открыто (ст. 250 УК) уголовное дело.

Важно! Устройство выгребных резервуаров без дна допускается лишь в случае, если объем бытовых стоков за сутки не превышает одного кубометра. Во всех остальных случаях емкость для сбора отходов должна быть герметичной

Положительные и отрицательные стороны минваты

Преимущества:

• Материал обладает повышенным уровнем огнестойкости.
• Хорошее противодействие к раздражителям химического и биологического происхождения.
• Минвата лишена такого недостатка, как деформирование.
• Материал не способен накапливать жидкость. У него низкая гигроскопичность.
• Показатели паропроницаемости на высоком уровне.
• Этот утеплитель отличается высокой звукоизоляцией.
• Данный материал безопасен для здоровья человека.
• Простота монтажа. С работой по утеплению стен минватой справиться даже строитель, не имеющий большого опыта работы.
• Долгий эксплуатационный срок – около семидесяти лет.

Отрицательные стороны:

• Волокна стекловаты очень ломкие и при нарушении их структуры мелкие фрагменты могут больно ранить человека.
• В некоторых случаях в состав минваты входит формальдегидная смола. Если на нее продолжительный период времени будет воздействовать высокая температура, то она окислится до фенола (а это яд).
• Термоизоляция, выполненная с применением минеральной ваты, легко продувается. Поэтому сооружение нужно тщательно закрывать декоративным отделочным материалом.

Вышеперечисленные недостатки не свойственны каменной и базальтовой вате.

Видео пример обустройства детской площадки

Детская площадка на даче своими руками может создаваться совместными усилиями родителей вместе с детьми, наверняка у вашего ребенка на этот счет возникнет немало интересных идей.

Фотогалерея – декоративная краска для стен

Мыло своими руками — 10+ идей домашней косметики

Факторы, влияющие на потребность в тепле

Тепловая мощность зависит от площади помещения, климата региона, степени утепления здания

К основным факторам, определяющим потребность в тепловой энергии для помещения, относят:

• полный объем нагреваемых пространств;
• тип и качество утеплительного материала;
• климатическая зона, в которой располагается здание.

От объема помещения зависит количество воздушного пространства, нуждающегося в обогреве. Чем объемнее отапливаемое помещение, тем больше тепла потребуется для поддержания нужного микроклимата. При одинаковой высоте потолков (порядка 2,5 метров) обычно применяется упрощенный расчет, при котором за основу берется площадь комнаты.

О качестве утепления судят по способам теплоизоляции стен, а также по площади и комплекту окон и дверей. Учитывается также вид остекления – простой и тройной стеклопакет различны по тепловым потерям. Влияние климатического фактора сказывается при прочих равных условиях и учитывается как разность температур на улице и в комнате, где установлен котел.

Для прибора (батареи отопления)

Степень теплопроводности металлов – из некоторых изготавливают радиаторы

При рассмотрении факторов, влияющих на мощность нагрева радиаторов отопления, выделяются три основных:

• показатель, соответствующий разнице нагрева теплоносителя и окружающей воздушной среды – с его повышением увеличивается тепловая мощность;
• площадь поверхности, отдающей тепло;
• теплопроводность используемого материала.

В этом случае наблюдается та же линейная зависимость: с увеличением поверхности батареи возрастает и величина тепловой отдачи. По этой причине многие современные отопительные радиаторы дополняются специальными алюминиевыми ребрами, повышающими общую теплоотдачу.

Полотенцесушители

В домах старой постройки полотенцесушители из стальных труб встречаются очень часто, ведь в большинстве случаев они были заложены проектом, причем почти до конца прошлого века врезались в систему на резьбе.

Не так давно стали применять циркулярные врезки в элеваторных узлах, которые обеспечивают стабильную горячую температуру прибора.

Поскольку нагревательные контуры в полотенцесушителях постоянно подвергались перепадам температур – то нагревались, то остывали – резьбовым соединениям было сложно выдержать такой режим, поэтому они периодически начинали подтекать.

Несколько позднее, когда прогрев этих приспособлений стал стабильным благодаря врезке в стояки отопления, проблема протечек стала не настолько актуальной. В то же время размеры змеевика стали намного меньше, в результате чего снизилась площадь теплоотдачи стальной трубы. Однако такой полотенцесушитель оставался теплым не только во время использования горячей воды, а постоянно.

Когда у радиаторов тепловая мощность самая высокая, какие изделия лучше

Что касается отличий по размеру, то они очевидны — чем больше поверхность отдачи тепла, тем батарея будет более эффективна.

Материал для радиатора отопления	Теплоотдача (Вт/м*К)
Чугун	52
Сталь	65
Алюминий	230
Биметалл	380

Биметаллические

Они состоят из двух металлов. Каналы циркуляции воды изготовлены из стали, а внешний контур из алюминия, что придает биметаллическим радиаторам свойства алюминиевых. Они имеют высокую теплоотдачу — быстро нагреваются и быстро отдают тепловую энергию. Рабочее давление в системе до 35 атм. Такие батареи могут эксплуатироваться до 20 лет.

Фото 3. Биметаллический радиатор, подключенный к системе отопления. Изделие белого цвета.

Алюминиевые

Радиаторы из алюминия имеют более высокую теплоотдачу и дешевле стальных собратьев. Основная проблема — высокая требовательность к чистоте теплоносителя. Щелочная среда быстро разрушает их, рН теплоносителя не должна превышать 7,5. Это условие невыполнимо в условиях централизованного отопления.

Стальные панельные

Батареи стальные панельные могут быть различной конструкции, что и определяет отдачу тепла. Стальные быстро нагреваются и быстро остывают. Имеют более высокую теплоотдачу, чем чугун, но подвержены коррозии.

Фото 4. Стальной отопительный радиатор панельного типа. Подобные изделия подвержены коррозии.

Чугунные

Радиаторы из чугуна имеют низкую теплоотдачу. Но есть и положительные качества. Радиатор из чугуна имеет низкую инерционность: долго нагревается и долго остывает. К тому же в него входит большое количество теплоносителя, что позволяет обеспечивать отдачу тепла продолжительное время. Чугун не реагирует на химические включения, не поддается коррозии, но тяжел, громоздок и хрупок.

Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение

P = (qhhr,u x U) / (qh0 x N x 3600) = (1,7 x 4) / (0,2 х 2 х 3600) = 0,00472,

где:qhhr,u = 1,7 л;

U = 4 человека – количество персонала;

qh0 = 0,2 л/с;

N = 2 – число санитарно-технических приборов с горячей водой.

Phr = (3600 х P х qh0) / qh0,hr = (3600 х 0,00472x 0,2) / 200 = 0,016992,

где:qh0,hr = 200;

аhr = 0,207

qt = qhu x U/ 1000 x T = 10,2 x 4/ 1000 x 24 = 0,0017 м3/час

где: qhu = 10,2 л/час

qhr = 0,005 х qh0,hr х аhr = 0,005 х 200 х 0,207 = 0,207 м3/час

а) в течении среднего часа

QhT = 1,16 х qhT х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,0017 х (65 – 5) + 0,017748= 0,136068 кВт x 859,8 = 116,9913 ккал /ч (0,0001169913 Гкал/ч)

б) в течении часа максимального потребления

Qhhr = 1,16 х qhhr х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,207 х (65 – 5) + 2,16108= 16,56828 кВт x 859,8 = 14245,407 ккал /ч (0,014245407 Гкал/ч)

Qhгод = gumh ´ m ´ с ´ r ´ ´ (1+ Kт.п) ´ 10-6 = 10,2 ´ 4 ´ 1 ´ 1 ´ ´ (1+ 0,3) ´ 10-6 = 1,16158 Гкал/год

где: gumh = 10,2 л/сутки

Посмотреть на примеры экономии воды

Необходимые характеристики

Главным узлом в отопительном котле является теплообменник

Расчет тепловой мощности очень важен, так как его результаты необходимы для определения параметров выбираемого образца отопительного оборудования. К последним традиционно относятся:

• электрическая мощность агрегата для энергозависимых моделей;
• эффективность преобразования (или КПД котла);
• производительность, определяемая как количество тепла, формируемое устройством в единицу времени.

Модели котлов, подключаемых к электросети, относятся к оборудованию с потребляемой мощностью системы отопления, приводимой к количеству сжигаемого твердого или газообразного топлива. Для независимых от электричества образов этот параметр определяется напрямую – без перерасчета на затраченную электроэнергию.

Эффективность работы любого отопительного агрегата в значительной мере зависит от правильности выбора узла, обеспечивающего преобразование тепловой энергии (теплообменника). Грамотное решение этого вопроса позволяет получить требуемую теплопроизводительность и комфортно чувствовать себя в доме даже в самые морозные дни.

Способ подключения

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

Существует 4 способа подключения радиатора:

• Боковое. Этот вариант чаще всего используют в городских квартирах многоэтажных домов. Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют такой тип подключения как номинальный способ определения теплоотдачи радиаторов. Для его расчета используется коэффициент 1,0.
• Диагональное. Идеальное подключение, потому что теплоноситель проходит по всему прибору, равномерно распределяя тепло по его объему. Обычно этот вид используется, если в радиаторе более 12 секций. При расчете используется повышающий коэффициент 1,1–1,2.
• Нижнее. В этом случае трубы подачи и обратки подсоединяются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой проводке труб. В этом виде подключения есть один минус — теплопотери 10%.
• Однотрубное. Это, по сути, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб ленинградка. И здесь без теплопотерь не обошлось, правда, они в несколько раз больше — 30–40%.

Кованые ограждения для лестниц и площадок: правила установки и интересные примеры

Маленькая кирпичная печка для дачи своими руками

Для чего нужно ограждение крыльца?

Два упрощенных способа расчета тепловой мощности

Расчет мощности радиаторов отопления.

1. Расчет по объему помещения. Данный способ предлагает СНиП по отношению к домам из панелей, за норму берется мощность отопления в 41 Вт на 1 кубометр объема отапливаемого помещения. При достаточном утеплении стен и наличии стеклопакетов требования к тепловой мощности отопления снижаются до 34 Вт на 1 куб. м.

   Nм — мощность отопления на 1 кубометр (41 или 34 Вт, в зависимости от утепления дома).

   V (объем помещения) = ширина * длина * высота.

   Nобщ (общая мощность отопления помещения) = объем помещения * Nм.

   Чтобы узнать количество секций радиатора, нужно Nобщ разделить на мощность 1 секции. Например, для распространенных чугунных батарей мощность секции равняется 140 Вт.

2. Расчет мощности, используя площадь помещения. Данный способ подходит для помещений с потолками, расположенными на высоте около 2,5 метра. Для таких помещений считается достаточным мощность отопления на 1 м2, равная 100 Вт.S (площадь помещения) = длина * ширина.

   Nобщ = S * 100.

   Количество секций радиаторов определяется аналогично предыдущему способу.

Для этих упрощенных способов расчета справедливы следующие поправки. Если помещение расположено на углу здания или в нем имеется выход на балкон, то к полученной мощности следует приплюсовать 20%. Округление полученного количества секций радиатора для всех помещений, кроме кухонных, следует производить в большую сторону. Для кухонь этот показатель округляется в меньшую сторону.

Эстетский с грибами и карамелизированным луком

Ингредиенты:

2 куска цельнозернового хлеба

2–3 ст. л. оливкового масла

1 средняя или маленькая луковица

1 ст. л. бальзамического уксуса

3–4 шампиньона

50 мл белого вина

50 г сливочного масла

1 ст. л. натертого пармезана

1 ч. л. нарезанного розмарина

3–4 ломтика сэндвичного или любого твердого сыра

щепотка соли

перец по вкусу 

Нарезать лук тонкой соломкой, обжаривать на оливковом масле с солью, пока он не станет прозрачным. Добавить бальзамический уксус, помешивать, пока не испарится вся жидкость.

Нарезать шампиньоны, обжаривать на оливковом масле с солью в течение 10 минут, затем влить вино. Помешивать, пока не испарится вся жидкость.

Смешать сливочное масло, пармезан и розмарин.

Намазать сливочное масло на хлеб, сверху выложить сыр.

Покрыть сыр тонким слоем карамелизированного лука и грибами, а грибы — сыром.

Смазать второй кусок хлеба маслом, оставить эту сторону вверху.

Отопительные приборы

Как рассчитать отопление в частном доме для отдельных помещений и подобрать соответствующие этой мощности отопительные приборы?

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

1. Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
2. Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
3. Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
4. Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Как пересчитать полученное значение в количество секций радиатора? Как подобрать количество и тип отопительных конвекторов?

Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

Таблица мощности для конвекторов VarmannMiniKon.

• Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
• Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

Тепловая мощность на одну секцию, ватты

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций — нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

• При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме «снизу вниз».
• Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе. В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора

Прямо скажем — не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

• Q — тепловой поток;
• Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
• Dн — наружный диаметр трубы в метрах;
• L — ее длина (тоже в метрах);
• k — коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
• Dt — дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

В многосекционном регистре нижняя секция отдает больше всего тепла.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

1. Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
2. Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
3. Суммарная тепловая мощность отопительного прибора — 900+(810*3)=3330 ватт.

Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей

Заключение

Заключение

Важно! Как вам кажется, действительно ли требуется подчеркивать архитектурный стиль фасада в вечернее время, когда большую часть времени жильцы находятся внутри строения? Большинство владельцев загородных домов полагают, что световой дизайн уместный для больших зданий и исторических построек, а еще для маленького дома достаточно домашней подсветки. https://www.youtube.com/embed/YrMdwkSByZI

И в заключение