NOTE For determining the amount of heating or cooling that can be provided by a radiant source, we have developed the following calculators. While they eliminate a chalkboard fulll of equations, it is important to understand how to use them and what the outputs mean. Feel free to play around with them but we suggest to have the Chiltrix engineering dept. comment/assist before you rely upon any calculations.
2. the 2nd calculator is for CONVECTION, as with the radiant calculator, this is not the full heating or cooling calculation, as the output will then need to be added to the results of the radiant calculator to get a total value.
3. The 3rd calculator, SURFACE TEMP, can be used to calculate a surface temperature based on a heating or cooling source (heat transfer plate temperature) and an R value of the materials that separate the room facing surface and the source.
4. The 4th calculator, CONVERT K TO R, allows you to find the R value of a material. While only some materials will have a published R value, nearly all materials will have a K value that can be found online. This calculator converts a K value to an R value.
5. The 5th calculator, DEW POINT, allows a calculation of dew point from a known RH% and temperature. This is important for understanding radiant cooling capacity of a system under various conditions.
TIP: The CXRC Radiant Cooling Calculator manual includes a tutorial with additional info on how to use these calculators:
TIP: In most climates, radiant cooling will need a dehumidifier in order to provide best comfort, and, to keep the dew point low enough to obtain maximum radiant cooling capacity. Note that radiant cooling generally requires a dew point controller to prevent unwanted condensation. Suggested indoor humidistat dehumidification target is 50% RH. Here is a dehumidification sizing calculator. |
1. RADIANT CALCULATOR (Stefan-Boltzmann) |
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Radiant Surfaces Calculation |
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Enter |
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Radiant Panel Emissivity |
e |
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Radiant Surface Temperature |
deg F |
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Area Don't Change This |
Area = |
m^2 |
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Q = |
e*σ*T^4 |
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Output |
Watts/m^2 |
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Avg. Values of Room Surfaces |
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Enter |
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Material Surface Emissivity, e = |
- |
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Avg. Room Surface Temperature |
deg F |
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Area = |
m^2 |
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Q = |
e*σ*T^4 |
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Output |
Watts/m^2 |
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Net Radiant Output |
W |
* |
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Net Radiant Output |
BTU |
* |
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Net Radiant Output |
BTU/Ft^2 |
* |
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*Negative number means cooling |
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*Positive number means heating |
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IMPORTANT: ADD RADIANT OUTPUT TO CONVECTION OUTPUT FOR THE TOTAL VALUE |
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SEE CONVECTION CALCULATOR NEXT |
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2. Convection Calculator For Heating/Cooling (Wall, Floor, Ceiling) |
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First, in the top section, select function as to heating or cooling, and as to the radiant surface being a ceiling, floor or wall.
Add your inputs in the blue areas.
For air density, air viscosity, air specific heat, air K value - leave them as is or adjust accordingly
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Inputs in Blue |
Outputs in Green |
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Select Function: |
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1= cooling from ceiling |
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2= cooling from floor |
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3= heating from ceiling |
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4= heating from floor |
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5= heating- wall |
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6= cooling-wall |
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Inputs |
Calculations |
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Air Temp, T¥ = |
°F |
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Air Temp, T¥ = |
oC |
Film Temp.,Tf= |
oC |
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Surface Temp, Tw = |
°F |
[ Tf = (T¥ + Tw)/2 ] |
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Surface Temp, Tw = |
oC |
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Area of Surface, A = |
FT^2 |
` |
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Area of Surface, A = |
m2 |
Temp Diff DT = |
oC |
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Perimeter/Surface, P = |
Ft. Linear |
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Perimeter/Surface, P = |
M Linear |
Abs. Film Temp Tf = |
oK |
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If wall radiant, height of wall |
Ft. |
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If wall radiant, height of wall |
Meters |
Prandtl Number Pr = |
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L = A/P |
m |
Grashof Number Gr = |
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Air Density, r = |
kg/m3 |
Rayleigh No. Ra = |
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Air viscosity, m = |
N-s/m2 |
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Air, Specific Heat, Cp = |
J/g-oK |
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Air, Specific Heat, Cp = |
J/kg-oK |
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Air Thermal |
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Conductivity, k = |
J/s-m-K |
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Air Thermal |
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Expans. Coeff, b = |
oK-1 |
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CONVECTIVE HEATING COOLING / FLOOR/WALL/CEILING |
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Area |
m^2 heat transfer coefficient |
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h |
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⍙T |
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Capacity W |
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Capacity BTU |
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BTU / ft^2 |
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|
|
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4. Calculator for Converting K-value to R-value
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5. Dew Point Calculator |
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INPUT TEMPERATURE °F |
°F |
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INPUT RH % |
% |
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OUTPUT DEW POINT F = |
°F |
Please contact Chiltrix for a radiant heating and/or cooling evaluation or to get help using these calculators.