Как рассчитать мощность радиатора отопления – делаем расчет мощности правильно
Когда проектируется система теплоснабжения для частного дома или квартиры, расположенной в новостройке, необходимо знать, как рассчитать мощность радиаторов отопления, чтобы определить требуемое количество секций для каждой комнаты и подсобных помещений. В статье приводится несколько несложных вариантов вычислений.
Особенности проведения расчетов
Расчет мощности радиатора отопления сопряжен с рядом проблем. Дело в том, что на протяжении отопительного сезона температура за окном постоянно меняется, а соответственно отличаются потери тепла. Так при 30 градусах мороза и сильном северном ветре, они будут гораздо больше, чем при – 5 градусах, да еще при безветренной погоде.
Многих владельцев недвижимости волнует, что неправильно рассчитанная тепловая мощность радиаторов отопления может привести к тому, что в морозы в доме будет холодно, а в теплую погоду придется держать нараспашку форточки целый день и таким образом отапливать улицу (детальнее: “Расчет мощности батарей отопления – как рассчитать самому”).
Однако имеется понятие, которое называется температурный график. Благодаря чему температура теплоносителя в отопительной системе меняется в зависимости от погоды на улице. По мере того, как будет расти температура воздуха на улице, повышается теплоотдача каждой из секций батареи. А раз так, то относительно любого отопительного оборудования можно говорить о средней величине теплоотдачи.
Что касается жильцов частных домовладений, то после установки современного электрического или газового теплоагрегата или отопления с применением тепловых насосов они не должны волноваться о том, какую температуру имеет теплоноситель, циркулирующий в контуре отопительной конструкции.
Созданное с применением новейших технологий тепловое оборудование позволяет управлять им при помощи термостатов и корректировать мощность батарей в соответствии с потребностями. Наличие современного котла не требует контроля над температурой теплоносителя, но, чтобы установить радиаторы отопления расчет мощности все равно потребуется.
Порядок расчета мощности радиаторов отопления
Все расчеты, связанные с обустройством отопительной конструкции, неразрывно связаны с таким понятием как тепловая мощность. Вариантов как рассчитать мощность радиатора отопления существует несколько. При этом следует отметить, что у приборов от известных и хорошо себя зарекомендовавших производителей данный параметр всегда указывается в прилагаемых к ним документах (прочитайте также: “Как рассчитать отопление в доме правильно”).
У таких агрегатов, как электрический конвектор, тепловентилятор, масляный радиатор или инфракрасная керамическая панель тепловая мощность соответствует их электрической мощности. При создании системы отопления, где используется жидкий теплоноситель, не обойтись без батарей.
У чугунных, алюминиевых или биметаллических отопительных приборов мощность одной секции радиатора отопления составляет от 140 до 220 ватт. Усредненным значением считается значение 200 ватт, которое батарея отдает при разнице температур между теплоносителем и воздухом в помещении, равным 70 градусам. Читайте также: “Расчет количества секций биметаллических радиаторов”.
Чтобы выполнить расчет биметаллических отопительных радиаторов или чугунных батарей, исходя из тепловой мощности, необходимо разделить требуемое количество тепла на величину 0,2 КВт. В результате будет получено количество секций, которые нужно приобрести, чтобы обеспечить обогрев комнаты (детальнее: “Правильный расчет тепловой мощности системы отопления по площади помещения”).
Если чугунные радиаторы (см. фото) не имеют промывочных кранов специалисты рекомендуют принимать в расчет 130-150 ватт на каждую секцию, учитывая мощность 1 секции чугунного радиатора. Даже когда они первоначально отдают тепла больше, чем требуется, появившиеся в них загрязнения понизят теплоотдачу.
Как показала практика, батареи желательно монтировать с запасом около 20%. Дело в том, что при наступлении экстремальных холодов чрезмерной жары в доме не будет. Также поможет бороться с повышенной теплоотдачей дроссель на подводке. Покупка лишних нескольких секций и регулятора не сильно отразится на семейном бюджете, а тепло в доме в морозы будет обеспечено.
Необходимая величина тепловой мощности радиатора
При расчете отопительной батареи непременно нужно знать требуемую тепловую мощность, чтобы в доме было комфортно жить. Как рассчитать мощность радиатора отопления или других отопительных приборов для теплоснабжения квартиры или дома, интересует многих потребителей.
- Способ согласно СНиП предполагает, что на один «квадрат» площади требуется 100 ватт.
Но в данном случае следует учитывать ряд нюансов:
– теплопотери зависят от качества теплоизоляции. Например, для обогрева энергоэффективного дома, оборудованного системой рекуперации тепла со стенами, сделанными из сип-панелей, потребуется тепловая мощность меньше, чем в 2 раза;
– создатели санитарных норм и правил при их разработке ориентировались на стандартную высоту потолка 2,5-2,7 метра, а ведь этот параметр может равняться 3 или 3,5 метра;
– этот вариант, позволяющий рассчитать мощность радиатора отопления и теплоотдачу, верен только при условии примерной температуры 20°C в квартире и на улице – 20°C. Подобная картина типична для населенных пунктов, расположенных в европейской части России. Если дом находится в Якутии, тепла потребуется гораздо больше. - Способ расчета, исходя из объема, не считается сложным. Для каждого кубометра помещения требуется 40 ватт тепловой мощности. Если размеры комнаты составляют 3х5 метра, а высота потолка 3 метра, тогда потребуется 3х5х3х40 = 1800 ватт тепла. И хотя погрешности, связанные с высотой помещений в этом варианте расчетов устранены, он все еще не является точным.
- Уточненный способ расчета по объему с учетом большего количества переменных дает более реальный результат. Базовым значением остаются все те же 40 ватт на один кубометр объема. Читайте также: “Как сделать расчет радиаторов отопления на квадратный метр – правила и способы расчета количества секций”.
Когда производится уточненный расчет тепловой мощности радиатора и требуемой величины теплоотдачи, следует учитывать, что:
– одна дверь наружу отнимает 200 ватт, а каждое окно – 100 ватт;
– если квартира угловая или торцевая, применяется поправочный коэффициент 1,1 – 1,3 в зависимости от вида материала стен и их толщины;
– для частных домовладений коэффициент составляет 1,5;
– для южных регионов берут коэффициент 0,7 – 0,9, а для Якутии и Чукотки применяют поправку от 1,5 до 2.
В качестве примера для проведения расчета взята угловая комната с одним окном и дверью в частном кирпичном доме размером 3х5 метров с трехметровым потолком на севере России. Средняя температура за окном зимой в январе составляет – 30,4°C. Читайте также: “Как сделать расчет радиаторов отопления правильно – точный способ”.
Порядок вычислений следующий:
- определяют объем помещения и требуемую мощность – 3х5х3х40 = 1800 ватт;
- окно и дверь увеличивают результат на 300 ватт, итого получают 2100 ватт;
- с учетом углового расположения и того, что дом частный будет 2100х1,3х1,5 = 4095 ватт;
- прежний итог умножают на региональный коэффициент 4095х1,7 и получают 6962 ватт.
Как рассчитать мощность радиатора отопления – делаем расчет мощности правильно
Площадь обогрева алюминиевого радиатора (мощность радиатора отопления на 1 м2)
Перед покупкой батарей необходимо сделать расчет радиаторов отопления по площади. Тепловая мощность определяет рабочий потенциал устройств. Например, нехватка теплоотдачи чревата слабым обогревом помещений. Излишки мощности приводят к увеличению расходов на отопление и бессмысленной трате тепла. Разберем несколько методов расчета радиаторов отопления для организации эффективной системы обогрева.
Что нужно для расчета секций
При выпуске радиаторов производители изначально просчитывают мощность устройств и оптимальный показатель на 1м2. К примеру, нормой считается 100 Вт на обогрев 1 квадратного метра комнаты с высотой потолков в (до) 3 м. Но это очень приблизительные значения, поскольку не принимается во внимание разница потолков в разных комнатах, возможные теплопотери. Порой погрешности без учета этих факторов доходят до 50%.
Таким образом, перед расчетом секций нужно учесть следующее:
- Мощность 1 секции радиатора. Например, теплоотдача алюминиевой батареи с межосевым расстоянием 500 мм составит 185 Вт.
- Температура теплоносителя. Если подбираете радиатор отопления для автономной системы частного дома, можно сделать самостоятельные замеры. В случае с централизованной системой теплоснабжения можно также провести замеры или уточнить данные в управляющей компании.
- Высота потолков. Логично, что чем они выше, тем больше должна быть мощность. Рекомендуется применять поправочные коэффициенты для расчета секций. Например, если потолок 3 метра, полученные при подсчете результаты умножьте на 1,05. При высоте 3,5 коэффициент будет 1,1. И так далее. Более подробно рассмотрим коэффициенты чуть далее.
Стандартный расчет батарей
Сперва рассмотрим самый простой (универсальный) вариант проведения расчетов. Отталкиваемся от ранее упомянутого значения 100 Вт мощности на обогрев 1 квадратного метра помещения. В нашей ситуации имеем простую формулу:
К — нужное количество секций радиатора отопления;
S — площадь комнаты;
U — мощность 1 секции отопительного прибора.
Пример расчета секций для помещения площадью 15 м2. Берем алюминиевый радиатор «Теплоприбор» с межосевым расстоянием 500 мм и теплоотдачей 185 Вт. Подставляем показатели в формулу и считаем:
Получаем 8,10 (с округлением 8).
Результат расчета: потребуется 8 секций.
Особенности расчета для нестандартных помещений
Если в помещении потолки слишком высокие или низкие, потребуется использовать немного иной подход к расчету секций. Здесь будем брать за основу утверждение, что прогреть 1м2 пространства сможет 41 Вт тепловой отдачи.
Применяем формулу A = B x 41 , в которой:
А — требуемое количество секций;
В — объем помещения (длина х ширина х высота).
Например, объем комнаты длиной 5 м, шириной 4 м и высотой 3 м составит 60 м3.
Оптимальный показатель тепловой мощности рассчитываем путем умножения объема комнаты на ранее упомянутые 41 Вт.
60 х 41 = 2460 Вт
Считаем: 2460 : 191 = 12,8.
С округлением получается 13 секций радиатора отопления.
Почему округлять нужно в большую сторону? Все дело в том, что иногда производители в технических документах указывают теплоотдачу, немного превышающую реальные показатели.
Максимально точный способ расчета радиаторов
Ни один из упомянутых выше способов не даст точных результатов расчетов, поскольку не учитывает множество факторов. Для уточненных расчетов используется формула с поправочными коэффициентами.
В=100 Вт/м2 х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7
В — общее количества тепла, нужное для отопления комнаты;
S — площадь помещения, для которого ведется расчет.
К1, К2, К3 … — поправочные коэффициенты:
1. К1 — особенности остекления. Если в комнате обычные окна с двумя стеклами, используйте 1,27. Для двойного и тройного стеклопакета значения будут 1,0 и 0,85 соответственно.
2. К2 — теплоизоляция стен. Слабое утепление вынуждает использовать коэффициент 1,27. Если оно хорошее, умножайте на 1,0. Для отличной теплоизоляции К составит 0,85.
3. К3 — площадь окон и поверхности пола в помещении. Если соотношение составит 50%, принимайте К 1,2. Для 40% — 1,1, а для 30% — 1,0. И так далее.
4. К4 — средний температурный показатель на улице в самый холодный период. Зимой температура опускается до -35 градусов? Используйте коэффициент 1,5. Если -25 = 1,3. Для показателя до -20 — 1,1. С каждыми 5 градусами вниз отнимайте 0,2 от коэффициента.
5. К5 — количество наружных стен. Для одной поверхности используйте К 1,1. Если две стены выходят наружу, увеличьте его на 0,1. При трех — еще на 0,1.
6. К6 — состояние комнаты выше. Если над помещением расположен холодный чердак, коэффициент составит 1,0. Для отапливаемого — 0,9. Если это квартира — 0,8.
7. К7 — высота комнаты. Потолки 2,5 м предусматривают коэффициент 1,0. Для 3-метровых он составит 1,05. Дальше с каждым 0,5 метром повышайте К на 0,05.
Представим, что у нас такие условия: комната 15 м2 с двумя стеклопакетами на окнах, умеренной теплоизоляцией стен, площадью остекления 30%, средней температурой зимой -25 градусов, двумя наружными стенами, жилой квартирой выше и потолками 2,5 м.
Теперь выполним расчеты с учетом поправочных коэффициентов:
В = 100 Вт/м2 х 1,0 х 1,0 х 1,0 х 1,3 х 1,2 х 0,8 х 1,0
Получили 124,8. Округляем и имеем 125 Вт/м2 – уже не стандартные 100 Вт, как получили по упрощенному расчету.
Остается умножить результат на площадь помещения (125 х 15 м2 = 1875) и разделить на мощность 1 секции – 185 Вт. Получаем 10,1 и округляем до 10.
Как видите, нам нужно не 8 секций, а 10. При упрощенном расчете необходимая отопительная мощность батарей получилась заниженной.
Совет: если устанавливаете терморегулирующую аппаратуру, то нужно еще увеличить расчетную мощность батареи на 15 – 20%.
Мощность радиатора отопления — таблица значений теплоотдачи для алюминиевых, биметаллических, стальных и чугунных батарей
На территории России зима длится от 6 до 9 месяцев, поэтому первостепенной задачей является отопление жилых и производственных помещений. Для комфортного проживания и здоровья человека домашний климат имеет большое значение.
Для обогрева домов и зданий применяются системы отопления с разными теплоносителями: печные, электрические, воздушные, масляные и водяные. Каждая система должна быть тщательно рассчитана, правильно смонтирована и, желательно, экономична при эксплуатации.
В отапливаемом помещении тёплый воздух поднимается и вытесняет холодный, происходит постоянная циркуляция воздуха благодаря источникам теплоотдачи, которыми являются радиаторы или батареи отопления.
Содержимое обзора
Составляющие мощности радиатора
- Площадь и объём помещения: учитываются параметры – длина, ширина и высота потолка
- Тип радиатора: биметаллический, стальной, чугунный, из алюминия
- Количество секций: от одной до четырнадцати
- Регион проживания: для южных мест мощность 40 — 45 Вт на обогрев одного кубического метра воздуха, а в северных областях – 60 Вт.
- График температур воздуха
- Роза ветров
- На какую сторону выходят окна и какого они качества
- Термоизоляция стен, пола и потолка
- Количество дверей в помещении.
В южном регионе для комнаты объёмом в 45 кубических метров с окнами, выходящими на юго-восток и одной дверью, расчёт мощности радиатора отопления будет выглядеть так:
3х5х3х40 =1800 Вт. В северном регионе для обогрева равного по объёму и условиям кабинета потребуется 2700 Вт. По произведённым расчётам выбирается система отопления, состоящая из теплового оборудования, в которое входят различные виды радиаторов.
Чугунная батарея
Проверенный временем отопительный прибор хорош тем, что имеет сборные секции мощностью примерно по 160 Ватт, не боится гидроударов, годится для любого теплоносителя.
Чугун меньше подвержен коррозии и имеет свойство долго держать температуру, поэтому славится максимальной теплоотдачей. Из минусов – довольно большой вес и габариты.
Стальной радиатор
- Из минусов – невозможно самому регулировать число составляющих, недолговечность, быстрое остывание.
- Имеют панельную(целостную) или трубчатую(разборную) конструкцию.
Мощность панельных радиаторов отопления указана в техническом паспорте каждого изделия, в среднем она имеет значение 85 Вт.
Биметаллический конвектор
Каждое его отделение состоит из неподвластных коррозии стальных конструкций внутри и алюминиевого покрытия снаружи, имеющего высокую теплоотдачу. Благодаря такому сочетанию увеличена и износоустойчивость батареи. Смотрится отопительный прибор современно, стильно и имеет высокую стоимость.
Мощность биметаллических радиаторов отопления указана на одну секцию и приблизительно равна 180 Вт, для высчитывания силы всего конвектора, необходимо указанную цифру умножить на число секций.
Алюминиевый радиатор
Имеет все характеристики старой чугунной батареи, кроме большого веса, отличную теплоотдачу и невысокую стоимость. Современный отопительный прибор приятного дизайна поступает в продажу цельной или разборной конструкцией, что даёт возможность для самостоятельной установки нужного количества элементов.
К недостаткам данного вида следует отнести подверженность кислородной коррозии.
Определение нужного количества секций радиатора
Мощность одной секции радиатора отопления указывается в паспортных характеристиках.
Для самого простого расчёта количества элементов нужно мощность Q, которая необходима для обогрева данного помещения, разделить на пропускную способность q одной секции выбранного радиатора. Например: 2700 Вт(на севере): 150(алюминиевый)=18(секций).
- Количество внешних стен(от единицы до 1,4)
- Термоизоляция стен, из панельных блоков они или из кирпичной кладки(от 0,85 до 1,27)
- Региональный климат, включающий в себя колебания температур и среднестатистические значения(от 0,7 до 1,5)
- Высота потолка(от одного метра до 1,2)
- Того, что находится сверху: холодный чердак или жилая квартира(от 0,8 до 1)
- Оконное остекление(от 0,8 до 1,2), материал изготовления рам(от 0,85 до 1,27), а также на какую сторону света окно выходит(1 или 1,1)
- Способ подключения радиаторов(от единицы до 1,28) и их открытость(от 0,9 до 1,2)
Для самостоятельных расчётов пригодится формула Q=Sx100, где Q – требуемая теплоотдача, S – площадь помещения, 100 – количество Ватт на 1 метр квадратный по нормативу. Или Q=Vx60, где V – объём помещения, 60 – районный норматив(количество Ватт на 1 метр кубический).
- Комната угловая 3х5, высота потолка 3 метра
- Одно окно и одна дверь, стены из кирпича
- Регион, приравненный к северному
Первый вариант расчёта (3х5)х100= 1500 Вт. Второй вариант: Q=Vx60 (3х5х3)х60=2700 Вт. Полученные результаты делим на указанную в техническом паспорте мощность одной секции чугунной батареи – q=160 Ватт и получаем необходимое количество элементов 2700_160=16,8 Округляем до 17, то есть потребуется 2 батареи по 10 и 7 секций. Усложним задачу – Q=(Vx60+A+B)xCxDxE
Добавим к заданным условиям теплопотери на окно 200 и на дверь 100; применим коэффициенты угла и кирпичных стен 1,3 и 1,5; региона 1,7.
Q=(45х60+200+100)х1,3х1,5х1,7=9945Вт. Возьмём q алюминия 200Вт – 9945_200=49,7 округляем и получаем 50 элементов конвектора потребуется для обогрева данной комнаты.
Для более точных вычислений применяется формула Q=Sx100xAxBxCxDxExFxGxHxJxL, в которой учитываются практически все факторы, влияющие на сохранение тепла.
Расчет мощности батарей отопления: подробный алгоритм и тонкости вычислений
Грамотный выбор батарей – залог функциональности и сбалансированности системы отопления, а значит и комфортного проживания в квартире или доме. На первый взгляд все просто: купил подходящие по габаритам и материалу радиаторы, установил, подключил – и нагрев обеспечен. Но на деле все усложняется необходимостью определить оптимальную теплоотдачу батарей – она должна отвечать площади отапливаемого помещения и коррелироваться с целым рядом значимых факторов. Чтобы вы не ошибались в этом вопросе, далее мы с разумным упрощением разберем, как выполнить расчет мощности стальных, чугунных и биметаллических радиаторов и какие особенности жилища и самих батарей влияют на финальный результат.
Способы расчетов
Наиболее упрощенный способ расчета мощности батарей – умножить площадь помещения на усредненное значение мощности радиатора для стандартного обогрева 1 кв.м., а именно – 100 Вт. Имеем формулу: Q = S × 100.
Например, если площадь обслуживаемой комнаты 15 кв.м, то для ее комфортного обогрева понадобится тепловая отдача в 1500 Вт или 150 кВт. Дабы определить количество секций, следует разделить выведенный результат на тепломощность одной радиаторной секции.
Предыдущий расчет справедлив только для комнат со стандартным потолком 2,7 м в высоту. Если же помещение выше, нужно умножить его площадь на высоту и на средний показатель тепломощности для обогрева 1 куб.м. объема помещения, а именно – на 41 Вт для панельного или на 34 Вт для кирпичного дома. Имеем формулу: Q = S × h × 41 (34).
Например, если площадь комнаты в панельной высотке составляет 15 кв.м., а потолок достигает в высоту 3 м, то для обогрева понадобится теплоотдача радиаторов 1845 Вт или 185 кВт.
Пользуясь упрощенными методиками, будьте готовы к неприятным «сюрпризам» – к тому, что установленные батареи с вроде бы правильно рассчитанной мощностью на практике не смогут обеспечивать необходимый обогрев. Причина этому – целый спектр особенностей, которые вышепредложенные формулы попросту не учитывают. Вот почему, если вы заинтересованы в максимально точных расчетах, рекомендуем вам пользоваться более серьезной формулой: Q = S × 100 × А × В × С × D× Е × F × G × H × I,
где S – площадь, 100 – общепринятые 100 Вт на квадратный метр.
Все остальные коэффициенты являются выражением разного рода особенностей радиаторов и отапливаемых помещений – разберем их далее по порядку.
Остекление, площадь и ориентация окон
На окна может приходиться от 10% до 35% теплопотерь. Конкретный показатель зависит от трех факторов: характера остекления (коэффициент А), площади окон (В) и их ориентации (С).
Зависимость коэффициента от вида остекления:
- тройное стекло или аргон в двойном пакете – 0,85;
- двойное стекло – 1;
- одинарное стекло – 1,27.
Объем тепловых потерь напрямую зависит и от площади оконных конструкций. Коэффициент В рассчитывается на базе соотношения общей площади оконных конструкций к площади отапливаемой комнаты:
- если окна составляют 10% и меньше общей площади комнаты, В = 0,8;
- 10-20% – 0,9;
- 20-30% – 1;
- 30-40% – 1,1;
- 40-50% – 1,2.
И третий фактор – ориентация окон: тепловые потери в комнате, выходящей на юг, всегда ниже, чем в помещении, которое выходит на север. Исходя из этого имеем два коэффициента С:
- окна на севере или на западе – 1,1;
- окна на южной или восточной стороне – 1.
Особенности стен и потолков
Теперь рассмотрим три коэффициента, которые связаны с особенностями стен и потолков отапливаемого помещения: D – число внешних стен, E – уровень теплоизоляции стен, F – высота потолков.
Чем активнее комната контактирует с внешней средой, тем выше ее теплопотери:
- если одна внешняя стена, D = 1;
- две – 1,2;
- три – 1,3;
- четыре внешних стены – 1,4.
Чем качественнее утеплены стены, тем ниже теплопотери помещения:
- если теплоизоляция профессиональная, E = 0,85;
- поверхностная теплоизоляция – 1;
- отсутствие теплоизоляции – 1,27.
Чем выше потолки в комнате, тем большая мощность батарей потребуется для ее комфортного обогрева, поэтому, чтобы получить правильный показатель теплоотдачи приборов, учитывается корректирующий коэффициент F:
- высота 2,7 м и меньше – 1;
- 2,8-3 м – 1,05;
- 3-3,5 м – 1,1;
- 3,6-4 м – 1,15;
- 4 и выше – 1,2.
Тип подключения батарей
Важнейший фактор, определяющий уровень теплоотдачи отопительных радиаторов, – схема их подключения. В нашей формуле она выражена коэффициентом G – его параметр зависит от характера подключения и расположения приборов:
- при диагональном подключении с верхней подачей и нижней обраткой – 1;
- при одностороннем подключении с верхней подачей и нижней обраткой – 1,03;
- при двустороннем подключении с нижней подачей и нижней обраткой – 1,13;
- при диагональном подключении с нижней подачей и верхней обраткой – 1,25;
- при одностороннем подключении с нижней подачей и верхней обраткой – 1,28;
- при одностороннем подключении с нижней подачей и нижней обраткой – 1,28.
Совет. Одностороннее подключение рекомендуется только в исключительных ситуациях, так как оно чревато самыми высокими теплопотерями – около 22%.
Дополнительные факторы
Осталось два коэффициента – H и I. И хоть они расположены в самом конце формулы, их важность от этого не преуменьшается. H – коэффициент, выражающий климат местности, а I – назначение помещения, которое расположено над отапливаемой комнатой.
Чтобы определить H, берется средняя зимняя температура по региону:
- до -10 градусов С = 0,7;
- от -10 градусов С до -15 градусов С = 0,9;
- от -15 градусов С до -20 градусов С= 1,1;
- от -20 градусов С до -25 градусов С = 1,3;
- от -25 градусов С до -35 градусов С = 1,5.
Коэффициент H вычисляется по типу помещения, находящегося выше комнаты, для которой подбираются батареи:
Финальные расчеты
Разобравшись во всех коэффициентах, продемонстрируем, как формула работает на практике. Предположим, что батареи подбираются для комнаты с такими характеристиками: площадь – 17 кв.м.; окна – площадью 20% от общих размеров помещения, выходят на северную сторону и имеют двойное стекло; стены – две внешние с поверхностным утеплением; потолки – 2,8 м; подключение – диагональное с верхней подачей и нижней обраткой; средняя зимняя температура – до -10 градусов С; помещение сверху – теплая жилая комната. Имеем: Q = 17 × 100 × 1 × 1 × 1,1 × 1,2× 1 × 1× 1× 0,7× 0,8 = 1256 Вт или 125 кВт.
Совет. К рассчитанному параметру мощности рекомендуется добавить запас в 10-15%. Но не больше, чтобы зря не переплачивать за лишний теплоноситель.
Получив общее значение мощности, определим, сколько необходимо секций батарей для качественного обогрева комнаты – тут нужно ориентироваться на материал радиаторов:
- чугунные батареи – теплоотдача одной секции составляет 145 Вт.
- стальные – 160 Вт;
- биметаллические – 185 Вт.
Как видите, расчет мощности батарей отопления по площади с поправкой на различные особенности как самих приборов, так и отапливаемых помещений – дело не из простых. Перед вами подробный алгоритм расчетов – только четко ему следуя, вы сможете без помощи специалистов определить мощность радиаторов для создания надежной отопительной системы в своем жилище.
Простейший расчет мощности радиаторов отопления
Радиаторное отопление
Проблема отопления в наших широтах стоит значительно острее, чем в Европе с ее мягким климатом и теплыми зимами. В России значительная часть территории находится под властью зимы до 9 месяцев в году. Поэтому очень важно уделить достаточное внимание выбору систем отопления и расчету мощности радиаторов отопления.
В отличии от теплых полов, где учитывается только площадь, расчет мощности радиаторов отопления производится по иной схеме. В этом случае следует учитывать также высоту потолков, то есть общий объем помещения, в котором планируется установка или замена системы отопления. Бояться не стоит. В конечном итоге весь расчет строится на элементарных формулах, совладать с которыми не составит труда. Радиаторы будут обогревать помещение благодаря конвекции, то есть циркуляции воздуха в комнате. Нагретый воздух поднимается вверх и вытесняет холодный. В этой статье Вы получите самый простой расчет мощности радиаторов отопления.
Пример расчета мощности батарей отопления
Возьмем помещение площадью 15 квадратных метров и с потолками высотой 3 метра.Объем воздуха, который предстоит нагреть в отопительной системе составит:
Далее считаем мощность, которая потребуется для обогрева помещения заданного объема. В нашем случае — 45 кубических метров. Для этого необходимо умножить объем помещения на мощность, необходимую для обогрева одного кубического метра воздуха в заданном регионе. Для Азии, Кавказа это 45 вт, для средней полосы 50 вт, для севера около 60 вт. В качестве примера возьмем мощность 45 вт и тогда получим:
45×45=2025 вт — мощность, необходимая для обогрева помещения с кубатурой 45 метров
Выбор радиатора исходя из расчета
Стальные радиаторы
Оставим за скобками сравнение радиаторов отопления и отметим только нюансы, о которых необходимо иметь представление при выборе радиатора для вашей системы отопления.
В случае расчета мощности стальных радиаторов отопления все просто. Есть необходимая мощность для уже известного помещения — 2025 вт. Смотрим по таблице и ищем стальные батареи, выдающие необходимое число Вт. Такие таблицы несложно найти на сайтах производителей и продавцов подобных товаров. Обратите внимание на температурные режимы, при которых будет эксплуатироваться система отопления. Оптимально использовать батарею в режиме 70/50 С.
В таблице указывается тип радиатора. Возьмем тип 22, как один из самых популярных и вполне достойных по своим потребительским качествам. Отлично подходит радиатор размером 600×1400. Мощность радиатора отопления составит 2015 Вт. Лучше брать немного с запасом.
Алюминиевые и биметаллические радиаторы
Алюминиевые и биметаллические радиаторы зачастую продаются секциями. Мощность в таблицах и каталогах указывается для одной секции. Необходимо разделить мощность, необходимую для обогрева заданного помещения на мощность одной секции такого радиатора, например:
Получили необходимое число секций для помещения объемом 45 кубических метров.
Не переборщите!
14-15 секций для одного радиатора — это максимум. Ставить радиаторы по 20 и больше секций неэффективно. В таком случае следует разбивать число секций напополам и устанавливать 2 радиатора по 10 секций. Например, 1 радиатор поставить возле окна, а другой возле входа в комнату или на противоположной стене.
Со стальными радиаторами так же. Если комната достаточно велика и радиатор выходит слишком большой — лучше поставьте два поменьше, но той же суммарной мощности.
Если в комнате того же объема 2 окна или более, то хорошим решением будет установка радиатора под каждым из окон. В случае с секционными радиаторами все довольно просто.
Радиаторы обычно продаются по 10 секций, лучше взять четное число, например 8. Запас в 1 секцию лишним не будет в случае серьезных морозов. Мощность от этого особенно не изменится, однако инерция нагрева радиаторов уменьшится. Это может быть полезно, если в комнату часто проникает холодный воздух. Например, если это офисное помещение, в которое часто заходят клиенты. В таких случаях радиаторы будут нагревать воздух немного быстрее.
Что делать после расчета?
После расчета мощности радиаторов отопления всех комнат, необходимо будет выбрать трубопровод по диаметру, краны. Количество радиаторов, длину труб, количество кранов для радиаторов. Подсчитать объем всей системы и выбрать подходящий для нее котел.
Для человека дом часто ассоциируется с теплом и уютом. Чтобы дом был теплым, необходимо уделить должное внимание системе отопления. Современные производители используют новейшие технологии для производства элементов систем отопления. Однако, без грамотного планирования подобной системы, для определенных помещений эти технологии могут оказаться бесполезны.
В первую очередь необходимо понимать, для каких целей будет использоваться помещение. Какой температурный режим в нем желателен. В этом деле существует множество тонкостей, которые необходимо учитывать. Желательно сделать проект отопления с точным расчетом мощности радиаторов отопления и теплопотерь. Радиаторы отопления лучше устанавливать в той части комнаты, где холоднее всего. В вышеизложенном примере была рассмотрена установка батарей отопления возле окон. Это один из наиболее выгодных и эффективных вариантов размещения элементов отопительной системы.
Как рассчитать мощность отопительных батарей для частного дома
Допустим, вы подобрали отопительные приборы по типу и дизайну. Следующий шаг – расчет радиаторов отопления для каждой комнаты частного дома, включающий определение тепловой мощности и количества секций (или размера панелей). Простейший вариант – воспользоваться онлайн-калькулятором любого строительного портала. Но результаты вычислений желательно перепроверить, иначе за ошибки придется расплачиваться позже. Предлагаем рассчитать теплоотдачу батарей отопления вручную, проверенным и удобным способом.
Исходные данные для вычислений
Расчет тепловой мощности батарей выполняется для каждого помещения отдельно, в зависимости от числа внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать показатели теплоотдачи радиаторов отопления, ответьте на 3 вопроса:
- Сколько тепла необходимо на обогрев жилой комнаты.
- Какую температуру воздуха планируется поддерживать в конкретном помещении.
- Средняя температура воды в отопительной системе квартиры либо частного дома.
Примечание. Если в коттедже смонтирована однотрубная разводка, придется делать поправку на остывание теплоносителя — добавлять секции к последним радиаторам.
Ответ на первый вопрос — как рассчитать потребное количество тепловой энергии различными способами, дается в отдельном руководстве – расчет нагрузки на отопительную систему. Приведем 2 упрощенных методики вычислений: по площади и объему комнаты.
Распространенный способ — измерить обогреваемую площадь и выделить на квадратный метр 100 Вт теплоты, иначе — 1 кВт на 10 м². Мы предлагаем уточнить методику – учесть количество световых проемов и наружных стен:
- для комнат с 1 окном или входной дверью и одной внешней стенкой оставить 100 Вт тепла на метр квадратный;
- угловое помещение (2 наружных ограждения) с 1 оконным проемом – считать 120 Вт/м²;
- то же, 2 световых проема – 130 Вт/м².
Важное условие. Расчет дает более-менее правильные результаты при высоте потолков до 3 м, здание построено в средней полосе умеренного климата. Для северных регионов применяется повышающий коэффициент 1.5…2.0, южных – понижающий 0.7—0.8.
Распределение тепловых потерь по площади одноэтажного дома
При высоте перекрытия более 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме) расход тепла правильнее считать по кубатуре:
- комната с 1 окном (внешней дверью) и единственной наружной стеной – 35 Вт/м³;
- помещение окружено другими комнатами, не имеет окон, либо находится на солнечной стороне – 35 Вт/м³;
- угловая комната с 1 оконным проемом – 40 Вт/м³;
- то же, с двумя окнами – 45 Вт/м³.
На второй вопрос ответить проще: комфортная для проживания температура лежит в диапазоне 20…23 °C. Нагревать воздух сильнее неэкономично, слабее – холодно. Среднее значение для расчетов – плюс 22 градуса.
Оптимальный режим работы котла подразумевает нагрев теплоносителя до 60—70 °C. Исключение – теплые либо слишком холодные сутки, когда температуру воды приходится снижать или, наоборот, увеличивать. Количество таких дней невелико, поэтому средняя расчетная температура системы принимается равной +65 °C.
В комнатах с высокими потолками считаем расход теплоты по объему
Паспортная и реальная теплоотдача радиатора
Параметры любого отопительного прибора указываются в техническом паспорте. Обычно производители заявляют мощность 1 стандартной секции межосевым размером 500 мм в пределах 170…200 ватт. Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов примерно одинаковы.
Фокус в том, что паспортный показатель теплоотдачи нельзя тупо использовать для подбора числа секций. Согласно п. 3.5 ГОСТ 31311-2005, фирма-изготовитель обязана указывать мощность батареи при следующих условиях эксплуатации:
- теплоноситель движется через радиатор сверху вниз (диагональное либо боковое подключение);
- температурный напор составляет 70 градусов;
- расход воды, протекающей через прибор, равен 360 кг/час.
Справка. Тепловой напор – разница между средней температурой сетевой воды и воздуха помещения. Обозначается ΔT, DT или dt, вычисляется по формуле:
Поясним суть проблемы, для этого подставим в формулу известные значения ΔT = 70 °C и температуры помещения – плюс 20 °C, произведем обратный расчет:
- tподачи + tобратки = (ΔT + tвоздуха) х 2 = (70 + 20) х 2 = 180 °C.
- Согласно нормативам, расчетная разница температур теплоносителя между подающей и обратной линией должна составлять 20 градусов. Значит, идущую от котла воду нужно нагреть до 100 °C, обратная остынет до 80 °C.
- Режим работы 100/80 °C недоступен бытовым отопительным установкам, максимальный нагрев составляет 80 градусов. Вдобавок поддерживать указанную температуру теплоносителя невыгодно экономически (вспомните, мы взяли средний показатель 65 °C).
Вывод. В реальных условиях батарея отдаст гораздо меньше теплоты, нежели прописано в инструкции по эксплуатации. Причина – меньшее значение ΔT – разницы температур воды и окружающего воздуха. По нашим исходным данным, показатель ΔT равен 130 / 2 — 22 = 43 градуса, почти вдвое ниже заявленной нормы.
Определяем число секций алюминиевой батареи
Пересчитать параметры отопительного прибора под конкретные условия непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм вычислений, используемый инженерами–проектировщиками, слишком сложен для обычных домовладельцев, несведущих в теплотехнике.
Предлагаем выполнить расчет количества секций радиаторов отопления более доступным методом, дающим минимальную погрешность:
- Соберите исходные данные, перечисленные в первом разделе настоящей публикации, — узнайте необходимое для обогрева количество теплоты, температуру воздуха и теплоносителя.
- Рассчитайте реальный температурный напор DT, пользуясь приведенной выше формулой.
- При выборе определенного типа батарей откройте технический паспорт и отыщите показатель теплоотдачи 1 секции при DT = 70 градусов.
- Ниже представлена таблица готовых коэффициентов пересчета отопительной мощности радиаторных секций. Найдите показатель, соответствующий реальному DT, и умножьте его на величину паспортной теплоотдачи – получите мощность 1 ребра при ваших эксплуатационных условиях.
Зная настоящий тепловой поток, нетрудно выяснить число ребер батареи, требуемое для обогрева комнаты. Разделите нужное количество теплоты на отдачу 1 секции. Для ясности приведем пример расчета:
- Возьмем угловую комнату с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15.75 м², высота потолков – 280 см (показана на фрагменте чертежа). Удельные затраты теплоты на обогрев – 130 Вт/м², общая потребность составит 130 х 15.75 = 2048 Вт.
- Величину теплового напора мы выяснили в предыдущем разделе, DT = 43 °C.
- Подбираем низенькие алюминиевые радиаторы GLOBAL VOX 350 (межосевое расстояние – 350 мм). Согласно документации изделия, теплоотдача 1 ребра составляет 145 Вт (DT = 70 °C).
- Находим в таблице коэффициент, соответствующий DT = 43 °C, K = 0.53.
- Умножаем паспортную мощность на коэффициент и находим реальную отдачу 1 секции: 0.53 х 145 = 76.85 Вт.
- Рассчитываем количество алюминиевых ребер на помещение: 2048 / 76.85 ≈ 26.65, округляем в бо́льшую сторону и получаем 27 штук.
Остается распределить секции по комнате. Если размеры окон одинаковы, делим 28 пополам и размещаем под каждым проемом радиатор на 14 ребер. В противном случае число секций батареи подбирается пропорционально ширине окон (можно приблизительно). Аналогичным образом пересчитывается теплоотдача биметаллических и чугунных радиаторов.
Схема расстановки батарей — приборы лучше размещать под окнами либо возле холодной наружной стены
Совет. Если вы владеете персональным компьютером, проще использовать расчетную программу итальянского бренда GLOBAL, размещенную на официальном ресурсе производителя.
Многие известные фирмы, в том числе GLOBAL, прописывают в документации теплоотдачу своих приборов для разных температурных условий (DT = 60 °C, DT = 50 °C), пример показан в таблице. Если ваш реальный ΔT = 50 градусов, смело пользуйтесь указанными характеристиками безо всякого перерасчета.
Расчет размера стального радиатора
Конструкция панельных приборов отличается от секционных. Батареи делаются из штампованных стальных листов толщиной 1…1.2 мм, заранее обрезанных в нужный размер. Чтобы подобрать радиатор требуемой мощности, нужно выяснить теплоотдачу 1 метра длины сваренной из листов панели.
Предлагаем воспользоваться простейшей методикой, основанной на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водяных радиаторов Kermi. В чем суть: штампованные батареи унифицированы, типы изделий отличаются между собой количеством греющих панелей и теплообменных оребрений. Классификация радиаторов выглядит так:
- тип 10 – однопанельный прибор без дополнительных ребер;
- тип 11 – 1 панель + 1 лист гофрированного металла;
- тип 12 – две панели плюс 1 лист оребрения;
- тип 20 – батарея на 2 греющих пластины, конвекционное оребрение не предусмотрено;
- тип 22 – двухпанельный радиатор с 2 листами, увеличивающими площадь теплообмена.
Примечание. Также существуют обогреватели типа 33 (3 панели + 3 ребра), но подобные изделия менее востребованы ввиду повышенной толщины и цены. Самая «ходовая» модель – тип 22.
Итак, панельные штампованные приборы любого бренда отличаются только монтажными габаритами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем по высоте и теплоотдаче вычисляется длина батареи для конкретного помещения. Алгоритм следующий:
- Определите исходные данные, перечисленные в начале статьи.
- Выберите тип и высоту отопительного прибора. Самый распространенные варианты – изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
- Воспользуйтесь представленной таблицей, где указана теплоотдача q (Вт/1 м. п.) радиаторов Kermi разных типов и размеров в зависимости от условий эксплуатации. Начните с левого столбца – отыщите соответствующую температуру комнаты, потом – теплоносителя, дальше высоту и тип батареи. В ячейке на пересечении строки и столбца найдете мощность 1 метра радиатора.
- Количество энергии, нужной для обогрева, разделите на величину q – узнаете метраж радиатора заданной высоты.
- По каталогу подберите прибор водяного отопления соответствующей длины. При необходимости (например, батарея вышла чересчур длинной) разбейте этот размер на 2—3 прибора.
Пример расчета. Определим габариты стального радиатора для той же комнаты 15.75 м²: теплопотери — 2048 Вт, температура воздуха – 22 градуса, теплоносителя – 65 °C. Возьмем стандартные батареи высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, выясняем общую длину панели 2048 / 1461 = 1.4 м. Из каталога любого производителя выбираем ближайший больший вариант – обогреватель длиной 1.5 м либо 2 прибора по 0.7 м.
Окончание первой таблицы — теплопередача 1 м длины радиаторов «Керми»
Совет. Наша инструкция на 100% верна для изделий компании Kermi. При покупке радиаторов другого бренда (особенно, китайского) длину панели стоит принимать с запасом 10—15%.
Отопительные приборы однотрубных систем
Важная особенность горизонтальной «ленинградки» — постепенное снижение температуры в основной магистрали из-за подмеса охлажденного батареями теплоносителя. Если 1 кольцевая линия обслуживает более 5 приборов, разница в начале и конце раздающей трубы может достигать 15 °C. Результат – последние радиаторы выделяют меньше теплоты.
Однотрубная схема закрытого типа — все обогреватели подключены к 1 трубе
Чтобы дальние батареи передавали помещению нужное количество энергии, при расчете отопительной мощности сделайте следующие поправки:
- Первые 4 радиатора подбирайте согласно вышеприведенным инструкциям.
- Мощность 5-го прибора увеличьте на 10%.
- К расчетной теплоотдаче каждой последующей батареи прибавляйте еще 10 процентов.
Пояснение. Мощность 6-го радиатора повышается на 20%, седьмого – на 30 и так далее. Зачем наращивать последние батареи однотрубной «ленинградки», подробно расскажет эксперт на видео:
Напоследок несколько уточнений
Приборы отопления могут работать в различных условиях, подключаться по разным схемам. Эти факторы оказывают влияние на теплоотдачу обогревателей в режиме эксплуатации. Определяя мощность комнатных радиаторов, учтите несколько рекомендаций:
- Если батарея подключается к трубопроводам по разносторонней нижней схеме, эффективность обогрева ухудшается. Добавьте к расчетному показателю мощности приборов 10%.
- В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплые водяные полы) конвекционные приборы играют вспомогательную роль. Основную отопительную нагрузку несут напольные контуры. Но расчетную теплоотдачу радиаторов занижать не следует, при нужде батареи должны полностью заменить теплые полы.
- Домовладельцы нередко закрывают обогреватели декоративными экранами, даже зашивают гипсокартоном, оставляя конвекционные щели. В данном случае полностью теряется инфракрасное тепло, выделяемое нагретой поверхностью прибора. Соответственно, мощность батареи придется увеличить минимум на 40%.
- Не устанавливайте 1—3 радиаторных секции, даже если по расчету вышло такое количество. Чтобы получить нормальный обогревательный прибор, нужно смонтировать минимум 4 ребра.
- Незамерзающие жидкости уступают обычной воде по теплоемкости, разница составляет примерно 15%. При использовании антифризов наращивайте теплообменную площадь батарей на 10% (увеличивайте количество секций радиаторов либо размеры панелей).
При расчете радиаторов отопления учитывайте простое правило: чем ниже температура воды в подающей линии, тем большая площадь теплообменной поверхности нужна для обогрева комнат. Правильно подбирайте котельное оборудование и монтируйте системы, чтобы не приходилось решать проблемы путем наращивания батарейных секций.
Расчёт радиаторов отопления
При строительстве или ремонте жилого помещения важнейшим вопросом является его обогрев. Расчет эффективной системы отопления – ответственная задача для строителя-теплотехника. Однако, можно самостоятельно сделать расчет радиаторов отопления по площади помещения с помощью онлайн калькулятора. Необходимо только ввести известные данные в программу.
Функции калькулятора
Калькулятор для расчета радиаторов отопления на квадратный метр или по мощности секций является онлайн программой и состоит из:
- блока окон «Вид радиатора»;
- десяти строк ввода данных;
- блока окон «Тип подключения»;
- четырех строк с выводом готовых расчетов.
Программа произведет расчет количества секций радиаторов отопления; тепловых потерь помещения; удельных теплопотерь помещения; количества тепла, выделяемого одной секцией. Всю полученную информацию можно сохранить в файле PDF или вывести на печать.
Принцип работы на калькуляторе
Для получения готовых расчетов следуйте нижеуказанному алгоритму:
- Выберете необходимый вид радиатора. В строке ниже автоматически появится мощность одной секции выбранного вида радиатора, в ваттах.
- В строках 2-4 укажите размеры комнаты: длину, ширину, высоту в метрах.
- Выберете качество остекления.
- Выберете площадь остекления (равна отношению площади окна к площади помещения), в %.
- Укажите степень утепления.
- Выберете климатическую зону – регион проживания.
- Укажите количество внешних углов и стен комнаты.
- Выберете вариант помещения, которое находится над комнатой.
- Укажите температуру теплоносителя, в ℃. Это очень важно, например центральное отопление дает 70-80 градусов, а котел на твердом топливе если есть дома тёплый пол настраивают на 50-60
- Выберете планируемый тип подключения.
После этого появится следующая информация:
- Количество секций, в штуках.
- Тепловые потери помещения, в ваттах.
- Удельные теплопотери помещения, в Вт/м2.
- Количество тепла, выделяемого 1 секцией, в ваттах.
Полезная информация
Важнейшими техническими характеристиками различных моделей радиаторов отопления являются:
- Мощность секций радиатора. Чем больше мощность радиатора, тем выше теплоотдача и эффективность отопительного прибора.
- Рабочее давление радиатора. Высокий порог данного параметра позволяет выдерживать гидравлические удары и перепады давления в системе, увеличивает срок службы изделия.
- Материал и вес радиатора. Вид материала (металла, сплава) напрямую влияет на прочность и долговечность отопительного прибора, его коррозионную стойкость. Вес изделия важен при монтаже, особенно, если устанавливать радиаторы будет один человек.
На рынке радиаторов отопления присутствуют четыре основных вида: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические радиаторы.
Стальные радиаторы – имеют хорошую теплоотдачу и относительно невысокую стоимость. Однако, они не достаточно устойчивы к гидроударам и высокому давлению, подвержены коррозии. Различают панельные и трубчатые радиаторы из стали.
Чугунные радиаторы – самый популярный и долговечный вид радиаторов в России для централизованного отопления. Обладают отличной теплоотдачей, стойкостью к коррозии и гидроударам. В то же время, радиаторы из чугуна долго нагреваются и долго остывают; имеют большой вес, что является недостатком при монтаже одним специалистом.
Алюминиевые радиаторы – одни из самых популярных современных видов радиаторов. Изготавливают литые и экструзионные радиаторы из алюминия. Отличаются высокой теплоотдачей и небольшим весом, что важно при установке приборов. При этом, они чувствительны к гидроударам и перепадам давления в системе отопления, быстро нагреваются и быстро остывают.
Биметаллические радиаторы – обладают относительно лучшими характеристиками среди всех видов радиаторов. Изготавливаются из двух материалов: внешней алюминиевой оболочки и внутренних стальных или медных труб. Обладают высокой теплоотдачей и прочностью, хорошей стойкостью к коррозии и гидроударам, имеют сравнительно небольшой вес.
Справка
Радиатор отопления – отопительный прибор, конструктивно состоящий из отдельных элементов трубчатого или вытянутого вида – секций, с внутренними каналами, по которым циркулирует теплоноситель, как правило, вода. Тепло от радиатора отопления отводится конвекцией, излучением и теплопроводностью.
Теплоноситель – жидкое вещество, применяемое для передачи тепловой энергии в системах отопления. В централизованных и частных системах отопления чаще всего используется вода, реже антифриз на основе пропиленгликоля (безопасен для человека и рекомендован многими производителями отопительного оборудования) или этиленгликоля (вреден для человека и не рекомендован производителями отопительного оборудования).