フィンの適切なサイズの決め方

図1：15% の暖房効果係数を使用した場合と使用しない場合の、一般的な住宅用フィンチューブ ベースボードの出力の比較。

図 2:Hydronics Design Studio などのソフトウェアは、温度降下や、回路流量、流体の種類、個々の室温などの他のいくつかの変数を考慮して、直列接続されたベースボードのサイズを決定できます。

北米で販売されているほとんどのフィン付きチューブ ベースボードの定格表を見てください。おそらく、表の下に次のような脚注が記載されています。「定格はアクティブなフィンの長さに基づいており、15 パーセントの加熱が含まれています」効果係数」

では、暖房効果係数とは一体何を意味するのでしょうか？

2016 年の ASHRAE ハンドブック - HVAC システムと機器によると、米国で一般的に受け入れられているベースボードのテストおよび評価方法は、空調暖房冷凍協会 (AHRI) のベースボード放射線に関するテストおよび評価基準 (AHRI 2005a) でカバーされています。 。 さらに、ベースボードの定格には、テスト容量に加えて 15 パーセントの加熱効果係数の許容値が含まれており、これはメーカーの資料に示される必要があると述べています。

I=B=R/2009 AHRI 認定製品パフォーマンス ディレクトリには、次のように記載されています。 I=B=R ベースボード定格は、I=B=R ベースボード放射線の試験および評価基準に規定されている厳格な制限および条件の下で決定された出力に 15 パーセントを加えたものです。 このタイプの輻射は通常、最大の暖房効果が得られる低レベルに設置されるため、この追加パーセンテージはベースボードユニットによるものと考えられます。」

それでは、これらの声明から何が収集できるでしょうか?

これでは、15% 調整の基礎となる条件や、それらの条件がベースボードのテストまたは通常の設置条件とどのように異なるのかがまだ説明されていません。 そして、それが価値があるのですが、フィンチューブベースボードが床の近く以外のレベルに設置されているのを見たことがある人はいますか?

1980 年代後半、私は温水研究所の技術責任者と暖房効果係数について長い会話をしました。 暖房効果係数の起源について議論しました。 同氏は、フィンチューブ熱エミッターが最初に導入されたとき、鋳鉄ラジエーターの公称上部高さに設置されたと説明しました。 どうやら当時の誰かが、フィン付きチューブ要素を床レベルのすぐ上に移動すると、より大きな熱出力が発生することを発見し、定格基準を作成した人たちは、15 パーセントの加算が正当であると感じたようです。

これに関して私が抱えている問題は、ベースボードが 65°F の入気温度に基づいてテストおよび評価されていることです。 15% の出力ブーストを達成するには、ベースボードに入る空気の温度が約 54°である必要があります (ベースボード内の水温が 170°であると仮定)。 このような床面レベルの低い気温は、暖房効果係数が「発見された」20 世紀半ばにも住宅に存在していた可能性がありますが、現在のエネルギー基準を満たす住宅ではこのような温度は一般的ではありません。

これに基づいて、私が提供できる技術的に裏付けられる唯一の観察は、ベースボードが異常に冷たい場所に配置されているという仮定に基づいて、実験室でテストされた熱伝達値に 15 パーセントを追加しても、通常の用途での正確なサイジングは容易にはならないということです。

これを読んだ後、あなたはおそらく次のように考えているでしょう。ベースボードからの実際の熱出力が公表されている定格よりも 15% 低いのであれば、なぜ熱伝達が不十分であるという苦情が増えないのでしょう? ここからが興味深いことになります。

典型的な住宅用シリーズのベースボード回路を考えてみましょう。 3 ～ 6 枚のベースボードと、これらのベースボードを接続してボイラーに戻る回路を完成させる、絶縁されていない 3/4 インチの銅管が数ヤードある場合があります。 170°の水を65°の建物空間に流す3/4インチの変色した銅管は、長さ1フィートあたり約46 Btuhの損失をもたらします。 この条件で動作する、60 フィートの 3/4 インチの裸の銅管を備えたベースボード回路を考えてみましょう。 その裸のチューブからの熱損失は約 2,760 Btuh です。 これは、寒い日に一般的な寝室を簡単に暖めるのに十分な出力です。