Radiator berekenen

Over de berekening van radiator

Met deze Radiator berekenen | Calculator bepaalt u het ontwerpwarmteverlies van een ruimte en berekent u hoeveel radiatorsecties of complete radiatoren nodig zijn om dit verlies te compenseren. De berekening houdt rekening met de afmetingen van de ruimte, buitenmuren, ramen, een buitendeur, plafond, vloer, luchtverversing en de binnen- en buitentemperatuur. De calculator is geschikt voor aluminium, bimetaal, staal en gietijzer en bepaalt het benodigde aantal radiatoren of secties op basis van oppervlakte, volume, isolatieniveau en systeemtemperaturen.

Nadat de benodigde verwarmingscapaciteit is bepaald, wordt het nominale radiatorvermogen gecorrigeerd voor de gekozen aanvoer- en retourtemperatuur. Het resultaat wordt weergegeven in W, kW en BTU/h, samen met de specifieke warmtebelasting per 1 m² vloeroppervlak en per 1 m³ ruimtevolume.

Richtwaarden en aanbevelingen

Ruimtegeometrie en buitenmuren

Vloeroppervlak en ruimtevolume. Het vloeroppervlak wordt berekend uit de lengte L en breedte B van de ruimte. Voor het ruimtevolume wordt ook de hoogte H meegenomen:

A = L × B

V = L × B × H

De afmetingen worden ingevoerd in meters, waardoor oppervlakte A wordt verkregen in m² en volume V in m³.

Oppervlakte van buitenmuren. Bij een rechthoekige ruimte wordt de werkelijke lengte van de geselecteerde buitenzijden gebruikt. Als de buitenmuren bijvoorbeeld 6 m en 4 m lang zijn, bedraagt de berekende buitenomtrek 10 m. Als alle vier de muren buitenmuren zijn, wordt de volledige omtrek van de ruimte gebruikt. Zijn er geen buitenmuren, dan worden warmteverliezen via muren, ramen en de buitendeur op nul gesteld.

De bruto oppervlakte van de buitenmuren wordt berekend door de buitenomtrek met de ruimtehoogte te vermenigvuldigen. Daarna worden het raamoppervlak en het aangenomen oppervlak van de buitendeur afgetrokken:

Awall = Pext × H - Awindow - Adoor

Ramen en deuren worden daardoor niet nogmaals als deel van het muuroppervlak meegerekend. Als hun gezamenlijke oppervlakte groter is dan de beschikbare buitenmuur, wordt geen resultaat berekend totdat de invoergegevens zijn gecorrigeerd.

Warmteverlies door bouwdelen

Berekeningsprincipe. Warmteverlies door muren, ramen, de buitendeur, het plafond en de vloer wordt bepaald op basis van het oppervlak, de gekozen warmtedoorgangscoëfficiënt en het temperatuurverschil tussen binnen en buiten:

Q = U × A × ΔT

Hierbij is Q het warmteverlies in W, U de warmtedoorgangscoëfficiënt of effectieve rekenwaarde in W/(m²·K), A het oppervlak in m² en ΔT het temperatuurverschil in K. Een temperatuurverschil in K heeft numeriek dezelfde waarde als het overeenkomstige verschil in °C.

Buitenmuren. Voor de vereenvoudigde isolatieniveaus worden de volgende coëfficiënten gebruikt:

• slechte isolatie / ouder gebouw - U = 1,30 W/(m²·K);
• gemiddelde isolatie - U = 0,60 W/(m²·K);
• goede isolatie / modern gebouw - U = 0,25 W/(m²·K).

Ramen. Eén coëfficiënt wordt toegepast op het volledige ingevoerde raamoppervlak:

• oude ramen met hoge warmteverliezen - U = 2,80 W/(m²·K);
• moderne ramen met dubbele beglazing - U = 1,40 W/(m²·K);
• moderne energiezuinige ramen - U = 0,90 W/(m²·K).

Buitendeur. Omdat geen afzonderlijke deurafmetingen worden ingevoerd, gebruikt de calculator typische rekenoppervlakken en U-waarden:

• geïsoleerde enkele buitendeur - 2,0 m², U = 1,40 W/(m²·K);
• geïsoleerde dubbele buitendeur - 4,0 m², U = 1,40 W/(m²·K);
• ongeïsoleerde buitendeur - 2,0 m², U = 3,00 W/(m²·K);
• beglaasde enkele buitendeur - 2,0 m², U = 1,60 W/(m²·K);
• beglaasde dubbele deur of terrasdeur - 4,0 m², U = 1,60 W/(m²·K).

Plafond en vloer

Plafond. Het warmteverlies wordt berekend over het volledige oppervlak van de ruimte. Bevindt zich erboven een verwarmde ruimte, dan wordt de coëfficiënt op 0 gesteld. In de andere gevallen wordt U = 0,18 W/(m²·K) gebruikt voor een goed geïsoleerd dak of zolder, U = 0,35 voor gemiddelde isolatie en U = 0,90 voor slechte isolatie of een koude zolder.

Vloer. De calculator gebruikt vereenvoudigde effectieve coëfficiënten die de totale thermische kwaliteit van de onderste begrenzing van de ruimte weergeven en niet alleen het materiaal van de vloerconstructie:

• verwarmde ruimte eronder - 0;
• onverwarmde kelder of garage eronder - 0,35 W/(m²·K);
• goede vloerisolatie - 0,20 W/(m²·K);
• gemiddelde vloerisolatie - 0,40 W/(m²·K);
• slechte of geen vloerisolatie - 0,80 W/(m²·K).

Bij deze vereenvoudigde berekening worden deze waarden toegepast op het volledige vloeroppervlak en op het totale temperatuurverschil tussen binnen en buiten.

Luchtverversing en infiltratie

Ventilatieverlies. De warmte die nodig is om binnenkomende buitenlucht op te warmen, wordt berekend uit het ruimtevolume V en het luchtwisselingsgetal n:

Qair = 0,34 × n × V × ΔT

De coëfficiënt 0,34 vertegenwoordigt de volumetrische warmtecapaciteit van lucht wanneer de luchtstroom wordt uitgedrukt in m³/h. Het luchtwisselingsgetal n geeft aan hoeveel ruimtevolumes per uur door buitenlucht worden vervangen. Zo betekent n = 0,5 dat er per uur een hoeveelheid lucht binnenkomt die gelijk is aan de helft van het ruimtevolume.

De calculator gebruikt de waarden 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 en 2,0 h^-1. Een waarde rond 0,5 h^-1 wordt vaak gebruikt als algemene richtwaarde voor een normale woonruimte. Lagere waarden staan voor beperkte luchtverversing, terwijl 1,0 h^-1 en hoger wijzen op intensievere ventilatie of aanzienlijke infiltratie.

Totaal warmteverlies van de ruimte

Totale verwarmingsbelasting. Alle berekende warmteverliescomponenten worden bij elkaar opgeteld:

Qtotal = Qwall + Qwindow + Qdoor + Qceiling + Qfloor + Qair

De resulterende waarde Q_total is het benodigde ontwerpvermogen van de verwarmingslichamen in W. De calculator bepaalt daarnaast de specifieke belasting Q_total/A in W/m² en de volumetrische belasting Q_total/V in W/m³. Voor omzetting naar BTU/h wordt de verhouding 1 W = 3,41214 BTU/h gebruikt.

Correctie van radiatorvermogen

Nominaal vermogen. Het vermogen van een radiator wordt normaal gesproken opgegeven voor een vastgelegd temperatuurverschil. De calculator gebruikt het nominale vermogen bij ΔT = 50 K als referentiepunt. Als het door de fabrikant opgegeven vermogen van het specifieke radiatormodel beschikbaar is, wordt aanbevolen die waarde in te voeren.

Als eerste richtwaarden worden 170 W per sectie gebruikt voor een bimetaalradiator, 150 W voor een aluminium radiator, 120 W voor een gietijzeren radiator en 1000 W voor een complete stalen radiator. Deze waarden kunnen worden aangepast.

Gemiddeld temperatuurverschil. De calculator bepaalt het gemiddelde temperatuurverschil uit de gekozen aanvoertemperatuur T_s, retourtemperatuur T_r en binnentemperatuur T_i. Onder normale omstandigheden wordt het rekenkundig gemiddelde gebruikt:

ΔTm = (Ts + Tr)/2 - Ti

Als de verhouding (Tr - Ti)/(Ts - Ti) lager wordt dan 0,7, wordt in plaats daarvan het logaritmisch gemiddelde temperatuurverschil gebruikt:

ΔTm = (Ts - Tr) / ln((Ts - Ti)/(Tr - Ti))

Vermogenscorrectie. Het nominale vermogen P₅₀ wordt gecorrigeerd voor de werkelijke bedrijfstemperaturen met de volgende machtsfunctie:

P = P50 × (ΔTm/50)1,3

De exponent 1,3 wordt gebruikt als gemiddelde waarde voor gangbare verwarmingsradiatoren. Bij lagere systeemtemperaturen is het effectieve vermogen van één radiator of één sectie daarom lager dan het nominale vermogen bij ΔT50.

Aantal radiatorsecties. Bij sectieradiatoren wordt de totale verwarmingsbelasting gedeeld door het gecorrigeerde vermogen van één sectie. Voor een stalen radiator wordt het vermogen van de complete radiator gebruikt. Het resultaat wordt altijd naar boven afgerond op het eerstvolgende gehele getal:

N = ceil(Qtotal/P)

Het totale vermogen van het gekozen aantal radiatoren of secties bedraagt N × P en is daardoor niet lager dan het berekende warmteverlies van de ruimte.

Gerelateerde Europese normen

EN 12831-1 "Energieprestatie van gebouwen - Methode voor de berekening van de ontwerpwarmtebelasting - Deel 1: Warmtebelasting voor ruimteverwarming". Deze norm houdt verband met de algemene methode voor het berekenen van transmissie- en ventilatiewarmteverliezen. De calculator past een vereenvoudigde vorm van deze principes toe met vooraf ingestelde representatieve coëfficiënten.

EN ISO 6946 "Bouwcomponenten en bouwelementen - Warmteweerstand en warmtedoorgangscoëfficiënt - Berekeningsmethoden". Deze norm beschrijft de bepaling van de warmtedoorgangscoëfficiënt U van bouwelementen. In deze calculator kiest de gebruiker een representatief isolatieniveau in plaats van iedere laag van de constructie afzonderlijk te definiëren.

EN 442-1 "Radiatoren en convectoren - Deel 1: Technische specificaties en eisen". Deze norm heeft betrekking op het opgeven en bepalen van het warmtevermogen van radiatoren. Voor de meest nauwkeurige radiatorberekening gebruikt u het nominale vermogen van het daadwerkelijke radiatormodel bij ΔT50.

FAQs

Waarom verschilt het berekende radiatorvermogen van het nominale vermogen?

Het nominale radiatorvermogen wordt normaal gesproken opgegeven voor een vastgelegd temperatuurverschil, zoals ΔT50. Als de aanvoer- en retourtemperatuur lager zijn, neemt het temperatuurverschil tussen de radiator en de ruimtelucht af en daalt ook het werkelijke warmtevermogen. De calculator voert deze correctie automatisch uit.

Waarom is het belangrijk om aan te geven welke muren buitenmuren zijn?

In een rechthoekige ruimte kunnen afzonderlijke muren verschillende lengtes hebben. Een buitenmuur van 6 m heeft bij dezelfde hoogte en hetzelfde isolatieniveau een groter warmteoverdragend oppervlak dan een muur van 4 m. Door de werkelijke buitenmuren te selecteren kunt u de radiator nauwkeuriger berekenen dan wanneer alleen het aantal buitenmuren wordt opgegeven.

Welk luchtwisselingsgetal moet ik gebruiken?

Een waarde van 0,5 h^-1 is een praktische startwaarde voor een normale woonruimte. Waarden rond 0,3 staan voor beperkte luchtverversing, terwijl 0,8-1,0 en hoger beter passen bij intensievere ventilatie of aanzienlijke infiltratie van buitenlucht.

Moet ik extra radiatorsecties toevoegen aan het berekende resultaat?

De calculator rondt het benodigde aantal radiatorsecties of complete radiatoren al naar boven af, zodat het resulterende geïnstalleerde vermogen niet lager is dan het berekende warmteverlies. Een extra willekeurige veiligheidsmarge is meestal niet nodig als temperaturen, isolatieniveaus en het nominale radiatorvermogen realistisch zijn ingevoerd.

Waarom zijn bij lagere watertemperaturen meer radiatorsecties nodig?

Lagere aanvoer- en retourtemperaturen verkleinen het temperatuurverschil tussen de radiator en de ruimtelucht. Dezelfde radiator levert daardoor bij 55/45 °C aanzienlijk minder warmte dan bij 75/65 °C. Om hetzelfde warmteverlies van de ruimte te dekken, zijn meer secties of een radiator met een hoger nominaal vermogen nodig.