Расчет батарей отопления: Как рассчитать радиаторы отопления

Содержание

Расчёт количества секций радиатора отопления

Очень важно купить современные качественные и эффективные батареи. Но куда важнее правильно произвести расчёт количества секций радиатора, чтобы в холодную пору он должным образом прогревал помещение и не пришлось думать об установке дополнительных переносных отопительных приборов, которые увеличат расход средств на отопление.

Содержание статьи:

СНиП и основные предписания

Сегодня можно назвать огромное количество СНиПов, которые описывают правила проектирования и эксплуатации отопительных систем в различных помещениях. Но наиболее понятным и простым является документ «Отопление, вентиляция и кондиционирование» под номером 2.04.05.

В нем подробно описаны следующие разделы:

  1. Общие положения, касающиеся проектирования систем отопления
  2. Правила проектирования систем отопления зданий
  3. Особенности прокладки труб отопительной системы

Монтировать радиаторы отопления необходимо также согласно СНиП под номером 3.05.01

. Он предписывает следующие правила монтажа, без которых произведенные расчеты количества секций окажутся малоэффективны:

  1. Максимальная ширина радиатора не должна превысить 70% от аналогичной характеристики оконного проема, под которым он устанавливается
  2. Радиатор должен крепиться по центру оконного проема (допускается незначительная погрешность – не более 2 см)
  3. Рекомендуемое пространство между радиаторами и стеной – 2-5 см
  4. Над полом высота не должны быть более 12 см
  5. Расстояние до подоконника от верхней точки батареи – не менее 5 см
  6. В иных случаях для улучшения теплоотдачи поверхность стен покрывают отражающим материалом

Следовать таким правилам необходимо для того, чтобы воздушные массы могли свободно циркулировать и сменять друг друга.

Читайте так же, наш сравнительный обзор различных видов радиаторов отопления

Расчет по объему

Чтобы точно произвести расчёт количества секций отопительного радиатора, необходимых для эффективного и комфортного отопления жилого помещения, следует принимать во внимания его объем. Принцип весьма прост:

  1. Определяем потребность тепла
  2. Узнаем количество секций, способных его отдавать

СНиП предписывает учитывать потребность в тепле для любого помещения – 41 Вт на 1 м. куб. Однако этот показатель весьма относителен. Если стены и пол плохо утеплены, это значение рекомендуют увеличить до 47-50 Вт, ведь часть тепла будет утрачиваться. В ситуациях, когда по поверхностям уже уложен качественный теплоизолятор, смонтированы качественные окна ПВХ и устранены сквозняки – данный показатель можно принять равным 30-34 Вт.

Если в комнате расположены экранированные радиаторы отопления, потребность в тепле необходимо увеличить до 20%. Часть тепловой нагретых воздушных масс не будет пропускаться экраном, циркулируя внутри и быстро остывая.

Формулы расчета количества секций по объему помещения, с примером

Определившись с потребностью на один куб, можно приступит к вычислениям (пример на конкретных цифрах):

  1. На первом шаге рассчитываем объем помещения по простой формуле: [высота]*[длина]*[ширина] (3х4х5=60 куб м.)
  2. Следующий этап – определение потребности теплоты для конкретно рассматриваемого помещения по формуле: [объем]*[потребность на м. куб.] (60х41=2460 Вт)
  3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
  4. Определить желаемое количество ребер можно по формуле: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции] (2460/170=14.5)
  5. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 15 секций

Многие производители не учитывают, что теплоноситель, циркулирующий по трубам, имеет далеко не максимальную температуру. Следовательно, мощность ребер будет ниже, чем указанное предельное значение (именно ее прописывают в паспорте). Если нет минимального показателя мощности, значит имеющийся для упрощения расчетов занижают на 15-25%.

Расчет по площади

Предыдущий метод расчета – прекрасное решение для помещений, у которых высота более 2.7 м. В комнатах с более низкими потолками (до 2.6 м) можно воспользоваться другим способом, приняв за основу площадь.

В этом случае, рассчитывая общее количество тепловой энергии, потребность на один кв. м. берут равной 100 Вт. Каких-либо корректировок в него покуда вносить не требуется.

Формулы расчета количества секций по площади помещения, с примером

  1. На первом этапе определяется общая площадь помещения: [длина]* [ширина] (5х4=20 кв. м.)
  2. Следующий шаг – определение тепла, необходимого для обогрева всего помещения: [площадь]* [потребность на м. кв.] (100х20=2000 Вт)
  3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
  4. Для определения необходимого количества секций следует воспользоваться формулой: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции] (2000/170=11.7)
  5. Вносим поправочные коэффициенты (рассмотрены далее)
  6. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 12 секций

Поправки, вносимые в расчет и советы

Рассмотренные выше методы расчёта количества секций радиатора прекрасно подходят для помещений, высота которых достигает 3-х метров. Если этот показатель больше, необходимо увеличивать тепловую мощность прямо пропорционально росту высоты.

Если весь дом оснащен современными пластиковыми окнами, у которых коэффициент тепловых потерь максимально снижен – появляется возможность сэкономить и уменьшить полученный результат до 20%.

Считается, что стандартная температура теплоносителя, циркулирующего по отопительной системе – 70 градусов. Если она ниже этого значения, необходимо на каждые 10 градусов увеличивать полученный результат на 15%. Если выше – наоборот уменьшать.

Помещения, площадь которых более 25 кв. м. отопить одним радиатором, даже состоящим из двух десятков секций, будет крайне проблематично. Чтобы решить подобную проблему, необходимо вычисленное число секций поделить на две равные части и установить две батареи. Тепло в этом случае будет распространяться по комнате более равномерно.

Если в помещении два оконных проема, радиаторы отопления нужно размещать под каждым из них. Они должны быть по мощности в 1.7 раза больше номинальной, определенной при расчетах.

Купив штампованные радиаторы, у которых поделить секции нельзя, необходимо учитывать общую мощность изделия. Если ее недостаточно, следует подумать о покупке второй такой же батареи или чуть менее теплоемкой.

Поправочные коэффициенты

Очень многие факторы могут оказывать влияние на итоговый результат. Рассмотрим, в каких ситуациях необходимо вносить поправочные коэффициенты:

  • Окна с обычным остеклением – увеличивающий коэффициент 1.27
  • Недостаточная теплоизоляция стен – увеличивающий коэффициент 1.27
  • Более двух оконным проемов на помещение – увеличивающий коэффициент 1.75
  • Коллекторы с нижней разводкой – увеличивающий коэффициент 1.2
  • Запас в случае возникновения непредвиденных ситуаций – увеличивающий коэффициент 1.2
  • Применение улучшенных теплоизоляционных материалов – уменьшающий коэффициент 0.85
  • Установка качественных теплоизоляционных стеклопакетов – уменьшающий коэффициент 0.85

Количество вносимых поправок в расчет может быть огромным и зависит от каждой конкретной ситуации. Однако следует помнить, что уменьшать теплоотдачу радиатора отопления значительно легче, чем увеличить. Потому все округления делаются в большую сторону.

Подводим итоги

Если необходимо произвести максимально точный расчёт количества секций радиатора в сложном помещении – не стоит бояться обратиться к специалистам. Самые точные методы, которые описываются в специальной литературе, учитывают не только объем или площадь комнаты, но и температуру снаружи и изнутри, теплопроводность различных материалов, из которых построена коробка дома, и множество других факторов.

Безусловно, можно не бояться и набрасывать несколько ребер к полученному результату. Но и чрезмерное увеличение всех показателей может привести к неоправданным расходам, которые не сразу, порой и не всегда удается окупить.

Расчет мощности и количества радиаторов отопления

Расчет радиаторов для отопительной системы, хотя это уравнение со многими переменными — это операция, которую необходимо выполнять внимательно, чтобы получить необходимый тепловой комфорт при минимально возможных затратах. Если мы не примем во внимание все факторы, которые будут влиять на наш выбор подходящих радиаторов (объем помещения, теплотвой коэффициент и поправочный коэффициент), мы можем столкнуться с двумя ситуациями, которые создадут дискомфорт, завышая или занижая мощность радиаторов.

Оба варианта создают недостатки. Например, завышение размеров может привести к ненужным ежемесячным расходам. С другой стороны, занижение размеров приведет к перегрузке котла и отопительной системы, что сократит их срок службы. Поэтому размеры радиаторов отопления производятся в зависимости от поверхности помещений и степени их изоляции. Правильный подбор размеров радиаторов позволяет получить тепловой комфорт, не превышающий бюджета, выделенного на отопление.

Роль калибровки и правильного расчета

Задача определения размеров радиаторов — получить необходимое количество тепла для обогрева комнаты. Для этого мы должны произвести правильный расчет в зависимости от поверхности комнаты и ее теплового коэффициента, который определяется объемом нагреваемого воздуха или количеством и размером окон. Таким образом определяется правильный размер радиаторов (их поверхность излучающая тепло).

Тепловой комфорт

Для получения теплового комфорта необходимо, чтобы у радиаторов была правильная поверхность для обогрева помещения без перегрузки котла. Также очень важны другие факторы, такие как материал, из которого изготовлен радиатор, тот, который показывает нам коэффициент теплопередачи, или температура воды в системе. Тепло, излучаемое радиатором, обеспечивается его излучающей поверхностью и должно быть максимально адаптировано к потребностям пользователя. Точнее, лучшие радиаторы поддерживают постоянную температуру независимо от температуры наружного воздуха.

Система отопления/котел

Размеры радиаторов строго зависят и от остальных составных отопительной системы. Выбор котла имеет чрезвычайно важное значение, поскольку именно он приводит в движение всю систему. Правильный подбор радиаторов в соответствии с выбранным котлом приведет к умеренному расходу топлива и соответственно меньшим счетам за отопление.
Очень важно знать мощность котла, который мы хотим установить, чтобы ее хватило на объем, который мы хотим обогреть.

Для того чтобы рассчитать мощность котла, сделаем умножение между площадью комнат, их высотой, калорийностью (количество энергии, Гкал) и поправочным коэффициентом. Коэффициент калорийности зависит от степени теплоизоляции (теплопотерь) дома и поверхности окон, а последний представляет собой показатель преобразования энергии из калорий в ватты (Вт).

Эффективность тепловой установки обеспечивают все составляющие ее частями, не только котла и радиаторы. Важно обратить внимание на тип труб, по которым проходит теплоноситель, а также на термостаты, запускающие систему.

Факторы, влияющие на мощность радиатора

Мощность радиатора зависит от нескольких важных факторов, таких как:

  • размер
  • температура воды в контуре
  • положение в комнате
  • материал радиатора.

Температура воды в системе, в свою очередь, влияет на мощность радиаторов. Лучшие котлы — конденсационные, потому что они обеспечивают оптимальный тепловой комфорт при температуре воды в контуре подачи-обратки в диапазоне 35-55 градусов Цельсия.

Выбирая новые радиаторы для дома, помимо их габаритов, вы также должны понимать, что материал радиатора играет главную роль с точки зрения теплового комфорта. Таким образом, мы должны знать, например, что алюминиевые радиаторы очень быстро нагреваются, но имеют низкую тепловую инерцию, что справедливо и для стальных, в то время как чугунные радиаторы нагреваются дольше, но излучают тепло на более долгое время. Когда мы делаем выбор, нам нужно знать, какой из них нам больше подходит.
Радиаторы лучше размещать таким образом, чтобы излучать тепло в центр комнаты, и не закрывать их мебелью или толстыми шторами, которые не позволяют теплу распространяться в комнату. Кроме того, их содержание играет первостепенную роль. Таким образом, регулярный спуск воздуха и чистка заставят их работать на полную мощность.

Как выполнить расчет поэтапно

Правильный расчет для определения мощности радиаторов производится по объему обогреваемого воздуха в помещении, степени его теплоизоляции и поверхности окон. Расчет состоит из трех этапов. Начнем с расчета объема помещения, а точнее объема нагреваемого воздуха. На следующем этапе мы установим калорийность помещения. В конце мы перейдем к преобразованию калорийной мощности в тепловую с помощью поправочного коэффициента.

1. Объем помещения

Чтобы узнать объем нагреваемого воздуха (V), сделаем умножение поверхности комнаты (длина х ширина) и ее высоты. Итак, если у нас есть комната размером 4 метра на 4 метра с высотой 2,5 метра, расчет объема будет производиться путем умножения трех измерений — 4м х 4м х 2,5м = 40м3.

2. Коэффициент калорийности помещения

Теплотворная способность комнаты определяется степенью ее теплоизоляции, а также поверхностью окон, которые есть. Обычно этот коэффициент имеет значение от 40 до 70 ккал/м3, причем указано, что он ниже, когда комната лучше изолирована. Если у нас слишком много окон или комната не изолирована должным образом, коэффициент будет слишком высоким и сильно повлияет на тепловой комфорт. Для быстрого расчета, если у вас частный дом, вы можете использовать среднее значение 50 ккал/м3.

3. Коэффициент коррекции

Третий этап включает превращение калорий в ватты. Это потому, что калорийность измеряется в калориях, а тепловая мощность — в ваттах. Расчет поправочного коэффициента осуществляется путем преобразования калорий в ватты с использованием индекса (отношения между двумя единицами измерения), значение которого равно 1,163.

Формула расчета

Таким образом, излучаемая мощность радиаторов определяется умножением результатов полученных на трех этапах, указанных выше. Умножим объем комнаты на значение калорийного коэффициента и на указанный выше показатель 1,163.

Выполнение расчетов (примеры)

Мы привели в пример комнату 4х4м высотой 2,5м и получили объем 40м3. Таким образом, мы умножаем эти 40м3 на средний коэффициент калорийности для изолированных помещений 50ккал/м3 и на индекс, который показывает соотношение между калориями и ваттами, и получаем мощность излучения.
Мощность излучения = 40м.куб x 50ккал/м.куб x 1,163Вт/мккал = 2326Вт

Для определения количества радиаторов, их размеров и количества элементов будем руководствоваться результатом, полученным для каждого помещения. Таким образом, для нашей комнаты размером 4х4 м требуется радиатор мощностью более 2326 Вт или два радиатора, чтобы суммировать эту мощность.

Калькулятор мощности радиатора

Итак, смело пользуйтесь формулой расчета мощности
P = Объем x Коэффициент калорийности x Коэффициент коррекции

Таким образом вы сможете правильно подобрать радиаторы.

Расчет количества батарей отопления онлайн

Конструкция обогрева гаража насчитывает важные компоненты. Система обогревания имеет, расширительный бачок котел отопления, провода или трубы, механизм управления тепла, автоматические развоздушиватели, крепежную систему терморегуляторы, циркуляционные насосы, радиаторы, фиттинги. На этой странице сайта мы попбробуем найти и подобрать для гаража определенные части монтажа. Эти комплектующие конструкции весьма важны. Посему подбор каждого элемента конструкции необходимо планировать технически обдуманно.

Расчет количества батарей отопления онлайн

Эти две характеристики алюминиевых радиаторов практически всегда приводятся, как идентичные величины и во многих статьях используются, как синонимы. Вместе с тем, каждая из них все же имеет свои нюансы, которые вытекают из их физического определения:


  • Теплоотдача – это термодинамический процесс, который заключается в передаче тепла от твердого тела (поверхности радиатора) в окружающую среду через теплоноситель;

Происходит двумя способами – конвекцией и излучением. У алюминиевого прибора отопления соотношение конвекции и излучения составляет примерно 50:50

  • Мощность – физическая величина, которая показывает, сколько тепла в единицу времени может произвести то или иное устройство. Чем мощнее радиатор, тем большую площадь он может обогреть.
  • Установленный в квартире алюминиевый радиатор

    Фактически алюминиевый радиатор производит полезную работу по обогреву определенной площади, которая зависит от его мощности, за счет явления теплоотдачи. Обе обсуждаемые величины измеряются в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт) и часто отождествляются. Хотя более правильно было бы оперировать понятием мощность, которое определяет количество передаваемой энергии, а не сам процесс передачи. Мы будем употреблять оба выражения, согласно сложившейся в последнее время практике.

    На эту тему существует масса статей и обзоров в интернете. Довольно часто обсуждался этот вопрос и на страницах нашего сайта. Поэтому здесь мы приведем лишь самые основные формулы, позволяющие произвести необходимый расчет. Различные методы определяют значение мощности, необходимой обогрева заданной площади, в зависимости от учета тех или иных параметров помещения:

    1. Продольные размеры. Зная длину и ширину, можно рассчитать площадь комнаты. Согласно строительным нормам, для отопления 10 м 2 стандартно утепленного помещения требуется теплоотдача в 1 кВт. Соответственно, полную мощность алюминиевого радиатора в киловаттах можно рассчитать, разделив площадь на 10;
    2. Объем. Более точный расчет получается при учете третьего измерения – высоты потолков. В этом случае также применяется заданное в СНиП значение – 41 Вт на 1 м 3. Таким образом, требуемая теплоотдача радиатора в ваттах будет равна объему, умноженному на 41;
    3. Конструкционные особенности помещения. Фактически это тоже расчет, за основу которого взят объем, но с некоторыми уточнениями. Так, например, для каждой двери необходимо добавить к полученному значению 0,1 кВт, а для окна – 0,2 кВт. При расположении комнаты в углу здания умножаем мощность на 1,3, а для частного дома – на 1,5, чтобы учесть утечку тепла через пол и крышу.

    Кроме того, в приведенные формулы необходимо вводить поправочные коэффициенты, учитывающие географическое положение рассматриваемого объекта

  • Комплексный учет всех факторов. толщины утепления, количества окон, материала полов и потолка, наличия или отсутствия естественной вентиляции. Такие методы довольно сложны, полный объем вычислений выполняется лишь специалистами при необходимости проведения точного расчета системы отопления.
  • Приблизительный расчет количества секций алюминиевых радиаторов на комнату

    Определение требуемой мощности является предварительной стадией расчета алюминиевых радиаторов. Далее обычно следует расчет количества секций, необходимого для обеспечения этой мощности.

    На этом этапе все, казалось бы, довольно просто: если известна общая теплоотдача, то разделив ее на паспортную мощность одной секции, мы легко получим необходимое значение количества секций радиатора.

    Но эта простота является довольно обманчивой: для не очень хорошо разбирающегося в тонкостях пользователя этот расчет может стать источником серьезных ошибок:

    • Если у вас в результате получилось дробное число, его надо обязательно округлять в большую сторону;
    • Паспортная теплоотдача алюминиевых радиаторов обычно приводится для значения теплового напора 60° С (это значит, что теплоноситель имеет рабочую температуру  90° С). Однако в реальности в частных домах устанавливают системы отопления, рассчитанные на меньшее значение напора. Поэтому перед применением формул эффективную мощность необходимо пересчитать;

    Теплоноситель в современных домах обычно нагревается до меньших температур, поэтому эффективная мощность секции становится ниже, а самих секций требуется больше

  • Мощность радиатора зависит от схемы его подключения к системе. Для больших радиаторов (12 секций и более) оптимальным является диагональный способ, для менее протяженных батарей лучше использовать боковую схему.
  • Различные варианты расположения радиатора и сопутствующие теплопотери

    асчет количества секций алюминиевых радиаторов является одной из наиболее ответственных операций при проектировании всей системы отопления. От правильности его выполнения напрямую зависит комфорт и уют в доме в самую ненастную погоду.

    Любые, даже самые простые способы расчета можно понять намного быстрее, если изучать их на конкретном примере.

    Допустим, нам нужно рассчитать радиатор для небольшой комнаты, имеющей размеры 4,2х5 м, высоту потолков 3,3 м, два окна и входную дверь. Комната находится внутри дома, т. е. угловых стен в ней нет. Применим все описанные выше методы по очереди:

    1. Площадь помещения равна 5*4,2=21 м 2. Значит требуемая мощность радиатора, рассчитанная по первому способу, равна 21/10=2,1 кВт;
    2. Объем комнаты равен ее площади, умноженной на высоту, т. е. 21*3,3=69,3 м 3. Тогда теплоотдача по объемному методу составит 69,3*41=2,84 кВт. Нетрудно заметить, что полученная величина превышает полученное первым способом значение почти на 1 кВт;
    3. Дальнейшие поправки лишь еще более увеличивают эту разницу. Так, два окна и дверь добавят к мощности алюминиевых радиаторов еще 0,4 кВт, а при учете поправочного коэффициента на частный дом необходимая мощность достигнет почти 5 кВт.

    Алюминиевые радиаторы обычно имеют секции мощностью около 200 Вт при напоре 60° С. Если теплоноситель в вашей системе имеет такие же параметры теплового напора, то, по разным оценкам, вам потребуется от 11 до 25 секций. При таком разбросе окончательное значение необходимо вычислить, применяя более точные методы.

    Если число секций получится больше 12, имеет смысл применять не 1, а 2 радиатора, разнеся их по разным углам комнаты.

    Приведенный пример свидетельствует о том, что при вычислении размеров и мощности алюминиевого радиатора разные методы могут давать совершенно разные значения. Поэтому такой расчет необходимо проводить максимально тщательно, проверяя границы применимости каждого используемого способа. Ошибки, полученные на этом этапе, могут очень серьезно сказаться на комфортности проживания в доме в течение многих лет его эксплуатации.

    Источник: http://all-for-teplo.ru/batarei/raschet-moshhnosti-i-sekcij-alyuminievogo-radiatora.html

    Расчет количества батарей отопления онлайн

    Для климатических зон европейской части России, с учётом стандартных условий (одна внешняя стенка, одно окно или обычные окна), часто берётся стандартное значение – 41 Ватт термической мощности на один кубический объём помещения. Учесть все это необходимо до того как построить дом. Благодаря этим данным несложно произвести расчёт количества секций радиаторов, которые необходимы для обогрева помещений.

    Например, имеется комната, ширина которой составляет – четыре метра, длина – пять метров и стандартная высота потолка – 2,7 м. Теперь необходимо найти объём нашей комнаты, то есть ширину умножить на длину и высоту, в итоге получается – 54 м³. Затем требуется умножить на 41 Ватт полученный объём. Получаем – 2 214 Ватт, то есть именно такая тепловая мощность потребуется, чтобы обогреть нашу комнату.

    Так как же теперь произвести расчет количества радиаторов отопления для такой комнаты? Если же тип отопительного радиатора определён, то можно без большого труда произвести расчёт их количества, зная значение теплоотдачи одной секции (это значение можно узнать из документов комплектации данного радиатора). К примеру, возьмём 180 Ватт теплоотдачи одной секции радиатора, значит, количество их будет составлять 12,3, то есть тепловую мощность, требуемую для обогрева комнаты, которую рассчитали ранее (2 214 Ватт), разделили на тепловую мощность радиатора (180 Ватт). Значит, для того чтобы обогреть нашу комнату нам потребуется 13 (число 12,3 округленно в большую сторону) секций радиаторов, каждая из которых по 180 Ватт.

    Если же комнатная дверь выполнена в виде арки и не закрывается, то площадь соседнего помещения следует добавить к её площади.

    Этот расчёт производился при условии что теплоноситель имеет температуру 70 С, если температура ниже то нужно увеличивать количество секций. Также расчет количества радиаторов отопления предусматривает теплопотерю помещения. Например, стеклопакет способен уменьшить потерю тепла на 15-20%, что соответственно сократит количество секций. Теплопотеря также зависит от степени теплоизоляции стен и месторасположения комнаты (этаж квартиры). При расчете мощности за образец я брал радиаторы отопления биметаллические отзывы о них покорили меня, на них и остановил свой выбор.

    В случае если Вам необходима замена чугунных батарей на другой тип радиаторов – можно произвести более «лёгкий» расчёт. У чугунных радиаторов теплоотдача составляет 150 Вт. Здесь потребуется посчитать количество установленных секций радиаторов и умножить их на теплоотдачу чугунных радиаторов (150 Вт). В итоге получиться общее количество тепла, излучаемое чугунными батареями.

    Также читайте

    Любая отопительная система призвана к тому, чтобы поддерживать постоянную комфортную температуру в помещении. В своём частном доме вы сами выбираете вид отопления.

    Источник: http://vozvedi-dom.ru/otoplenie/raschet-kolichestva-radiatorov-otopleniya.php

    Так же интересуются
    03 ноября 2021 года

    Расчет чугунных батарей отопления на площадь

    Как рассчитать количество секций радиаторов

    Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

    Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

    Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.

    Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

    Расчет радиаторов отопления по площади

    Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла, исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:

    • для средней климатической полосы на отопление 1м 2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
    • для областей выше 60 о требуется 150-200Вт.

    Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находятся в средней климатической полосе, для отопления площади 16м 2. потребуется 1600Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60Вт.

    Расчет радиаторов отопления можно сделать по нормам СНиП

    Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключен к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

    Рассчитав потребность помещения в тепле, можем узнать, сколько потребуется секций. Каждый из отопительных приборов выделять может определенное количество тепла, которое указывается в паспорте. Берут найденную потребность в тепле и делят на мощность радиатора. Результат — необходимое количество секций, для восполнения потерь.

    Посчитаем количество радиаторов для того же помещения. Мы определили, что требуется выделить 1600Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт. Получается 1600/170=9,411шт. Округлять можно в большую или меньшую сторону на ваше усмотрение. В меньшую можно округлить, например, в кухне — там хватает дополнительных источников тепла, а в большую — лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

    Система проста, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, материал стен, окна, утепление и еще целый ряд факторов не учитывается. Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП — ориентировочный. Для точного результата нужно внести корректировки.

    Как посчитать секции радиатора по объему помещения

    При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:

    • в панельном доме на обогрев кубометра воздуха требуется 41Вт;
    • в кирпичном доме на м 3 — 34Вт.

    Обогревать нужно весь объем воздуха в помещении потому правильнее считать количество радиаторов по объему

    Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .

    Дальше посчитаем для вариантов в панельном и кирпичном доме:

    • В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
    • В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).

    Как видно, разница получается довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10шт.

    Корректировка результатов

    Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

    Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

    На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

    • соотношение площади окна к площади пола:
      • 10% — 0,8
      • 20% — 0,9
      • 30% — 1,0
      • 40% — 1,1
      • 50% — 1,2
    • остекление:
      • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
      • обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
      • обычные двойные рамы — 1,27.

    Стены и кровля

    Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

    • кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
    • недостаточная (отсутствует) — 1,27
    • хорошая — 0,8

    Наличие наружных стен:

    • внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
    • одна — 1,1
    • две — 1,2
    • три — 1,3

    На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

    Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

    Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

    Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

    Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

    Климатические факторы

    Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

    Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

    Расчет разных типов радиаторов

    Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).

    Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя

    Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

    Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя

    Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

    Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:

    • алюминиевые — 190Вт
    • биметаллические — 185Вт
    • чугунные — 145Вт.

    Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

    При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.

    Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:

    • биметаллический радиатор — 1,8м 2
    • алюминиевый — 1,9-2,0м 2
    • чугунный — 1,4-1,5м 2 .

    Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

    Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения

    Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.

    Корректировка в зависимости от режима отопительной системы

    Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 о С, в обратке — 70 о С (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20 о С. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчет откорректировать.

    Для учета режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.

    Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

    Чтобы было понятнее произведем расчет чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50см). Помещение то же: 16м 2. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5м 2. Потому нам потребуется 16м 2 /1,5м 2 =10,6шт. Округляем — 11шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдем температурный напор для каждой из систем:

    • высокотемпературная 90/70/20- (90+70)/2-20=60 о С;
    • низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30 о С.

    То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.

    При таком расчете можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20 о С а, например, 25 о С просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент. Сделаем расчет все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55 о С. Теперь находим соотношение 60 о С/55 о С=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25 о С нужно 11шт*1,1=12,1шт.

    Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения

    Кроме всех описанных выше параметров теплоотдача радиатора изменяется в зависимости от типа подключения. Оптимальным считается диагональное подключение с подачей сверху, в таком случае потерь тепловой мощности нет. Самые большие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные — средние по эффективности. Приблизительно величины потерь в процентах указаны на рисунке.

    Потери тепла на радиаторах в зависимости от подключения

    Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.

    Количество тепла зависит и от установки

    Количество тепла зависит и от места установки

    Определение количества радиаторов для однотрубных систем

    Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления. когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

    В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

    Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую. Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую.

    В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

    Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

    Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

    Расчет количества радиаторов отопления на площадь

    При проектировании нового дома или замене старой обогревательной системы требуется знать необходимое число батарей для каждой комнаты. Замеры «на глазок» являются малоэффективными. Необходим точный расчет количества радиаторов отопления на площадь, в противном случае в помещении будет либо очень холодно, если источников тепла недостаточно, либо, наоборот, слишком жарко при их избытке, что приведет к нежелательному регулярному перерасходу ресурсов.

    Для расчета количества радиаторов на площадь применяют разные методики, суть которых сводится к одному – определить теплопотери помещения при разной уличной температуре и рассчитать необходимое количество батарей, чтобы компенсировать теплопотери.

    Классическая методика

    На сегодняшний день методов расчета достаточно много. Элементарные схемы – по площади, высоте потолков и региону дают лишь приблизительные результаты. Более точные, где учитываются все характеристики помещения (расположение, наличие балкона, качество дверей и окон и т.д.) и используются специальные коэффициенты, дают действительно оптимальный результат, когда в помещении всегда будет комфортная для человека температура.

    В большинстве случаев строители или владельцы жилья перед ремонтом используют популярный метод расчета радиатора отопления по площади. Он актуален для помещений, имеющих высоту потолков около 2,5 метра. Эта минимальная санитарная норма действует еще с советских времен, поэтому основная масса многоквартирных домов ориентировалась на данное значение.

    Стоит учесть, что перед тем, как рассчитать алюминиевые радиаторы отопления на площадь или чугунные, в этом методе не берутся ко вниманию многие поправочные коэффициенты, касающиеся индивидуальных особенностей помещения (толщина стен, застекленность и т.д.).

    Расчет батареи отопления по площади выполняется исходя из константы, которая определяет, что для обогрева 1 м 2 в комнате требуется 100 Вт тепловой энергии.

    Пример для комнаты в 20 кв.м:

    20 м 2 х 100 Вт = 2000 Вт

    Расчетная тепловая необходимая мощность для такого помещения составляет около 2000 Вт.

    Каждая батарея состоит из нескольких обособленных секций, собираемых при монтаже в единый модуль. Подбор радиатора по площади помещения осуществляется исходя из его выходных характеристик, заданных производителем. Подобные данные указываются в паспорте, идущем вместе с радиатором. Перед тем, как рассчитать количество секций радиатора отопления, желательно узнать эти цифры. Вся эта информация есть в техническом паспорте, также ее можно узнать у консультанта при покупке или в интернете на сайте производителя.

    Например, когда в инструкции приведено значение для одной секции в 180 Вт, то чтобы выяснить общее количество секций, понадобится суммарную требуемую мощность поделить на выдаваемое значение отдельной секции:

    2000 Вт. 180 Вт = 11,11 штук

    Значение, которое даст этот расчёт радиаторов отопления необходимо правильно округлить. Делать это нужно всегда в бо́льшую сторону, чтобы в полной мере обеспечить теплом интерьер. То есть, на указанном выше примере будет установлено 12 батарей.

    Данная методика является актуальной для многоквартирных домов, где температура теплоносителя составляет около 700С. Также можно пользоваться еще одним упрощенным методом. По следующему расчету батарей отопления на площадь константой является значение в 1,8 м 2. Его должна обогревать одна условная секция средних габаритов.

    Для помещения в 22 кв.м получится расчет:

    22 м 2. 1,8 м2 = 12,2 штук (округляем до 13)

    Однако, этот приблизительный расчёт радиаторов отопления не допускается при монтаже модулей, имеющих повышенную теплоотдачу на уровне 150-200 Вт от каждой секции.

    Обогревать необходимо весь объем воздуха, поэтому рациональнее определять нужное количество радиаторов по объему.

    Применение поправочных коэффициентов

    Во время предварительного более строгого расчета батарей по площади понадобится делать поправку на индивидуальные особенности, связанные со зданием, системой отопления, самими секциями и т.п.

    В большинстве случаев понизить погрешность удается, зная следующую информацию:

    • вода, используемая в качестве теплоносителя, обладает меньшей теплопроводностью, чем нагретый пар;
    • для угловой комнаты необходимо поднять количество радиаторов на 15-20 %, в зависимости от ее степени и качества утепления;
    • для комнат с потолками выше 3 метров проводят расчёт радиатора отопления не по площади, а по кубатуре помещения;
    • большее количество окон даст менее теплые начальные условия, в комнате желательно поделить секции для установки под каждым окном;
    • у разного материала радиаторов различная степень теплопроводности;
    • для более холодной климатической зоны необходимо делать увеличенный поправочный коэффициент;
    • старые деревянные рамы обладают худшими показателями теплопроводности, чем новее стеклопакеты;
    • при движении теплоносителя сверху вниз заметно повышение мощности до 20%

    • используемая вентиляция предполагает повышенную мощность.

    Почему батареи всегда ставят под окно

    Любой радиатор, независимо от типа, конструкции и материала, основан на конвекции теплого воздуха. Нагреваясь, воздух поднимается вверх, на его место «приходит» холодный, который также нагревается, поднимается и снова новая порция холодного воздуха. Подобная постоянная циркуляция и обеспечивает равномерный прогрев всей площади помещения при условии правильного расчета количества источников тепла.

    Окно в любом помещении – мост холода, который за счет конструкции и большой теплоотдающей поверхности, пропускает больше холодного воздуха, чем стены и даже входная дверь. Установленный под окном источник тепла успевает прогреть поступающий от окна холодный воздух и в помещение он попадает уже теплым. Если нагревательные элементы не ставить под окно, а в любом другом месте помещения, идущий от окна холодный поток будет циркулировать по помещению. И даже самого мощного радиатора не хватит на то, чтобы незаметно нейтрализовать холод.

    ВИДЕО: С какими можно столкнуться ошибками при расчете

    Вычисление, базирующееся на объеме комнаты

    Предлагаемый расчёт радиатора отопления по объему по своей сути похож на расчёт секций радиаторов по площади помещения. Однако, здесь базовым значением является не площадь, а кубатура помещения. Предварительно необходимо получить значение объема помещения. Отечественные нормы СНИП предполагают для обогрева 1 м 3 помещения 41 Вт тепла. Чтобы найти объем, необходимо перемножить высоту, длину и ширину комнаты.

    Для примера берем площадь комнаты в 22 кв.м с потолками в 3 м высоты. Получим необходимый объем:

    Главная » Отопление » Как рассчитать количество секций радиатора

    Как рассчитать количество секций радиатора

    При модернизации системы отопления кроме замены труб меняют и радиаторы. Причем сегодня они есть из разных материалов, разных форм и размеров. Что не менее важно, имеют они разную теплоотдачу: количество тепла, которые могут передать воздуху. И это обязательно учитывают, когда делают расчет секций радиаторов.

    В помещении будет тепло, если количество тепла, которое уходит, будет компенсироваться. Поэтому в расчетах за основу берут теплопотери помещений (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утепления, площади окон и т.д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это то количество тепла, которое она может выдать при максимальных параметрах системы (90°C на входе и 70°C на выходе). Эта характеристика обязательно указывается в паспорте, зачастую присутствует на упаковке.

    Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещений и системы отопления

    Один важный момент: проводя расчеты самостоятельно, учтите, что большинство производителей указывают максимальную цифру, которую они получили при идеальных условиях. Потому любое округление производите в большую сторону. В случае с низкотемпературным отоплением (температура теплоносителя на входе ниже 85°C) ищут тепловую мощность для соответствующих параметров или делают перерасчет (описан ниже).

    Расчет по площади

    Это — самая простая методика, позволяющая примерно оценить число секций, необходимое для отопления помещения. На основании многих расчетов выведены нормы по средней мощности отопления одного квадрата площади. Чтобы учесть климатические особенности региона, в СНиПе прописали две нормы:

    • для регионов средней полосы России необходимо от 60 Вт до 100 Вт;
    • для районов, находящихся выше 60°, норма отопления на один квадратный метр 150-200 Вт.

    Почему в нормах дан такой большой диапазон? Для того, чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для домов из бетона берут максимальные значения, для кирпичных можно использовать средние. Для утепленных домов — минимальные. Еще одна важная деталь: эти нормы просчитаны для средней высоты потолка — не выше 2,7 метра.

    Как рассчитать количество секций радиатора: формула

    Зная площадь помещения, умножаете ее норму затрат тепла, наиболее подходящую для ваших условий. Получаете общие теплопотери помещения. В технических данных к выбранной модели радиатора, находите тепловую мощность одной секции. Общие теплопотери делите на мощность, получаете их количество. Несложно, но чтобы было понятнее, приведем пример.

    Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения

    Угловое помещение 16 м 2. в средней полосе, в кирпичном доме. Устанавливать будут батареи с тепловой мощностью 140 Вт.

    Для кирпичного дома берем теплопотери в середине диапазона. Так как помещение угловое, лучше взять большее значение. Пусть это будет 95 Вт. Тогда получается, что для обогрева помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.

    Теперь считаем количество: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Округляем, получается 11 шт. Столько секций радиаторов необходимо будет установить.

    Расчет батарей отопления на площадь прост, но далеко не идеален: высота потолков не учитывается совершенно. При нестандартной высоте используют другую методику: по объему.

    Считаем батареи по объему

    Есть в СНиПе нормы и для обогрева одного кубометра помещений. Они даны для разных типов зданий:

    • для кирпичных на 1 м 3 требуется 34 Вт тепла;
    • для панельных — 41 Вт

    Этот расчет секций радиаторов похож на предыдущий, только теперь нужна не площадь, а объем и нормы берем другие. Объем умножаем на норму, полученную цифру делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).

    Формула расчета количества секций по объему

    Пример расчета по объему

    Для примера рассчитаем, сколько нужно секций в комнату площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Здание построено из кирпича. Радиаторы возьмем той же мощности: 140 Вт:

    • Находим объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
    • Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных зданий 34 Вт). 48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
    • Определяем, сколько нужно секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Округляем, получаем 12 шт.

    Теперь вы знаете два способа того, как рассчитать количество радиаторов на комнату.

    Теплоотдача одной секции

    Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

    Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500). Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

    Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу

    Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средине значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):

    • Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
    • Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
    • Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).

    Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.

    Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше

    Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м 2 :

    • биметаллическая секция обогреет 1,8 м 2 ;
    • алюминиевая — 1,9-2,0 м 2 ;
    • чугунная — 1,4-1,5 м 2 ;

    Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м 2. для ее отопления примерно понадобится:

    • биметаллических 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
    • алюминиевых 16 м 2 / 2 м 2 = 8 шт.
    • чугунных 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.

    Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

    Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

    Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции батареи указывается для идеальных условий. Столько тепла выдаст батарея, если на входе ее теплоноситель имеет температуру +90°C, на выходе +70°C, в помещении при этом поддерживается +20°C. То есть, температурный напор системы (называют еще «дельта системы») будет 70°C. Что делать, если в вашей системе выше +70°C на входе на бывает? или необходима температура в помещении +23°C? Пересчитывать заявленную мощность.

    Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на подаче у вас +70°C, на выходе 60°C, а в помещении вам необходима температура +23°C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое температур на входе и выходе, за минусом температуры в помещении.

    Формула расчета температурного напора системы отопления

    Для нашего случая получается: (70°C+ 60°C)/2 — 23°C = 42°C. Дельта для таких условий 42°C. Далее находим это значение в таблице пересчета (расположена ниже) и заявленную мощность умножаем на этот коэффициент. Поучаем мощность, которую сможет выдать эта секция для ваших условий.

    Таблица коэффициентов для систем отопления с разной дельтой температур

    Находим в столбцах, подкрашенных синим цветом, строчку с дельтой 42°C. Ей соответствует коэффициент 0,51. Теперь рассчитываем, тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего случая. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получаем: 185 Вт * 0,51 = 94,35 Вт. Почти в два раза меньше. Вот эту мощность и нужно подставлять когда делаете расчет секций радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в помещении будет тепло.

    Источники: http://teplowood.ru/raschet-radiatorov-otopleniya.html, http://www.portaltepla.ru/radiatori-otopleniya/kak-rasschitat-kolichestvo-sekcij-radiatora-otopleniya/, http://stroychik.ru/otoplenie/raschet-sekcij-radiatorov

    Подробный расчет мощности радиаторов отопления

    Проблема отопления в наших широтах стоит значительно острее, чем в Европе с ее мягким климатом и теплыми зимами. В России значительная часть территории находится под властью зимы до 9 месяцев в году. Поэтому очень важно уделить достаточное внимание выбору систем отопления и расчету мощности радиаторов отопления.

    В отличии от теплых полов, где учитывается только площадь, расчет мощности радиаторов отопления производится по иной схеме. В этом случае следует учитывать также высоту потолков, то есть общий объем помещения, в котором планируется установка или замена системы отопления. Бояться не стоит. В конечном итоге весь расчет строится на элементарных формулах, совладать с которыми не составит труда. Радиаторы будут обогревать помещение благодаря конвекции, то есть циркуляции воздуха в комнате. Нагретый воздух поднимается вверх и вытесняет холодный. В этой статье Вы получите самый простой расчет мощности радиаторов отопления.

    Пример расчета мощности батарей отопления

    Возьмем помещение площадью 15 квадратных метров и с потолками высотой 3 метра.Объем воздуха, который предстоит нагреть в отопительной системе составит:

     V=15x3=45 метров кубических

    Далее считаем мощность, которая потребуется для обогрева помещения заданного объема. В нашем случае — 45 кубических метров. Для этого необходимо умножить объем помещения на мощность, необходимую для обогрева одного кубического метра воздуха в заданном регионе. Для Азии, Кавказа это 45 вт, для средней полосы 50 вт, для севера около 60 вт. В качестве примера возьмем мощность 45 вт и тогда получим:

    45×45=2025 вт — мощность, необходимая для обогрева помещения с кубатурой 45 метров

    Выбор радиатора исходя из расчета

    Стальные радиаторы

    Оставим за скобками сравнение радиаторов отопления и отметим только нюансы, о которых необходимо иметь представление при выборе радиатора для вашей системы отопления.

    В случае расчета мощности стальных радиаторов отопления все просто. Есть необходимая мощность для уже известного помещения — 2025 вт. Смотрим по таблице и ищем стальные батареи, выдающие необходимое число Вт. Такие таблицы несложно найти на сайтах производителей и продавцов подобных товаров. Обратите внимание на температурные режимы, при которых будет эксплуатироваться система отопления. Оптимально использовать батарею в режиме 70/50 С.

    В таблице указывается тип радиатора. Возьмем тип 22, как один из самых популярных и вполне достойных по своим потребительским качествам. Отлично подходит радиатор размером 600×1400. Мощность радиатора отопления составит 2015 Вт. Лучше брать немного с запасом.

    Алюминиевые и биметаллические радиаторы

    Алюминиевые и биметаллические радиаторы зачастую продаются секциями. Мощность в таблицах и каталогах указывается для одной секции. Необходимо разделить мощность, необходимую для обогрева заданного помещения на мощность одной секции такого радиатора, например:

    2025/150 = 14 (округлили до целых)

    Получили необходимое число секций для помещения объемом 45 кубических метров.

    Не переборщите!

    14-15 секций для одного радиатора — это максимум. Ставить радиаторы по 20 и больше секций неэффективно. В таком случае следует разбивать число секций напополам и устанавливать 2 радиатора по 10 секций. Например, 1 радиатор поставить возле окна, а другой возле входа в комнату или на противоположной стене.

    Со стальными радиаторами так же. Если комната достаточно велика и радиатор выходит слишком большой — лучше поставьте два поменьше, но той же суммарной мощности.

    Если в комнате того же объема 2 окна или более, то хорошим решением будет установка радиатора под каждым из окон. В случае с секционными радиаторами все довольно просто.

    14/2=7 секций под каждым окном для комнаты того же объема

    Радиаторы обычно продаются по 10 секций,  лучше взять четное число, например 8. Запас в 1 секцию лишним не будет в случае серьезных морозов. Мощность от этого особенно не изменится, однако инерция нагрева радиаторов уменьшится. Это может быть полезно, если в комнату часто проникает холодный воздух. Например, если это офисное помещение, в которое часто заходят клиенты. В таких случаях радиаторы будут нагревать воздух немного быстрее.

    Что делать после расчета?

    После расчета мощности радиаторов отопления всех комнат, необходимо будет выбрать трубопровод по диаметру, краны. Количество радиаторов, длину труб, количество кранов для радиаторов. Подсчитать объем всей системы и выбрать подходящий для нее котел.

    Для человека дом часто ассоциируется с теплом и уютом. Чтобы дом был теплым, необходимо уделить должное внимание системе отопления. Современные производители используют новейшие технологии для производства элементов систем отопления. Однако, без грамотного планирования подобной системы, для определенных помещений эти технологии могут оказаться бесполезны.

    В первую очередь необходимо понимать, для каких целей будет использоваться помещение. Какой температурный режим в нем желателен. В этом деле существует множество тонкостей, которые необходимо учитывать. Желательно сделать проект отопления с точным расчетом мощности радиаторов отопления и теплопотерь. Радиаторы отопления лучше устанавливать в той части комнаты, где холоднее всего. В вышеизложенном примере была рассмотрена установка батарей отопления возле окон. Это один из наиболее выгодных и эффективных вариантов размещения элементов отопительной системы.

    Видео по расчету мощности батареи

    Читайте так же:

    Расчет количества секций радиаторов отопления

    При монтировании системы отопления, или просто при смене радиаторов нужно всегда четко понимать — сколько радиаторов отопления нужно. ТО есть какое количество поставить в ту или иную комнату. Если поставить мало — то будет холодно, а вот если поставить много — то в комнате будет жарко. Однако если обратиться к СНиПу, то все уже рассчитано, нужно только правильно этим пользоваться …

    Для расчета количества секций радиаторов отопления стоит принимать во внимание: мощность одной секции радиатора, а также расположение квартиры (угловые наружные стены или стены внутри дома)

    Итак, что говорит нам СНиП:

    – 1 квадратный метр внутри здания (нет уличных угловых стен), с высотой потолков 2,7 метра требует мощность одной секции радиаторов в 100 Вт

    — 1 квадратный метр угловой уличная стена, с высотой потолков 2,7 метра, требует мощность одной секции радиаторов в 120 Вт

    Теперь радиаторы отопления

    Чугунные – 1 секция радиатора выделяет тепловую мощность равную в 180 Вт

    Алюминиевые – 1 секция выделяет тепловую мощность в 180 Вт

    Биметаллические – 1 секция выделяет тепловую мощность в 180 Вт

    То есть, разницы в радиаторах практически нет, все производители стараются придерживаться одного показателя в 180 Вт, не зависимо от материала. Кстати интересная статья про — выбор биметаллических или алюминиевых радиаторов

    Расчет секций радиаторов

    Как вы понимаете, рассчитать все достаточно просто.

    Допустим — у нас дана комната в 20 квадратных метра (рассмотрим два случая, когда она угловая и когда средняя между комнатами)

    1)      Угловая комната – по СНиПу, требуемая мощность 20 Х 120Вт (для угловой комнаты) = 2400 Вт.

    Теперь 2400 / 180 Вт (мощность одной секции) = 13,33. Округляем в большую сторону (для задела мощности) равняется 14 радиаторов отопления на такую комнату.

    2)      Средняя комната (не угловых уличных стен) —  по СНиПу, требуемая мощность 20 Х 100Вт (для обычной комнаты) = 2000 Вт

    Теперь 2000/180 Вт = 11,11. Опять же округляем в большую сторону (для задела мощности) получается 12 радиаторов отопления.

    Как видите ничего сложного.

    Однако в квартирах есть еще и панельные радиаторы

    Панельные радиаторы

    Тут все индивидуально. На рынке сейчас существует очень много производителей таких радиаторов. Мощность колеблется примерно от 1000Вт до 2500Вт, все зависит от размеров радиатора. При выборе обязательно обращайте внимание, на мощность, это важно для расчета!!!

    И опять же все просто, мы уже подсчитали — что на комнату в 20 кв. метров, нужно либо 2000 Вт (если она в середине дома и не имеет угловых наружных стен), или 2400 Вт если она угловая.

    Если взять самый маломощный панельный радиатор (1000 Вт), то получается 2000/1000 = 2, то есть нужно два таких радиатора. Или же достаточно одного, но мощного – 2400/2500 Вт = 0,96, хватит даже с заделом мощности!

    Как видите рассчитать количество секций радиаторов, не так то и сложно, главное обратиться к СНиПу

    по площади, по объему, коэффициентный метод

    Без обогрева частного дома или квартиры – комфортное проживание в жилище просто немыслимо. Особенно это касается для регионов с холодной зимой. Но перед монтажом системы отопления, расчет радиаторов для каждой конкретной комнаты – это важное дело. Если сделать неправильные выкладки, то зимой об этом можно сильно пожалеть. Холодный микроклимат в комнате потребует от вас дополнительных затрат на переделку всей системы и добавления новых секций радиаторов. В этой статье речь пойдет именно о таких выкладках. А точнее, как сделать расчет радиаторов отопления по площади и другим параметрам помещений.

    Исходные данные для расчета батарей отопления

    Закупая радиаторы отопления, расчет количества секций делается заранее. Существует три способа сделать выкладки, но для этого необходимо знать некоторые параметры. Во-первых, это площадь самой комнаты и высота потолков.

    Во-вторых, теплоотдачу одной секции радиатора. Она будет зависеть как от используемого в производстве батареи материала, так и от температуры подаваемого теплоносителя. Так, при стандартной температуре воды в системе отопления в 90 градусов секция чугунного радиатора будет давать примерно 130 Вт тепла. У алюминиевых батарей такой показатель выше и равен 180 Вт. Существуют и более мощные радиаторы, например, медные, но их устанавливают крайне редко, ввиду их высокой стоимости.

    Кроме этого, если вы решили сделать более точные расчеты, то необходимо узнать еще ряд параметров. Например:

    • площадь окон в помещении;
    • наличие теплоизоляционного слоя на внешней стене;
    • недельная средняя температура воздуха в самый холодный период года и т.д.

    Получив все эти сведения можно приступать к расчетам.

    Расчет радиаторов по площади помещения

    Среди трех основных методик расчета количества секция радиаторов отопления, исчисления исходя из площади, считается самым простым. Тут нужно знать всего несколько параметров. Для этого вам достаточно узнать площадь самой комнаты и теплоотдачу одной секции радиатора. Согласно существующим нормам на один квадратный метр должно приходиться 100 Вт мощности отопительных приборов.

    Например, если комната имеет площадь в 20 квадратных метров (4*5), то для ее отопления должны использоваться устройства с суммарной тепловой мощностью в 2000 Вт (20 кв.м.*100 Вт). Если будут устанавливаться алюминиевые радиаторы, то количество секций равно 2000 Вт разделить на 180 Вт, получаем 11,11. Лучше, при появлении некруглых значений увеличивать количество секций в большую сторону.

    Такой расчет будет близок к оптимальному при высоте потолка от 2,40 до 2,60 метров. Кроме этого, часто делается добавление мощности на окна и двери. На каждую такую конструкцию, расположенную в помещении прибавляют по 100 Вт мощности радиаторов отопления.

    Расчет исходя из объема

    Чтобы получить более точные расчеты количества секций радиаторов отопления и при высоте потолка более 2,6 метров, делаются исчисления исходя из объема помещения. Согласно все тем же нормативам, на один кубический метр должно приходиться по 41 Вт тепловой мощности отопительных приборов. Некоторые специалисты предлагают использовать показатель в 34 Вт на один кубометр, если делается расчет для квартиры с современными стеклопакетами.

    Если брать предыдущий пример и высоту потолка в 3 метра, то общий объем комнаты получится 60 куб. метров (20 кв.м * 3 м). Умножим это значение на требуемые 41 Вт, получим 2460 Вт суммарной мощности отопительных устройств. Взяв все тот же алюминиевый радиатор, получим 13,66 единиц секций. Округлив это значение в большую сторону, мы получим 14 секций батарей для отопления такой комнаты.

    Точный расчет

    Все вышеперечисленные расчеты дают не совсем точные данные. Здесь не учитываются многие факторы. Простые расчеты более-менее подходят для стандартных городских квартир. А что делать, если у вас частный дом? Здесь на температуру внутри помещений могут оказывать влияние многие факторы. Так, теплоизоляция наружных стен позволит существенно сократить потерю тепла. Кроме этого, наличие теплого помещения сверху жилья также повлияет на необходимую мощность радиаторов отопления.

    Для более точных расчетов используются различные коэффициенты. Среди которых можно выделить основные:

    • коэффициент учитывающий способ остекления. Если окна имеют обычные рамы с двойным стеклом, то коэффициент равен 1,27. При наличии двойного стеклопакета его значение берется за 1. А если стеклопакет тройной, то коэффициент равняется 0,85;
    • следующий показатель зависит от теплоизоляции стен. Если такой слой отсутствует, то коэффициент равен 1,27. При наличии стандартной теплоизоляции в расчеты берется 1. А если утеплитель уложен качественный, с низкой теплоотдачей, то коэффициент равняется 0,85;
    • далее, рассчитывается соотношение площади остекления к площади пола. Чем больше окон в комнате, тем больше тепла теряется. Если площадь остекления составляет 40 % от площади пола, то коэффициент берется равным 1,1. Далее, его показатели равняются 30% — 1, 20% — 0,9, 10% — 0,8;
    • поинтересуйтесь недельными средними температурами в самый холодный месяц зимы, от этого будет зависеть следующий коэффициент. Так, при средних показателях в -35 градусов его значение равняется 1,5. Далее, распределение идет следующим образом: -25 – 1,3, -20 – 1,1, -15 – 0,9, -10 – 0,7;
    • важный фактор, который будет оказывать влияние на потерю тепла – это наличие наружных стен. Если комната имеет одну внешнюю стену, то берется коэффициент 1.1, при двух — его значение равняется 1,2. А если комната выступает за периметры дома и имеет три внешние стенки, то коэффициент равняется 1,3;
    • также стоит учитывать характеристики помещения расположенного над комнатой. Если сверху холодный чердак, то коэффициент равен 1,1. Если наверху отапливаемая мансарда, то 0,9;
    • в точных расчетах также учитывается высота потолка. В этом случае значения коэффициента будут следующие: высота 2,5 – 1, 3 – 1,05, 3,5 – 1,1 и т.д.

    Чтобы сделать расчет количества секций радиаторов отопления точным методом, необходимо площадь комнаты умножить на 100 Вт. Затем полученное значение перемножить на все вышеуказанные коэффициенты. Разделив требуемую суммарную мощность отопительных приборов на тепловую мощность одной секции радиатора, мы получим искомое значение.

    Сделать правильный расчет количества секций радиаторов отопления для обогрева комнаты – это значит гарантировать комфортную атмосферу внутри даже в самые лютые морозы. Сделать такие расчеты можно тремя способами: исходя из площади помещения, ее кубатуры или применив поправочные коэффициенты. Если первые два метода наиболее подходят для стандартных квартир, то более точный третий способ позволит сделать правильный расчет и для частного дома.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    Рассеивание тепла аккумуляторной батареи при плавающем заряде

    Режим зарядки:

    Эффективность заряда

    свинцово-кислотным током высокая — скажем, 90% +
    НО эффективность заряда по мощности ниже.

    В технических данных

    указано, что максимальный ток заряда составляет 60 А. Это может быть примерно от 12 В до 15 В.
    При такой высокой скорости мощность будет примерно 15 В x 60 А = 900 Вт.
    Вы можете взимать плату по значительно более низкой цене. например, 20А — это номинальная 10-часовая скорость, а мощность будет от 12 до 15 В x 20 А = диапазон 240 — 300 Вт.
    Снова возможно более медленное, но очень низкие скорости могут не полностью зарядить аккумулятор. Более высокая скорость может потребоваться для достижения максимального или повышающего заряда «в конце», необходимого для выравнивания всех ячеек.

    Ожидается, что рассеиваемая тепловая мощность будет в диапазоне от 10% до 30% входной мощности и будет меняться в течение цикла. Затраты энергии на замену выработки, вероятно, составят 110% -130% в зависимости от различных факторов.

    Ускоренный заряд служит в основном для выравнивания ячеек, поэтому ток должен быть низким, но эффективность может быть невысокой.НО …

    Float «Зарядка»
    на самом деле не является «зарядкой» вообще — он поддерживает аккумулятор в заряженном состоянии, и ему нужно только компенсировать потери саморазряда, поэтому они должны быть очень низкими.
    Для саморазряда, скажем, 10% емкости в месяц (высокий) вам потребуется заряд подпитки
    200 Ач x 10% / (30 дней x 24 часа) ~ + 30 мА
    и 360 мВт для 12 В аккумулятор.

    Так что «несколько ватт» кажется хорошим ответом в реальном мире.

    Проще всего измерить ток поплавка и посмотреть.


    Циклическое и резервное использование:

    Обратите внимание, что производителем указаны два диапазона напряжения холостого хода.
    14,4 — 14,7 В для глубокого разряда. и
    13,6–13,8 В для режима ожидания или «плавающего» режима.

    Первый предназначен для случаев, когда аккумулятор часто выполняет значительную работу и затем заряжается после каждого использования. В последнем случае батарея редко используется для работы, но «скрывается» в режиме полной зарядки, ожидая времени, когда она понадобится.


    Формулы разряда:

    Я считаю, что две приведенные ниже формулы означают следующее.
    1,65 В является «довольно низким», и его следует использовать только при высоких скоростях, когда падение напряжения ИК-излучения составляет значительную часть падения, а фактическое напряжение элемента выше.
    Откуда у вас эти формулы.
    Батарея не прослужит 12 лет, если она будет часто разряжаться подобным образом.

    Разряд постоянного тока (амперы) при 25 ° C 1,65 В в течение 15 мин = 337

    Может разряжаться от полностью заряженного при постоянном токе 337 А в течение 15 минут до конечного напряжения 1.65 В на ячейку.

    Разряд постоянной мощности (Вт на элемент) при 25 градусах Цельсия 1,65 В в течение 15 минут = 597

    Может разряжаться от полностью заряженного при постоянной мощности 597 Вт в течение 15 минут до конечного напряжения 1,65 В на элемент.

    Для процентов:

    337A x 15/60 h x (2,25 + 1,65) / 2 Vavg x 6 ячеек = 985 Вт · ч.
    597 Ш x 15/60 В x 6 ячеек = 895 Вт · ч

    Для разряда 337A и получения 895 Втч среднее напряжение на элемент = 1,77 В (!).

    [PDF] РАССЕЯНИЕ ТЕПЛА ПРИ РАЗРЯДКЕ И ЗАРЯДКЕ В течение

    Скачать ТЕПЛОРАДИАЦИЯ ПРИ РАЗРЯДЕ И ЗАРЯДКЕ Во время …

    На главную

    Назад

    РАССЕЯНИЕ ТЕПЛА ПРИ РАЗРЯДЕ И ЗАРЯДКЕ Во время зарядки и разрядки аккумулятора выделяется определенное количество тепла. В целом это относительно мало и не вызывает значительного повышения температуры батареи. Однако в некоторых случаях может наблюдаться значительное краткосрочное увеличение. Фактическая термодинамика этого тепловыделения может быть довольно сложной, и в следующих двух разделах дается простой метод расчета выделяемого тепла, а также повышения температуры, которое произошло бы, если бы не было потерь тепла.На практике фактическое повышение температуры будет меньше расчетного или даже нулевым, поскольку нормальные тепловые потери из-за теплопроводности, конвекции и излучения легко рассеивают небольшой уровень тепла, выделяемого, когда батарея находится в устойчивом состоянии. Таким образом, единственное существенное повышение температуры происходит во время разрядки или при сильном перезаряде аккумулятора. 1 Разряд Основными данными, которые следует учитывать при рассмотрении тепловыделения в никель-кадмиевых элементах, является потенциал нулевого тепловыделения.Это термодинамическое значение (V °), которое зависит от электрохимической пары Ni-Cd и имеет значение, равное 1,44 В. Во время разряда рассеиваемое тепло в элементе напрямую связано с разницей между значением V ° и разрядным напряжением. См. Рисунок ниже.

    1

    Начало

    Назад

    Мгновенное тепло, выделяемое в элементе во время разряда, связано с разницей напряжений, упомянутой выше, током разряда и продолжительностью.При полном разряде необходимо учитывать среднее значение разрядного напряжения, и можно использовать следующую формулу:

    Qcal = 3600 (с) * C Ah * (1,44 — UV) 4,18 где Qcal — тепло рассеивается в калориях CAh — емкость разряда в А · ч УФ — среднее напряжение разряда в вольтах Следовательно, Qcal = 860 * CAh * (1,44 — УФ)

    As Uv

    Теоретическое повышение температуры внутри элемента без учета внешнего охлаждения может можно получить по следующей формуле: ∆ ° K = Qкал / (м * Cp), где Q — тепло, рассеиваемое при разряде, в калориях; m — масса элемента в г. Cp — удельная теплоемкость элемента в кал.g-1. ° K-1 Для никель-кадмиевых промышленных элементов типичное среднее значение Cp принято равным 0,35 кал. g-1. ° K-1.

    2

    Дом

    Назад

    2 Зарядка Когда аккумулятор заряжается, энергия, вырабатываемая зарядным устройством, накапливается в нем. Во время первой части заряда, вплоть до этапа выделения газа, тепловыделение практически отсутствует, поскольку во время этой фазы процесс электрохимической зарядки является эндотермическим. Таким образом, любой небольшой эффект нагрева из-за потери сопротивления маскируется охлаждающим эффектом реакции.

    1,55

    Напряжение элемента (В)

    избыточный заряд 1,5

    заряд

    ЭКЗОТЕРМИЧЕСКИЙ 1,44 В

    1,45 ЭНДОТЕРМИЧЕСКИЙ 1,4

    1,35

    1,3 0

    20

    60 9000

    60 9000 100

    120

    Емкость% C5 (Ач)

    После этапа подачи газа эффективность зарядки аккумулятора снижается и падает до нуля при достижении полностью заряженного состояния. Часть избыточной энергии, которая не используется для зарядки аккумулятора, называемая перезарядкой, используется для разложения воды с образованием газа, а остальная часть преобразуется в тепло.0,24

    Ток (A)

    0,2 ​​

    избыточный заряд

    0,16

    заряд

    0,12

    0,08

    0,04

    0 0

    20

    40

    60

    60

    120

    Емкость% C5 (Ач)

    Напряжение, при котором заряд меняется с эндотермической на экзотермическую реакцию, составляет 1,44 В на элемент (напряжение «нулевого нагрева»). Таким образом, чтобы оценить рассеиваемое тепло, разница между напряжением ячейки и 1.Используется 44 вольта на ячейку.

    3

    Home

    Back

    Таким образом, количество тепла, выделяемого в калориях на ячейку =

    Qcal = -860 * Ic * (1,44 -Uc)

    , где, а

    Ic = ток заряда в амперы Uc = напряжение заряда

    В случае напряжений зарядки ниже 1,44 В на элемент рассеивание тепла не обязательно равно нулю. Это связано с тем, что при низких уровнях напряжения и тока существует определенный уровень рекомбинации газа, и это дает эффект нагрева.В этих случаях для расчета выделяемого тепла необходимо использовать определенную долю от нулевого теплового напряжения (1,44 В). В этом случае количество выделяемого тепла в калориях на ячейку =

    860 * If * (1,44 * Rv)

    где, и

    If = плавающий ток Rv = значение рекомбинации = обычно 0,6 для спеченного / PBE = обычно 0,3 для карманная пластина

    и, опять же, как и при расчете разряда, теоретическое повышение температуры внутри ячейки без учета внешнего охлаждения может быть получено по следующей формуле: ∆ ° K = Qcal / (м * Cp), где Q — тепло, рассеиваемое при разряде, в калориях; m — масса ячейки в г; Cp — удельная теплоемкость ячейки в кал.g-1. ° K-1

    4

    На главную

    Назад

    Таблица плавающих токов

    Плавающий ток в зависимости от плавающего напряжения и типа ячейки

    1,4

    Плавающее напряжение 1,41

    1,42

    1,45

    1,6

    Плавающие токи в мА / Ач SBH

    1,00

    1,15

    1,32

    2,20

    20

    SBM

    0,85

    0,93

    1,15

    0,98

    1,1580

    15

    SBL

    0,65

    0,75

    0,86

    1,30

    12

    SPH

    0,40

    0,50

    0,65

    0,702

    0,65

    0,702, состоящий из элементов питания SBM161 Зарядка 15 часов при 62 В (1,55 В / пик) с ограничением по току 16 ампер с последующей зарядкой при 58 В (1,45 В / постоянного тока). Разряд 60 ампер за 2 часа. Расчет расхода Qcal = 860 * CAh * (1.44 — УФ) = 860 * (60 * 2) * (1,44 — 1,20). Среднее напряжение разряда 1,20 получается из кривой разряда в брошюре SBM для температуры около 0,75 ° C. = 25 ккал, а повышение температуры во время этого разряда составляет ∆ ° K = Qcal / (м * Cp) = 25 ккал / (8,4 кг * 0,35) = 8,5 ° C (вес SBM161 = 8,4 кг) Расчет для заряда и плавучести Плавающий ток для SBM161 из таблицы

    = 1,8 * 161/1000 ампер = 0,29 ампер

    5

    Home

    Back

    Зарядка 15 часов при 16 ампер и 1.55 ограничение напряжения Первые примерно 10 часов будут эндотермическими и не будут выделять тепло. В течение последних 5 часов будет достигнут предел напряжения, и ток будет быстро падать до плавающего тока 1,55 предела напряжения. Зарядный ток = 16 ампер Плавающий ток для 1,55 В (оценка таблицы 10 мА / Ач), поэтому плавающий ток = 10 * 161/1000 = 1,6 ампер Итак, для 5 часов мы примем среднее значение между током заряда и плавающим током. ток ie (16 + 1,6) / 2 = 8.8 ампер Таким образом, во время зарядки выделяется тепло: Qcal = -860 * Ic * (1,44 -Uc) = -860 * 8,8 * (1,44 — 1,55) = 0,832 ккал, и, следовательно, повышение температуры составляет: ∆ ° K = Qcal / (м * Cp) = 0,832 / (8,4 * 0,35) = 0,3 ° C Во время плавания при 1,45 В выделяемое тепло составляет: Qcal = -860 * Ic * (1,44 -Uc) = -860 * 0,29 * (1,44 — 1,45) = 0,0025 ккал, поэтому теоретическое увеличение температуры составляет: ∆ ° K = Qкал / (м * Cp) = 0,0025 / (8,4 * 0,35) = 0,00085 ° C / час.

    6

    На сколько хватает заряда батареи?

    В нашей статье, посвященной Ач (ампер-часам) и Втч (ватт-часам), мы получили массу вопросов о долговечности батарей.Вопрос «На сколько хватает заряда батареи?» был преобладающим. Чтобы помочь всем, кто пытается рассчитать, на сколько хватит заряда батареи, мы создали калькулятор срока службы батареи .

    Очень полезно знать, когда у нас разрядится аккумулятор. Пример: если мы идем в поход и полагаемся на батареи для всех наших энергетических потребностей, и у нас нет других средств производства электроэнергии.

    Прежде чем мы познакомимся с калькулятором срока службы батареи, отметим, что вычислить, на сколько хватит заряда батареи, довольно просто в теории (на практике это довольно сложно).Мы используем это уравнение для определения времени разрядки аккумулятора:

    Срок службы батареи (в часах) = Емкость батареи (в Ач) / Ток нагрузки (в А)

    Пример: На сколько хватит заряда батареи емкостью 100 Ач (ампер-час), если мы подключим ее к электрическому устройству на 1 Ач? Итак, емкость аккумулятора = 100 Ач, ток нагрузки = 1 А, таким образом такой батареи хватит на 100 Ач / 1 А = 100 часов.

    По сути, батарея на 100 Ач означает, что такая батарея может обеспечивать ток 100 А в течение 1 часа.Он также может обеспечивать ток 1 А в течение 100 часов. Или 0,1 А или 100 мА на 1000 часов.

    Вроде все просто, правда?

    Если у вас есть 100 единиц емкости (100 Ач) и вы подключаете их к устройству, которому требуется 1 единица емкости (1 А) каждый час, то батарея разрядится ровно за 100 часов.

    Почему рассчитать срок службы батареи не так просто

    Вот сделка:

    На практике нам нужно всего два числа, чтобы рассчитать, когда аккумулятор разрядится.Это:

    1. Емкость аккумулятора (в Ач) . Это довольно легко получить; написано прямо на батарее. Типичная батарея AA имеет емкость 2,5 Ач или 2500 мАч (миллиампер-час), батарея AAA имеет емкость 1 Ач, батарея ноутбука имеет емкость от 2 Ач до 6 Ач, батарея 100 Ач имеет емкость Ач и так далее. Вы можете узнать больше о емкости аккумуляторов здесь.
    2. Ток нагрузки или потребляемый ток (в А) . Это непростой вопрос; и вся причина, по которой сложно рассчитать срок службы батареи.Ток нагрузки определяет, насколько быстро будет потребляться электрическая емкость аккумулятора, и зависит от мощности подключенного к нему устройства. Например, кондиционер на 1000 Вт будет иметь ток нагрузки в 10 раз больше, чем персональный испарительный охладитель мощностью 100 Вт.

    Если вы получите эти два числа, вы просто разделите емкость батареи на ток нагрузки и получите, сколько часов прослужит батарея.

    Проблема в том, что вопросы о времени автономной работы не ставятся так:

    «У меня есть аккумулятор на 100 Ач, и я хочу использовать его в походном фонаре с током нагрузки 1 Ач.Как скоро разрядится аккумулятор? »

    Большинство из нас имеет дело с ваттами (Вт). Мы не знаем, какой ток нагрузки у лампы мощностью 100 Вт. Мы просто знаем, что это лампа мощностью 100 Вт. Вот почему большинство вопросов о том, на сколько хватает заряда батарей, задаются в следующем порядке:

    «У меня есть аккумулятор на 100 Ач, и я хочу работать с ним в походном фонаре на 100 Вт. Как скоро разрядится аккумулятор? »

    Чтобы правильно рассчитать срок службы батареи, нам нужно преобразовать эти 100 Вт в Ач.Здесь напряжение (В) играет ключевую роль.

    Мы хотим, чтобы каждый мог определить, на сколько хватит заряда батареи. Вот почему у нас есть 3 ключевых раздела, которые помогут вам в этом:

    1. Как рассчитать ток нагрузки любого устройства. Мы начнем с знания мощности (Вт) и напряжения (В), и мы сможем вычислить, сколько ампер (А) необходимо для работы такого устройства. Если вы можете рассчитать потребляемый ток (или ток нагрузки), вы можете использовать калькулятор срока службы батареи.
    2. Калькулятор срока службы батареи. Вы просто вводите емкость батареи, указанную на вашей батарее (в Ач), и расчетное потребление тока (ток нагрузки), и калькулятор сообщит вам, на сколько часов работы батареи хватит.

    Начнем с основ: как перейти от ватт к амперам?

    Как рассчитать ток нагрузки (в амперах) по мощности?

    Представьте себе достаточно простой сценарий. У вас есть большая литиевая батарея на 200 Ач, и вы хотите использовать ее для небольшого портативного кондиционера на 800 Вт.Как долго вы сможете проработать такой переменный ток, пока батарея не разрядится?

    Ну, мы уже знаем, что нам нужно 2 числа:

    1. Емкость аккумулятора. У нас это есть; это 200 Ач.
    2. Отрисовка усилителя. Этого у нас нет; мы должны его вычислить.

    Чтобы рассчитать потребляемую мощность (А) из ватт (Вт), нам также необходимо знать напряжение (В). Для расчета ампер используем основное уравнение мощности:

    P (дюймы Вт) = I (дюймы А) * V (дюймы В)

    В основном электрическая мощность P (мощность) рассчитывается путем умножения электрического тока I (ампер) на напряжение V (вольт).Чтобы рассчитать амперы, вы должны выразить электрический ток I (амперы) следующим образом:

    I (дюйм А) = P (дюйм Вт) / V (дюйм В)

    По сути, это говорит нам о том, что мы получаем усилители, разделив ватты на вольты.

    Пример. У нас есть блок переменного тока мощностью 800 Вт, который работает от электрической цепи на 120 В. Что здесь за усилитель? Просто делим 800 Вт на 120 В и получаем 800 Вт / 120 В = 6,67 А.

    Если вас это немного сбивает с толку, воспользуйтесь нашим калькулятором ватт-ампер, который поможет вам с расчетами.

    В нашем примере выше мы вычислили потребляемую мощность 800 Вт переменного тока. Это 6,67 А. Теперь у нас есть оба числа; у нас есть батарея на 200 Ач, и мы знаем, что переменный ток потребляет 6,67 А. На сколько хватит заряда батареи на 200 Ач, если она будет питать этот переменный ток? Давайте посчитаем:

    Срок службы батареи 200 Ач = 200 Ач / 6,67 A = 30 часов

    Короче говоря, аккумулятор на 200 Ач сможет питать кондиционер 800 Вт на 120 В в течение примерно 30 часов.

    Теперь важно, чтобы мы чувствовали влияние разных напряжений.Допустим, у нас есть такая же батарея на 200 Ач, тот же блок потребляемой мощности 800 Вт, но он работает от электрической цепи 240 В вместо цепи 120 В.

    Поскольку напряжение другое, потребляемая мощность — ток, необходимый для работы такого переменного тока — также изменится. Давайте рассчитаем новую потребляемую мощность усилителя, используя основное уравнение мощности:

    А, потребляемая мощность (в А) = 800 Вт / 240 В = 3,33 A

    Как мы видим, ток усилителя больше не 6,67 А; это 3.33 А. Когда мы увеличиваем напряжение, нам нужно меньше ампер, чтобы получить ту же электрическую мощность (мощность). Исходя из этого, теперь мы можем рассчитать, как долго батарея на 200 Ач сможет питать кондиционер 800 Вт на 240 В:

    Срок службы батареи 200 Ач = 200 Ач / 3,33 А = 60 часов

    Как мы видим, поскольку потребляемая мощность усилителя уменьшается вдвое, время автономной работы увеличивается. Это потому, что кондиционер 800 Вт на 240 В требует меньше энергии, чем кондиционер на 120 В.

    Теперь мы знаем, как рассчитать ампер из ватт.Мы можем использовать эти знания для вычисления второго важного входа в калькулятор срока службы батареи:

    Калькулятор срока службы батареи (укажите емкость батареи и потребление тока)

    Когда вы выяснили, какой у вас большой аккумулятор (емкость аккумулятора в Ач) и сколько ампер работает на устройстве, которое вы хотите подключить, вы можете ввести оба числа в этот калькулятор. В результате вы получите, на сколько хватит заряда батареи (в часах):

    Вы можете в значительной степени рассчитать время автономной работы для любого типа аккумулятора, питающего любое электрическое устройство.

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

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

    Что нужно учитывать при расчетах?

    Расчет радиаторов

    Обязательно учтите:

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

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

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

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

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

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

    Тепловыделение чугунных радиаторов

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

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

    Теплоотдача алюминиевых радиаторов

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

    Теплоотдача радиаторов Global рассчитывается согласно EN-442

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

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

    Способ подключения

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

    Есть 4 способа подключения радиатора:

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

    Заключение по теме


    Таблица мощности радиаторов

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

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

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

    Цели и задачи расчетов радиаторов отопления

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

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

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

    Методика расчета радиатора по площади

    В условном исчислении по площади определяется нормативная по санитарным нормам тепловая мощность на 1 кв. Метр площади помещения. Для умеренного климата на широте Москвы этот показатель составляет от 50 до 100 Вт.Для северных районов выше 60 0 северной широты он выше и принимается в пределах от 150 до 200 Вт на 1 кв. Км. метр. Паспортное значение теплопередачи одной чугунной секции указано величиной от 125 до 150 Вт.

    Определите необходимую мощность на 15 кв. метры:

    100 x 15 = 1500 Вт.

    Определить количество секций:

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

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

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

    Методика расчета радиатора по объему

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

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

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

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

    Учет дополнительных факторов при тепловых расчетах радиаторов

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

    Регулировка высоты

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

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

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

    Резюме

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

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

    Требуемый номинальный тепловой поток устройства W определяется по формуле


    , (11)

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

    — комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям.

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

    Q и т. Д. = Q p Q tr , (12)

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

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

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

    Комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям определяется по формуле


    , (13)

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

    p — коэффициент, учитывающий направления движения теплоносителя в устройстве;

    b — Коэффициент атмосферного давления на участке;

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

    G и др. — расход воды через устройство, кг / час.

    Разница температур в приборе определяется по формуле


    , (14)

    где т в , т наруж = 70 ° С; при разводке полимерных труб температура выбирается в зависимости от характеристик их материала.Для металлополимерных труб t вх = 90 ºС и t вых = 70 ºС; для полипропилена t вход = 85 ºС и t вых = 65 ºС.

    Расход воды через водонагреватель

    , кг / час, определяется по формуле


    , (15)

    где

    — теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;

    β 1 — коэффициент, зависящий от шага номенклатуры устройства;

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

    Оба коэффициента подбираются согласно таблице.

    Количество секций нагревателя определяется по формуле

    , (16)

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

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

    Тепловой расчет нагревателей следует выполнять в табличной форме.

    Таблица 4 — Тепловой расчет отопительных приборов

    № стояка, комн.

    Теплопотери помещения Qrec, Вт

    Теплоотдача труб Q tp, Вт

    Требуемая теплоотдача прибора Qпр, Вт

    Коэффициент β 1

    Коэффициент β 2

    Температура воздуха в помещении t в, 0 С

    Температура воды на входе в прибор t в, 0 С

    Температура воды на выходе из аппарата t вых, 0 С

    Температурный напор Δt, 0 С

    Расход воды через устройство Г пр, кг / ч

    Продолжение таблицы 4

    % PDF-1.5 % 1 0 obj> эндобдж 2 0 obj> эндобдж 3 0 obj> / Метаданные 325 0 R / Страницы 6 0 R / StructTreeRoot 164 0 R >> эндобдж 4 0 obj> эндобдж 5 0 obj> эндобдж 6 0 obj> эндобдж 7 0 obj> эндобдж 8 0 obj> эндобдж 9 0 obj> / MediaBox [0 0 481.92 708.72] / Parent 6 0 R / Resources> / Font> / ProcSet [/ PDF / Text / ImageB / ImageC / ImageI] / Properties >>>>> / StructParents 0 / Tabs / S >> эндобдж 10 0 obj> эндобдж 11 0 obj> эндобдж 12 0 obj> эндобдж 13 0 obj> эндобдж 14 0 obj> эндобдж 15 0 obj> эндобдж 16 0 obj [13 0 R 21 0 R 26 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 29 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 32 0 R 35 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 38 0 R 41 0 R 44 0 R 47 0 R 53 0 R 56 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 59 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 62 0 R 65 0 R 67 0 R 70 0 R 70 0 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 70 0 R 73 0 R 50 0 R] эндобдж 17 0 obj> эндобдж 18 0 obj> эндобдж 19 0 obj> эндобдж 20 0 obj> эндобдж 21 0 obj> эндобдж 22 0 obj> эндобдж 23 0 obj> эндобдж 24 0 obj> эндобдж 25 0 obj> эндобдж 26 0 obj> эндобдж 27 0 obj> эндобдж 28 0 obj> эндобдж 29 0 obj> эндобдж 30 0 obj> эндобдж 31 0 объект> эндобдж 32 0 obj> эндобдж 33 0 obj> эндобдж 34 0 obj> эндобдж 35 0 obj> эндобдж 36 0 obj> эндобдж 37 0 obj> эндобдж 38 0 obj> эндобдж 39 0 obj [42 0 R] эндобдж 40 0 obj> эндобдж 41 0 объект> эндобдж 42 0 obj> эндобдж 43 0 obj> эндобдж 44 0 obj> эндобдж 45 0 obj> эндобдж 46 0 obj> эндобдж 47 0 obj> эндобдж 48 0 obj> эндобдж 49 0 obj> эндобдж 50 0 obj> эндобдж 51 0 obj> эндобдж 52 0 obj [278 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 278 0 278 0 0 556 556 556 556 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 722 0722 722 0 0 0 722 278 0 0 0 833 0 0 0 0 722 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 556 611 556 611 556 333 611 611 278 0 556 278 889 611 611 611 0 389 556 333 611 0 778 0 556] эндобдж 53 0 obj> эндобдж 54 0 obj> эндобдж 55 0 obj [250 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0250 333250 0 0500 0500 0 0 0 0 0 0 333 0 0 0 0 0 0 611 0667 722 611 611 722 722 333 444 0 0 833 0 0 611 722 611 500 556 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 500 500 444 500 444 278 500 500 278 0 444 278 722 500 500 500 0 389 389 278 500 444 667 0 444] эндобдж 56 0 obj> эндобдж 57 0 obj> эндобдж 58 0 obj> транслировать xSn0>? 0I% rCM {z H C} m / SjzfQ @ 7 [HURCtdZy.hNfXLіwy: W {«jDk *> vUkM) = Yˉq ~ t, 1DOƂa% lAQ & ŅoxG @ yD + DCwZ» $ ք._ vgrqT $ `A! $ VJLbW% -mX; ‘LP MU م ~ [k˔9s% H] Y`% (V; TQ (Z) p 箿 pvmgUS конечный поток эндобдж 59 0 obj> эндобдж 60 0 obj [63 0 R] эндобдж 61 0 объект> транслировать x `ՙ? it4 # d88NpqIl @ & B ش Z ڲ R VNhwr + @ IA Ga- = 9ƒ * 3͛? O ތ @

    EV design — расчет батареи — x-engineer.org

    Высоковольтная батарея — это один из наиболее важных компонентов электромобиля с аккумулятором (BEV) . Параметры аккумулятора оказывают значительное влияние на другие компоненты и характеристики транспортного средства, например:

    • максимальный крутящий момент тягового двигателя
    • максимальный тормозной момент регенерации
    • диапазон транспортного средства
    • общий вес транспортного средства
    • цена транспортного средства

    Практически все Основные аспекты чисто электрического транспортного средства (EV) зависят от параметров высоковольтной батареи .

    Для нашей конструкции аккумуляторной батареи электромобиля мы собираемся начать с 4 основных входных параметров:

    • химия
    • напряжение
    • среднее энергопотребление транспортного средства за цикл движения
    • запас хода автомобиля

    Аккумулятор состоит из одного или более электрохимических элементов ( аккумуляторных элементов ), которые преобразуют химическую энергию в электрическую энергию (во время разрядки) и электрическую энергию в химическую энергию (во время зарядки).Тип элементов, содержащихся в батарее, и химические реакции во время разрядки-зарядки определяют химический состав батареи .

    Элемент батареи состоит из пяти основных компонентов: электродов — анода и катода, сепараторов, клемм, электролита и корпуса или корпуса. Для автомобильных применений используются различные типы элементов [1]:

    Изображение: Литий-ионные аккумуляторные элементы различной формы
    Фото: [1]

    Отдельные аккумуляторные элементы сгруппированы в единый механический и электрический блок, называемый аккумулятором модуль .Модули электрически соединены, образуя аккумуляторный блок .

    Существует несколько типов батарей (химические), используемых в силовых установках гибридных и электромобилей, но мы собираемся рассмотреть только литий-ионных элементов . Основная причина в том, что литий-ионные батареи имеют более высокую удельную энергию [Втч / кг] и удельную мощность [Вт / кг] по сравнению с другими типами [2].

    Изображение: диаграмма уровня ячеек Рагона, адаптированная из Van Den Bossche 2009
    Кредит: [2]

    Уровень напряжения батареи определяет максимальную электрическую мощность, которая может подаваться непрерывно.Мощность P [Вт] — это произведение между напряжением U [V] и током I [A] : \ [P = U \ cdot I \ tag {1} \]

    Чем выше ток, тем больше диаметр высоковольтных проводов и тем выше тепловые потери. По этой причине ток должен быть ограничен до максимума, а номинальная мощность достигается за счет более высокого напряжения. Для нашего приложения мы собираемся рассмотреть номинальное напряжение 400 В .

    В статье «Конструкция электромобиля — энергопотребление» мы рассчитали, что среднее энергопотребление силовой установки E p составило 137.8 Втч / км на ездовом цикле WLTC. Помимо энергии, необходимой для приведения в движение, высоковольтная батарея должна обеспечивать энергией вспомогательные устройства автомобиля E aux [Вт · ч / км] , например: электрическая система 12 В, обогрев, охлаждение и т. Д. необходимо учитывать эффективность трансмиссии η p [-] при преобразовании электрической энергии в механическую.

    \ [E_ {avg} = \ left (E_ {p} + E_ {aux} \ right) \ cdot \ left (2 — \ eta_ {p} \ right) \ tag {2} \]

    Для вспомогательных устройств потребление энергии мы собираемся использовать данные из [3], которые содержат типичные требования к мощности некоторых общих электрических компонентов транспортного средства (вспомогательные нагрузки).Длительные электрические нагрузки (фары, мультимедиа и т. Д.) И периодические нагрузки (обогреватель, стоп-сигналы, дворники и т. Д.) Потребляют в среднем 430 Вт электроэнергии. Продолжительность цикла WLTC составляет 1800 с (0,5 ч), что дает 215 Втч энергии для вспомогательных нагрузок. Если мы разделим его на длину ездового цикла WLTC (23,266 км), мы получим среднее потребление энергии для вспомогательных нагрузок E aux из 9,241 Втч / км .

    Даже если Втч / км — это не энергия, а факторизованная энергия, поскольку она измеряется на единицу расстояния (км), для простоты мы будем называть ее средней энергией.

    Постоянный ток (DC), подаваемый батареей, преобразуется инвертором в переменный (AC). Это преобразование происходит с соответствующими потерями. Кроме того, у электродвигателя и трансмиссии есть некоторые потери, которые необходимо учитывать. Для этого упражнения мы собираемся использовать средний КПД η p 0,9 от аккумулятора до колеса.

    Замена значений в (2) дает среднее потребление энергии:

    \ [E_ {avg} = \ left (137.8 + 9.241 \ right) \ cdot 1.1 = 161.7451 \ text {Wh / km} \]

    Аккумуляторная батарея рассчитана на среднее потребление энергии 161,7451 Wh / km .

    Архитектура аккумуляторных блоков

    Все высоковольтные аккумуляторные блоки состоят из ячеек , собранных в группы и модули. Элемент батареи можно рассматривать как наименьшее деление напряжения.

    Изображение: Элемент батареи

    Отдельные элементы батареи могут быть сгруппированы параллельно и / или последовательно как модули .Кроме того, аккумуляторные модули могут быть подключены параллельно и / или последовательно для создания аккумуляторного блока . В зависимости от параметров батареи может быть несколько уровней модульности.

    Общее напряжение аккумуляторной батареи определяется количеством последовательно соединенных ячеек. Например, общее (цепное) напряжение 6 последовательно соединенных ячеек будет суммой их индивидуальных напряжений.

    Изображение: Строка аккумуляторных элементов

    Чтобы увеличить текущую емкость аккумулятора, необходимо подключить несколько строк в параллельно .Например, 3-х гирлянды, соединенные параллельно, утроят емкость и допустимый ток аккумуляторной батареи.

    Изображение: ряды аккумуляторных элементов, включенные параллельно

    Высоковольтный аккумуляторный блок Mitsubishi i-MiEV состоит из 22 модулей, состоящих из 88 элементов, соединенных последовательно. Каждый модуль содержит 4 призматических ячейки. Напряжение каждой ячейки составляет 3,7 В, а общее напряжение аккумуляторной батареи 330 В.

    Изображение: Аккумулятор (модули и элементы)
    Кредит: Mitsubishi

    Другой пример — высоковольтный аккумуляторный блок Tesla Model S, который имеет:

    • 74 элемента в параллельной группе
    • 6 последовательных групп для модуля
    • 16 модулей в серии
    • Всего 7104 элемента

    Изображение: аккумулятор Tesla Model S
    Кредит: Tesla

    Аккумулятор расчет

    Чтобы выбрать, какие аккумуляторные элементы будут в нашем пакете, мы проанализируем несколько моделей аккумуляторных элементов, доступных на рынке.В этом примере мы сосредоточимся только на литий-ионных элементах. Входные параметры аккумуляторных элементов приведены в таблице ниже.

    Примечание : Поскольку производители аккумуляторных элементов постоянно предлагают новые модели, возможно, данные, используемые в этом примере, устарели. Это менее важно, поскольку цель статьи — объяснить, как выполняется расчет. Тот же метод можно применить и к любым другим элементам батареи.

    938 0,022 9707 0,07 907 0,07 907 0,07 Масса 907 0,07 0,0766 912 предоставленные производителями, мы можем рассчитать энергосодержание, объем, гравиметрическую плотность и объемную плотность для каждой ячейки.2} {4} \ cdot L_ {bc} \ tag {1} \]

    где:
    D bc [м] — диаметр элемента батареи
    L bc [м] — длина элемента батареи

    \ [V_ { pc} = H_ {bc} \ cdot W_ {bc} \ cdot T_ {bc} \ tag {2} \]

    где:
    H bc [м] — высота аккумуляторного элемента
    W bc [м] — ширина элемента батареи
    T bc [м] — толщина элемента батареи

    Энергия элемента батареи E bc [Вт · ч] рассчитывается как:

    \ [E_ {bc} = C_ {bc} \ cdot U_ { bc} \ tag {3} \]

    где:
    C bc [Ач] — емкость элемента батареи
    U bc [В] — напряжение элемента батареи

    Плотность энергии элемента рассчитывается как:

    • объемная плотность энергии , u V [Вт · ч / м 3 ]
    \ [u_ {V} = \ frac {E_ {bc}} {V_ {cc (pc)}} \ tag {4 } \]
    • гравиметрическая плотность энергии , u G [Втч / кг]
    \ [u_ {G} = \ frac {E_ {bc}} {m_ {bc}} \ tag {5} \] 9 0002 где:
    m bc [кг] — масса элемента батареи

    Плотность энергии для каждой ячейки сведена в таблицу ниже.

    Производитель Panasonic A123-Systems Molicel A123-Systems Toshiba Kokam

    мешочек мешочек
    Модель NCR18650B ANR26650m1-B ICR-18650K 20Ah 20Ah
    7 ] [6] [7] [8] [9]
    Длина [м] 0.0653 0,065 0,0652 0 0 0
    Диаметр [м] 0,0185 0,026 0,0186 0 0 [м] 0 0 0 0,227 0,103 0,272
    Ширина [м] 0 0 0 0 0 0 016 0,115 0,082
    Толщина [м] 0 0 0 0,00725 0,022 0,0077
    0,0077
    0,05 0,496 0,51 0,317
    Емкость [А · ч] 3,2 2,5 2,6 19,5 20
    Напряжение [В] 3,6 3,3 3,7 3,3 2,3 3,6
    C-rate (продолж.) 1 1 1 2
    C-rate (пик) 1 24 2 10 1 Параметры ячейки 3
    0,017716 0,017716 0,017716 907 плотность
    гравиметрическая [Втч / кг]
    Производитель Panasonic A123-Systems Molicel A123-Systems Toshiba Kokam

    подсумок подсумок
    Модель NCR18650B ANR26650m1-B ICR-18650K 20Ah 20Ah SL SL52 8,25 9,62 64,35 46 56,16
    Объем [л] 0,017553 0,034533 0,034510 0,034510 237,53 108,55 192,40 129,74 90,20 177,16
    Объемная энергия 1 л
    л31
    239,06 543,01 244,38 176,52 327

    Для лучшего обзора параметров ячеек и упрощения их сравнения основные параметры отображаются в виде гистограмм на изображениях ниже .

    Изображение: Напряжение аккумуляторной батареи

    Изображение: Емкость аккумуляторного элемента

    Изображение: Объемная плотность энергии аккумуляторного элемента

    Изображение: Гравиметрическая плотность энергии аккумуляторного элемента

    41

    С учетом вышеуказанных параметров элемента и основных требований к батарее (номинальное напряжение, среднее энергопотребление и запас хода транспортного средства) мы рассчитываем основные параметры высоковольтной батареи.

    Требуемая общая энергия аккумуляторной батареи E bp [Wh] рассчитывается как произведение среднего энергопотребления E avg [Wh / km] и запаса хода D v [км]. Для этого примера мы спроектируем высоковольтный аккумуляторный блок для пробега автомобиля 250 км .

    \ [E_ {bp} = E_ {avg} \ cdot D_ {v} = 161.7451 \ cdot 250 = 40436.275 \ text {Wh} = 40.44 \ text {kWh} \ tag {6} \]

    Выполняются следующие вычисления для каждого типа ячеек.В этом примере мы будем считать, что аккумуляторная батарея состоит только из нескольких цепочек, соединенных параллельно .

    Число элементов батареи, соединенных последовательно N cs [-] в цепочке, рассчитывается путем деления номинального напряжения аккумуляторной батареи U bp [В] на напряжение каждого элемента батареи U bc [ V]. Количество строк должно быть целым числом. Поэтому результат вычисления округляется до большего целого числа.

    \ [N_ {cs} = \ frac {U_ {bp}} {U_ {bc}} \ tag {7} \]

    Энергосодержание строки E bs [Вт · ч] равно произведению между количеством элементов батареи, соединенных последовательно N cs [-], и энергией элемента батареи E bc [Вт · ч].

    \ [E_ {bs} = N_ {cs} \ cdot E_ {bc} \ tag {8} \]

    Общее количество комплектов батарейного блока N sb [-] рассчитывается путем деления батареи упаковать полную энергию E bp [Вт-ч] в энергосодержание струны E bs [Вт-ч].Количество строк должно быть целым числом. Поэтому результат вычисления округляется до большего целого числа.

    \ [N_ {sb} = \ frac {E_ {bp}} {E_ {bs}} \ tag {9} \]

    Теперь мы можем пересчитать общую энергию батарейного блока E bp [Wh] как произведение между количеством струн N sb [-] и содержанием энергии каждой струны E bs [Вт-ч].

    \ [E_ {bp} = N_ {sb} \ cdot E_ {bs} \ tag {10} \]

    Емкость аккумуляторной батареи C bp [А · ч] рассчитывается как произведение количества строк N sb [-] и емкость аккумуляторного элемента C bc [Ач].

    \ [C_ {bp} = N_ {sb} \ cdot C_ {bc} \ tag {11} \]

    Общее количество ячеек в аккумуляторном блоке N cb [-] рассчитывается как произведение между количество строк N sb [-] и количество ячеек в строке N cs [-].

    \ [N_ {cb} = N_ {sb} \ cdot N_ {cs} \ tag {12} \]

    Размер и масса высоковольтной батареи являются очень важным параметром, который следует учитывать при проектировании аккумуляторного электромобиля (BEV) . В этом примере мы собираемся рассчитать объем аккумуляторной батареи, учитывая только ее элементы.На самом деле необходимо учитывать и другие факторы, такие как: электронные схемы, контур охлаждения, корпус батареи, проводка и т. Д.

    Масса аккумуляторного блока (только элементы) м bp [кг] — это произведение между общим числом элементов N cb [-] и масса каждого элемента батареи m bc [кг].

    \ [m_ {bp} = N_ {cb} \ cdot m_ {bc} \ tag {13} \]

    Объем аккумуляторной батареи (только элементы) В bp [m 3 ] — это произведение между общим количеством элементов N cb [-] и массой каждого элемента батареи V cc (pc) [m 3 ].Этот объем используется только для оценки окончательного объема аккумуляторной батареи, поскольку он не принимает во внимание вспомогательные компоненты / системы аккумуляторной батареи.

    \ [V_ {bp} = N_ {cb} \ cdot V_ {cc (pc)} \ tag {14} \]

    Объем также может быть вычислен функцией количества строк и количества ячеек в строке. Этот метод расчета больше подходит для цилиндрической ячейки, так как объем, занимаемый цилиндрической ячейкой, должен учитывать воздушный зазор между ячейками.

    Пиковый ток цепочки I spc [A] является произведением между пиковым значением C для аккумуляторного элемента C-rate bcp [h -1 ] и емкостью аккумуляторного элемента C bc [Ах].

    \ [I_ {spc} = \ text {C-rate} _ {bcp} \ cdot C_ {bc} \ tag {15} \]

    Пиковый ток аккумуляторной батареи I bpp [A] — это продукт между пиковым током цепочки I spc [A] и количеством цепочек аккумуляторной батареи N sb [-].

    \ [I_ {bpp} = I_ {spc} \ cdot N_ {sb} \ tag {16} \]

    Пиковая мощность аккумуляторного блока P bpp [Вт] — это произведение между пиковым током аккумуляторного блока I bpp [A] и напряжение аккумуляторной батареи U bp [В].

    \ [P_ {bpp} = I_ {bpp} \ cdot U_ {bp} \ tag {17} \]

    Непрерывный ток строки I scc [A] — это произведение между непрерывной скоростью C аккумуляторная батарея C-rate bcc -1 ] и емкость аккумуляторной ячейки C bc [Ач].

    \ [I_ {scc} = \ text {C-rate} _ {bcc} \ cdot C_ {bc} \ tag {18} \]

    Аккумулятор , непрерывный ток I bpc [A] является продуктом между цепочкой постоянного тока I scc [A] и количеством цепочек аккумуляторной батареи N sb [-].

    \ [I_ {bpc} = I_ {scc} \ cdot N_ {sb} \ tag {19} \]

    Аккумулятор , непрерывное питание P bpc [Вт] является продуктом между аккумуляторным блоком постоянного тока I bpc [A] и напряжение аккумуляторной батареи U bp [V].

    \ [P_ {bpc} = I_ {bpc} \ cdot U_ {bp} \ tag {20} \]

    Результаты уравнений (7) — (20) суммированы в таблице ниже.

    ячеек 907 [количество] 9038 101,4 907 907
    Производитель Panasonic A123-Systems Molicel A123-Systems Toshiba Kokam
    109 122 174 112
    Энергия струны [Вт · ч] 1290 1007 1049 7851 8004 6282 907 907 907 907 -] 32 41 39 6 6 7
    Энергия BP [кВтч] 41.29 41,27 40,89 47,10 48,02 44,03
    Емкость BP [Ач] 102,4 102,5 102,5 101,4 # всего ячеек [-] 3584 5002 4251 732 1044 784
    Масса BP [кг] * 173.8 380,2 212,6 363,1 532,4 248,5
    Объем BP [л] * 63 17341 753 907 907 907 90741 753 907 907 907 Пиковый ток БП [A] 102,4 2460 202,8 1170 120 327,6
    Пиковая мощность ВР [кВт] 414412 468 48 131,04
    BP длительный ток [A] 102,4 1025 101,4 117 120 907 907 кВт мощность 907 938 ] 40,96 410 40,56 46,8 48 87,36

    BP — аккумуляторный блок
    * — с учетом только аккумуляторных элементов

    Из данных таблицы мы можем видеть Ячейки такого типа имеют лучшее энергосодержание и большую емкость по сравнению с цилиндрическими ячейками.

    Те же результаты могут быть отображены в виде гистограмм для облегчения сравнения между различными типами аккумуляторных элементов.

    Изображение: Энергия батарейного блока

    Изображение: Емкость батарейного блока

    Изображение: Общее количество батарей

    Изображение: Масса батарейного блока (только элементы)

    Изображение: Объем аккумуляторного блока (только элементы)

    Из-за малой емкости цилиндрических элементов по сравнению с ячейками мешка количество элементов, необходимых для аккумуляторного блока, значительно выше.Большое количество ячеек может вызвать дополнительные проблемы в области проводки, контроля напряжения, надежности батареи.

    Масса и объем рассчитываются только на уровне ячейки с учетом размеров и массы ячейки. Аккумулятор, который будет в автомобиле, будет иметь дополнительные компоненты (провода, электронные компоненты, пайка, корпус и т. Д.), Что увеличит как конечный объем, так и массу. Тем не менее, глядя только на объем и массу клеток, мы можем оценить, какая модель будет лучше по сравнению с другой.По массе и объему нет четкого различия между цилиндрическими ячейками и ячейками мешочка. Однако кажется, что аккумулятор с ячейками-чехлами немного тяжелее и больше.

    Батарейные элементы, производимые A123-Systems, имеют очень высокий максимальный непрерывный ток разряда и максимальный импульсный (пиковый) ток разряда. Что касается энергии и емкости, элементы пакетного типа имеют более высокий пиковый (непрерывный) ток и мощность, чем цилиндрические элементы.

    На основании расчетных данных и выводов мы можем выбрать, какие аккумуляторные элементы подходят для аккумуляторной батареи нашего электромобиля.Из наших примеров кажется, что элементы Kokam имеют лучший компромисс между массой, объемом и плотностью энергии / мощности.

    Все параметры, уравнения, результаты и графики реализованы в файле Scilab (* .sce). Для скачивания подпишитесь на страницу Patreon.

    Вы также можете проверить свои результаты с помощью калькулятора ниже.

    Калькулятор батареи EV (он-лайн)

    Ссылки:

    [1] Моой, Роберт и Айдемир, Мухаммед и Селигер, Гюнтер. (2017). Сравнительная оценка различных форм литий-ионных аккумуляторных элементов.Процедуры Производство. 8. 104–111. 10.1016 / j.promfg.2017.02.013.
    [2] Бернардини, Анналиа и Барреро, Рикардо и Махарис, Кэти и Ван Мирло, Джоэри. (2015). Технологические решения, направленные на рекуперацию энергии торможения в метро: пример многокритериального анализа. BDC — Bollettino del Centro Calza Bini — Università degli Studi di Napoli Federico II. 14. 301-325. 10.6092 / 2284-4732 / 2929.
    [3] Том Дентон, Автомобильные электрические и электронные системы, Третье издание. Эльзевир Баттерворт-Хайнеманн, 2004 г., стр. 129.
    [4] https://industrial.panasonic.com/
    [5] http://www.a123systems.com/
    [6] http://www.molicel.com/
    [7] http: // www.a123systems.com/
    [8] http://www.toshiba.com/
    [9] http://www.kokam.com/

    Как долго батарея для автофургона проработает в печи? + Расчеты

    Как рассчитать, как долго ваша батарея RV будет работать от печи RV

    При расчете того, как долго ваша батарея RV будет работать в печи, есть несколько факторов, которые вступают в игру, но главное, что вам нужно выяснить, это сколько мощность, которую использует вентилятор, и сколько ампер-часов вмещают батареи вашего дома на колесах.

    Как только вы узнаете обе эти вещи, вам нужно просто взять количество ампер-часов, которое есть у вашей батареи, и разделить его на количество ампер, которое использует печь RV.

    См. Также: От какой батареи будет работать RV?

    Но есть загвоздка.

    Вы можете взять общее количество ампер-часов в новой батарее и разделить его на использование ампер вашей печи RV, и вы получите довольно большое число.

    Это число не будет на 100% точным, потому что не только ваша печь будет потреблять электроэнергию от батареи жилого дома, и температура на улице также будет иметь значение, а также в каком состоянии находится батарея вашего жилого дома.

    Батарея для жилых автофургонов и температура

    Общее практическое правило для большинства типов свинцово-кислотных аккумуляторов глубокого цикла (заливных, AGM или GEL) для жилых автофургонов заключается в том, что вы не хотите их разряжать ниже 50%, особенно в холодная погода.

    Свинцово-кислотные аккумуляторы любого типа могут замерзнуть при 32 ° F (0 ° C), когда уровень заряда ниже 20%. В холодную погоду аккумуляторы также будут разряжаться быстрее, поэтому даже если вы заснули со 100% заряженным аккумулятором, к тому времени, когда вы проснетесь утром, он немного потеряет заряд.

    Литий-ионные батареи намного лучше и могут быть разряжены до 20%, прежде чем они будут повреждены.

    См. Также: Обзоры лучших литиевых батарей для жилых автофургонов на 12 В + Как заряжать и разрезая его пополам.

    Например, новая свинцово-кислотная батарея AGM с глубоким циклом 100 Ач будет иметь около 50 ампер-часов, разделенных на печь среднего размера, которая использует 7 ампер-часов.6 ампер, и вы можете технически запустить печь RV в течение 6,5 часов в умеренно холодную погоду, не повредив аккумулятор.

    При этом большинство батарей для жилых автофургонов, независимо от типа, со временем получат некоторый урон и начнут терять способность удерживать такой же заряд, как когда они были совершенно новыми.

    Если у вас старые батареи, которые были сильно заряжены и разряжены, у вас, вероятно, будет меньше полезных ампер-часов.

    При подсчете того, как долго старые батареи могут работать в печи RV, вы можете на всякий случай сократить время окончательного расчета на один или два часа.

    См. Также: Лучшие аккумуляторы для жилых автофургонов глубокого цикла (AGM, SLA, 12 В, 6 В)

    Другие устройства для жилых автофургонов, использующие питание от аккумуляторов

    Многие устройства используют питание от аккумуляторов 12 В в доме на колесах, а некоторые могут потреблять больше энергии, чем думаешь. Свет и водяной насос очевидны, но использование их один или два раза ночью не отнимет слишком много энергии от ваших батарей.

    Люди часто упускают из виду холодильник для автофургонов. Даже когда он находится в режиме газа LP (пропан), он все еще потребляет энергию от батареи, чтобы поддерживать работу датчиков и электронного зажигания.

    Обычный холодильник RV объемом 6 куб. М будет потреблять около 0,8 А каждый час. Если вы полностью зарядите аккумулятор и дадите ему постоять в течение 6 часов перед включением печи RV на холодильнике RV, возможно, от батареи RV потребовалось около 5 ампер.

    Если вы используете тот же расчет, что и выше, вычитая сначала мощность, потребляемую холодильником, это сокращает время работы вашей печи RV на полчаса.

    Конечно, это небольшая потеря мощности, и может быть немного ненужным добавлять холодильник для автофургона в ваши расчеты, но я подумал, что об этом стоит упомянуть.

    См. Также: 6-вольтные и 12-вольтные батареи для жилых автофургонов: плюсы и минусы каждой


    Как оценить ампер-часы батареи для дома на колесах

    Если вы еще не знаете, сколько ампер-часов у вашей батареи для жилого дома В таком случае вы можете получить точную оценку, используя число «резервной емкости», которое обычно указывается на верхней части батареи.

    Существует несколько разных мнений о том, как лучше всего рассчитать ампер-часы батареи с использованием числа RC. Некоторые говорят, что нужно разделить на 2.4 других говорят, что разделите на 2 и прибавьте 16, а другие говорят, что просто разделите на 2.

    Для моей батареи наиболее точным способом кажется деление на 2. Обратите внимание, что это всего лишь оценка, а не точный расчет для нахождения Рейтинг AH. Лучше всего посмотреть рейтинг ампер-часов в Интернете или на конкретной батарее. Но если у вас нет возможности найти эту информацию, это всего лишь способ получить представление о том, каковы часы работы усилителя.

    Возьмите номер RC и разделите его на 2

    Я покажу вам на примере моей старой батареи RV.На рисунке ниже вы можете увидеть, что число RC (резервная емкость) равно 120.

    Вы можете увидеть номер RC на верхней части батареи RV.

    Я беру 120, делю на 2 и получаю 60. Общая емкость этой батареи 60 Ач, она подключена параллельно с другой такой же, так что это означает, что у RV есть 120 Ач энергии батареи, но только 60 Ач из этого технически безопасно. использовать.


    Сколько ватт / ампер используется в печи RV?

    Для жилых автофургонов, туристических прицепов, пятиколесных автофургонов и грузовых автомобилей разного размера используются разные печи.

    Мы на колесах постоянно в 32-футовом туристическом трейлере. В топке всего 3 топочных канала, через которые нужно проталкивать горячий воздух, поэтому она не такая большая, как в 5-м колесе.

    Когда я вытащил руководство для нашей печи Atwood RV, чтобы узнать, сколько ампер и ватт она потребляет, я нашел информацию не только для моей модели печи RV, но и для 6 других.

    В нашем трейлере стоит печь Atwood 8525-IV, согласно информации в руководстве, вентилятор потребляет 7,6 А, что составляет 91 Вт в час.

    См. Также: Лучший компактный портативный пропановый нагреватель для использования внутри помещений и жилых автофургонов


    Таблицы для большинства потребляемой мощности печи RV

    Энергопотребление печи Atwood RV

    8520-IV или LD
    Модель № 8516-IV или LD 8525-IV или LD 8531-IV или LD 8535-IV или LD 1522 Низкий 1522 Высокий 2334 Низкий 2334 Высокий
    БТЕ 16700041

    0
    20 000 25 000 30 000 34 000 15 000 22 000 23 000 34 000
    AMPS 4.6 4,6 7,6 7,6 9,8 4,8 10,2 6,5 13,2
    Ватт 55 55 55 55 122 79 158

    Энергопотребление печи Dometic RV

    Модель № AFMD16 AFMD20 AFMD25 AFMD25 AFMD 25 000 30 000 34 000
    AMPS 4.2 4,2 7,5 7,5 11,1
    Ватт 50 50 90 90 132
    90 SF30 и пригородная печь
    Модель # SF-20Q / FQ SF-25Q / FQ SF-30Q / FQ SF-35Q / FQ SF-42Q / FQ
    BTU 207000 25 000 30 000 35 000 40 000
    AMPS 7.0 7,0 7,0 8,0 9,0
    Ватт 84 84 84 96 108
    108

    Модель № NT-16SQ NT-20SQ NT-16SEQ NT-20SEQ BTU 16,000 19,000 16,000 907 907 9071 3,1 2,7 2,7 Ватт 37,2 37,2 32,4 32,4 Модель

    Пригородная серия NT

    NT -34SP NT-40 BTU 30,000 34,000 40,000 AMPS 4,5 7,0 8,5 907 907 8,5 907 907 907 907

    Пригородный парк (P) Модель

    Модель # P-40
    BTU 40,000
    AMPS 1.5
    Ватт 18

    Пригородная серия SH

    Модель # SH-35 SH-42

    7 907 AM
    8,2 10,6
    Ватт 98,4 127,2

    Если ваша модель печи RV не указана в этих таблицах, вы можете посмотреть руководство по эксплуатации печи RV, чтобы найти энергопотребление, погуглите. , или оставьте комментарий ниже, и я помогу вам разобраться.


    Окончательная формула для расчета того, как долго батарея RV может работать в печи

    Ампер-часы, разделенные на 2 (AH / 2) = Общее безопасное время работы батареи в ампер-часах (если вы не используете литий-ионные батареи, тогда вы можете умножить ампер-часы часов на 0,8 вместо этого)

    Общее безопасное количество ампер-часов батареи, разделенное на количество ампер, используемых вашей печью (см. таблицу выше для использования ампер в зависимости от модели печи RV) = Общее количество часов, в течение которых батарея может работать в печи

    Если у вас старые батареи и на улице очень холодно, возможно, вы захотите отдохнуть на час-два от вашего последнего номера на всякий случай.

    Слишком низкий заряд батареи жилого дома при низких температурах может привести к ее замерзанию, что может необратимо повредить батарею.

    См. Также: Когда заряжать аккумулятор глубокого цикла


    Заключение и пример расчета времени работы печи RV

    В качестве примера я буду использовать свои батареи RV и печь.

    Ранее я обнаружил, что батареи для жилых автофургонов имеют емкость около 60 Ач каждая, и они подключены параллельно, что дает мне в сумме 120 Ач. Это обычные свинцово-кислотные батареи, а это значит, что только около 60 Ач можно безопасно использовать до того, как они нанесут ущерб.

    Я нашел безопасное количество ампер-часов, которое я мог бы использовать, взяв общее количество ампер-часов (120) и разделив их на 2 (120/2 = 60).

    Теперь мне нужно разделить количество ампер-часов, которое у меня есть, на усилитель, который будет использовать печь. В моем руководстве по печи сказано, что вентилятор потребляет мощность 7,6 А каждый час.

    60 / 7,6 = 7,9

    Это означает, что в идеальном мире наши батареи RV могли бы проработать печь RV около 8 часов.

    8 часов неточно в реальном мире.

    Если вы учитываете такие факторы, как использование электроэнергии другими аксессуарами для жилых автофургонов, низкие температуры, снижающие емкость ампер-часов, возраст аккумуляторов и неполный заряд аккумулятора к тому моменту, когда вы просыпаетесь утром, среднее время, в течение которого аккумуляторы RV могут фактически запустить печь RV до того, как она будет повреждена, может быть даже вдвое меньше, чем было рассчитано.

    Я бы посоветовал рассчитывать половину часов на всякий случай. Это может показаться излишним, и после нескольких дней использования печи вы можете обнаружить, что время работы лучше или хуже, чем было рассчитано.

    В конце концов, лучше иметь более заряженные батареи для дома на колесах, чем нет, особенно в холодную погоду.


    Как мы запускаем нашу печь для автодомов во время работы в хижине в холодную погоду

    Большинство людей используют генератор во время перегрузки / сухого кемпинга в холодную погоду, чтобы запустить печь для автодомов в холодные утренние часы или даже всю ночь.

    Это хорошо работает, если у вас много топлива и вы не возражаете против шума генератора, но большинству туристов не нравится RVer, который запускает шумный генератор рано утром или всю ночь.

    Другой вариант и способ, которым мы запускаем нашу печь на колесах холодным утром, — это использование переносной электростанции, которая находится внутри нашего туристического трейлера на верхней койке.

    Мы используем адаптер с 30 А на 15 А для подключения длинного удлинителя к силовому кабелю на 30 А на внешней стороне туристического прицепа. Мы используем одну из внешних дверок для хранения, чтобы протянуть удлинитель внутри трейлера и к электростанции, которая находится на койке.

    Портативная электростанция — это, по сути, литиевая батарея со встроенным инвертором.По размеру электростанции у нас были две розетки на 15 ампер, к которым мы могли подключить удлинитель на 15 ампер.

    См. Также: Лучшая портативная электростанция / солнечный генератор для кемпинга

    Когда мы подключили наш туристический трейлер, он был в основном подключен к береговому источнику питания. Это было очень похоже на включение фургона в розетку снаружи дома.

    Наша портативная электростанция, когда она полностью заряжена, может легко запустить вентилятор печи RV в течение 6 часов и одновременно заряжать батареи RV.Электростанция оснащена светодиодным дисплеем, на котором отображается процент заряда батареи, поэтому мы точно знали, как долго мы можем проработать нашу печь для автофургона, прежде чем потребуется подзарядить электростанцию ​​солнечными батареями.

    Наша установка хорошо зарекомендовала себя уже пару лет. Несмотря на то, что установка большого батарейного блока для жилых автофургонов и инвертора может быть лучшим способом для сотрудников, работающих на полную ставку, наш простой удлинитель и портативная электростанция работали очень хорошо, и их было очень легко установить.

    Я настоятельно рекомендую это простое решение тем, кто отдыхает на выходных, и тем, кто работает полный рабочий день, у которых, возможно, нет бюджета или нет знаний, как установить инвертор и большой аккумулятор для жилых автофургонов.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.