Всем известно, что теплообмен (теплоотдача) – передача тепловой энергии – между телами и средами возникает при наличии разницы температур. Среда или тело имеющая более высокую температуру, остывая, нагревает более холодную среду и повышает ее температуру.
В системах водяного отопления горячая вода (теплоноситель), поступая в прибор отопления, нагревает его стенки (оболочку). Стенки через свои наружные поверхности отдают тепло воздуху в основном двумя способами: конвекцией и излучением.
Конвекция – это передача тепла потокам воздуха, протекающим вдоль горячих стенок прибора отопления.
Тепловое излучение – это передача тепловой энергии за счет излучения электромагнитных волн горячими стенками прибора отопления в окружающее пространство.
Наглядным примером действия теплового излучения является костер. Если в прохладный вечер стать боком к тлеющим углям костра на расстоянии трех – четырех метров, то часть лица, обращенная к костру, быстро нагреется, а противоположная часть лица будет оставаться холодной. При этом температура воздуха с обеих сторон будет примерно одинаковой.
Все приборы – чугунные батареи, регистры отопления из труб, стальные и алюминиевые панели, конвекторы и инфракрасные излучатели – отличаются друг от друга (кроме габаритов, внешнего вида, коэффициентов теплоотдачи) преобладающим видом передачи тепла окружающему воздуху и предметам. При этом, как правило, и конвекция и излучение существуют одновременно и действуют параллельно.
В этой статье будет рассмотрен пример расчета теплоотдачи регистров отопления из труб. Изготавливать регистры отопления из гладких труб экономически не было выгодно никогда — ни сегодня, ни вчера. Если 30-50 лет назад их широко применяли из-за дефицита качественных дешевых и эффективных приборов отопления, то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников. Стоимость системы отопления с применением, например, конвекторов на 20-30% ниже стоимости системы, где применены регистры отопления из труб. Теплоотдача приборов должна быть максимальной при минимальной стоимости и, соответственно, минимальной материалоемкости и трудоемкости изготовления. Однако часто это — взаимоисключающие критерии.
Тем не менее, вопрос теплоотдачи стальных труб остается актуальным, если ими выполняется разводка, а также при выполнении сравнительных расчетов различных вариантов систем и при ремонтах действующих систем, в которых применены регистры отопления из гладких труб.
Опираясь на теорию и практические опыты по теплоотдаче, а так же на основе многочисленных табличных данных с помощью Excel мне удалось найти достаточно точные формульные зависимости теплофизических характеристик воздуха (температуропроводности, теплопроводности, кинематической вязкости, критерия Прандтля) от температуры. Ниже представлена программа расчета теплоотдачи регистров отопления из горизонтальных металлических труб при свободном движении воздуха, являющаяся итогом проделанной работы.
Программа расчетов написана в MS Excel, но можно использовать и программу OOo Calc из пакета Open Office.
Правила форматирования ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, представлены на странице «О блоге».
Теплоотдача регистров отопления из гладких труб. Расчет в Excel.
Регистр отопления из четырех гладких труб и схема движения теплоносителя показаны на рисунке, представленном ниже.
Включаем компьютер, MS Office и начинаем расчет в Excel.
Исходные данные:
Исходных данных не много, они понятны и просты.
1. Диаметр труб D в мм заносим
в ячейку D3: 108,0
2. Длину регистра (одной трубы) L в м записываем
в ячейку D4: 1,250
3. Количество труб в регистре N в штуках пишем
в ячейку D5: 4
4. Температуру воды на «подаче» tп в °C заносим
в ячейку D6: 85
5. Температуру воды на «обратке» tо в °C пишем
в ячейку D7: 60
6. Температуру воздуха в помещении tв в °C вводим
в ячейку D8: 18
7. Вид наружной поверхности труб выбираем из выпадающего списка
в объединенных ячейках C9D9E9: «При теоретическом расчете»
8. Постоянную Стефана-Больцмана C0 в Вт/(м2*К4) заносим
в ячейку D10: 0,00000005669
9. Значение ускорения свободного падения g в м/с2 вписываем
в ячейку D11: 9,80665
Меняя исходные данные можно смоделировать любую «температурную ситуацию» для любого типоразмера регистра отопления!
Теплоотдача просто одиночной горизонтальной трубы также может легко быть посчитанной по этой программе! Для этого достаточно указать количество труб в регистре отопления равное единице (N=1).
Результаты расчетов:
10. Степень черноты излучающих поверхностей труб ε автоматически определяется по выбранному виду наружной поверхности
в ячейке D13: =ИНДЕКС(H5:H31;G2) =0,810
В базе данных, расположенной на одном листе с программой расчета, для выбора представлены 27 видов наружных поверхностей труб и их степени черноты. (Смотри в файле для скачивания в конце статьи.)
11. Среднюю температуру стенок труб tст в °C вычисляем
в ячейке D14: =(D6+D7)/2 =72,5
tст=(tп+tо)/2
12. Температурный напор dt в °C рассчитываем
в ячейке D15: =D14-D8 =54,5
dt=tст— tв
13. Коэффициент объемного расширения воздуха β в 1/K определяем
в ячейке D16: =1/(D8+273) =0,003436
β=1/(tв+273)
14. Кинематическую вязкость воздуха ν в м2/с вычисляем
в ячейке D17: =0,0000000001192*D8^2+0,000000086895*D8+0,000013306 =0,00001491
ν=0,0000000001192*tв2+0,000000086895*tв+0,000013306
15. Критерий Прандтля Pr определяем
в ячейке D18: =0,00000073*D8^2-0,00028085*D8+0,70934 =0,7045
Pr=0,00000073*tв2-0,00028085*tв +0,70934
16. Коэффициент теплопроводности воздуха λ рассчитываем
в ячейке D19: =-0,000000022042*D8^2+0,0000793717*D8+0,0243834 =0,02580
λ=-0,000000022042*tв2+0,0000793717*tв+0,0243834
17. Площадь теплоотдающих поверхностей труб регистра A в м2 определяем
в ячейке D20: =ПИ()*D3/1000*D4*D5 =1,6965
A=π*(D/1000)*L*N
18. Тепловой поток излучения с поверхностей труб регистра отопления Qи в Вт вычисляем
в ячейке D21: =D10*D13*D20*((D14+273)^4- (D8+273)^4)*0,93^(D5-1) =444
Qи=C0*ε*A*((tст+273)4— (tв+273)4)*0,93(N-1)
19. Коэффициент теплоотдачи при излучении αи в Вт/(м2*К) рассчитываем
в ячейке D22: =D21/(D15*D20) =4,8
αи=Qи/(dt*A)
20. Критерий Грасгофа Gr вычисляем
в ячейке D23: =D11*D16*(D3/1000)^3*D15/D17^2 =10410000
Gr=g*β*(D/1000)3*dt/ν2
21. Критерий Нуссельта Nu находим
в ячейке D24: =0,5*(D23*D18)^0,25 =26,0194
Nu=0,5*(Gr*Pr)0,25
22. Конвективную составляющую теплового потока Qк в Вт вычисляем
в ячейке D25: =D26*D20*D15 =462
Qк=αк*A*dt
23. А коэффициент теплоотдачи при конвекции αк в Вт/(м2*К) определяем соответственно
в ячейке D26: =D24*D19/(D3/1000)*0,93^(D5-1) =5,0
αк=Nu*λ/(D/1000)*0,93(N-1)
24. Полную мощность теплового потока регистра отопления Q в Вт и Ккал/час считаем соответственно
в ячейке D27: =D21+D25 =906
Q=Qи+Qк
и в ячейке D28: =D27*0,85985 =779
Q’=Q*0,85985
25. Коэффициент теплоотдачи от поверхностей регистра отопления воздуху α в Вт/(м2*К) и Ккал/(час*м2*К) находим соответственно
в ячейке D29: =D22+D26 =9,8
α=αи+αк
и в ячейке D30: =D29*0,85985 =8,4
α’=α*0,85985
На этом расчет в Excel завершен. Теплоотдача регистра отопления из труб найдена!
Расчеты многократно подтверждены практикой!
Теплотехническим расчетам на этом сайте посвящен еще ряд статей. Быстро перейти к ним можно по ссылкам, расположенным ниже статьи или через страницу «Все статьи блога». В этих статьях просто и понятно на примерах рассказывается об основных понятиях теплотехники.
Замечания.
1. Правильнее в расчетах было бы использовать не коэффициент теплоотдачи α между наружными стенками регистра и воздухом, а коэффициент теплопередачи k, учитывающий теплообмен между теплоносителем (водой) и внутренними стенками труб регистра отопления, а так же передачу тепла через материал стенки (термическое сопротивление стенки). Рассчитывается коэффициент теплопередачи от воды к воздуху помещения по формуле:
k=1/(1/α1+sст/λст+1/α)
Но так как:
α1≈2000…3000 Вт/(м2*К) – коэффициент теплоотдачи между водой и внутренней стальной стенкой
sст≈0,002…0,005 м – толщина стенок труб
λст≈50…60 Вт/(м*К) – коэффициент теплопроводности материала стенок труб
То:
1/α1≈0
sст/λст≈0
И следовательно:
k≈α
2. Теплоотдача регистров отопления зависит от способа подачи воды в них (сверху вниз, снизу вверх …), от монтажных расстояний до ограждающих конструкций (до пола, до подоконника, до стены, до экрана), от толщины лакокрасочного покрытия и прочих факторов. Фактическая теплоотдача может быть меньше расчетной на 15…20%. Это необходимо учитывать при окончательных расчетах!
3. Расстояние между трубами и количество труб также оказывают влияние на теплоотдачу регистров отопления. В программе это частично учтено применением понижающего коэффициента (0,93) на каждый дополнительный ряд труб. Расстояние между трубами желательно выдерживать не менее диаметра трубы D (больше — лучше).
4. Коэффициент теплопередачи k не является постоянной величиной для конкретного прибора отопления и значительно меняется при изменении температурного напора dt! Подробнее об этом (и не только) читайте в ближайших статьях блога.
Уважаемые читатели, ваши мысли, замечания, предложения, вопросы, советы всегда интересны и полезны коллегам и автору!!!
Ссылка на скачивание файла: teplootdacha-registra-otopleniya (xls 28,5KB).
«...то применение регистров сегодня – это скорее инерционная привычка теплотехников.»
«Тем не менее, вопрос теплоотдачи стальных труб остается актуальным, если ими выполняется разводка, а также при выполнении сравнительных расчетов различных вариантов систем и при ремонтах действующих систем, в которых применены регистры отопления из гладких труб.»
Хотелось бы сказать что приборы отопления из гладких труб обязательны в помещения категорий «А» «Б». Также там где много пыли.
Это не только прихоть проектировщика.
Reply
Согласен. Вы правы.
Reply
Замечательно написано, главное доступно понятным языком. А этот расчет применим к оребреным регистрам?
Reply
Нет, Эдуард, не применим.
В принципе, нас всегда интересует значение и зависимость от температурного напора коэффициента теплопередачи k. Зная его, температурный напор и площадь поверхности отопительного прибора, всегда можно найти мощность теплового потока.
Reply
Спасибо, толковый расчёт.
Reply
Спасибо, Александр, за ответ извините, я не правильно вопрос задал. То что зная площадь, температурный напор, и коэффициент теплопередачи k. можно определить мощность прибора это я понимаю. Я хотел спросить этот расчет можно применять для определения коэффициента теплопередачи для оребреной трубы, а далее подставить площадь и определить мощность, или для оребреной трубы другой расчет коэффициента теплопередачи k.
Reply
Расчет, представленный в статье, возможно, и не требует существенных изменений для ребристых труб.
Необходимо только вместо наружного диаметра труб задать «определяющий характерный линейный размер поверхности теплообмена для ребристых труб». От этого параметра зависят Критерий Грасгофа, Критерий Нуссельта и к-т теплоотдачи при конвекции.
Однозначно не уверен — правильно ли будет определять этот размер обратным пересчетом из площади поверхности и длины. Не знаю... Да и с к-том теплоотдачи при излучении не все однозначно...
Знаю точно другое: для всех приборов отопления коэффициент теплопередачи можно приближенно рассчитать по формуле k=2,7*dt^n (Вт/(м2*К)).
Здесь n — коэффициент нелинейности теплоотдачи прибора.
Ошибка на гладких трубах (n=0,32) не превышает +/- 3%.
Ошибка на радиаторах (n=0,30) не превышает +/- 10%.
Эту формулу я получил в 2005 году в результате анализа множества таблиц их разных справочников.
Подробнее как-нибудь напишу на эту тему...
Reply
Спасибо за ответ. Очень интересно, сам понимаю что при оребрении не все однозначно, в данный момент пытаюсь разобраться. И интересно не в целом теплоотдача а по раздельности, излучение + конвекция. Будет что то интересное по этой теме не сочтите за труд поделится. Как говорится «Передавай знания другим — это путь к бессмертию».
Reply
Отлично. Не перевелись еще люди, умеющие доходчиво объяснить, спасибо.
Reply
Благодарю!
Получил исчерпывающие ответы на все вопросы!
Благослови Вас Христос!
Reply
Большое спасибо.
Reply
Огромная Вам благодарность за большую, серьезную и честную работу! Ждем новых Ваших работ.
Reply
показатель нелинейности теплоотдачи... или я что-то не так понял?
Reply
большое спасибо...
Reply
Александр, здравствуйте! К нам частенько обращаются по поводу расчёта регистров отопления, но мы занимаемся только изготовлением. С удовольствием опубликовали бы для интересующихся ссылку на ваш блог, но к сожалению, CMS нашего сайта не поддерживает ссылки на сторонние ресурсы. У меня к вам вопрос: можно ли опубликовать вашу статью и таблицу на нашем сайте? Разумеется, с указанием вашего авторства, а если нужно, то и текстовую (неактивную) ссылку можем прописать и даже указать ваш e-mail если вы берётесь за платный расчёт. Спасибо, что уделили мне ваше время.
Reply
Руслан, добрый день.
Людям, которые не воруют молча, а спрашивают, я говорю:"Да." Но, публикуя полный чужой текст без ссылок, вы выглядите в «глазах поисковиков» плагиатором и снижаете поисковый рейтинг своего сайта... Разместите анонс и текстовую (неактивную) ссылку и Ваши клиенты найдут этот материал.
Если есть интерес, то я могу разместить Вашу рекламу у себя на сайте на взаимовыгодных условиях.
Reply
Добрый день, Александр! Спасибо Вам за разрешение на публикацию. Не могли бы Вы прислать мне на электронную почту Ваши условия размещения рекламы, чтобы я мог предложить их своему руководству. Спасибо.
Reply
Скачал, воспользовался.
Большое спасибо
Reply
Александр здравствуйте!
Необходимо рассчитать значение теплоотдачи стояков отопления проходящих через встроенное помещение.Нашел вашу программу в интернете и возник ряд вопросов
1. труба стоит вертикально (конвекция должна идти по другому как учесть?)
2. как усреднить значение теплового потока на весь отопительный период. Температурный график 130/70. в доме есть элеватор, то с большой вероятностью можно использовать график 95/70. И еще некоторые стояки на подаче, другие на обратке. Фактически температура на входе и выходе не меняется , хотя стояки длиной 4 метра. Что подскажите, заранее спасибо. Валерий.
Reply
Валерий, здравствуйте.
1. Теплоотдача вертикальной трубы равна примерно 0,70...0,95 от горизонтальной (для разных температурных напоров и диаметров). В Вашем случае — 0,85.
2. Температуры в начале и конце стояка разные! Иначе не было бы теплоотдачи, но разница эта очень мала — десятые доли градуса.
4-х метровый стояк из трубы dу=25 при температуре воды 80 градусов и при температуре воздуха в помещении 20 градусов отдает мощность ~ 0,30 КВт.
При 90 градусах на 20 градусов в помещении ~ 0,37 КВт.
При 60 градусах на 20 градусов в помещении ~ 0,18 КВт.
Правильно усреднить можно только через суммирование по дням...
А подскажу следующее: если помещение через которое проходят стояки вам греть не нужно, то теплоизолируйте трубы стояков.
Reply
Спасибо.
Reply
рост цен за отопление заставляет думать.
Ранее при строительстве жилых зданий использовали стальные трубы. Сейчас же жители поменяли их на металлопластиковые, у которых теплоотдача меньше. а расчет остался прежний. Вопрос на сколько меньше теплоотдача.
Reply
Я сам не считал. Задал вопрос Google — 1-ый ответ: в 175 раз.(truba-info.ru/характеристики-металлопластиковых-т/)
Reply
Вы в это верите?
Reply
а как просчитать? ведь эта тема очень актуальна.
Reply
Коэффициент теплопередачи (не теплоотдачи!!!) от одной среды к другой через стенку считается так:
k=1/(1/α1+sст/λст+1/α)
Перечитайте в конце статьи первый пункт раздела «Замечания».
Нужно поискать значения α1, λст, и α для металлопластика и посчитать.
Reply
Удобный понятный расчет. Большое спасибо автору!
Reply
Удобный расчет. спасибо!
Голову сломал. ни один производитель не может толково ответить на предмет расчета теплоотдачи регистра.
что скажите на такой расчет что мне предоставил один производитель
---------------------
вот формула для расчета теплоотдачи регистра
Q=Pi x D x L x KT x RT
Q- теплоотдача в ватах
Pi- 3.14
D- наружный диаметр
КТ- коэффициент теплопроводности стальной трубы
RT- разница температур
берем регистр 2 метра 3 секции ф108
3.14*0.108*6*14.63*120= 3572.15 вата или 3.6 Кв
3.6 х 12 =43.2 Кв
Если считать 3 метра 3 секции ф108
он получается 5.4 Кв
5.4 х 12 = 64.8 Кв
Reply
Правильная формула, только КТ — это коэффициент ТЕПЛОПЕРЕДАЧИ от «горячего» теплоносителя внутри трубы «холодному» воздуху в помещении, а не коэффициент ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ (не знаю чего — воды, стали, воздуха). Где Вы взяли его значение? Оно — константа?
Дело в том, что КТ — величина не постоянная и зависит от разных параметров, в том числе — и от разности температур теплоносителя и воздуха.
Перечитайте последний раздел статьи и пятый комментарий.
PS: В Вашем примере RT=120. У Вас что вода в трубах 140 градусов?
Reply
спасибо за умные головы в России.
так надоели Киркоровы и им ...
Где наши научнопопулярные фильмы — где нас учат.
Говорю я в очереди — Путин продал сырье-нефть китаю на 20лет. люди говорят: «а ты откуда это знаешь?».
Так все смотрят один и тот же телевизор. Кто-то на Киркорова, а кто-то на Путина. Я его не виню. Молодец — работает.
Reply
Большое спасибо за расчет, очень полезно! Может, ткнете носом, откуда взяты формулы для расчета: коэффициенты теплоотдачи для наружной поверхности, степени черноты для различных окрасочных покрытий. Большое спасибо.
Reply
Павел, спасибо за отзыв.
Степени черноты для различных материалов собирал из разных справочников. Вы их легко найдете в поиске Google по запросу «степени черноты материалов».
Коэффициент теплоотдачи для наружной поверхности в этой статье вычисляется по известным и общепринятым формулам теплотехники... Никакой «отсебятины».
Reply
Здравcтвуйте, а может кто то подсказать методику расчета для регистра из гладких труб состоящего из 3-х секций, если теплоносителем является изначально не вода, а насыщенный водяной пар?
Reply
Почему скрыли мой комментарий? про то как посчитать регистр ( 3 горизонтальные секции) отопления если теплоносителем является насыщенный пар может есть у кого то пример
Reply
Ксения, никто ничего не скрывал. Ваш комментарий проходил модерацию.
Reply
Александр, спасибо, очень интересно. Годиться ли Ваш расчет, с соответствующими поправками, для расчета нагрева жидкого продукта.
(askomteh.com)
Reply
Годится, но все критерии и коэффициенты будут считаться иначе.
Reply
Александр, помогите! Требуется рассчитать к-во тепла на нагрев ванны 30 м3 щелочного раствора (плотность 1,6), от 15 град до 75 град.Теплоноситель пар Твх=130 град, Твых=100 регистры 4×15м, D=0,05м. По Вашей методике у меня получаются заоблачные результаты в пределах 2773 часа. Понимаю, что ерунда, но скорей всего я запутался с подбором критериев и коэффициентов. Могу отправить Вам свой вариант. Поможете?
Reply
Если сможем — поможем.
Reply
Одно только слово: ЗАМЕЧАТЕЛЬНО!!!
Reply
В Excel-файле в ячейке D28 случайно не криво переводятся киловатты в килокалории/час ? Результат занижен в 1000 раз.
Reply
Криво, согласен, поправил, спасибо.
Reply
Скажите пожалуйста, а на каких источниках основывается Ваш метод расчета? Методичка, учебник, справочник... Я делаю диплом, и мне необходимо сослаться на расчет. Заранее благодарю!
Reply
Ольга, двенадцатью комментариями выше я пытался ответить на подобный Вашему вопрос. Алгоритм я собирал из разных источников, очень давно и точных ссылок на литературу сейчас быстро дать не могу. Посмотрите методические указания к лабораторным работам по курсу «Теплотехника».
Reply
Здравствуйте. Подскажите пожалуйста: 3 регистра последовательно соединены, один шести метровый, 2 последующих по четыре метра, заход от центрального отопления. Будет ли отапливаться? Как правильно сделать?
Reply
Добрый день, Михаил. Пришлите схему («от руки»).
Reply
Здравствуйте Александр! Перечитал кучу расчётов в интернете на тему подбора радиаторов для отопления. У всех вроде с первого взгляда одно и то же, но коэффициенты теплоотдачи у всех разные. Каждый по своему интерпретирует названия теплоотдача, теплопередача. Понял одно если я не теплотехник, то рассчитать отопление невозможно. Столкнулся с такой проблемой — нужно рассчитать отопление производственного цеха площадью 18×12м (216 кв.м) высотой 7 метров. Помещение утеплено, стены и потолок из бетонных плит. Все стены уличные, окна с одной стороны 10% от площади пола. Остекление обычное. Посчитал через формулу 100Втх216кв.мхк1хк2хк3хк4хк5хк6 коэффициенты учитывают нюансы. В итоге получил 49004 Вт для отопления своего помещения. Дальше разделил на теплоотдачу алюминиевой секции радиатора 190Вт и получил 258 секций. Кстати когда обратился продавцу отопительного оборудования он мне посчитал другим способом. Он принял что 1 секция алюминиевого радиатора отапливает 2 кв.м помещения со стандартной высотой помещения 2,7 метра. На площадь 216 кв.м нужно 108 секций. А поскольку высота у меня 7 м, то применил коэффициент 7:2,7=2,6.
108×2,6=281 секция (28 батарей по 10 секций). Ориентировочно у нас одинаковый результат получился. Но такое количество радиаторов в моём помещении установить не получится. Правильно ли я рассуждаю? Если рассчитывать по Вашей методике для гладких труб, то у меня получается 42 регистра по 4 трубы по 1,5м. Цифры откровенно нереальные. На память приходит отопление спортзала в школе, где двухрядная труба под окнами отапливала подобное помещение. Я в тупике. Помогите решить проблему.
Reply
Николай, здравствуйте.
Первое, что нужно Вам сделать — это определить реальные потери зданием тепла. Они зависят от места (региона) расположения здания и от теплотехнических свойств ограждающих конструкций (стены, пол, окна, двери, потолок).
Второе, по этим потерям определить количество необходимых приборов.
Если ваш цех в Москве и «хорошо утеплен», то из опыта — теплопотери не превысят при -26С 30КВт (а может будут и того меньше). Ваши 49КВт — это скорее всего запредельно много.
Для того, чтобы я Вам помог, нужны материалы и толщины ВСЕХ ограждающих конструкций и регион строительства.
Если хотите посчитать самостоятельно, прочтите это.
Reply
Да, коэффициент увеличения теплопотерь пропорционально высоте применять неправильно!!! Стены у Вас, конечно, выше 2,7м, но потолок и пол такие же... Понимаете?
Reply
Спасибо Александр! Объект находится в Волгограде.Стены из бетонных стандартных плит. Изнутри все стены и потолок утеплены пенополиуретановыми плитами толщиной 20 мм. Пол бетонный.
Reply
Николай, нужны толщины плит и наличие или отсутствие в них утепляющего слоя. «Стандартных бетонных плит» очень много. У Вас есть проект здания?
То, что дополнительный утеплитель изнутри — это плохо. Почитайте на эту тему эту небольшую статью.
Для Волгограда расчетная температура -22С. Если внутри нужно обеспечить +16С, то максимальный перепад 38С (у нас в Омске — 53С, т.е. тепла нужно в 53/38=1,4 раза больше).
На основании дополнительно полученных данных, думаю, что Вам хватит и 20 КВт. Пришлите толщины стен, потолка и пола.
Reply
Добрый день! Здание старое было построено для компрессорной. Стены состоят из стеновых плит длиной 6м и толщиной 200мм местами имеются закладки из шлакоблоков. На крыше ребристые панели перекрытия. Согласно Вашей программы установил в расчётах утеплитель из пенополистирольных плит толщиной 20мм с коэф. 0,04 и получил температуру на внутренней поверхности стены 15,2 градуса а на границе 1 и 2 слоя -19,5 градусов.
Reply
Николай, давно выполнено утепление? Вы пишите — то пенополиуретановые плиты, то пенополистирольные... Если материал утеплителя не гигроскопичен, то не переживайте. Ну будет промерзать бетон — и пусть, за ваше жаркое лето все просохнет.
Приближенный расчет теплопотерь Вашего здания по разным формулам дает 33...38 КВт. Если хотите сэкономить на приборах отопления, делайте систему мощностью 30...32 Квт (переживете 5-7 дней при +8-10С в помещении при -22С снаружи).
Reply
Это я просто слова перепутал. Коэффициент у них идентичный.Утепление только собираются начать делать.
Reply
Фирма которая занимается утеплением пенополиуретановые плиты приклеивает к бетону без образования зазоров между слоями.
Reply
Очень понравилось)))
Reply
Благодарю за Ваш труд.
Reply
Здравствуйте!
Хорошо сделали, спасибо!
А как усложнить программу для расчета ребристых коллекторов, если известна площадь поверхности 1 п.м.?
Пробовал сам скорректировать, но программа под паролем
Reply
Константин, нет никакого пароля!
Просто снимите защиту с листа Excel: Сервис — Защита — Снять защиту листа.
Reply
Ув.Александр помогите посчитать количество регистров из металлических труб диаметр 76мм длинна 3.5м количество труб в регистре 4шт... Нужно 16000кВт что бы отопить помещение.
По вашей таблице один регистр дает 840 Вт(при температуре теплоносителя вход/выход = 60/40).Получается 16000 : 840 = 19.04 примерно 19 регистров .Правильно?
Reply
Неправильно! 16000/0,84=19048 шт.
Это что же за помещение такое, что для обогрева нужно 16 МегаВатт ???!!!
Reply
16кВт : 0.84 = 19шт.
помещение 100кв/м высота потолков 3.8м = 380куб/м
380 х 41Вт = 16кВт
Reply
Какой у Вас регион? Помещение — жилое?
Reply
регион — красноярск Помещение — гараж
Reply
Да, 16 кВт должно хватить, если стены и перекрытие утеплены.
Reply
Доброй ночи Александр!
наткнулась на ваш блог не смогла пройти мимо, просто хочется сказать Спасибо за ваш труд!!!
Скачала файл, и пошла разбираться в расчетах)))
Reply
Спасибо, Юлия, за отзыв.
Удачи Вам!
Reply
Александр, здравствуйте! Спасибо за Ваш труд! На основании вашего расчета сделал динамический блок для AutoCad. Если Вы пользуетесь данной программой и Вам интересен данный динамический блок могу прислать.
Reply
Спасибо, Иван, но AutoCAD я не использую. Однако других читателей блога, возможно, Ваша работа заинтересует.
Если Вы готовы делиться со всеми и размер блока не очень большой, то я мог бы выложить его здесь для скачивания.
Reply
Как Вам можно отправить ссылку на файл
Reply
Отправил через «обратная связь»
Ссылка на скачивание файла: cloud.mail.ru/public/8qHZ/q9DCvGiYd
Reply
Подскажите пожалуйста, если мне нужна мощность теплового регистра (трубы) 150 вт, а у меня из вашего расчета получилось, что 1 метр трубы диаметром 50 мм длиной 1 метр при температуре воздуха в помщении 0 градусов полная мощность теплового регистра 157 Вт. Я верно понимаю, что это и есть те самые необходимые 150 Вт минимум, чтобы нагревать воздух или нет? Что-то меняется если планируется использование в качестве регистра отопления обычная стальная труба? Или какую-то специальную трубу нужно брать?
Заранее спасибо огромное за ответ и за ваш труд.
Reply
Ваше помещение теряет всего 150 Вт при самом холоде снаружи и 0 градусах внутри? Вы не ошибаетесь? Этой мощности в средних широтах нужно для обогрева ~ 1 м2 до 0 градусов внутри.
Если не ошибаетесь, то для поддержания 0 градусов вам действительно нужен источник мощностью 150 Вт. И эту мощность обеспечит 1 погонный метр трубы диаметром 50 мм (эту мощность может обеспечить и лампа накаливания мощностью 150 Вт). Если планируется использовать вместо многотрубного регистра одну трубу отопления — почти ничего не меняется, даже улучшается коэффициент теплопередачи. И это — обычная стальная труба, никакая не специальная.
Reply
Спасибо за расчёт, хотелось бы ещё и список литературы, которым Вы пользовались.
Reply
Спасибо за удобный расчет
Reply
Очень доволен. Я считал сильно упрощённо и ошибался на процентов 20. Поэтому весьма признателен.
Reply
Александр здравствуйте! Подскажите пожалуйста, что использовать для регистра отопления гладкую трубу D-108 мм L-5 м две секции или трубу D-48 мм с оребрением лентой 0,8*25мм с шагом 10мм (длина и секции одинаковы). От какого регистра отдача тепла будет больше?
Reply
Сергей, здравствуйте.
Площадь поверхности трубы D-48 больше, чем у гладкой D-108 в 4 раза!
Тепловая мощность оребренной трубы D-48 больше, чем у гладкой D-108 (при прочих равных).
На сколько? Нужно посчитать: tpu.spbstu.ru/index.files/Lab/metoda/ТМО-11.pdf
Reply
Александр, спасибо!
С вашей помощью может быть получиться убедить шефа (у него аргумент-стоимость гладкой трубы в два раза ниже оребренной).
Посмотрел скидку, я не теплотехник и в этих расчетах смогу заблудиться.
Я завгар, ремонтирую систему отопления в гараже S-3800 кв.м.и высота 6 м. Радиаторы все старые из гладкой трубы только разного диаметра от 80 до 219 мм. Хочу уменьшить объем теплоносителя в системе, у нас два котла по 200 кВт, а в системе около 20 м3. А что мне это даст?
Reply
Уменьшение объема теплоносителя в системе отопления сделает последнюю менее инерционной — быстрее нагрев помещения после включения и быстрее остывание после отключения. Заполнение и водоподготовка дешевле немного, слив быстрее и, возможно, проще...
Всё. Больше ничего это не даст.
Можете применить в качестве приборов — конвекторы, например, КСК 20-2,083ПС (труба dу20, 2КВт (есть до 3КВт)). Тогда в системе вообще минимум будет теплоносителя.
Кстати, бифилярная система с конвекторами около 10 лет назад стоила на 30% дешевле системы регистров из гладких труб!
Reply
Александр, спасибо за ответ!
Я думал экономия будет на угле.
Reply
Александр здравствуйте.
Благодарю за Ваш труд.
Необходимо было провести сравнительный анализ с различными диаметрами и длинами регистров. Очень помогло и сэкономило время.
Огромное Вам спасибо.
Творческих успехов.
С уважением Анатолий Х.
Reply
Вы молодец! Настоящий инженер! Терпеливы отзывчивы и не чванливы.Успехов Вам и спасибо за программу.
Reply
Александр, здраствуйте.
Благодарю за столь полезный расчёт!
Я на основе его сделал удобный калькулятор для расчёта нужной температуры трубы для достижения температуры в теплице.
Так же написал код в Python, кому нужно — могу поделится.
Reply
Andris Stuks, здравствуйте.
Спасибо за отзыв. Если пришлете (через страницу обратной связи) свои файлы, могу их здесь же разместить.
Reply
Спасибо, хорошая программа. Первоначальный приближенный расчет дал большую ошибку. Мне нужно показать заказчику, что имеющимися регистрами в производственном здании не обойтись, нужно дополнительно воздушное отопление, поэтому важно иметь точный расчет.
Reply
Добрый день, Александр! Хочу разобраться с теоретической основой вашего расчёта. Проблемы с финальными значениями, например тепловой поток излучения. Формула из закона Стефана-Больцмана понятна, но она домножается на коэффициент «0,93^(N-1)», где N — число труб регистра. На этот же коэффициент домножается формула коэффициента теплоотдачи при конвекции. Откуда этот коэффициент 0,93^(N-1)?
Так же не смог найти формулу критерия Нуссельта. Везде предлагается формула с дополнительным последним множителем 0,5*(Gr dж*Pr ж)^0,25*(Pr ж/Pr с)^0,25.
Бегло пробежался по гуглу, Михееву «Основы теплопередачи» — часть формул нашёл. Таблицу со степенью черноты нашёл в методичке «Проектирование радиоэлектронных средств» (полностью совпадает).
Может, вы бы любезно дополнили статью с теоретическим описанием расчёта.
Reply
Ещё раз прочитал статью — в п. 3 замечаний увидел, что 0,93^(N-1) коэффициент запаса на каждый дополнительный ряд труб. Почему именно 0,93, а не 0,9, например (как советуют в «грубых» методиках)?
Reply
Алексей, здравствуйте.
Алгоритму расчета более 20 лет. Все использованные источники Вам назвать не могу, потому что я их не фиксировал. (Выше в комментариях об этом дважды сказано.)
0,93, а не 0,90 потому, что из практических замеров (см. статью — абзац 9) тепловой поток от 4-х труб, расположенных друг над другом горизонтально у стены, уменьшается примерно на 20%, а не на 30% относительно теплового потока от трубы горизонтальной такой же общей длины.
Да, и это коэффициент не запаса, а учета влияния рядов труб друг на друга.
Reply