Puissance du radiateur thermique: facteurs et valeurs de référence

Quelles valeurs peut prendre le flux de chaleur des radiateurs? Qu'est-ce qui détermine le radiateur de transfert de chaleur? Dans cet article, nous tenterons de donner des réponses à ces questions et d’apprendre au lecteur à calculer la puissance des appareils de chauffage de différents types.

La puissance thermique est le facteur principal lors du choix d'un radiateur.

Transfert de matériau et de chaleur

Commençons par déterminer si la chaleur du radiateur (comme on l'appelle parfois son pouvoir thermique effectif) est associée au matériau à partir duquel il est fabriqué.

Avec une différence de température constante entre le réfrigérant et l'air ambiant, la puissance calorifique des radiateurs est déterminée par deux facteurs:

• Zone d'échange de chaleur .

Remarque: les ailettes des appareils de chauffage sectionnels sont présentes précisément pour augmenter cette zone.

• La conductivité thermique du matériau . Plus la conductivité thermique est élevée, plus les ailettes sont chauffées de manière uniforme, plus la température des bords des nervures est élevée.

Comme vous pouvez le deviner, la conductivité thermique de différents métaux est différente:

En raison de la faible conductivité thermique, les batteries en acier et en fonte possèdent rarement un finning développé, mais elles sont présentes dans les dispositifs en aluminium et bimétalliques (âme en acier et gaine en aluminium).

Les piles en aluminium sont équipées denervures d'une grande surface.

Grâce aux ailettes développées, les radiateurs en aluminium ont une capacité de transfert de chaleur spécifique. Les radiateurs bimétalliques Teploatt sont en moyenne légèrement moins en raison de la faible conductivité thermique du noyau en acier; les appareils en fonte et en acier prennent la dernière place.

Données de référence

À quoi ressemble le tableau de capacité thermique des radiateurs pour chacun des matériaux que nous avons mentionnés?

Aluminium

Un échantillon de l’étude sera constitué d’une ligne de radiateurs sectionnels en aluminium Condor.

Bimétal (acier et aluminium)

Et dans ce cas, afin d'orienter le lecteur, nous donnons plusieurs valeurs de pouvoir de passeport:

• Pour les appareils Radiko Bimetall 350 (entraxe de 350 mm), un flux de chaleur de 135 W /section est déclaré.
• Radiko Bimetall 500 (500 mm) peut fournir 185 watts par section.

Ligne de radiateurs Radiko.

• La puissance fournie par les radiateurs aux chaufferettes du fabricant est estimée à 180 watts par section de la taille standard (500 mm).

fonte

Voici un tableau de la puissance calorifique des radiateurs de chauffage en fonte de plusieurs constructeurs:

Cas particulier

Comment calculer le rendement thermique des radiateurs soudés à la main à partir de tuyaux métalliques de grand diamètre (registres en acier)?

Sans prétention en apparence, ces appareils sont populaires en raison de leur faible coût.

Pour un tuyau horizontal lisse, qui constitue une section distincte du registre, l'instruction est réduite à la formule Q = 3.14xD * L * 11.63 * Dt.

Dans ce document:

• Q - puissance;
• D - diamètre de la section;
• L - longueur de la section;
• Dt est la différence de température entre l'eau dans le registre et l'air dans la pièce.

Important: pour obtenir le résultat en watts, entrez le diamètre et la longueur en unités SI - mètres.

Toutes les sections du registre horizontal, à l’exception de la première, sont alimentées par le flux d’air chaud provenant des tuyaux inférieurs. Le prix de ceci est une diminution du paramètre Dt, entraînant une certaine baisse de puissance.

C'est pourquoi le flux thermique de toutes les sections du registre horizontal, à partir de la seconde, est calculé à l'aide du coefficient supplémentaire 0,9.

Calculons le flux de chaleur pour les conditions suivantes à titre d'exemple:

• Un registre à quatre sections de 2,5 mètres de long est soudé à partir d'un tuyau de 108 mm de diamètre.

Registre horizontal à quatre sections.

• Température du vecteur de chaleur - 60 degrés, la température de l'air dans la pièce - 20 degrés.

Continuons.

1. Nous traduisons le diamètre en SI. 108 mm équivaut à 0,108 mètre.
2. Calculez la température delta: 60-20 = 40.
3. Remplacez les valeurs dans la formule et trouvez la puissance de la première section: 3.14 * 0.108 * 2.5 * 11.63 * 40 = 394 watts.
4. Nous trouvons la puissance des deuxième, troisième et quatrième sections: 394 * 0,9 = 354.
5. Nous résumons les résultats: 394 + 354 * 3 = 1456 watts.

Puissance réelle: facteurs

Il semblerait que le calcul du nombre ou de la taille des appareils de chauffage sur la base des données que nous avons présentées ne devrait pas poser de problèmes:

• Pour calculer le nombre de sections, il convient de diviser une puissance suffisamment ciblée pour chauffer la pièce en flux de chaleur de chaque section;
• Les radiateurs de chaleur soudés (registres) sont sélectionnés en substituant leurs tailles dans la formule indiquée ci-dessus.

Toutefois, dans la pratique, un certain nombre de facteurs supplémentaires influent sur le transfert de chaleur des batteries.

Connexion

Avec une longue longueur d’appareil et une connexion latérale traditionnelle, les dernières sections peuvent se réchauffer beaucoup plus faiblement que celles situées le plus près du liner. La raison en est la lente circulation du liquide de refroidissement en eux: le volume principal de l’eau traverse les premières sections.

Le problème est résolu en modifiant le schéma de connexion en diagonale ou «de bas en bas». Dans ce dernier cas, le radiateur est équipé d'un évent dans le tube supérieur.

Possibleschémas de câblage.

Diamètre de la gaine

Le transfert de chaleur est souvent limité par le débit insuffisant de la gaine.

Son diamètre devrait être choisi, guidé par un algorithme simple:

• Les tubes DU15 (1/2 pouce) sont suffisants pour une batterie d’une longueur maximale de 9 sections;
• Lorsque le nombre de sections est égal ou supérieur à 10, le diamètre augmente jusqu'à DU20 (3/4 pouce).

La taille typique des connexions dans les immeubles à appartements est de DN20.

Envasement

La chaleur dégagée par les radiateurs en fonte est souvent limitée par la grande quantité de boues et de sable dans le collecteur inférieur des derniers tronçons. Le volume interne important des sections entraîne une faible vitesse du liquide de refroidissement qu'elles contiennent; en conséquence, toutes les suspensions précipitent.

La méthode de traitement est la suivante: rinçage:

1. En été, à la place du bouchon aveugle inférieur, un robinet de rinçage est installé.
2. Après le début du chauffage , une certaine quantité d’eau, de boues et de sable, est évacuée dans le réseau d’égout par des tuyaux .

Peinture

Les sections les plus anciennes en fonte portent souvent plusieurs couches de peinture. Avec une épaisseur totale de 2-3 millimètres, ils réduisent le transfert de chaleur de 15-20%.

Température du liquide de refroidissement

Les fabricants indiquent les valeurs de chaleur dégagée pour Dt = 70 (c'est-à-dire qu'à +20 dans la pièce, le liquide de refroidissement doit être chauffé à 90 ° C). Si la valeur de Dt est moitié moins élevée (la batterie est chauffée à 20 + 35 = 55 ° C), la valeur du flux de chaleur peut être divisée par 2.

Emplacement

larges appuis de fenêtre,Les boîtes, les écrans et l'installation de batteries proches du sol affectent le mouvement des courants de convection autour de celle-ci, limitant à nouveau le transfert de chaleur.

La boîte sur la photo réduira le transfert de chaleur du radiateur d'au moins un tiers.

Conclusion

Comme vous pouvez le constater, la conception du pouvoir des appareils de chauffage est beaucoup plus complexe que cela puisse paraître à première vue. Comme d'habitude, vous pouvez étudier d'autres documents en visionnant la vidéo présentée dans cet article. Des succès!