O cálculo correto evitará o calor ou o frio! Cálculo da potência térmica de radiadores de aquecimento de ferro fundido de acordo com a tabela

Os sistemas de aquecimento são criados para manter condições confortáveis ​​para viver ou realizar vários tipos de trabalho. Durante a estação de aquecimento, a perda de calor é compensada usando dispositivos de aquecimento..

Elas são feitas de ferro fundido, alumínio e bimetálicas. O líquido de arrefecimento é fornecido por meio de tubulações. Apesar do design e das propriedades interessantes das baterias de alumínio e bimetálicas, muitos optam por radiadores de ferro fundido.

Eficiência de um radiador de ferro fundido em um sistema de aquecimento

Ao calcular o sistema de aquecimento de uma sala determinar a área de superfície necessária do radiador, aceito para instalação.

Foto 1. Radiador de aquecimento em ferro fundido. O aparelho é decorado com forjamento decorativo, adequado para um interior moderno.

Os fabricantes oferecem diferentes tipos de dispositivos que diferem em:

• tipo de material utilizado (ferro fundido, aço, alumínio e outros metais e ligas);
• características de design;
• tamanhos padrão;
• a presença de dispositivos auxiliares.

Os radiadores de ferro fundido foram padronizados em meados do século passado., mas mesmo agora os fabricantes oferecem várias inovações em design.

Fatores que afetam a transferência de calor de uma bateria de ferro fundido

Ao instalar o radiador livremente contra a parede a transferência de calor é máxima (Foto 2). Um fluxo convectivo livre é formado ao redor da superfície do dispositivo de aquecimento, que transfere calor da superfície (t_RP — temperatura da parede do dispositivo, °C) para o ar (t_V — temperatura do ar, °C) em ambientes fechados.

Foto 2. Diagrama de instalação para radiadores de ferro fundido. São mostradas quatro opções de layout do dispositivo.

Instalando um aquecedor sob o parapeito de uma janela e uma pequena distância entre eles reduz ligeiramente a velocidade da convecção livre.

Ao instalar um radiador de ferro fundido em um nicho de parede a transferência de calor é um pouco reduzida, uma vez que a intensidade do fluxo convectivo livre diminui devido à resistência que surge.

Ao instalar um dispositivo de aquecimento dentro de um armário decorativo A transferência de calor é ainda menor, o próprio gabinete e as redes de proteção oferecem uma resistência perceptível ao movimento do fluxo de ar. Portanto, os cálculos incluem os valores dos fatores de correção. coeficientes β₁Eles levam em consideração a redução na eficiência da troca de calor convectiva entre a superfície do radiador e o ar interno.

Para refletir o fluxo de calor para o ambiente, eles o colocam nas paredes. polietileno expandido com folha de alumínio (polietileno laminado).

O uso de tal dispositivo reduz a perda de calor na área onde o dispositivo de aquecimento está localizado.

Na tabela 1 São mostrados os valores do coeficiente que caracteriza o método de montagem de um radiador de ferro fundido contra uma parede.

Tabela 1

Valores do coeficiente que caracteriza o método de montagem do dispositivo na parede:

Os métodos de instalação de tubulações têm um efeito adicional. A instalação aberta aumenta o fluxo de calor para o ambiente, enquanto a instalação fechada não tem efeito perceptível no fluxo adicional de calor. Coeficiente β2 avalia o método de instalação das tubulações e o tipo de sistema de fornecimento de refrigerante. Ao utilizar um sistema de tubulação única com método aberto de instalação β2 = 1,04, com um sistema de dois tubos - β2 = 1,05.

Metodologia para cálculo da superfície de um dispositivo de aquecimento

A área de superfície de um radiador de ferro fundido é determinada pela fórmula:

F_RP= ((F_RP - F_tr)β₁ β₂)/(k_RP (t_RP - t_V)), m², (1)

Onde F_RP — transferência de calor de um radiador de ferro fundido, ter;

F_tr — transferência de calor a partir de tubos de alimentação, ter;

k_RP — um coeficiente que caracteriza a transferência de calor do refrigerante para o ar dentro da sala, W/(m²*°C).

Fluxo de calor de tubos colocados abertamente dentro da sala, calculado usando a fórmula:

F_tr= ∑ F_tr k_tr (t_tr - t_V )η, W (2)

Onde F_tr = πdl — a área da superfície da seção do tubo, m²;

d — diâmetro da seção do tubo, m;

eu — comprimento da seção do tubo, m;

t_tr — o valor médio da temperatura do líquido de arrefecimento no tubo, °C;

k_tr — coeficiente de transferência de calor do refrigerante para o ar, W/(m²*°C);

η — um coeficiente que leva em consideração a localização do tubo no espaço (para tubos verticais η = 0,5; para horizontais - η = 1,0) .

Após determinar a área da superfície do dispositivo de aquecimento, o número de seções é calculado. A fórmula utilizada é:

n=F_RP/f_seção , peças, (3)

Onde f_seção — a área de superfície de uma seção de um radiador de ferro fundido de uma determinada marca, m² (Tabela 2).

Tabela 2

Informações básicas sobre radiadores de ferro fundido:

Foto 3. Tabela mostrando as dimensões, área de superfície e peso de diferentes marcas de radiadores de ferro fundido.

Em salas grandes, muitas vezes é necessário instalar não uma, mas várias baterias. Nesse caso, a presença de janelas é levada em consideração. As baterias são colocadas sob as janelas. Então o número de seções em um radiador de ferro fundido será:

n_bastão=n/n_OK , peças, (4)

onde n_OK — número de janelas.

O conceito de pressão de temperatura

O cálculo leva em consideração os valores médios das temperaturas do líquido de arrefecimento e do ar no interior do ambiente. Para diferentes sistemas de aquecimento, esses valores podem variar dentro de limites bastante amplos. Ao instalar um sistema de aquecimento de tubo único (para pequenos edifícios residenciais) Δt (temperatura pressão, Δt = t_RPeu - t_V , °C ) em cada i-ésimo dispositivo diminuirá.

Frequentemente diminuem de valor Δt são tomadas em proporção ao número de seções de radiadores de ferro fundido utilizados no sistema. Considera-se que cada seção de um radiador de ferro fundido dos modelos M-140 (M-140-AO) reduz a temperatura do líquido de arrefecimento em t_sn = 0,25…0,38 °C. Radiadores modelo RD-90, B-85 diminuir a temperatura em t_sn = 0,19…0,28 °С. Portanto, para cada bateria individual A diminuição da temperatura do líquido de arrefecimento é calculada como:

t_no=t₁ - n_{seção i} t_sn , °C, (5)

Onde t₁ — a temperatura do líquido de arrefecimento à saída da caldeira, °C;

n_{seção i} — o número de seções até a bateria calculada para um sistema de aquecimento de tubo único.

Respectivamente, a diferença de temperatura na i-ésima bateria será determinada:

Δt_eu= t_no - t_V, °С. (6)

Em sistemas de dois tubos, a variação da temperatura do líquido de arrefecimento em cada bateria é afetada pela queda de temperatura nas tubulações de alimentação. Em edifícios pequenos, essas perdas são insignificantes. Por isso, são frequentemente negligenciadas nos cálculos. Acredita-se que a diferença de temperatura seja determinada como:

Δt= (t₁ - t₂)/2 - t_V, °C, (7)

Onde t₂ — temperatura na tubulação de retorno, °C.

Tabela 3

Valores do coeficiente de transferência de calor para radiadores de ferro fundido:

Foto 4. Tabela mostrando coeficientes de transferência de calor de radiadores de aquecimento de ferro fundido de várias marcas.

Regulação da temperatura do líquido de arrefecimento na saída da caldeira

Durante a estação de aquecimento, a temperatura externa cai para valores críticos apenas por alguns dias. Portanto, torna-se necessário regular os parâmetros do líquido de arrefecimento na saída da caldeira. Ao diminuir esse valor, a magnitude da diferença de temperatura Δt é reduzida.

Pode ser difícil estabelecer o valor para cada caso por cálculo. Portanto, tabelas especiais são compiladas nas quais propõe-se ajustar a temperatura t₁ dependendo das condições externas.

A tabela é usada, com base na previsão do tempo para as próximas horas ou diasIsso permite reduzir o consumo geral de combustível durante o período de aquecimento.

As condições de operação dos edifícios e seus sistemas de aquecimento dependem de uma série de outros fatores.

É por isso instalar sensores de temperatura dentro da salaEles estão associados a caldeiras.

A presença de tal conexão ajuda a manter condições confortáveis. em todos os cômodos.

Vídeo útil

Assista ao vídeo para saber como aumentar a saída de calor de radiadores de ferro fundido.

Otimização da energia térmica

Instalação correta de um radiador de ferro fundido em ambientes internos permite proporcionar melhores condições para a troca de calor entre o refrigerante no sistema de aquecimento e o ar dentro do ambiente.

Otimização do sistema de aquecimento, realizada pela seleção competente de dispositivos de aquecimento e condições de operação, permite manter condições de vida confortáveis ​​dentro das instalações e outros tipos de atividades.

Usando sistemas de controle de caldeiras permite estabilizar a temperatura dentro de cada sala sob diferentes condições externas.