Определение потребной суммарной мощности радиаторов

Первое, что необходимо определить, это суммарная мощность радиаторов отопления (или удельную мощность на один квадратный метр помещения).

Существует упрощенная методика, согласно которой, для комфортных условий необходимо обеспечить удельную отопительную мощность равную 100 Вт/м². Такая методика может быть использована только во время предварительного расчета, так как не учитывает целый ряд факторов, речь о которых пойдет ниже.

Была выбрана следующая методика [3]: суммарная мощность радиаторов отопления с учетом особенностей помещения выглядит следующим образом:

о

, (4.1)

где S-площадь помещения, м²,

- коэффициенты, учитывающие особенности помещения и установки радиаторов.

А – коэффициент учета внешних стен. Известно, что чем больше площадь контакта помещения с улицей, то есть, чем больше в комнате внешних стен, тем выше общие теплопотери. Коэффициент А принимает значения: одна стена – 1, две стены – 1, 2, три – 1, 3, четыре – 1, 4.

В – коэффициент учета расположения по сторонам света. Максимальные теплопотери всегда в комнатах, в которые не поступает прямого солнечного света. Это, безусловно, северная сторона дома, и сюда же можно отнести восточную – лучи Солнца здесь бывают только по утрам, когда светило еще «не вышло на полную мощность». Коэффициент B принимает значения: комната выходит на север или восток – 1, 1, на юг или запад – 1.

С – коэффициент учета утепленности стен. Теплопотери из отапливаемого помещения будут зависеть от качества термоизоляции внешних стен. Значение коэффициента С принимают равным: средний уровень утепления – 1, не утеплено – 1, 27, высокий уровень утепления – 0, 85.

D – коэффициент учета климатических особенностей региона. Базовые показатели требуемой мощности обогрева зависят и от уровня зимних отрицательных температур, характерного для конкретной местности, для выбора коэффициента D берутся средние температуры самой холодной декады января: -35°С и ниже – 1, 5, от -25°С до -35°С – 1, 3, до -20°С – 1, 1, не ниже -15°С – 0, 9, не ниже -10°С – 0, 7.

Е – коэффициент учета высоты потолков помещения. Как было сказано выше, 100 Вт/м² — это усредненное значение для стандартной высоты потолков. Если она отличается, следует ввести поправочный коэффициент Е: до 2, 7м – 1, от 2, 7 до 3м – 1, 05, от 3 до 3, 5м – 1, 1, от 3, 5 до 4м – 1, 15, более 4м -1, 2.

F – коэффициент учета типа помещения, находящегося сверху. Если сверху жилое или утепленное помещение, то общая потребность в тепловой энергии значительно снизится: неотапливаемое помещение – 1, утепленный чердак или утепленная кровля – 0, 9, отапливаемое помещение – 0, 8.

G – коэффициент учета типа установленных окон. Различные оконные конструкции подвержены теплопотерям неодинаково: деревянные рамы с двойным остеклением – 1, 27, однокамерный стеклопакет – 1, однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или двойной стеклопакет – 0, 85.

Н – коэффициент учета площади остекления помещения. Общее количество теплопотерь зависит и от суммарной площади окон, установленных в помещении. Эта величина рассчитывается на основании отношения площади окон к площади помещения. В зависимости от полученного результата находим коэффициент Н: менее 0, 1 – 0, 8, от 0, 1 до 0, 2 – 0, 9, от 0, 2 до 0, 3 – 1, от 0, 3 до 0, 4 – 1, 1, от 0, 4 до 0, 5 – 1, 2.

I – коэффициент учета схемы подключения радиатора. От того, как подключены радиаторы к трубам подачи и обратки, зависит их теплоотдача. Это тоже следует учесть при планировании установки и определения нужного количества секций (см. рис.1).

J – коэффициент учета степени открытости радиатора. Многое зависит и от того, насколько установленные батареи открыты для свободного теплообмена с воздухом помещения. Имеющиеся или искусственно созданные преграды способны существенно снизить теплоотдачу радиатора: радиатор расположен на стене и не прикрыт – 0, 9, прикрыт подоконником или полкой сверху – 1, прикрыт выступом стеновой ниши сверху – 1, 07, сверху прикрыт подоконником, а с фронта – частично декоративным кожухом – 1, 12, полностью прикрыт декоративным кожухом – 1, 2. [3]

Рисунок 31 – К определению коэффициента учета схемы подключения радиатора

Несмотря на то, что рассмотренная методика учитывает множество факторов и особенностей каждого помещения, ее нельзя назвать точной, так как и она содержит ряд допущений. Остановимся на этом подробнее:

- коэффициент учета внешних стен принимает во внимание лишь количество стен, являющихся внешними, но не их процент относительно всех стен. Была предложена следующая полиномиальная формула для нахождения коэффициента А:

, (4.1)

где - протяженность стен, м, – протяженность внешних стен, м,

- коэффициент В также не учитывает протяженность внешних стен, выходящих на север или восток, при наличии таких стен предлагается следующая зависимость:

(4.1)

где – протяженность внешних стен, выходящих на север, восток или северо-восток, м,

- коэффициент С не учитывает возможность наличия внешних стен с различным уровнем утепления. Предлагается следующая зависимость:

(4.1)

где – протяженность неутепленных внешних стен, м, – протяженность среднеутепленных внешних стен, м, – протяженность хорошо утепленных внешних стен,

- коэффициент D учитывает температуру отрезками, однако точная средняя температура самой холодной декады января далее понадобится для нахождения коэффициента теплофикации. Предлагается следующая линейная зависимость:

р

(4.1)

где – средняя температура самой холодной декады января, °С,

- коэффициенты Е и Н, аналогичны коэффициенту D:

(4.1)

где – высота потолков, м,

(4.1)

где – площадь окон, м², S – площадь помещения, м².

4.2.2. Программа «»

С использованием модернизированной методики расчета в среде Microsoft Excel с использованием макросов была написана программа «» для определения необходимой удельной отопительной мощности, полной мощности радиаторов, количества их секций и построения графика тепловой нагрузки для отопления жилых домов теплонасосной установкой. Программа позволяет производить расчеты для любого четырехугольного и треугольного помещения.