Расчет радиаторов отопления, количество секций и мощность батареи

Автор: | 13.07.2020

Сравнение радиаторов разных типов

Тепловая мощность – одна из главных характеристик, но существуют и другие, не менее важные. Подбирать батарею лишь на основании потребного теплового потока – неправильно. Нужно понимать, при каких условиях тот или иной радиатор выдает указанный поток и как долго он прослужит в вашей системе обогрева дома. Поэтому корректнее рассмотреть все основные технические характеристики секционных типов нагревателей, а именно:

  • алюминиевые;Тепловая мощность радиаторов отопления таблица
  • биметаллические;
  • чугунные.

Проведем сравнение радиаторов отопления по следующим основным параметрам, играющих важную роль при их подборе:

  • тепловая мощность;
  • допустимое рабочее давление;
  • давление опрессовки (испытания);
  • вместительность;
  • масса.

Примечание. Максимальную степень нагрева теплоносителя мы не принимаем во внимание, поскольку у батарей всех разновидностей она достаточно высока, что делает их пригодными к применению в жилых зданиях по данному параметру.

Показатели рабочего и испытательного давления важны для подбора батарей применительно к разным теплосетям. Если в коттеджах или загородных домах давление теплоносителя редко превышает 3 Бар, то при централизованном теплоснабжении оно может достигать от 6 до 15 Бар в зависимости от этажности здания. Не следует забывать и о гидроударах, нередких в центральных сетях при пуске их в работу. По этим причинам не всякий радиатор рекомендуется включать в такие сети, а сравнение теплоотдачи лучше проводить с учетом характеристик, указывающих на прочность изделия.

Вместительность и масса отопительных элементов играют важную роль в частном домостроительстве. Знание емкости радиатора поможет рассчитать общее количество воды в системе и оценить расход тепловой энергии на ее нагрев. Вес прибора важен для определения способа крепления к наружной стене, построенной, например, из пористого материала (газобетона) или по каркасной технологии.

Для ознакомления с основными техническими характеристиками мы приведем в таблице данные известного производителя радиаторов из алюминия и биметалла – фирмы RIFAR, а также параметры чугунных батарей МС-140.

Тепловая мощность радиаторов отопления таблица

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:

 V=15×3=45 метров кубических

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

Нормы теплоотдачи для отопления помещения

Распределение температуры в помещении при отоплении радиаторами
Теплообмен настенного радиатора отопления.

Согласно практике для отопления помещения с высотой потолка не превышающей 3 метра, одной наружной стеной и одним окном, достаточно 1 кВт тепла на каждые 10 квадратных метров площади.

Для более точного расчета теплоотдачи радиаторов отопления необходимо сделать поправку на климатическую зону, в которой находится дом: для северных районов для комфортного отопления 10 м2 помещения необходимо 1,4-1,6 кВт мощности; для южных районов – 0,8-0,9 кВт. Для Московской области поправки не нужны. Однако как для Подмосковья, так и для других регионов рекомендуется оставлять запас мощности в 15% (умножив расчетные значения на 1,15).

Пример: помещение дома в Подмосковье имеет площадь 34 м2, соответственно, требует 34/10 * 1,15 = 3,91 кВт мощности. Если помещение с такой же площадью относится к дому в северном регионе страны, где теплопотери в виду климата значительно выше, для его комфортного обогрева понадобятся радиаторы с теплоотдачей  34/10 * 1,4 * 1,15 = 5,474 кВт.

Существуют и более профессиональные методы оценки, описанные далее, но для грубой оценки и удобства вполне достаточно и этого способа. Радиаторы могут оказаться чуть более мощными, чем минимальная норма, однако при этом качество отопительной системы лишь возрастет: будет возможна более точная настройка температуры и низкотемпературный режим отопления.

Полная формула точного расчета

Подробная формула позволяет учесть все возможные варианты потери тепла и особенности помещения.

Q = 1000 Вт/м2*S*k1*k2*k3…*k10,

  • где Q – показатель теплоотдачи;
  • S – общая площадь помещения;
  • k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери и особенности установки радиаторов.
READ  Принцип работы инфракрасных обогревателей

Показать значения коэффициентов k1-k10

k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):

  • одна – k1=1,0;
  • две – k1=1,2;
  • три – k1-1,3.

k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):

  • север, северо-восток или восток – k2=1,1;
  • юг, юго-запад или запад – k2=1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

  • простые, не утепленные стены – 1,17;
  • кладка в 2 кирпича или легкое утепление – 1,0;
  • высококачественная расчетная теплоизоляция – 0,85.

k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):

  • -35°С и менее – 1,4;
  • от -25°С до -34°С – 1,25;
  • от -20°С до -24°С – 1,2;
  • от -15°С до -19°С – 1,1;
  • от -10°С до -14°С – 0,9;
  • не холоднее, чем -10°С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

  • до 2,7 м – 1,0;
  • 2,8 — 3,0 м – 1,02;
  • 3,1 — 3,9 м – 1,08;
  • 4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):

  • холодное, неотапливаемое помещение/чердак – 1,0;
  • утепленный чердак/мансарда – 0,9;
  • отапливаемое жилое помещение – 0,8.

k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):

  • Стеклопакеты
    обычные (в том числе и деревянные) двойные окна – 1,17;
  • окна с двойным стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0;
  • двойной стеклопакет с аргоновым заполнением или тройной стеклопакет (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):

  • менее 0,1 – k8 = 0,8;
  • 0,11-0,2 – k8 = 0,9;
  • 0,21-0,3 – k8 = 1,0;
  • 0,31-0,4 – k8 = 1,05;
  • 0,41-0,5 – k8 = 1,15.

k9 – учет способа подключения радиаторов:

  • диагональный, где подача сверху, обратка снизу – 1,0;
  • односторонний, где подача сверху, обратка снизу – 1,03;
  • двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,1;
  • диагональный, где подача снизу, обратка сверху – 1,2;
  • односторонний, где подача снизу, обратка сверху – 1,28;
  • односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,28.

k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:

  • практически не прикрыт подоконником, не прикрыт экраном – 0,9;
  • прикрыт подоконником или выступом стены – 1,0;
  • прикрыт декоративным кожухом только снаружи – 1,05;
  • полностью закрыт экраном – 1,15.

После определения значений всех коэффициентов и подстановки их в формулу, можно посчитать максимально надежный уровень мощности радиаторов. Для большего удобства ниже находится калькулятор, где можно рассчитать те же самые значения быстро выбрав соответствующие исходные данные.

Инструкция по вычислению

Есть люди, которые не знают, как рассчитать тепловую мощность радиатора отопления правильно. Но сложного в этом ничего нет. При установке системы отопления необходимо добиваться максимального сочетания эффективности работы и экономичности.
Неопытным людям будут полезны несколько советов:

  1. Если комната со среднестатистическими условиями, то необходимо рассчитывать мощность батарей от 90 до 120 Вт на один квадрат помещения. Среднестатистическими условиями считается наличие одной двери и деревянного окна, при этом высота потолков не превышает 3 метров. Температура носителя тепла колеблется в районе 70°C.
  2. Если комната имеет два и более окна, то под каждое нужно установить отдельную батарею. Таким образом, можно предотвратить запотевание окон.
  3. Если высота комнаты больше или меньше стандарта, то необходимо учитывать это и увеличивать или уменьшать мощность прямо пропорционально высоте пололка.
  4. Если установлены стеклопакеты, то от стандартных расчётов нужно отнять от 15 до 20%.
  5. Помещения, расположенные по углам, требуют больше тепла. Поэтому в них следует устанавливать 2 батареи, а мощность увеличить на 40%. Эти же действия нужно сделать в помещениях, расположенных с северной стороны, поскольку они более подвержены воздействию холодного ветра. Погодные условия и температурный режим учитывается при расчётах.
  6. Конструктивные особенности батареи также важны. Если теплоноситель в системе движется снизу вверх по секциям, то мощность следует увеличить на 10%.
  7. Мощность нужно поднимать на 15%, если температура теплоносителя меньше нормы на 10°C, и уменьшать, если больше.
  8. Когда вход и выход для теплоносителя на батарее расположены с одной стороны, то количество секций не должно превышать десяти, так как последние рёбра не успеют достаточно нагреться.
  9. Учитывать нужно и тип радиатора, поскольку необходимая мощность у каждого типа разная.

Выполняя расчёты, не рекомендуется их делать сразу для целого дома. Лучше каждую комнату сделать отдельно, спешить при таком важном процессе не нужно. После увеличения на одну секцию нагрузка на котёл уменьшается, поэтому дополнительное ребро является хорошим показателем.

READ  Чистка дымохода: как почистить дымоход от сажи народными и современными способами

Рассчитать мощность батареи для личных целей несложно. Хватит элементарных правил математики и физики. Но для получения соответствующего разрешения необходимо приглашать специалиста с лицензией.

Как рассчитать тепловую мощность батарей

В зависимости от количества учтённых показателей они подразделяются на 2 типа.

Упрощённый метод

Фото 4

Он является обобщённым и широко применяется для самостоятельных непрофессиональных подсчётов.

Главный критерий, принимаемый во внимание при упрощенном способе расчета — это площадь. Устанавливается, что 100 Вт излучаемой энергии хватает на 1 кв. м.

Для полноценного обогрева всего помещения требуется произвести подсчёт по формуле: Q=S*100, где Q — искомая тепловая мощность, S — площадь комнаты (м2).

Подробная формула

Это обобщённый метод расчёта отопления для помещения, но уже с учётом всех возможных факторов, оказывающих влияние на окончательный результат. Вид итоговой формулы такой:

Q=(S*100)*a*b*c*d*e*f*g*h*i*j, где дополнительные составляющие элементы — это коэффициенты, определяемые в соответствии с точной степенью отдельного фактора:

  • a — число внешних стен в интересующем помещении.
  • b — ориентация комнаты относительно сторон света.
  • c —условия климата.
  • d —уровень утепления внешних стен.Фото 5
  • e —высота потолков в помещении.
  • f —конструкционные особенности потолка и пола.
  • h —качество рам.
  • i —размер окон.
  • j —степень закрытости источника обогрева.
  • k —схема подключения батарей.

Выбор радиатора исходя из расчета

Стальные радиаторы

стальной радиатор отопления

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.

расчет мощности радиаторов отопления

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

биметаллический радиатор

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:

2025/150 = 14 (округлили до целых)

Получили необходимое число секций для помещения объемом 45 кубических метров.

У каких радиаторов отопления самая высокая теплоотдача

Что касается характеристик металлов, то наименьшей теплоотдачей обладает сталь, а наибольшей –  биметалл (сочетание алюминия и стали).

Материал Теплоотдача (Вт/м*К)
Сталь 47
Чугун 52
Алюминий 202-236
Биметалл 380

Однако это лишь свойства металлов, представляющие общую картину. Теплоотдача, в меньшей степени, но зависит и от межосевого расстояния, площади секции, технологии изготовления. Поэтому мы рекомендуем рассмотреть эффективность каждого вида радиатора в целом, а затем сравнить конкретные наиболее удачные модели, выбрав самые эффективные из них.

Биметаллические

Теплоотдача биметаллических радиаторов отопления
Germanium NEO BM 350.

В среднем показатель теплоотдачи биметаллических радиаторов является самым высоким. В зависимости от модели – от 140 Вт до максимальной на рынке мощности в 280 Вт на 1 секцию (модель Sira RS 800). Представляют из себя сочетание стальных проводящих каналов и алюминиевого оребрения, быстро нагреваются и сразу же отдают тепло.

Приборы рассчитаны на рабочее давление системы до 35 атм. Даже самые простые модели имеют срок службы не менее 20 лет. Стоимость за секцию 395-2190 руб.

Алюминиевые

Теплоотдача алюминиевых радиаторов отопления
Fondital Vision Innovatium 500.

Близкими к биметаллическим являются показатели теплоотдачи алюминиевых радиаторов отопления, некоторые дорогостоящие модели могут иметь более высокую мощность и эффективность, чем простые биметаллические приборы.

В зависимости от модели тепловая мощность может быть в пределах от 130 Вт до 220,9 Вт на 1 секцию (модель Roca Dubal-80). При высокой эффективности, они, в сравнении с биметаллическими, имеют много эксплуатационных нюансов. При выборе необходимо обращать внимание на рабочее давление, иногда оно не превышает даже 10 атм.

Главным недостатком является необходимость поддержания определенной кислотности теплоносителя (воды), что сложно даже в частном доме, не говоря уже о квартире с центральным отоплением. В противном случае, уровень pH более 7,5 быстро разрушит приборы. Стоимость 1 элемента – от 350 до 1200 руб.

Стальные

Теплоотдача стальных радиаторов отопления
Stelrad Compact 22-500.

Тепловая мощность стальных панельных батарей относительно небольшая, но оптимальная, особенно в соотношении цена-результат. Они быстро нагреваются, обладают лучшими конвекционными характеристиками (воздух прогревается заметно быстрее), но и быстро остывают. В зависимости от модели, теплоотдача равна 179-13 173 Вт (модель Kermi FTV 330930).

Показатель указывается для всего прибора (т.к. они не имеют секций), поэтому при выборе нужно обращать внимание на длину. Стоимость также имеет самый обширный диапазон – от  1300 до 60 000 руб за панель.

READ  Геотермальное отопление: что это такое, принцип работы системы и варианты для частного дома за счет тепла земли, отзывы владельцев

Чугунные

Теплоотдача чугунных радиаторов отопления
Модель МС-140.

Самую низкую теплоотдачу имеют чугунные радиаторы отопления – от 80 до 160 Вт на секцию (известные МС 140). Преимуществом и в то же время недостатком является низкая инерционность: прибор дольше других остывает, но это делает его неподходящим для точной регулировки климата автоматикой.

Чугунные батареи имеют большой объем теплоносителя и существенную массу. Однако чугун устойчив к любым перепадам давления в системе, загрязнениям теплоносителя, не поддается коррозии. Стоимость начинается от 500 рублей за секцию и может достигать 9 000 руб., если это декоративные иностранные высококачественные модели.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

Окна

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

  • соотношение площади окна к площади пола:
    • 10% — 0,8
    • 20% — 0,9
    • 30% — 1,0
    • 40% — 1,1
    • 50% — 1,2
  • остекление:
    • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
    • обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
    • обычные двойные рамы — 1,27.

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

Степень теплоизоляции:

  • кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
  • недостаточная (отсутствует) — 1,27
  • хорошая — 0,8

Наличие наружных стен:

  • внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
  • одна — 1,1
  • две — 1,2
  • три — 1,3

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

  • -10оС и выше — 0,7
  • -15оС — 0,9
  • -20оС — 1,1
  • -25оС — 1,3
  • -30оС — 1,5

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Сравнение характеристик по другим параметрам

Большое значение имеют конструкционные особенности радиаторов.

Модель радиатора отопления Теплоотдача (Вт/м*К)
Чугунный М-140-АО 175
М-140 155
М-90 130
РД-90 137
Алюминиевый RIfar Alum 183
Биметаллический РИФАР Base 204
РИФАР Alp 171
Алюминиевый Royal Termo Optimal 195
Royal Termo Evolution 205
Биметаллический Royal Termo BiLiner 171
Royal Termo Twin 181
Royal Termo Style Plus 185

Из таблицы видно, что чугунная секция имеет почти такие же параметры теплоотдачи, как и алюминиевая. Это зависит от конструкции и от развитости теплопередающей поверхности.

Заключение

Как видим, правильный расчет мощности для стальных панельных радиаторов невозможен без знания определенных показателей. Обязательно необходимо выяснить теплопотери помещения, определиться с фирмой-производителем батареи, иметь представление о температуре проводимой/отводимой воды, а также о температуре, которая поддерживается в помещении. На основе этих показателей можно легко определить подходящие модели батарей.

Источники

  • http://teplosten24.ru/teplovaya-moshhnost-radiatorov-otopleniya-tablitsa.html
  • https://eurosantehnik.ru/raschet-mochonsti-radiatorov-otoplenya.html
  • https://GradusPlus.com/radiatory-otopleniya/teplootdacha-radiatorov-otopleniya-sravnenie-pokazatelej-i-sposoby-rascheta/
  • https://kaminguru.com/sistema-otoplenija/opredelenie-moshhnosti-radiatora.html
  • https://ogon.guru/otoplenie/radiatori/ustanovka/raschet/moshchnosti.html
  • https://teplowood.ru/raschet-radiatorov-otopleniya.html
  • https://ogon.guru/otoplenie/radiatori/teplootdacha.html
  • http://gopb.ru/radiatory/tablica-rascheta-moshhnosti-stalnyx-radiatorov-otopleniya/

[свернуть]