Beräkning av radiatorer

Metod för beräkning av radiatorer

Med denna kalkylator kan du beräkna effekt radiator genom att fastställa rummets dimensionerande värmeförlust och beräkna hur många radiatorsektioner eller kompletta radiatorer som behövs för att täcka den. Beräkningen tar hänsyn till rummets mått, ytterväggar, fönster, en ytterdörr, tak, golv, luftomsättning samt inom- och utomhustemperatur. Kalkylatorn kan användas för att beräkna antal och effekt för aluminium-, bimetall-, stål- och gjutjärnsradiatorer baserat på rummets storlek, volym, isoleringsnivå och värmesystemets temperaturer.

När det nödvändiga värmebehovet har bestämts korrigeras radiatorns nominella effekt efter vald framlednings- och returtemperatur. Resultatet visas i W, kW och BTU/h samt som specifik värmebelastning per 1 m² golvyta och per 1 m³ rumsvolym.

Riktvärden och rekommendationer

Rummets geometri och ytterväggar

Golvyta och rumsvolym. Golvytan beräknas från rummets längd L och bredd B, medan rumsvolymen även tar hänsyn till höjden H:

A = L × B

V = L × B × H

Måtten anges i meter, vilket innebär att ytan A erhålls i m² och volymen V i m³.

Ytterväggarnas area. För ett rektangulärt rum används den faktiska längden på de valda ytterväggarna. Om ytterväggarna till exempel är 6 m och 4 m långa blir den beräknade yttre omkretsen 10 m. Om alla fyra väggarna är ytterväggar används rummets hela omkrets. Om det inte finns några ytterväggar sätts värmeförlusterna genom väggar, fönster och ytterdörr till noll.

Ytterväggarnas bruttoarea beräknas genom att multiplicera den yttre omkretsen med rumshöjden. Därefter dras fönsterarean och den antagna arean för ytterdörren bort:

Awall = Pext × H - Awindow - Adoor

Fönster och dörrar räknas därför inte en gång till som en del av väggytan. Om deras sammanlagda area är större än den tillgängliga ytterväggsarean utförs ingen beräkning förrän indata har korrigerats.

Värmeförluster genom byggnadsdelar

Beräkningsprincip. Värmeförluster genom väggar, fönster, ytterdörr, tak och golv beräknas utifrån ytan, den valda värmegenomgångskoefficienten och temperaturskillnaden mellan inne och ute:

Q = U × A × ΔT

Här är Q värmeförlusten i W, U värmegenomgångskoefficienten eller den effektiva beräkningskoefficienten i W/(m²·K), A ytan i m² och ΔT temperaturskillnaden i K. En temperaturskillnad uttryckt i K har samma numeriska värde som motsvarande skillnad i °C.

Ytterväggar. För de förenklade isoleringsnivåerna används följande koefficienter:

• dålig isolering / äldre byggnad - U = 1,30 W/(m²·K);
• medelgod isolering - U = 0,60 W/(m²·K);
• god isolering / modern byggnad - U = 0,25 W/(m²·K).

Fönster. En och samma koefficient tillämpas på hela den angivna fönsterarean:

• äldre fönster med stora värmeförluster - U = 2,80 W/(m²·K);
• moderna fönster med tvåglasruta - U = 1,40 W/(m²·K);
• moderna energieffektiva fönster - U = 0,90 W/(m²·K).

Ytterdörr. Eftersom dörrens individuella mått inte anges används typiska beräkningsareor och U-värden:

• isolerad enkeldörr - 2,0 m², U = 1,40 W/(m²·K);
• isolerad dubbeldörr - 4,0 m², U = 1,40 W/(m²·K);
• oisolerad ytterdörr - 2,0 m², U = 3,00 W/(m²·K);
• glasad enkeldörr - 2,0 m², U = 1,60 W/(m²·K);
• glasad dubbeldörr eller terrassdörr - 4,0 m², U = 1,60 W/(m²·K).

Tak och golv

Tak. Värmeförlusten beräknas över hela rummets yta. Om det finns ett uppvärmt rum ovanför sätts koefficienten till 0. I övriga fall används U = 0,18 W/(m²·K) för ett välisolerat tak eller vindsutrymme, U = 0,35 för medelgod isolering och U = 0,90 för dålig isolering eller kall vind.

Golv. Kalkylatorn använder förenklade effektiva koefficienter som beskriver den totala termiska prestandan hos rummets nedre avgränsning och inte enbart materialet i golvkonstruktionen:

• uppvärmt rum under - 0;
• ouppvärmd källare eller garage under - 0,35 W/(m²·K);
• god golvisolering - 0,20 W/(m²·K);
• medelgod golvisolering - 0,40 W/(m²·K);
• dålig eller ingen golvisolering - 0,80 W/(m²·K).

I denna förenklade beräkning tillämpas dessa värden på hela golvytan och på den fulla temperaturskillnaden mellan inne och ute.

Luftomsättning och infiltration

Värmeförlust genom ventilation. Den värme som krävs för att värma inkommande uteluft beräknas från rumsvolymen V och luftomsättningen n:

Qair = 0,34 × n × V × ΔT

Koefficienten 0,34 representerar luftens volymetriska värmekapacitet när luftflödet uttrycks i m³/h. Luftomsättningen n anger hur många rumsvolymer som ersätts med uteluft per timme. Exempelvis betyder n = 0,5 att en luftmängd motsvarande halva rummets volym kommer in under en timme.

Kalkylatorn använder värdena 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 och 2,0 h^-1. Ett värde omkring 0,5 h^-1 används ofta som ett allmänt riktvärde för ett typiskt bostadsrum. Lägre värden motsvarar begränsad luftomsättning, medan 1,0 h^-1 och högre indikerar mer intensiv ventilation eller betydande infiltration.

Rummets totala värmeförlust

Total värmebelastning. Alla beräknade delar av värmeförlusten summeras:

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

Det resulterande värdet Q_total motsvarar den erforderliga dimensionerande effekten hos värmeavgivarna i W. Kalkylatorn beräknar även den specifika belastningen Q_total/A i W/m² och den volymetriska belastningen Q_total/V i W/m³. För omräkning till BTU/h används sambandet 1 W = 3,41214 BTU/h.

Korrigering av radiatorns effekt

Nominell effekt. Radiatorns effekt anges normalt för en definierad temperaturskillnad. Kalkylatorn använder nominell effekt vid ΔT = 50 K som referens. Om tillverkarens nominella effekt för den aktuella radiatormodellen finns tillgänglig rekommenderas att detta värde anges.

Som inledande riktvärden används 170 W per sektion för en bimetallradiator, 150 W för en aluminiumradiator, 120 W för en gjutjärnsradiator och 1000 W för en komplett stålradiator. Dessa värden kan ändras.

Genomsnittlig temperaturskillnad. Kalkylatorn bestämmer den genomsnittliga temperaturskillnaden från vald framledningstemperatur T_s, returtemperatur T_r och inomhustemperatur T_i. Under normala förhållanden används det aritmetiska medelvärdet:

ΔTm = (Ts + Tr)/2 - Ti

Om förhållandet (Tr - Ti)/(Ts - Ti) understiger 0,7 används i stället den logaritmiska medeltemperaturskillnaden:

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

Effektkorrigering. Den nominella effekten P₅₀ korrigeras för de faktiska driftstemperaturerna med följande potenssamband:

P = P50 × (ΔTm/50)1,3

Exponentvärdet 1,3 används som ett genomsnittligt värde för vanliga värmeradiatorer. Vid lägre systemtemperaturer blir därför den effektiva effekten från en radiator eller en sektion lägre än den nominella effekten vid ΔT50.

Antal radiatorsektioner. För sektionsradiatorer divideras den totala värmebelastningen med den korrigerade effekten för en sektion. För en stålradiator används effekten för hela radiatorn. Resultatet avrundas alltid uppåt till närmaste heltal:

N = ceil(Qtotal/P)

Den totala effekten från det valda antalet radiatorer eller sektioner är N × P och blir därför inte lägre än rummets beräknade värmeförlust.

Relaterade europeiska standarder

EN 12831-1 «Byggnaders energiprestanda - Metod för beräkning av dimensionerande värmebelastning - Del 1: Värmebelastning för rumsuppvärmning». Denna standard är kopplad till den allmänna metoden för beräkning av värmeförluster genom transmission och ventilation. Kalkylatorn använder en förenklad version av dessa principer med fördefinierade representativa koefficienter.

EN ISO 6946 «Byggnadskomponenter och byggnadselement - Värmemotstånd och värmegenomgångskoefficient - Beräkningsmetoder». Denna standard beskriver hur värmegenomgångskoefficienten U för byggnadsdelar bestäms. I kalkylatorn väljer användaren en representativ isoleringsnivå i stället för att definiera varje enskilt skikt i konstruktionen.

EN 442-1 «Radiatorer och konvektorer - Del 1: Tekniska specifikationer och krav». Denna standard är kopplad till deklaration och bestämning av radiatorers värmeeffekt. För så exakt dimensionering som möjligt bör den nominella effekten för den aktuella radiatormodellen vid ΔT50 användas.

FAQs

Varför skiljer sig den beräknade radiatoreffekten från den nominella effekten?

Radiatorns nominella effekt anges normalt för en definierad temperaturskillnad, till exempel ΔT50. Om framlednings- och returtemperaturen är lägre minskar temperaturskillnaden mellan radiatorn och rumsluften, och därmed minskar även den faktiska värmeeffekten. Kalkylatorn korrigerar detta automatiskt.

Varför är det viktigt att välja vilka väggar som är ytterväggar?

I ett rektangulärt rum kan väggarna ha olika längd. En 6 m lång yttervägg har vid samma höjd och isoleringsnivå en större värmeöverförande yta än en 4 m lång vägg. Genom att välja de faktiska ytterväggarna blir beräkningen av radiatorns effekt mer exakt än om endast antalet ytterväggar anges.

Vilken luftomsättning bör jag använda?

Ett värde på 0,5 h^-1 är en praktisk utgångspunkt för ett typiskt bostadsrum. Värden omkring 0,3 motsvarar begränsad luftomsättning, medan 0,8-1,0 och högre passar bättre vid intensivare ventilation eller betydande infiltration av uteluft.

Bör jag lägga till extra radiatorsektioner utöver det beräknade resultatet?

Kalkylatorn avrundar redan det erforderliga antalet radiatorsektioner eller kompletta radiatorer uppåt, så den installerade effekten blir inte lägre än den beräknade värmeförlusten. En extra godtycklig säkerhetsmarginal är normalt inte nödvändig om temperaturer, isoleringsnivåer och radiatorns nominella effekt har angetts realistiskt.

Varför behövs fler radiatorsektioner vid lägre vattentemperatur?

Lägre framlednings- och returtemperatur minskar temperaturskillnaden mellan radiatorn och rumsluften. Samma radiator avger därför betydligt mindre värme vid 55/45 °C än vid 75/65 °C. För att täcka samma värmeförlust behövs fler sektioner eller en radiator med högre nominell effekt.