Calcul des radiateurs de chauffage: besoin d'énergie

Le sujet de cet article est le calcul des radiateurs de chauffage dans un appartement ou une maison privée. Nous devons déterminer comment le besoin de la pièce est calculé en chaleur et quelle capacité thermique de la section des appareils de chauffage doit être orientée.

Demande de chaleur

Pour des raisons évidentes, le calcul du nombre de radiateurs commence par une estimation des besoins en chaleur. Les constructeurs utilisent généralement des schémas assez complexes qui tiennent compte de la résistance thermique des murs, de la température la plus froide des cinq jours et de nombreux autres facteurs. Cependant, nous n'entrerons pas dans les formules complexes et ne nous familiariserons pas avec les méthodes les plus faciles à utiliser.

Estimation de la superficie

Un simple calcul de la superficie donnera un résultat fiable si nous parlons d'un appartement dans un immeuble de logements de construction soviétique quelque part dans le centre de la Russie. Pour une maison privée, cela ne convient pas déjà en raison de la variation importante de la hauteur des plafonds: une modification de ce paramètre affecte la quantité d'air à chauffer par le système de chauffage et la surface des murs à travers lesquels la maison perd de l'énergie thermique.

Le calcul de la puissance thermique des radiateurs est effectué en divisant simplement la surface de l’espace chauffé par 10: un kilowatt de chaleur permet de chauffer une surface de 10 mètres carrés.

À titre d'exemple, estimons le besoin de chaleur dans un appartement de deux pièces de 59 mètres carrés.

Pièces chauffées - hall de 20 mètres, chambre de 18 mètres et cuisine de 8 mètres.

1. La puissance calorifique totale des chauffages doit évidemment être de 59/10 = 5,9 kW.
2. Ce pouvoir devrait être divisé entre les salles dans un rapport de 20: 18: 8. Pourquoi ne pas utiliser un simple calcul de radiateurs de chauffage sur la surface de chaque pièce? Oui, car les batteries doivent chauffer non seulement ces pièces, mais aussi la salle de bain et le couloir dépourvus de dispositifs de chauffage. La résolution d'une équation simple nous donnera des valeurs de puissance de radiateur de 2,5 KW, 2,4 KW et 1 KW, respectivement.

Nuance: puisque la cuisine dispose de suffisamment de sources de chaleur (au moins - le poêle et l’échangeur de chaleur du réfrigérateur), la chaleur dégagée par le chauffage est généralement légèrement inférieure à celle des pièces - 0,6-0,8 KW / 10 m2.

Estimé par volume

Un peu plus compliqué est le calcul de la puissance des radiateurs par le volume de la pièce.

Outre le volume d'air lui-même, ce schéma de calcul prend en compte un certain nombre de paramètres supplémentaires:

• La présence de portes et de fenêtres. En règle générale, ils perdent plus de chaleur que les murs vierges.

• Type de local (appartement dans un immeuble ou une maison privée). Dans le second cas, la pièce chauffée présente une grande surface de structures communes fermantes avec la rue, ce qui augmente les pertes de chaleur à travers elles.
• Dans le cas d'un appartement - son emplacement dans la maison. L'appartement d'angle a encore au moins deux murs communs avec la rue.
• Enfin, la formule de calcul prend en compte les caractéristiques climatiques des régions du pays. De toute évidence, à Yakoutsk, le besoin de chaleur sera plus important qu'à Sotchi.

Alors, comment pouvez-vous calculer la puissance de chauffage par cylindrée?

1. On prend pour la valeur de base 40 watts par mètre cube de volume d’espace chauffé.
2. Pour les appartements d'angle dans un immeuble d'appartements, des coefficients de 1,2 à 1,3 sont utilisés (en fonction de la superficie des murs communs à la rue). Pour une maison individuelle, le coefficient est égal à 1,5: rappelons-le, il perdra de la chaleur à travers tous les murs, le sol et le toit.

1. Au résultat de la multiplication, 100 watts sont ajoutés à chaque fenêtre et 200 à chaque porte menant à la rue.
2. La valeur obtenue est multipliée par le coefficient régional:

Calculons le transfert de chaleur des radiateurs - un radiateur, un convecteur, un registre ou tout autre type de chauffage - dans les conditions suivantes:

• La chambre chauffée est une maison privée à Verkhoïansk (la température moyenne en janvier est de -45,4 ° C, la minimale est de -67,6 ° C) et mesure 12 x 6 mètres avec des plafonds de 3,2 mètres de hauteur.

• La maison a deux portes et quatre fenêtres.

Commençons

1. Le volume chauffé sera égal à 12 * 6 * 3.2 = 230 m3 (avec arrondi).
2. La valeur de base de la puissance thermique est 40 * 230 = 9200 watts.
3. S'agissant d'une maison privée, les pertes de chaleur à travers l'enveloppe du bâtiment nous obligeront à multiplier le résultat par 1,5. 9200 * 1,5 = 13800 watts.
4. Les fenêtres et les portes aggraveront la situation: 13800+ (4 * 100) + (2 * 200) = 14600.
5. Enfin, la zone climatique fera également ses propres ajustements: 14600 * 2 = 29200 watts.

Curieusement: un calculateur en ligne typique pour le calcul des radiateurs ne vous permet pas de spécifier une température de rue minimale inférieure à -30 - -35 ° C. En conséquence, il évalue le besoin de puissance thermique de notre bâtiment à peu près à la moitié du résultat obtenu.

Radiateurs

Espèces

Premièrement, familiarisons-nous avec les types de radiateurs utilisés dans les systèmes de chauffage et leurs principales caractéristiques.

• Piles en aluminium - la solution la plus populaire pour les systèmes de chauffage indépendants. Leur principal avantage est un prix plutôt modeste (à partir de 250 roubles par section); les inconvénients peuvent être attribués de manière conditionnelle à la faible capacité calorifique et à la résistance modérée à la pression interne (jusqu'à 10-16 atmosphères).

Nuance: l'aluminium forme un couple galvanique avec le cuivre. Les radiateurs en aluminium ne peuvent pas être utilisés dans le même circuit avec des tuyaux en cuivre: le faible courant entre les métaux contribue à leur corrosion accélérée.

• La fonte diffère peu de l'aluminium par sa résistance à la pression hydraulique (les mêmes 10 à 16 atmosphères); mais il a une capacité de chaleur beaucoup plus grande. L'inertie thermique du système de chauffage est très utile pour son fonctionnement à partir d'une chaudière à combustible solide avec allumage périodique.
• La propriété déterminante des batteries en acier est la plus haute résistance. Il permet d'utiliser ces appareils de chauffage dans tous les systèmes de chauffage centraux: les surtensions de température et de pression sont absolument sûres pour une construction entièrement soudée.

Parmi les inconvénients d'un radiateur en acier, il y a la conductivité thermique modérée du matériau, ce qui rend son aération presque inutile: les extrémités des ailettes seront toujours beaucoup plus froides que le liquide de refroidissement.

• Les radiateurs bimétalliques résolvent complètement ce problème.. Le noyau en acier de la section fournit sa résistance à la traction et la coque en aluminium offre une grande surface de revêtement avec une conductivité thermique élevée. Ce type de batterie est un succès récent chez les propriétaires d’appartements avec chauffage central.

Nuance: lors de l'installation d'un système de chauffage central avec vos propres mains, équipé de radiateurs bimétalliques, il est préférable de choisir des tubes en acier plutôt que des polymères ou des plastiques. Quelle est la raison de l’instruction - c’est facile à comprendre: quel est l’intérêt d’assembler des batteries capables de résister à une surpression jusqu’à 50 kgf / cm2, si la ligne d’alimentation se rompt déjà à 15?

Valeurs typiques du transfert de chaleur

Une fois que le calcul de la puissance du radiateur de chauffage pour une pièce spécifique est effectué, nous devons calculer le nombre de sections de celle-ci. Évidemment, pour cela, vous devez connaître le paramètre principal - le transfert de chaleur d’une section.

Vous trouverez toujours les valeurs exactes dans la documentation fournie avec le radiateur ou sur le site Web du fabricant.

Typiques - pour la plupart des produits sur le marché sont les suivants:

• Une section en fonte de taille standard (avec un entraxe de 500 mm sur les mamelons) peut libérer environ 160 watts de chaleur.
• Le calcul des radiateurs de chauffage bimétalliques peut être effectué à partir du transfert de chaleur de la section de 180 watts.
• Le calcul des radiateurs de chauffage en aluminium est généralement effectué sur la base d'une valeur de 200 watts par section.

Ainsi, pour notre maison à Verkhoyansk, nous avons besoin de 29 200/200 = 146 profilés en aluminium.

Comme toujours, il y a un certain nombre de nuances.

1. Les fabricants indiquent les valeurs de flux de chaleur à une température du liquide de refroidissement égale à 90 ° C. Les valeurs réelles sont généralement inférieures.
2. Avec la connexion unilatérale d'un élément chauffant long, les dernières sections seront toujours plus froides que les premières. Le radiateur dans 10 sections ou plus est préférable de connecter de deux côtés; ainsi, nous fournirons le conduit de liquide de refroidissement sur toute la longueur des capteurs. De plus, dans ce cas, la batterie n'aura pas besoin d'être lavée.

1. Le calcul des radiateurs en acier est problématique simplement parce qu'ils n'ont pas de sections et que leurs dimensions varient d'un modèle à l'autre. Pour plus d'informations sur la puissance thermique de l'appareil devra aller sur le site Web du fabricant.

Conclusion

Nous espérons que les méthodes de calcul proposées aideront le lecteur à concevoir le système de chauffage de son propre domicile.

Comme toujours, la vidéo jointe contient des informations supplémentaires. Des succès!