Что такое экм в отоплении

Что такое экм в отоплении

Сколько выделяется тепла трубами? Расчет теплоизоляции труб. Расчет регистров отопления.

У многих сантехников рано или поздно возникает один интересный вопрос:

На такой вопрос нет внятного ответа! В интернете и в учебниках по теплотехнике тоже нет нормального объяснения!

Я решил проделать свое расследование и раскрыть тайну расчетов теплопотерь трубопровода! Также объясню, как рассчитать теплоизояцию трубопровода.

Чтобы это понять рассмотрим регистровые отопительные приборы.

Регистровый отопительный прибор

На их основе были разработаны расчеты тепловыделения (теплоотодачи). То есть когда-то давно были произведены специальные опыты для получения тепла от трубы. Данный метод расчетов был придуман для того чтобы рассчитать теплопотери трубы при естественной циркуляции. Как известно раньше система отопления с естественной циркуляцией была простой трубой проложенной по периметру наружных стен дома.

Система отопления с естественной циркуляцией

В этой статье я для Вас открою методы расчетов потерь тепла трубами, для передачи тепла. Таким методом Вы сможете рассчитать даже плинтусную систему отопления. Это когда отопительным прибором является трубопровод, расположенный вдоль стены отапливаемого помещения.

Как проводились опыты по расчету теплопотерь трубы?

Использовались гладкотрубные отопительные приборы (Одиночная и одна над другой):

Подбирался определенный диаметр трубы. Через трубу производился расход теплоносителя. Полученные данные о тепловой энергии заносились в таблицу для каждого диаметра.

Для расчетов был придуман специальный параметр: ЭКМ

Расшифровка ЭКМ. Эквивалентный квадратный метр

Разность 64,5 градусов найдена таким образом: ((95 + 70)/2)-18=64,5

435 ккалорий = 506 Вт, 1 калория = 0,001163 Вт.

435000 калорий/час = 506 Вт/час

1 ЭКМ = 506 Вт при условии, что разность температур теплоносителя и воздуха равна 64,5 градусов Цельсия.

Нужно отопить помещение с теплопотерями 2000 Вт. Трубу использовать в один ряд горизонтально вдоль периметра помещения длиной 18 метров. Труба стальная. Температура воздуха в помещении 20 градусов. Рассчитать какой диаметр трубы применить к данному помещению?

Длина трубы = 5+4+5+4=18 м.

То есть средняя температура теплоносителя будет: 20+64,5=84,5 градусов

Подача: 89,5 градусов

Обратка: 79,5 градусов

Мы примем тот факт, что температура поверхности трубы равна температуре теплоносителя. Для практических примеров систем водяного отопления очень даже подходит. Термическое сопротивление стальной трубы очень мало и обычно может не включаться в расчет.

P.S. Мелочи будите считать, когда будите защищать докторскую диссертацию!

Находим ЭКМ для теплопотерь помещения 2000 Вт

2000 Вт делим на количество метров трубы 18 м. получается 111 Вт на метр трубы.

435 ккалорий = 506 Вт, поэтому 111Вт/м делим на 506Вт, получается 0,219 ЭКМ.

Согласно задаче: один ряд. Сверяясь по таблице, нам подходит наружный диаметр трубы 50мм.

Если нам необходимо уменьшить температуру теплоносителя. То есть уменьшить разницу температур, то на помощь приходит такая таблица:

Зависимость теплоотдачи от температурного напора.

Давайте примем, что температура теплоносителя или поверхности трубы будет равна 60 градусов, тогда разница температур будет равна: 60-20=40 градусов.

При температурном напоре в 40 градусов, получается 270 кКалорий. ЭКМ = 0,26

Поэтому, 0,26*270=70,2 кКалорий

Ответ: Диаметр 50 не подходит для температурного напора в 40 градусов.

Чтобы найти диаметр необходимо выполнить следующее:

1. Находим кКалории при температурном напоре в 40 градусов = 270

3. 2000 Вт делим на 18 метров = 111 Вт

4. 111 / 314 = 0,35 ЭКМ

5. Сверяемся по таблице, подходит 70мм

Ответ: Труба с диаметром 70мм.

Существует другой расчет.

Температурный напор 40 градусов умножаем на 2 кКал/градус = 80 ккалорий/час * 0,9 = 72 ккалор/час

Источник

Эквивалентная нагревательная поверхность прибора

С целью получения единого теплотехнического и производственного показателя в нашей стране в 1957 г. было введено измерение теплоотдающей поверхности всех отопительных приборов в условных единицах площади. За условную единицу площади был принят квадратный метр эквивалентной нагревательной поверхности (м 2 энп) или, короче, эквивалентный квадратный метр (экм). Такое измерение площади нагревательной поверхности стимулирует выпуск совершенных в теплотехническом отношении приборов.

Эквивалентным квадратным метром называется такая площадь теплоотдающей поверхности стандартно установленного отопительного прибора, через которую при средней температуре теплоносителя в приборе 82,5°С в воздух с температурой 18°С передается тепловой поток, равный 506 Вт (435 ккал/ч). За стандартную принимается открытая установка прибора у наружной стены с односторонним присоединением к трубам.

При расчетной разности температуры воды 95-70°C и температурном напоре, равном ((95+70)/2)-18=82,5-18=64,5°С, для передачи в помещение 506 Вт или 506*3,6 кДж/ч (435 ккал/ч) необходимо в расчете на 1 м 2 энп пропустить через отопительный прибор воды в количестве

G=(506*3,6)/((4,187*(95-70))=17,4 кг/(ч м 2 энп);

G=435/(1*(95-70)) =17,4 кг/(ч м 2 энп).

Это, в частности, испытательный расход воды для 1 м 2 энп секционного радиатора, на который делалась ссылка в пояснении к формуле:

Выпускавшийся в 1957 г. секционный радиатор типа H-136 (его строительная глубина 136 мм, монтажная высота 500 мм) был принят за эталон. Через один квадратный метр внешней физической поверхности эталонного радиатора Н-136 (площадь поверхности четырех секций) при испытании в стандартных условиях (испытывался радиатор, состоящий из восьми секций) передавался в помещение тепловой поток, равный как раз 506 Вт (435 ккал/ч). Следовательно, восемь секций радиатора Н-136 имели площадь теплоотдающей поверхности, равную 2 м 2 или 2 м 2 энп (экм).

Исчисление площади внешней поверхности любого отопительного прибора в условных единицах и определение для одного и того же элемента прибора (секции, ребристой трубы, конвектора, панели) отношения площади эквивалентной нагревательной поверхности f_э к площади ею физической внешней поверхности f_ф есть сравнение конкретного прибора с эталонным.

Сопоставление площади поверхности одного элемента отопительного прибора в м 2 энп (экм) с площадью его поверхности в м 2 дает возможность судить о совершенстве прибора в теплотехническом отношении.

Измерение поверхности отопительных приборов в м 2 энп не изменяет формы уравнений; изменяются лишь численные коэффициенты а, b и m (при сохранении значений n и p).

Уравнение для водяных отопительных приборов примет вид:

Для паровых отопительных приборов уравнение принимает вид:

где k_э — коэффициент теплопередачи, отнесенный к 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности прибора;

На основании уравнений можно написать формулы для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 эквивалентной нагревательной поверхности (через 1 экм) любого отопительного прибора.

При теплоносителе воде:

при теплоносителе паре:

В этих формулах и в приведенных выше уравнениях температурный напор вычисляется по выражению как Δt=t_т-t_в в зависимости от средней температуры теплоносителя в отопительных приборах.

В системах водяного отопления, как уже указывалось, за температуру теплоносителя tт принимается

т. е. полусумма температуры воды, входящей t_вх и выходящей tв_ых из прибора.

Применительно к однотрубным системам водяного отопления с последовательно соединенными отопительными приборами выражение, если тепловая мощность прибора Q_пр, Вт, принимает вид:

Уравнение более удобно для пользования, так как при расчете площади нагревательной поверхности приборов в однотрубных стояках известна температура воды, входящей в прибор, а температура выходящей воды зависит от расхода G_пр, не всегда заранее известного.

В системах парового отопления, как уже отмечалось, за температуру теплоносителя принимается

Выражение для определения относительного расхода воды в отопительном приборе G в формулах имеет вид:

для колончатых радиаторов и колончатых стальных панелей при испытательном расходе воды G_исп=17,4 кг/(ч м 2 энп).

для остальных отопительных приборов

Для определения относительного расхода воды в колончатых радиаторах и панелях необходимо знать площадь нагревательной поверхности (чтобы найти действительный расход воды, приходящийся на 1 м 2 энл), которая в вычислениях является искомой величиной.

Поэтому выражение должно быть видоизменено, что будет сделано несколько ниже.

Каждая формула для определения плотности теплового потока, передаваемого через 1 м 2 энп конкретного отопительного прибора при теплоносителе воде, отражает влияние на тепловой поток, поступающий в помещение, следующих факторов:

а) температурного напора Δt_сp (как и при теплоносителе паре);

б) расхода воды G_пp;

в) дополнительной потери тепла через наружное ограждение в связи с размещением около него прибора (в формулу вводится значение knp, уменьшенное на 5% против действительного);

г) схемы движения воды в приборе, обусловленной способом его присоединения к трубам, т. е. местами подачи и отвода воды (в формуле изменяются числовые значения коэффициента m’ показателей степени n и p).

Для примера в таблице приведена часть формул, по которым определяется плотность теплового потока через 1 м 2 энп колончатых радиаторов и панелей при теплоносителе воде.

Формулы для определения поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при схеме движения воды сверху-вниз (односторонней и разносторонней)

В формуле даются: коэффициент m’=2,08 (1,79) и показатели степени: при температурном напоре 1+n= 1,32 и при относительном расходе р=0,03. Формула представлена в виде, приведенном к температуре воды t_вx, входящей в прибор, и к перепаду температуры воды Δt_пр в приборе. В таком виде формулой удобно пользоваться при расчете отопительных приборов однотрубных систем водяного отопления.

Схемы подачи и отвода воды из колончатых радиаторов

Теплотехнические испытания чугунных радиаторов при относительном расходе воды G>7 не выявили дальнейшей зависимости коэффициента теплопередачи и плотности теплового потока от количества воды, протекающей через них. Поэтому при G>7 формула меняется формулой, в которой влияние расхода воды учитывается увеличением постоянного множителя m’ до 2,2 (1,89).

Формулы, приведенные в таблице, действительны в пределах изменения температурного напора от 30 до 140°.

Подобную же структуру имеют формулы для определения плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей при других схемах движения воды, а также остальных отопительных приборов.

Рассмотрим влияние схемы движения и расхода воды на плотность теплового потока отопительных приборов на примере колончатых радиаторов и панелей. Перепишем уравнение в виде:

α=G_p—поправочный коэффициент, зависящий от расхода воды в приборе.

Влияние схемы движения воды, обусловленной схемой присоединения колончатых радиаторов и панелей к трубам, установим при действительном расходе воды, равном 17,4 кг/(ч м 2 энп), когда поправочный коэффициент α равен единице. Вычислим и запишем в таблице плотность теплового потока q₁ при Δt_ср=0,5 (95+10)-18=64,5°.

Поверхностная плотность теплового потока q₁ колончатого радиатора или колончатой панели при G=1 и Δt_ср=64,5°.

Сопоставление полученных значений плотности теплового потока позволяет оценить тепловую эффективность различных схем подачи и отвода воды при ее относительном расходе, равном единице, для стандартно установленных колончатых радиаторов и панелей: наиболее эффективна схема движения воды сверху — вниз, теплопередача при схеме снизу — вниз сокращается на 10%, а при схеме снизу — вверх — на 22% по сравнению со схемой сверху — вниз.

Зависимость поверхностной плотности теплового потока колончатых радиаторов и панелей q_э при Δt_ср=64,5° соотносительного расхода воды G для схем движения воды

Уменьшение плотности теплового потока при подаче воды в прибор снизу объясняется усилением неравномерности температурного поля его внешней поверхности, связанной с понижением температуры во вторичных контурах циркуляции воды внутри прибора. При односторонней подаче снизу и отводе воды сверху создается наиболее неровное поверхностное температурное поле («отстает», как говорят, часть площади прибора, удаленная от места ввода горячей воды) и в результате значительно сокращается общий тепловой поток от теплоносителя через внешнюю поверхность прибора в помещение.

Влияние расхода воды на плотность теплового потока колончатых радиаторов и панелей проследим по графикам на рисунке, относящимся к первым трем рассмотренным выше схемам движения воды.

При увеличении относительного расхода воды от 1 до 7 плотность теплового потока qэ возрастает, но в различном темпе в зависимости от схемы движения воды в приборе.

Численные множители к величине q₁, приведенные выше, выражают максимальное значение поправочного коэффициента α для колончатых радиаторов и панелей в формуле:

При относительном расходе воды в радиаторе или панели G α>1.

Источник

Сколько экм в 1 секции чугунного радиатора: технические характеристики, площадь нагрева чугунной батареи, ее устройство

Желание заменить старые батареи из чугуна на современные стильные изделия из стали, алюминия или биметалла порождает сомнения в качестве последних. Зная срок службы чугунных радиаторов отопления в квартире, потребители интуитивно ищут аналоги с такой же длительной продолжительностью «жизни». Так же они желают, чтобы отопительное устройство работало настолько же эффективно, как и изделия из чугуна.

Немаловажным при этом так же является показатель, сколько экм в 1 секции чугунного радиатора. Именно параметры эквивалентного квадратного метра обозначают площадь нагрева поверхности прибора.

Особенности радиаторов из чугуна

Монтаж батарей отопления – это не просто дорогое и хлопотное дело, но и еще очень ответственное. Так как эти приборы устанавливаются с надеждой на их продолжительную службу, то к выбору модели подходят со всей серьезностью. Большое любопытство вызывают у населения батареи нового поколения из чугуна.

Сегодня на строительных ранках можно встретить как советские чугунные радиаторы отопления, технические характеристики которых остались неизменными, так и новые модели, обладающие другими параметрами.

Позитивными качествами этих обогревателей являются:

Внутреннее устройство чугунного радиатора отопления отечественного производства таково, что его стенки имеют шероховатости. Это чревато тем, что теплоноситель встречает на своем пути препятствия, и как следствие, тормозит, вызывая снижение теплоотдачи и оставляя на них мусор. В импортных изделиях внутренняя поверхность абсолютно гладкая, и это способствует не только эффективному нагреву прибора, но и продлению его эксплуатационного срока.

Если упоминать о негативных сторонах чугунных батарей, то их всего два:

В остальном, настоящей альтернативой чугунным батареям, особенного нового поколения, являются биметаллические конструкции, но их стоимость заставляет задуматься, насколько они рентабельны в пятиэтажках.

Понятие экм

Понятие экм упрощает теплотехнические расчеты, связанные с определением площади нагревательных приборов. Пересчет из экм в размеры конкретного нагревательного прибора не встречает затруднений.

Пользуясь экм, легко дать сравнительную экономическую характеристику приборам различных типов, так как чем меньше будет вес прибора при его теплоотдаче, равной 435 ккал/ч (теплоотдача 1 экм), тем, следовательно, он окажется дешевле (меньший расход металла).

При теплоотдаче 435 ккал/ч и tпр — fв = 64,5°C чугунный радиатор имеет вес около 25 кг, ребристая труба 27 — 28 кг, стальной панельный радиатор 9 — 9,5 кг.

Наиболее выгодным (по расходу металла) типом нагревательного прибора в настоящее время является плинтусный радиатор, для которого вес экм составляет только 6 кг.

Местное (количественное) регулирование температуры воздуха помещения обычно осуществляется изменением количества воды, поступающей в нагревательный прибор или группу приборов.

Для этого служит регулировочный кран на трубе, подающий в прибор горячую воду, межсекционный радиаторный дроссельный кран и т. д. Температура горячей воды, подаваемой в отапливаемые здания, изменяется в зависимости от температуры наружного воздуха качественным центральным регулированием, осуществляемым в котельной (ТЭЦ). На рисунке ниже представлен график такого регулирования, составленный для расчетных температур наружного воздуха до — 60° С.

Смотрите рисунок – Универсальный график центрального качественного регулирования теплоотдачи приборов системы водяного отопления

На нем показано определение температур горячей и охлажденной воды системы водяного отопления жилого дома, находящегося в Ленинграде (t н. р = – 24°С), при промежуточной температуре наружного воздуха, равной — 12° С. Решение, показанное пунктирными линиями, дает ответ: 78,5 и 57° С.

Расчет трубопроводов систем отопления заключается в определении диаметров его отдельных участков и потери давления на преодоление сопротивлений при движении теплоносителя.

Поток (вода, пар, воздух, газ), движущийся по трубе, преодолевает гидравлические сопротивления от трения по длине трубопроводов, вызываемые шероховатостью внутренней поверхности стенок трубы, и местные сопротивления, создаваемые изменением скорости или направления движения, делением, а также смешиванием потоков, внезапным сужением или расширением площади поперечного сечения прохода и т. д.

Местные сопротивления создаются крестовинами, тройниками, отводами и другими фасонными частями, а также арматурой, нагревательными приборами, котлами и прочими препятствиями, которые встречает поток.

«Санитарно-технические устройства зданий»,

Движение воды по трубопроводам от котла к нагревательным приборам обеспечивается давлением, создаваемым или за счет разности объемных весов охлажденной и горячей воды, или за счет действия центробежного насоса с электроприводом. В первом решении система водяного отопления называется гравитационной или системой с естественной циркуляцией, во втором — системой с искусственным или насосным побуждением.

Принципиальная схема гравитационной системы водяного отопления дана на рисунке ниже, где показаны котел, нагревательный прибор, связывающее их циркуляционное кольцо трубопроводов и проточный расширительный сосуд, служащий для вмещения прироста объема воды, образующегося при повышении температуры, и для удаления воздуха, выделяющегося при нагревании.

Принципиальная схема гравитационной системы водяного отопления

1 — расширительный сосуд; 2 — переливная труба;

3 — контрольная труба; 4 — нагревательный прибор; 5 — котел.

Излишек воды сливается из системы через переливную трубу расширительного сосуда. Положение в нем уровня воды определяется с помощью контрольной трубы, снабженной краном, выведенной, как и переливная, к раковине в котельном помещении.

Предполагая, что трубы идеально изолированы, можно считать, что температура и, следовательно, объемный вес воды будут изменяться только в котле и нагревательном приборе. Для упрощения принимается, что это изменение происходит на уровне горизонтальной плоскости, проведенной через центр котла и прибора.

Сечение А — А будет испытывать с обеих сторон давление столба воды одинаковой высоты, но давление справа будет больше вследствие большего удельного веса охлажденной воды, а именно:

Меньшее давление слева составит соответственно:

Разность давлений на сечение А — А

Величина этого давления составит при разности отметок центра котла и центра прибора, равной обычно не более, чем 3 м, и температурах t = 95° С, t0 = 70° С, являющихся расчетными для жилых зданий,

H=3(977,81 — 961,92) = 48 кг/м2, или с незначительной погрешностью 48 мм вод. ст.

Технические параметры батарей нового поколения

Если сравнивать современные модели из чугуна и алюминия или биметалла, то площадь секции первых будет уступать последним, что требует большего количество элементов для эффективного обогрева помещения. В остальном новые чугунные батареи отопления характеристики имеют вполне достойные внимания потребителей. Основными параметрами качества батарей любого типа являются их уровень теплоотдачи, ширина каналов, рабочее давление и степень нагрева воды. У чугунных радиаторов нового образца они следующие:

Изобретатели современных батарей из алюминия, стали и биметалла, стали применять очень узкие каналы, в которых помещается всего 0.2-0.5 литров воды, что увеличивает не только скорость нагрева прибора, а значит, и экономию средств на отоплении, но и быстроту его засорения. Чем уже зазор, тем быстрее в нем скапливается мусор. В этом отношении все преимущества имеет чугунная батарея, технические характеристики которой в вопросе ширины каналов не поменялись с советского периода.

Так выглядят современные чугунные радиаторы отопления, характеристики и теплоотдача которых практически не уступают новомодным устройствам из других металлов, а в чем-то даже превосходят их.

Как перевести квт в экм для конвекторов

Автор Ёветлана задал вопрос в разделе Строительство и Ремонт

Вопрос к сметчикам и не только, по поводу единицы измерения 100 ЭКМ в расценке на установку конвектора и получил лучший ответ

Устройство чугунных батарей

Если раньше радиаторы любой модели имели стандартный вид «гармошки», то современные конструкции могут быть с популярной плоской поверхностью или выглядеть под старину. При этом устройство чугунного радиатора отопления в разрезе совсем не поменялось.

Они представляют собой конвективно-радиационные секции с круглыми или эллипсообразными каналами. При их нагреве используются два способа отдачи тепла:

Секции радиаторов выплавляют из серого чугуна в готовых формах, который затем подвергается грунтовке и покраске. Из нескольких элементов собирается батарея нужной длины и мощности нагрева посредством соединения при помощи ниппелей и прокладок из паронита.

Среди этих изделий встречаются секции, состоящие из одной или двух колонн, или многоколонные устройства. В современных конструкциях чаще всего отливают несколько колонн, так как они значительно легче своих советских «собратьев».

Если рассмотреть строение секций чугунных радиаторов отопления, характеристики их таковы:

Определив, какая необходима мощность для обогрева комнаты, покупается нужное количество секций, соединяются в батарею и монтируются на выбранном месте. Установка в работающей теплосети не составит труда, если идет замена старых батарей из чугуна на новые из того же металла.

Теплоотдача радиаторов из чугуна

Как правило, мощность одной секции батареи зависит от ее размера. Чем шире площадь обогревателя, тем выше его теплоотдача, но даже при одинаковых параметрах, у разных производителей она может отличаться. Например:

Таким образом, подсчитав, какое количество тепла нужно для нагрева помещения, можно узнать, сколько секций чугунного радиатора потребуется. Разобраться в этом поможет техпаспорт изделия, где указаны все его технические параметры.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Эквивалентный квадратный метр

Эквивалентный квадратный метр — площадь поверхности нагрева прибора, отдающая 506 Вт ( 435 ккал / ч) теплоты при разности средней температуры теплоносителя и температуры воздуха помещения, равной 64 5 С. [1]

Эквивалентным квадратным метром называют условную поверхность нагрева прибора, отдающую 435 ккал / ч тепла при разности средних температур теплоносителя и воздуха, равной 64 5, и пропуске через прибор 17 4 кг / ч воды. Исчисление поверхности нагрева отопительных приборов в экм позволяет сопоставлять их теплоотдачу. [2]

Эквивалентным квадратным метром называется площадь нагревательного прибора, отдающая в 1 ч 435 ккал тепла при разности средней температуры теплоносителя и воздуха 64 5 С и расходе воды в этом приборе 17 4 кг / ч по схеме сверху вниз. [3]

Эквивалентным квадратным метром называют условную поверхность нагревательного прибора, отдающую 435 ккал / ч тепла при разности средних температур теплоносителя и воздуха А / ср 64 5 С и при стандартной ( открытой) установке прибора. [4]

В качестве эквивалентного квадратного метра принимается величина поверхности нагревательного прибора, отдающего 435 ккал тепла в ч при разности средних температур 64 5, параметрах теплоносителя 95 — 70 С, расходе на 1 экм 17 4 кг / ч и подаче теплоносителя по схеме сверху — вниз. Поверхность испытываемых нагревательных приборов должна быть равна 2 экм. [5]

Эта единица измерения называется эквивалентным квадратным метром или сокращенно экм. [6]

Эта единица измерения называется эквивалентным квадратным метром или сокращенно ЭКМ. [7]

Поверхность нагрева приборов вычисляют в эквивалентных квадратных метрах — экм. [8]

Количество радиаторов и конвекторов учитывается в эквивалентных квадратных метрах ( ЭКМ) поверхности нагрева с указанием их типа и марки. Нагревательные приборы из ребристых труб учитываются в штуках с указанием их длины. [9]

Источник