Beregning af radiatorer: hvordan man beregner det nødvendige antal og effekt af batterier

En velfungerende varmesystem sikrer den ønskede temperatur i hjemmet, og alle rum vil være komfortable i al slags vejr. Men for at overføre varme til opholdsrummene, skal man vide, hvor mange radiatorer der er brug for, ikke?

Beregning af radiatorer, baseret på beregning af den varmeeffekt, der kræves af de installerede varmeenheder, kan hjælpe med at finde ud af det.

Har du aldrig foretaget sådanne beregninger og er bange for at tage fejl? Vi hjælper dig med at forstå formlerne – artiklen indeholder en detaljeret beregningsalgoritme og forklarer værdierne af de forskellige koefficienter, der bruges i beregningerne.

For at gøre det lettere for dig at forstå beregningens detaljer, har vi udvalgt tematisk fotomateriale og nyttige videoer, der forklarer princippet for beregning af varmeenheders effekt.

Forenklet beregning af varmetabskompensation

Alle beregninger er baseret på bestemte principper. Grundlaget for beregningen af den nødvendige termiske effekt af radiatorer er forståelsen af, at velfungerende varmeapparater skal kompensere fuldt ud for varmetabet, der opstår under deres drift på grund af de opvarmede rums egenskaber.

Til opholdsrum i et velisoleret hus, beliggende i en tempereret klimazone, kan en forenklet beregning af kompensation for varmetab i nogle tilfælde være tilstrækkelig.

For sådanne rum er beregningerne baseret på den normerede effekt på 41 W, der kræves til opvarmning af 1 kubikmeter opholdsrum.

For at den termiske energi, der udstråles af varmeapparaterne, bliver rettet mod opvarmning af rummene, skal man isolere vægge, lofter, vinduer og gulve.

Formlen til bestemmelse af den termiske effekt af radiatorer, der er nødvendig for at opretholde optimale levevilkår i rummet, er som følger:

Q = 41 x V,

hvor V – er volumen af det opvarmede rum i kubikmeter.

Det opnåede firecifrede resultat kan udtrykkes i kilowatt, idet det reduceres ud fra beregningen 1 kW = 1000 W.

Detaljeret formel til beregning af termisk effekt

Ved detaljerede beregninger af antal og størrelse af varmelegemer antages det at tage udgangspunkt i en relativ effekt på 100 W, der er nødvendig for normal opvarmning af 1 m² i et standardrum.

Formlen til bestemmelse af den nødvendige termiske effekt fra varmeapparater er:

Q = ( 100 x S ) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z

Faktoren S i beregningerne er ikke andet end arealet af det opvarmede rum, udtrykt i kvadratmeter.

De øvrige bogstaver er forskellige korrektionsfaktorer, uden hvilke beregningen ville være begrænset.

Det vigtigste ved varmeberegninger er at huske ordsproget “varme knækker ikke knogler” og ikke være bange for at tage fejl i den høje side.

Men selv yderligere beregningsparametre kan ikke altid afspejle hele specificiteten af et givet rum. Det anbefales ved tvivl om beregningerne at foretrække indikatorer med højere værdier.

Det er lettere efterfølgende at sænke radiatorernes temperatur ved hjælp af termostatregulerende enheder end at fryse ved utilstrækkelig termisk effekt.

Derefter gennemgås hver af de faktorer, der indgår i formlen til beregning af batteriernes termiske effekt, i detaljer.

I slutningen af artiklen gives information om egenskaberne for skille-radiatorer fra forskellige materialer, og fremgangsmåden for at beregne det nødvendige antal sektioner og selve batterierne baseret på grundberegningen gennemgås.

Rummets orientering i forhold til verdenshjørnerne

Selv på de koldeste dage påvirker solens energi stadig den termiske balance inde i boligen.

Afhængigt af rummets retning bestemmes koefficienten 'R' i formlen for varmeydelse.

1. Rum med vindue mod syd – R = 1,0. I løbet af dagen vil det modtage maksimal tilført ekstern varme sammenlignet med andre rum. Denne orientering betragtes som basis, og den ekstra parameter er minimal i dette tilfælde.
2. Vindue mod vest – R = 1,0 eller R = 1,05 (for områder med kort vinterdag). Dette rum når også at få sin andel af sollys. Selvom solen først kigger ind om aftenen, er placeringen af et sådant rum stadig mere fordelagtig end øst og nord.
3. Rum orienteret mod øst – R = 1,1. Den stigende vintersol næppe nå at opvarme et sådant rum udefra ordentligt. Radiatorydelsen kræver ekstra watt. Derfor tilføjer vi en mærkbar korrektion på 10% til beregningen.
4. Kun nord uden for vinduet – R = 1,1 eller R = 1,15 (en beboer på nordlige breddegrader vil ikke tage fejl ved at tage yderligere 15%). Om vinteren ser et sådant rum slet ikke direkte sollys. Derfor anbefales det også at justere beregningen af den nødvendige varmeafgivelse fra radiatorerne med 10% opad.

Hvis der i bopælsområdet dominerer vind fra en bestemt retning, er det ønskeligt for rum med vindside at øge R med op til 20% afhængigt af vindstyrken (x1,1÷1,2), og for rum med vægge parallelt med kolde strømme hæves R-værdien med 10% (x1,1).

Rum orienteret med vinduer mod nord og øst, samt rum på vindsiden, vil kræve kraftigere opvarmning

Hensyntagen til ydervæggenes indflydelse

Ud over væggen med indbyggede vinduer kan rummets andre vægge også have kontakt med gadekulden.

Rummets ydervægge bestemmer koefficienten 'K' i beregningsformlen for radiatorens varmeydelse:

• Tilstedeværelsen af én ydervæg er typisk. Her er koefficienten enkel – K = 1,0.
• To ydervægge kræver 20% mere varme til rummet – K = 1,2.
• Hver yderligere ydervæg tilføjer 10% til den nødvendige varmeafgivelse. For tre ydervægge – K = 1,3.
• Tilstedeværelsen af fire ydervægge tilføjer også 10% – K = 1,4.

Afhængigt af rummets særlige forhold, som beregningen udføres for, skal den relevante koefficient tages.

Radiatorernes afhængighed af varmeisolering

En korrekt og pålideligt isoleret bolig mod vinterkulden gør det muligt at reducere budgettet for opvarmning af det indre rum, og det væsentligt.

Graden af isolering af ydervægge reguleres af koefficienten «U», som reducerer eller øger den beregnede varmeeffekt af varmeapparater:

• U = 1,0 – for standard ydervægge.
• U = 0,85 – hvis isoleringen af ydervægge blev udført efter en særlig beregning.
• U = 1,27 – hvis ydervæggene ikke er tilstrækkeligt kuldebestandige.

Standardvægge er vægge af materialer og tykkelse, der passer til klimaet. Samt reduceret tykkelse, men med pudset yderside eller med overfladisk udvendig varmeisolering.

Hvis rummets areal tillader det, kan man udføre indvendig vægisolering. Og der er altid en måde at beskytte væggene mod kulden udefra.

En velisoleret hjørnerum efter specialberegning vil give en betydelig procentdel af besparelser på opvarmningsomkostninger for hele boligarealet i lejligheden.

Klimaet er en vigtig faktor i beregningen

Forskellige klimazoner har forskellige værdier for minimum udendørstemperaturer.

Ved beregning af radiatorens varmeeffekt er der en koefficient «T» for at tage højde for temperaturforskelle.

Lad os se på værdierne af denne koefficient for forskellige klimatiske forhold:

• T = 1,0 op til -20 °C.
• T = 0,9 for vintre med frost ned til -15 °C
• T = 0,7 – op til -10 °C.
• T = 1,1 for frost ned til -25 °C,
• T = 1,3 – op til -35 °C,
• T = 1,5 – under -35 °C.

Som vi kan se af listen ovenfor, anses vintervejr ned til -20 °C som normalt. For områder med sådan mindste kulde tages værdien 1.

For varmere regioner vil denne beregningskoefficient sænke det samlede resultat. Men for områder med hårdt klima vil den nødvendige varmeenergi fra varmeapparaterne stige.

Særlige forhold ved beregning af høje rum

Det er klart, at af to rum med samme areal vil det rum, der har højere loft, kræve mere varme. Koefficienten «H» hjælper med at tage hensyn til volumen af det opvarmede rum i beregningerne af varmeeffekt.

I begyndelsen af artiklen blev der nævnt et standardrum. Det anses for at være et rum med loft i højden 2,7 meter og derunder. For det tages koefficientværdien 1.

Lad os se på afhængigheden af koefficient H af lofthøjden:

• H = 1,0 – for lofter på 2,7 meters højde.
• H = 1,05 – for rum med højde op til 3 meter.
• H = 1,1 – for rum med loft op til 3,5 meter.
• H = 1,15 – op til 4 meter.
• H = 1,2 – varmebehov for et højere rum.

Som vi ser, bør man for rum med høje lofter tilføje 5% for hver halv meter højde, startende fra 3,5 m.

Ifølge naturlovene stiger varm luft opad. For at blande hele volumen skal varmeapparaterne arbejde ordentligt.

Ved samme areal kan et rum med større volumen kræve ekstra radiatorer, der tilsluttes varmesystemet.

Beregningens rolle for loft og gulv

Ikke kun godt isolerede ydervægge fører til reduktion af radiatorens varmeydelse. Loftet, der støder op til et varmt rum, kan også minimere varmetab ved opvarmning af rummet.

Koefficienten «W» i beregningsformlen er netop til at tage højde for dette:

• W = 1,0 – hvis der ovenpå er f.eks. et uopvarmet uisoleret loft.
• W = 0,9 – for et uopvarmet men isoleret loft eller et andet isoleret rum ovenpå.
• W = 0,8 – hvis rummet ovenover er opvarmet.

W-værdien kan justeres opad for rum i stueetagen, hvis de er på jorden, over en uopvarmet kælder eller krybekælder. Så bliver tallene: gulv isoleret +20% (x1,2); gulv uisoleret +40% (x1,4).

Kvaliteten af vinduesrammer – en garanti for varme

Vinduer – engang et svagt punkt i boligens varmeisolering. Moderne rammer med termoruder har gjort det muligt at forbedre beskyttelsen mod kulden betydeligt.

Kvalitetsgraden af vinduer i beregningsformlen for varmeydelse beskrives med koefficienten «G».

Beregningen er baseret på en standardramme med enkeltlags termorude, hvis koefficient er 1.

Lad os se på andre anvendelsesmuligheder for koefficienten:

• G = 1,0 – ramme med enkeltlags termorude.
• G = 0,85 – hvis rammen har to- eller trelags termorude.
• G = 1,27 – hvis vinduet har en gammel træramme.

Så hvis huset har gamle rammer, vil varmetabet være betydeligt. Derfor vil der være brug for kraftigere radiatorer. Ideelt set bør sådanne rammer udskiftes, da det ellers medfører ekstra varmeudgifter.

Vinduets størrelse har betydning

Logisk set kan man sige, at jo flere vinduer i rummet, og jo større deres areal, desto større varmetab gennem dem. Koefficienten «X» i beregningsformlen for den nødvendige varmeydelse fra radiatorerne afspejler netop dette.

I et rum med enorme vinduer bør radiatorerne have et antal sektioner, der svarer til vinduernes størrelse og rammekvalitet.

Normen er, at forholdet mellem vinduesåbningers areal og rummets areal ligger mellem 0,2 og 0,3.

Her er de vigtigste værdier for koefficient X for forskellige situationer:

• X = 1,0 – ved forhold mellem 0,2 og 0,3.
• X = 0,9 – for forhold mellem 0,1 og 0,2.
• X = 0,8 – ved forhold op til 0,1.
• X = 1,1 – hvis forholdet er mellem 0,3 og 0,4.
• X = 1,2 – når det er fra 0,4 til 0,5.

Hvis vinduesåbningernes areal (f.eks. i rum med panoramavinduer) ligger uden for de foreslåede forhold, er det fornuftigt at tilføje yderligere 10% til X-værdien for hver stigning på 0,1 i arealforholdet.

En dør i rummet, der om vinteren jævnligt bruges til adgang til en åben altan eller loggia, påvirker varmebalancen. For et sådant rum bør X øges med yderligere 30% (x1,3).

Varmetab kan nemt kompenseres med en kompakt installation af en kanal-vand- eller elektrisk konvektor under altandøren.

Radiatorafdækningens indflydelse

Selvfølgelig afgiver den radiator bedst varme, der er mindst blokeret af forskellige kunstige og naturlige forhindringer. I dette tilfælde er formlen for beregning af dens varmeydelse udvidet med en koefficient «Y», der tager hensyn til radiatorens driftsforhold.

Det mest almindelige sted for varmelegemer er under vindueskarmen. Ved denne placering er koefficientværdien 1.

Lad os se på typiske placeringer af radiatorer:

• Y = 1,0 – direkte under vindueskarmen.
• Y = 0,9 – hvis radiatoren pludselig er helt åben fra alle sider.
• Y = 1,07 – når radiatoren er skjult af en vandret vægafsats
• Y = 1,12 – hvis radiatoren under vindueskarmen er dækket af en frontbeklædning.
• Y = 1,2 – når varmeanordningen er blokeret fra alle sider.

Tykke lange gardiner, der trækkes for, kan også forårsage kulde i rummet.

Moderne design af radiatorer gør det muligt at bruge dem uden nogen dekorativ afdækning – derved sikres maksimal varmeafgivelse

Effektivitet af radiatortilslutning

Radiatorernes tilslutningsmetode til rummets varmefordelingssystem påvirker direkte deres effektivitet. Ofte ofrer boligejere dette for at opnå et pænere rum. Formlen til beregning af nødvendig varmeydelse tager højde for dette gennem en koefficient «Z».

Her er værdierne for denne indikator for forskellige situationer:

• Z = 1,0 – tilslutning af radiatoren til varmesystemets kredsløb med diagonal metode, hvilket er den mest hensigtsmæssige.
• Z = 1,03 – en anden, mest almindelig på grund af kort fødeledning, tilslutning fra siden.
• Z = 1,13 – tredje metode «nedefra fra to sider». Takket være plastrør er det hurtigt blevet populært i nybyggeri, på trods af meget lavere effektivitet.
• Z = 1,28 – endnu en meget ineffektiv metode «nedefra fra én side». Den fortjener overvejelse kun fordi nogle radiatorkonstruktioner er udstyret med færdige enheder med tilslutning til ét punkt for både frem- og returrør.

Indbyggede luftudluftningsventiler kan øge varmeapparaters virkningsgrad, da de rettidigt redder systemet fra «luftlommer».

Før du skjuler varmerør i gulvet ved at bruge ineffektive batteritilslutninger, bør du huske på vægge og loft.

Princippet for enhver vandbaseret varmeovn bygger på den fysiske egenskab, at varm væske stiger op og efter afkøling bevæger sig nedad.

Derfor anbefales det på det kraftigste ikke at bruge tilslutninger, hvor fremløbsrøret er nederst og returrøret øverst.

Praktisk eksempel på beregning af termisk effekt

Basisdata:

1. Hjørnerum uden altan på anden sal i et to-etages slaggblokhus med puds i et vindstille område i Vestsibirien.
2. Rummets længde 5,30 m x bredde 4,30 m = areal 22,79 m²
3. Vinduets bredde 1,30 m x højde 1,70 m = areal 2,21 m²
4. Rumhøjde = 2,95 m.

Beregningsrækkefølge:

Nedenfor beskrives beregningen af antallet af radiatorelementer og det nødvendige antal batterier. Den er baseret på de opnåede varmeydelsesresultater under hensyntagen til dimensionerne på de påtænkte installationssteder for varmeapparaterne.

Uanset resultaterne anbefales det i hjørnerum at udstyre ikke kun vinduesnicher med radiatorer. Batterierne bør installeres ved 'blinde' ydervægge eller nær hjørner, der er mest udsat for nedfrysning på grund af udendørskulde.

Specifik termisk effekt af radiatorelementer

Inden den overordnede beregning af den nødvendige varmeafgivelse fra varmeapparaterne udføres, skal det afgøres, hvilket materiale demonterbare batterier skal installeres i rummene.

Valget bør baseres på varmesystemets egenskaber (indvendigt tryk, kølevæskens temperatur). Samtidig må man ikke glemme de meget forskellige priser på de købte produkter.

Næste gang handler det om, hvordan man korrekt beregner det nødvendige antal af forskellige radiatorer til opvarmning.

Ved en varmebærer på 70 °C har standard 500 mm radiatorelementer af forskellige materialer en forskellig specifik varmeydelse 'q'.

1. Støbejern – q = 160 Watt (specifik effekt af en støbejernssektion). Radiatorer af dette metal passer til ethvert varmesystem.
2. Stål – q = 85 Watt. Stål rørradiatorer kan fungere under de hårdeste driftsforhold. Deres sektioner er smukke i deres metalliske glans, men har den laveste varmeafgivelse.
3. Aluminium – q = 200 Watt. Lette, æstetiske aluminiumradiatorer bør kun installeres i uafhængige varmesystemer, hvor trykket er under 7 atmosfærer. Men når det kommer til varmeafgivelse, er der ingen, der kan måle sig med deres sektioner.
4. Bimetal – q = 180 Watt. Indersiden af bimetalradiatorer er lavet af stål, og varmeafledningsfladen er af aluminium. Disse radiatorer kan modstå alle former for tryk og temperaturer. Den specifikke varmeydelse for bimetalsektioner er også i top.

De angivne q-værdier er ret betingede og bruges til foreløbig beregning. Mere præcise tal findes i databladene for de købte varmeapparater.

Beregning af antallet af radiatorelementer

Demonterbare radiatorer af ethvert materiale er gode, fordi man kan tilføje eller fjerne enkelte sektioner for at opnå den beregnede varmeydelse.

For at bestemme det nødvendige antal 'N' sektioner af radiatorer af det valgte materiale følger man formlen:

N = Q / q,

Hvor:

• Q = den tidligere beregnede nødvendige varmeydelse af enheder til opvarmning af rummet,
• q = den specifikke varmeydelse af en enkelt sektion af de planlagte radiatorer.

Efter at have beregnet det samlede nødvendige antal radiatorelementer i rummet, skal man finde ud af, hvor mange radiatorer der skal installeres. Denne beregning er baseret på en sammenligning af dimensionerne på de planlagte installationssteder for varmeapparater og radiatorernes størrelse under hensyntagen til tilslutningen.

Batterielementer forbindes med nipler med modsatrettet udvendigt gevind ved hjælp af en radiatorenøgle, samtidig monteres pakninger i samlingerne.

Til foreløbige beregninger kan man benytte data om bredden af sektioner fra forskellige radiatorer:

• støbejern = 93 mm,
• aluminium = 80 mm,
• bimetalliske = 82 mm.

Ved fremstilling af demonterbare radiatorer af stålrør holder producenterne sig ikke til bestemte standarder. Hvis man ønsker at installere sådanne batterier, bør man gå individuelt til værks.

Du kan også benytte vores gratis online-beregner til at beregne antal sektioner:

Forbedring af varmeoverførselseffektiviteten

Når radiatoren opvarmer rummets indendørs luft, opvarmes også ydervæggen i området bag radiatoren intensivt. Dette fører til yderligere unødvendige varmetab.

For at forbedre radiatorernes varmeafgivelseseffektivitet foreslås det at afskærme varmelegemet fra ydervæggen med en varmereflekterende skærm.

Markedet tilbyder mange moderne isoleringsmaterialer med en varmereflekterende folieoverflade. Folien beskytter den varme luft, der er opvarmet af radiatoren, mod kontakt med den kolde væg og leder den ind i rummet.

For korrekt funktion skal grænserne for den installerede reflektor overstige radiatorens dimensioner og rage 2-3 cm ud på hver side. Afstanden mellem varmelegemet og varmebeskyttelsesoverfladen bør være 3-5 cm.

Til fremstilling af en varmereflekterende skærm kan man anbefale izospan, penofol, alufom. Af den købte rulle skæres et rektangel i de nødvendige størrelser, og det fastgøres på væggen, hvor radiatoren installeres.

Det bedste er at fastgøre skærmen, der reflekterer varmen fra varmelegemet, på væggen med silikonelim eller flydende søm.

Det anbefales at adskille isoleringspladen fra ydervæggen med et lille luftlag, for eksempel ved hjælp af et tyndt plastgitter.

Hvis reflektoren består af flere dele isoleringsmateriale, skal samlingerne på foliesiden limes med metalliseret tape.

Konklusioner og nyttig video om emnet

Korte videoer viser den praktiske udførelse af nogle ingeniørråd i hjemmet. I den næste video kan du se et praktisk eksempel på beregning af varmeradiatorer:

Ændring af antal radiatorsektioner gennemgås i denne video:

Den næste video fortæller om, hvordan man monterer en reflektor under radiatoren:

De erhvervede færdigheder i at beregne termisk effekt for forskellige typer radiatorer vil hjælpe hjemmemekanikeren med korrekt at opbygge varmesystemet. Og husmødre kan kontrollere korrektheden af installationsprocessen af batterier af eksterne specialister.

Har du selv foretaget beregning af effekten af dine radiatorer til dit hjem? Eller stødt på problemer som følge af installation af lav-effekt varmeapparater? Fortæl vores læsere om din erfaring – efterlad venligst en kommentar nedenfor.