Тепловая мощность радиаторов отопления: метод расчёта, формулы

EuroSantehnik.ru — Все о монтаже отопления, водоснабжения и канализации

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.

Читать еще:  Установка полотенцесушителя: инструкция (фото)

Расчет тепловой мощности радиаторов

Как уже неоднократно упоминалось, что тепло, передаваемое радиаторами воздуху помещения, должно компенсировать теплопотери помещения и в упрощенном виде это соответствует тому, что на каждые 10 м² площади помещения нужно устанавливать радиаторы тепловой мощностью не менее 1 кВт. На практике, этот показатель увеличивают еще на 15%, т. е. полученную мощность радиаторов умножают на коэффициент 1,15. Существуют более точные расчеты необходимой мощности радиаторов, которыми руководствуются специалисты, но для грубой оценки и предложенного метода достаточно. При этом методе расчета радиаторы могут оказаться чуть большей мощности, чем необходимо, но зато возрастет качество отопительной системы, при котором возможна более точная настройка и низкотемпературный режим отопления.

При покупке радиаторов в магазинах в паспортах технических характеристик тепловая мощность может быть указана в киловаттах или по расходу теплоносителя. Если указан расход теплоносителя, то мы уже знаем, что расход теплоносителя равный 1 л/мин примерно соответствует мощности в 1 кВт.

Обычно в паспорте отопительного прибора указаны размеры радиатора в миллиметрах. В настоящее время в продаже радиаторы бывают высотой 60, 50, 40, 30 и 20 см, приборы высотой 20 см и менее называют плинтусными. Высота 60 см — традиционная высота старых чугунных радиаторов, и новые радиаторы высотой 60 см хороши для их простой замены. Сейчас чаще используют радиаторы высотой 50 см, так как в архитектуре все чаще используются высокие окна и низкие подоконники, а при установке радиатора под окно нужно выдержать нормативный зазор между подоконной доской и радиатором не менее 5 см, а расстояние между полом и радиатором должно быть не менее 6 см. Низкие радиаторы выглядят компактнее, но при одинаковой мощности будут длиннее, а размеры помещения не всегда позволяют установить более длинные радиаторы.

В паспорте радиатора рядом с мощностью, например, 1905 Вт, указываются цифры расчетного перепада температуры, например, 70/55. Это означает, что при охлаждении с 70 до 55 градусов радиатор со своей поверхности отдает 1905 Вт тепловой мощности. Однако многие продавцы указывают мощность своих радиаторов только для перепада 90/70. При использовании таких радиаторов для среднетемпературных систем отопления с перепадом 70/55 мощность теплоотдачи такого радиатора будет меньше заявленного в паспорте. Поэтому при выборе радиаторов для средне- и низкотемпературных (55/45) систем отопления их фактическую мощность нужно пересчитывать.

Мощность отопительного прибора определяется по формуле:

Q = k×A×ΔT , где
k — коэффициент теплопередачи отопительного прибора, Вт/м² °С;
А — площадь теплопередающей поверхности отопительного прибора, м²;
ΔT — температурный напор, °С (рис. 82).

Из паспортных данных на радиатор нам известна мощность радиатора (Q) и температурный напор (ΔT), соответствующий данной мощности. Подставляя эти значения в формулу, определяем произведение k×A. Теперь известны все составляющие формулы, подставляя значение ΔT равное 50 или 30°С, соответствующее средне- и низкотемпературным системам отопления, находим мощность данного радиатора для этих систем. Более того, мощность радиаторов можно пересчитать на свой температурный напор (ΔT), если вас по каким-либо причинам не устраивают нормативные величины 50 и 30°С, используя для этого формулу на рисунке 82.

Например, нам нужно выбрать радиаторы для комнаты площадью 16 м². Для отопления такой площади нужны радиаторы мощностью 1,6 кВт, умножаем это число на коэффициент 1,15 и получаем 1,84 кВт. Приходим в магазин и выбираем радиатор подходящий нам по размеру и мощности, предположим, что мы находим такой отопительный прибор, в паспортных данных которого обозначена мощность 1905 Вт (1,9 кВт). Изучая паспортные данные, находим, что указанную мощность этот радиатор может выдать только при температурном напоре 60°С (90/70). Следовательно, при проектировании низкотемпературной системы отопления (ΔT=30°С) с качественной регулировкой температуры теплоносителя, например, с применением трехходовых смесителей в режиме (55/45), мощность предлагаемого радиатора нужно пересчитать. По формуле или паспортным данным находим величину произведения k×A = 31,75 Вт/°С и вставляем обновленные данные в формулу определения мощности. Q = k×A×ΔT = 31,75×30 = 956 Вт, что составляет примерно 50% от нужной нам мощности. Дальше можно поступить несколькими способами: купить вместо одного два радиатора; рассчитать мощность одной секции радиатора и на основании этого расчета подобрать радиатор с нужным количеством секций; поискать другие радиаторы, удовлетворяющие нашим требованиям. Необходимо добавить, что при покупке радиаторов для низкотемпературных отопительных систем (ΔT = 30°С), в паспортных данных которых указан температурный напор 60°С, результат всегда будет один — количество секций радиаторов должно быть удвоено. В других случаях, когда в паспорте указаны другие температурные напоры или к расчетному температурному напору у вас свои требования, мощность радиаторов нужно пересчитать.

Читать еще:  Утепление гаража изнутри своими руками

На отдачу тепла от радиаторов в помещение влияют также место размещения радиатора в комнате и способ его подключения к трубопроводам.

Радиаторы размещают прежде всего под световыми проемами. Какие бы сверхсовременные стеклопакеты не стояли в оконных рамах, окно — это всегда место наибольших теплопотерь. Размещенный под окном радиатор нагревает воздух вокруг себя. Поднимаясь вверх, горячий воздух создает перед окном тепловую завесу, препятствующую распространению холода от окна. Кроме того, холодный воздух от окна тут же перемешивается с теплым воздухом, поднимающимся от радиатора, и усиливает конвекцию во всем помещении, способствуя более быстрому прогреванию всего воздуха помещения. Желательно, чтобы радиаторная «гармошка» была длиной во всю ширину окна, в крайнем случае, не менее 50% длины проемов. Вертикальные оси оконного проема и радиатора совмещают, допустимое отклонение не более 50 мм. В угловых комнатах могут быть размещены дополнительные радиаторы вдоль глухих наружных стен по возможности ближе к наружному углу. При применении стояковых систем отопления стояки нужно размещать в углах помещения, особенно важно разместить стояки в наружных углах угловых комнат. Дело здесь в том, что наружные углы домов подвергаются атаке холодного воздуха, в отличие от стен, с двух сторон. Разместив отопительные стояки в углах, вы обеспечиваете их прогрев с внутренней стороны и резко снижаете вероятность отсыревания и почернения материала стен — развития в углах грибковых порослей.

Отопительные приборы размещают так, чтобы были обеспечены их осмотр, очистка и ремонт. Если применяется ограждение (экран) или декорирование приборов, то в расчет тепловой мощности радиаторов нужно внести коррективы. Мощность приобретаемых радиаторов должна быть рассчитана с поправочным коэффициентом (рис. 83).

рис.83. Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа их установки

Присоединение труб к радиаторам может быть с одной стороны (одностороннее) и с противоположных сторон (разностороннее). При присоединении труб с разных сторон возрастает теплопередача приборов, однако конструктивно рациональнее делать одностороннее присоединение труб. С разных сторон присоединяют радиаторы при числе секций более 20, а также при числе приборов «на сцепке» более одного.

Тепловой поток радиаторов зависит от расположения мест подачи и отвода из них теплоносителя. Теплопередача возрастает при подаче теплоносителя в верхнюю часть и отводе его из нижней части прибора (направление движения сверху вниз) и понижается при направлении движения снизу вверх (рис. 84). При установке отопительных приборов в несколько ярусов по высоте (по этажам) рекомендуется обеспечивать последовательное движение теплоносителя сверху вниз.

рис.84. Изменение мощности теплоотдачи радиаторов в зависимости от способа присоединения к ним труб

Индивидуальное регулирование теплопередачи отопительных приборов может быть ручным и автоматическим. Термостатные вентили регулируют пропуск теплоносителя таким образом, что достигают наилучших показателей теплообмена на всех участках теплового прибора.

Расчет секций радиаторов отопления.

Если необходим точный расчет секций радиаторов отопления, то сделать это можно по площади помещения. Данный расчет подходит для помещений с низким потолком не более 2,6 метра. Для того, чтобы его обогреть тратится 100 Вт тепловой мощности на 1 м 2 . Исходя из этого, не трудно посчитать, сколько понадобится тепла на всю комнату. То есть площадь нужно умножить на количество квадратных метров.

Далее имеющийся результат следует разделить на значение теплоотдачи одной секции, полученное значение просто округляем в сторону увеличения. Если это теплое помещение, например кухня, то результат можно округлить в меньшую сторону.

При вычислении количества радиаторов нужно учитывать возможные теплопотери, учитывая определенные ситуации и состояние жилья. Например, если комната квартиры угловая и имеет балкон или лоджию, то тепло она теряет намного быстрее, нежели комнаты квартир с другим расположением. Для таких помещений расчеты по тепловой мощности необходимо увеличить минимум на 20%. Если в планах монтировать радиаторы отопления в нише или скрыть их за экраном, то расчет тепла увеличивают на 15-20%.

Читать еще:  Теплоизоляция для воздуховодов: виды материалов

Для расчета радиаторов отопления, вы можете воспользоваться калькулятором расчета радиаторов отопления.

Расчеты учитывая объем помещения.

Расчет секций радиаторов отопления будет более точным, если их рассчитывать, основываясь на высоте потолка, то есть исходя из объема помещения. Принцип расчета в этом случае аналогичный предыдущему варианту.

Вначале нужно вычислить общую потребность в тепле, а уже потом рассчитать количество секций в радиаторах. Когда радиатор скрывают за экраном, то потребность помещения в тепловой энергии увеличивают минимум на 15-20%. Если брать во внимание рекомендации СНИП, то для того, чтобы обогреть один кубический метр жилой комнаты в стандартном панельном доме необходимо потратить 41 Вт тепловой мощности.

Для расчета берем площадь комнаты и умножаем на высоту потолка, получится общий объем, его нужно умножить на нормативное значение, то есть на 41. Если квартира с хорошими современными стеклопакетами, на стенах есть утепление из пенопласта, то тепла понадобится меньшее значение – 34 Вт на м 3 . Например, если комната с площадью 20 кв. метров имеет потолки с высотой 3 метра, то объем помещения будет составлять всего 60 м 3 , то есть 20Х3. При расчете тепловой мощности комнаты получаем 2460 Вт, то есть 60Х41.

Таблица расчетов необходимого теплоснабжения.

Приступаем к расчету: Чтобы рассчитать необходимое количество радиаторов отопления необходимо полученные данные разделить на теплоотдачу одной секции, которую указывает производитель. Например, если взять за пример: одна секция выдает 170 Вт, берем площадь комнаты, для которой нужно 2460 Вт и делим его на 170 Вт, получаем 14,47. Далее округляем и получаем 15 секций отопления на одну комнату. Однако следует учитывать тот факт, что многие производители намеренно указывают завышенные показатели по теплоотдаче для своих секций, основываясь на том, что температура в батареях будет максимальной. В реальной жизни такие требования не выполняются, а трубы иногда чуть теплые, вместо горячих. Поэтому нужно исходить из минимальных показателей теплоотдачи на одну секцию, которые указывают в паспорте товара. Благодаря этому полученные расчеты будут более точными.

Как получить максимально точный расчет.

Расчет секций радиаторов отопления с максимальной точностью получить довольно трудно, ведь не все квартиры считаются стандартными. И особенно это касается частных строений. Поэтому у многих хозяев возникает вопрос: как сделать расчет секций радиаторов отопления по индивидуальным условиям эксплуатации? В этом случае учитывается высота потолка, размеры и количество окон, утепление стен и другие параметры. По этому методу расчетов необходимо использовать целый перечень коэффициентов, которые будут учитывать особенности определенного помещения, именно они могут повлиять на способность отдавать или сохранять тепловую энергию.

Вот как выглядит формула расчета секций радиаторов отопления: КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7, показатель КТ — это количество тепла, которое нужно для индивидуального помещения.

1. где П — общая площадь комнаты, указана в кв.м.;

2. К1 — коэффициент, который учитывает остекление оконных проемов: если окно с обычным двойным остеклением, то показатель — 1,27;

  • Если окно с двойным стеклопакетом — 1,0;
  • Если окно с тройным стеклопакетом — 0,85.

3. К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • Очень низкая степень теплоизоляции — 1,27;
  • Отличная теплоизоляция (кладка стен на два кирпича или же утеплитель) — 1,0;
  • Высокая степень теплоизоляции — 0,85.

4. К3 — соотношение площади окон и пола в комнате:

5. К4 — коэффициент, который позволяет учитывать среднюю температуру воздуха в самое холодное время:

  • Для -35 градусов — 1,5;
  • Для -25 градусов — 1,3;
  • Для -20 градусов — 1,1;
  • Для -15 градусов — 0,9;
  • Для -10 градусов — 0,7.

6. К5 — корректирует потребность в тепле, учитывая количество наружных стен:

7. К6 — учитывает тип помещения, которое находится выше:

  • Очень холодный чердак — 1,0;
  • Чердак с отоплением — 0,9;
  • Отапливаемое помещение — 0,8

8. К7 — коэффициент, который учитывает высоту потолков:

Представленный расчет секций радиаторов отопления учитывает все нюансы комнаты и расположения квартиры, поэтому достаточно точно определяет потребность помещения в тепловой энергии. Полученный результат нужно только разделить на значение теплоотдачи от одной секции, готовый результат округляет. Есть и такие производители, которые предлагают воспользоваться более простым способом расчета. На их сайтах представлен точный калькулятор расчетов, необходимый для вычислений. Для работы с этой программой, пользователь вводит нужные значения в поля и получает готовый результат. Кроме этого, он может использовать специальный софт.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector