Já deu o método de estimar a capacidade do aquecedor, mas as pesquisas são aproximadas, adequadas apenas para resolver problemas menores. Hoje decidimos revelar a dificuldade da suposição de que as perdas dependem linearmente da diferença de temperatura em ambos os lados da superfície. Estas são paredes, janelas, portas, superfície lisa do aquecedor do convector. Assim, mudando o poder dos aquecedores, projetado para compensar vazamentos. Essa suposição é consistente com os SNiPs, que já contêm fórmulas científicas. Como calcular a potência do aquecedor, se não houver informações sobre radiadores, material, estrutura da parede e outros parâmetros úteis para os profissionais( e omitidos na literatura).
Perda de calor e energia do aquecedor
Assumindo que a temperatura no apartamento seja a mesma, o calor não flui pelo piso e pelas paredes internas. Na presença de um porão ou sótão, o leitor terá que complementar nossas descobertas com as suas próprias. Perdas através da parede de frente para a rua dependem da diferença de temperatura na sala e no exterior. Apresentamos um gráfico na forma de uma linha, e a inclinação é determinada pela potência da bateria, que é desconhecida de antemão.
Vemos a dependência da perda de calor Q sobre a temperatura na rua t, onde por conveniência é dada a diferença entre as temperaturas externas e internas. Pode-se observar que a dependência é linear, e a 20 ºC fora da janela as perdas de calor são nulas, e a –40 ºC elas são 2x, em termos reais, os indicadores podem variar. Esta é uma situação típica quando um filisteu se depara com as dificuldades de calcular o poder de um aquecedor para um quarto. Consideramos a hipótese de que a temperatura ambiente é de 20 ºC( valor típico na documentação, incluindo códigos de construção e manuais de instrumentos).
Suponha que a uma temperatura externa de -10 ºC, a bateria se aqueça de forma que a sala seja exatamente 20 ºC, necessária teoricamente. Próximo passo:
- A temperatura fora da janela cai para -14 ºС.
- Coloque dentro de um aquecedor de óleo adicional de 1,5 kW.
- A temperatura retorna ao normal( 20 ° C).
- Neste caso, quaisquer diferenças de 4 ºС são iguais às perdas de calor de 1,5 kW.
A partir deste caso, calculamos a potência nominal da bateria na temperatura medida sob condições quando o clima interno é ajustado( 20 ºС).Os radiadores de aquecimento central
contrabalançam as perdas de 30 ° C, o que significa que a energia fornecida pelos dispositivos é( 30/4) x 1,5 kW = 11,25 kW.
Agora saiba o que fazer se os graus atrás da janela caírem para -40.Aquecedores adicionais serão necessários com uma potência total igual a 11,25 kW de radiadores. Note, não levamos em conta o calor liberado pelas pessoas: durante a experiência a sala está vazia. Ou, reciprocamente, sente-se lá família. Então o 11,25 kW encontrado será igual à potência total de pessoas e baterias a uma temperatura de 20 º? .
Resumindo o cálculo do poder de aquecedores para um caso arbitrário
Mas a dificuldade é diferente: há uma certa temperatura da bateria, sala, rua, e você precisa calcular a potência do aquecedor. Agora vamos tentar resolver este problema, sem esperar pelo estabelecimento fora da janela -14 ºC.Por exemplo, em uma sala de 20 ºC, mas é necessário encontrar a potência das baterias para aproximar o resultado de um caso arbitrário de condições climáticas e de temperatura da caldeira. Aqui você precisa saber que o poder da bateria depende da diferença de temperatura entre a sala e a superfície do radiador. Então, nós trazemos um aquecedor de óleo de 1,5 W para dentro da casa e vemos que a temperatura ambiente subiu para 23 ºC.Isso é um pouco demais, mas não desempenha um papel especial. Também será necessário medir a potência das baterias( fora da janela, por acordo, -10 ºC).Suponha que um radiador em uma superfície seja 60 ºC.Este é um valor típico para a Europa, na Rússia e aquecimento central mais quente é, em teoria, e os profissionais dão até 36 graus Celsius no frio.
Isso é interessante! Na Rússia, a prática de colocar tubos com água quente, por vezes, aquecendo a superfície da terra. Não é muito caro. Então, de boa fé, eles usam isolamento térmico, mas crianças, transeuntes que são forçados a pisar, arrancam o casaco de pele.
Deixe a potência nominal da bateria em 20 ºС ser igual a N, ao mesmo tempo, a diferença entre a temperatura da superfície e da sala é igual a 40. Nas novas condições, a potência diminuirá para 37N / 40.Obtemos a igualdade:
( 37N / 40 + 1.5) - N = 3 ºС.
Um aumento no consumo de 1,5 kW( e uma diminuição na produção de aquecimento) deu um aumento de temperatura de 3 ºС.Acontece que 1,5 - 0,075N kW dá um aumento de 3 ºС.E do ponto operacional na temperatura normal no interior( 20 ºС) a zero( temperatura exterior 20 ºС) há um comprimento de 30 ºС.Acontece que:
N = 10( 1,5 - 0,075N), encontramos o valor desejado. Aconteceu cerca de 8,57 kW.Esta é a energia da bateria. Agora, sabendo a classificação, vamos construir as características para temperaturas arbitrárias da bateria, da sala e da rua. Por exemplo, no inverno -14 ºC, o aquecimento central não puxa, você precisa trazer a situação de volta ao normal( 20 ºC) dentro de casa. Observe, não indique a temperatura na sala.8,57 kW são iguais a 30 ºC na escala de temperatura, portanto adicione 8,57 / 30 x 4 kW = 1,15 kW.Isto significa que é necessário calcular a potência do aquecedor de óleo para que não ultrapasse esse valor, mas não é necessário exceder demais o valor para não sair da zona climática desejada. Consequentemente, vamos até a loja e pegamos o aparelho com três modos, o primeiro deve produzir 1,15 kW de calor. Dispositivos
mais úteis no frio. Por exemplo, a -40 ºC você precisará do dobro de radiadores, o que é de 17 kW.Para painel de distribuição elétrica no local. Instale um convector de gás com uma linha coaxial quebrando a parede. Opções híbridas também são possíveis: parte do sopro será feita pelo aquecimento por piso radiante, e o restante vai depender do aquecimento a gás. Acreditamos que agora os leitores entendem como calcular o poder do aquecedor do convector.
Um exemplo de cálculo de energia para o caso generalizado de
Suponha que há a mesma sala, mas dentro 17ºС, e a superfície do radiador, por exemplo, 55 ºС.Fora da geada é -10 º, e conseguimos o valor nominal do quarto( 20 º), e a temperatura do radiador de aquecimento central é, na pior das hipóteses, 50 ºC.Vamos encontrar a potência máxima do aquecedor, que esticou o pior caso descrito a uma temperatura fora da janela de -30 º С.Primeiro de tudo, encontramos a energia da bateria a uma temperatura de superfície de 55 º e uma temperatura ambiente de 17 º? .Já mostrei como agir neste caso, agora vamos mostrar na prática. Pegamos um aquecedor de óleo de 1,5 kW, esperamos até que o quarto entre no modo e meça a diferença de temperatura. Vamos para simplicidade, temos os mesmos 3 ºC.De acordo com o cronograma, encontramos a proporção necessária:
( 1,5 +( 55 - 20) /( 55 - 17) N) - N = 3 ºC.
Do ponto de operação até a interseção do gráfico com o eixo horizontal, a distância em graus é 27. O resultado é:
N = 9( 1.5 - 0.078N), de onde encontramos watts. Descobriu 7,9 kW.Esta é a potência do radiador de aquecimento central a uma diferença de temperatura de 38 ° C( entre a superfície da bateria e a divisão).No pior dos casos, essa diferenciação será menor e será 30. A potência resultante diminuirá proporcionalmente e será de 6,23 kW.Nós construímos o gráfico para este caso da mesma forma que na imagem. Recordamos o valor da perda de calor a 27º com um ponto zero. Isso é 7,9 kW.Nós trazemos o problema para o resolvido acima, para o qual encontramos perdas de calor a -10 ºC no exterior e à temperatura ambiente 20 ºС.Acontece diferença 30 º? .Portanto, dividimos 7,9 por 0,9 e obtemos 8,77 kW.Para manter o quarto em um determinado nível nessas condições, adicionamos às baterias a diferença( 8,77 - 6,23) = 2,54 kW.
A uma temperatura fora da janela -30 ºC as condições tornar-se-ão mais duras. Nós resolvemos o problema como mostrado acima para procurar o resultado. Com relação às perdas de calor já existentes de 8,77 kW, um adicional de 2/3 do número especificado será adicionado, totalizando 5,78 kW.A potência total dos aquecedores excederá a energia dos radiadores e será de 5,78 ± 2,54 kW = 8,32 kW.É claro que, devido à eletricidade, este resultado é improvável, portanto, é necessária uma lareira infravermelha com combustível azul ou dispositivo semelhante.
Agora, da mesma forma, os leitores calcularão o poder de um aquecedor de infravermelho de qualquer tipo. A única coisa é que a história foi conduzida de forma a aquecer a sala, mas se for necessário para dar calor exclusivamente a um setor específico, divida a área pelo medidor e multiplique o número em watts por um fator menor que um. Consiga um número mais modesto. Eles dizem que os aquecedores infravermelhos ajudam a economizar.É mais difícil calcular a potência de um aquecedor a gás, pois ele também aquece por convecção. Neste caso, é necessário posicionar corretamente o equipamento para obter o efeito adequado. Para orientação, usamos o algoritmo dado acima como ponto de partida para futuras pesquisas.
Cálculospermitem um erro, mas é realista estimar a potência necessária para um apartamento.É importante esperar que a temperatura atinja o modo, para fazer medições com a maior precisão possível.
