Комфортные условия жизни в зимнее время всецело зависят от достаточности снабжения теплом жилых помещений. Если это новостройка, например, на дачном или приусадебном участке, то необходимо знать, как рассчитать радиаторы отопления для частного дома.
Все операции сводятся к вычислению количества секций радиаторов и подчиняются четкому алгоритму, поэтому нет нужды быть квалифицированным специалистом – каждый человек сможет проделать довольно точное теплотехническое вычисление своего жилища.
Почему необходим точный расчет
Теплоотдача приборов теплоснабжения зависит от материала изготовления и площади отдельных секций. От правильных вычислений зависит не только тепло в доме, но также сбалансированность и экономичность системы в целом: недостаточное число установленных секций радиаторов не обеспечит должное тепло в комнате, а излишнее количество секций ударит по карману.
Для вычислений необходимо определиться с типом батарей и системы теплоснабжения. К примеру, расчет алюминиевых радиаторов теплоснабжения для частного дома отличается от других элементов системы. Радиаторы бывают чугунными, стальными, алюминиевыми, алюминиевыми анодированными и биметаллическими:
- Наиболее известны чугунные батареи, так называемые «гармошки». Они долговечны, стойки к коррозии, обладают мощностью секций 160 Вт при высоте 50 см и температуре воды 70 градусов. Существенный недостаток этих приборов – неприглядный внешний вид, но современные производители выпускают гладкие и достаточно эстетичные чугунные батареи, сохраняя все преимущества материала и делая их конкурентоспособными.
- Алюминиевые радиаторы по тепловой мощности превосходят чугунные изделия, они прочны, обладают легким собственным весом, что дает преимущество при монтаже. Единственный недостаток подверженность к кислородной коррозии. Для его устранения взято на вооружение производство анодированных радиаторов из алюминия.
- Стальные приборы не обладают достаточной тепловой мощностью, не подлежат разборке и увеличению секций при необходимости, подвержены коррозии, поэтому не пользуются популярностью.
- Биметаллические радиаторы отопления – это сочетание стальных и алюминиевых деталей. Теплоносителями и крепежными деталями в них являются стальные трубы и резьбовые соединения, покрытые алюминиевым кожухом. Недостаток – довольно высокая стоимость.
По типу системы теплоснабжения различают однотрубное и двухтрубное подключение элементов отопления. В многоэтажных жилых домах в основном применена однотрубная схема системы теплоснабжения. Недостатком здесь является довольно значительная разница температуры входящей и исходящей воды на разных концах системы, что свидетельствует о неравномерности распределения тепловой энергии по приборам батареям.
Для равномерного распределения тепловой энергии в частных домах можно применять двухтрубную систему теплоснабжения, когда горячая вода подается по одной трубе, а охлажденная выводится по другой.
Кроме этого, точное вычисление количества батарей отопления в частном доме зависит от схемы подключения приборов, высоты потолка, площади оконных проемов, количества наружных стен, типа помещения, закрытости приборов декоративными панелями и от других факторов.
Помните! Необходимо правильно рассчитать требуемое число радиаторов отопления в частном доме, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в помещении и обеспечить экономию финансовых средств.
Виды расчетов отопления для частного дома
Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.
По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:
Q = S*100, где
Q – потребная мощность тепла;
S – расчетная площадь комнаты;
Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:
N = Q/Qx, где
N – требуемое количество секций;
Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.
Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:
Q = S*h*Qy, где
H – высота комнаты от пола до потолка;
Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.
Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.
Точный расчет приборов отопления
Наиболее точная формула необходимой тепловой мощности выглядит следующим образом:
Q = S*100*(K1*К2*…*Kn-1*Kn), где
K1, K2 … Kn – коэффициенты, зависящие от различных условий.
Какие условия влияют на микроклимат в помещении? Для точного расчета учитывается до 10 показателей.
K1 – показатель, зависящий от числа наружных стен, чем больше поверхности соприкасается с внешней средой, тем больше потери тепловой энергии:
- при одной наружной стене показатель равен единице;
- если две наружные стены — 1,2;
- если три внешние стены — 1,3;
- если все четыре стены наружные (т.е. здание однокомнатное) — 1,4.
К2 – учитывает ориентацию здания: считается, что комнаты хорошо прогреваются, если расположены в южном и западном направлении, здесь К2 = 1,0, и наоборот недостаточно – когда окна выходят на север или восток – К2 = 1,1. С этим можно поспорить: в восточном направлении помещение все же прогревается по утрам, поэтому целесообразнее применить коэффициент 1,05.
К3 – показатель утепления наружных стен, зависит от материала и степени термоизоляции:
- для наружных стен в два кирпича, а также при использовании утеплителя для не утепленных стен показатель равен единице;
- для неутепленных стен – К3 = 1,27;
- при утеплении жилища на основании теплотехнических расчетов по СНиП – К3 = 0,85.
К4 – коэффициент, учитывающий самые низкие температуры холодного периода года для конкретного региона:
- до 35 °С К4 = 1,5;
- от 25 °С до 35 °С К4 = 1,3;
- до 20 °С К4 = 1,1;
- до 15 °С К4 = 0,9;
- до 10 °С К4 = 0,7.
К5 – зависит от высоты помещения от пола до потолка. В качестве стандартной высоты принята h = 2,7 м с показателем равной единице. Если высота комнаты отличается от стандартной, вводится поправочный коэффициент:
- 2,8-3,0 м – К5 = 1,05;
- 3,1-3,5 м – К5 = 1,1;
- 3,6-4,0 м – К5 = 1,15;
- более 4 м – К5 = 1,2.
К6 – показатель, учитывающий характер помещения, находящегося сверху. Полы жилых зданий всегда утепляются, комнаты сверху могут быть отапливаемыми или холодными, а это неизбежно повлияет на микроклимат рассчитываемого пространства:
- для холодного чердака, а также если помещение сверху не отапливается, показатель будет равен единице;
- при утепленном чердаке или кровле – К6 = 0,9;
- если сверху расположено отапливаемая комната – К6 = 0,8.
К7 – показатель, учитывающий тип оконных блоков. Конструкция окна существенным образом влияет на потери тепла. При этом величина коэффициента К7 определяется следующим образом:
- так как окна из дерева с двойным остеклением недостаточно защищают комнату, показатель самый высокий К7 = 1,27;
- стеклопакеты обладают отличными свойствами защиты от теплопотерь, при однокамерном стеклопакете из двух стекол К7 равен единице;
- улучшенный однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или двойной стеклопакет, состоящий из трех стекол К7 = 0,85.
К8 – коэффициент, зависящий от площади остекления оконных проемов. Теплопотери зависят от количества и площади установленных окон. Соотношение площади окон к площади комнаты должно быть урегулировано таким образом, чтобы коэффициент имел низшие значения. В зависимости от отношения площади окон к площади помещения определяется искомый показатель:
- менее 0,1 – К8 = 0,8;
- от 0,11 до 0,2 – К8 = 0,9;
- от 0,21 до 0,3 – К8 = 1,0;
- от 0,31 до 0,4 – К8 = 1,1;
- от 0,41 до 0,5 – К8 = 1,2.
К9 – учитывает схему подключения приборов. В зависимости от способа подключения горячей и вывода холодной воды зависит отдача тепла. Этот фактор необходимо учитывать при установке и определении требуемой площади приборов теплоснабжения. С учетом схемы подключения:
- при диагональном расположении труб подача горячей воды осуществляется сверху, обратка – снизу с другой стороны батареи, а показатель равен единице;
- при подключении подачи и обратки с одной стороны и сверху, и снизу одной секции К9 = 1,03;
- примыкание труб с двух сторон подразумевает и подачу, и обратку снизу, при этом коэффициент К9 = 1,13;
- вариант диагонального подключения, когда подача производится снизу, обратка сверху К9 = 1,25;
- вариант одностороннего подключения с подачей снизу, обраткой сверху и одностороннее нижнее подключение К9 = 1,28.
К10 – коэффициент, зависящий от степени закрытости приборов декорирующими панелями. Открытость приборов для свободного обмена теплом с пространством помещения имеет немаловажное значение, так как создание искусственных барьеров снижает теплоотдачу батарей.
Имеющиеся или искусственно созданные преграды могут изрядно понизить отдачу батареи из-за ухудшения обмена теплом с комнатой. В зависимости от этих условий коэффициент равен:
- при открытом расположении радиатора на стене со всех сторон 0,9;
- если прибор прикрыт сверху единице;
- когда радиаторы прикрыты сверху ниши стены1,07;
- если прибор прикрыт подоконником и декоративным элементом 1,12;
- когда радиаторы полностью прикрыты декоративным кожухом 1,2.
Кроме этого, существуют специальные нормы расположения приборов отопления, которые необходимо соблюдать. То есть батарею располагать не менее, чем на:
- 10 см от низа подоконника;
- 12 см от пола;
- 2 см от поверхности наружной стены.
Подставляя все необходимые показатели, можно получить достаточно точное значение требуемой тепловой мощности помещения. Путем разделения полученных результатов на паспортные данные отдачи тепла одной секции выбранного прибора и, округлив до целого числа, получаем количество требуемых секций. Теперь можно, не опасаясь последствий, подобрать и установить необходимое оборудование с нужной тепловой отдачей.
Способы упрощения расчетов
Несмотря на кажущуюся простоту формулы, на самом деле практический расчет не так прост, особенно если количество рассчитываемых комнат велико. Упростить расчеты поможет применение специальных калькуляторов, размещаемых на сайтах некоторых производителей. Достаточно ввести все необходимые данные в соответствующие поля, после чего можно получить точный результат. Можно воспользоваться и табличным методом, так как алгоритм вычисления достаточно прост и однообразен.
Для каждого хозяина дома очень важно осуществить правильный расчет радиаторов отопления. Недостаточное количество секций будет способствовать тому, что радиаторы не смогут обогреть помещение наиболее эффективным и оптимальным образом. Если же приобрести радиаторы, обладающие слишком большим количеством секций, то отопительная система будет весьма неэкономичной, используя лишнюю мощность радиаторов отопления.
Если вам необходимо сменить отопительную систему или установить новую, то расчет количества секций радиаторов отопления будет играть очень важную роль. Если помещения в вашем доме или квартире стандартного типа, то подойдут и более простые расчеты. Однако иногда для получения наиболее высокого результата необходимо соблюдать кое-какие особенности и нюансы, касающиеся таких параметров, как мощность радиатора отопления на помещение и давление в батареях отопления.
Расчет исходя из площади помещения
Разберемся, как рассчитать батареи отопления. Ориентируясь на такие параметры, как общая площадь помещения, можно осуществить предварительный расчет батарей отопления на площадь. Данное вычисление довольно простое. Однако если у вас в помещении высокие потолки, то его за основу брать нельзя. На каждый квадратный метр площади потребуется около 100 ватт мощности в час. Таким образом, расчет секций батарей отопления позволит вычислить, какое количество тепла понадобится для обогрева всего помещения.
Как рассчитать количество радиаторов отопления? К примеру, площадь нашего помещения составляет 25 кв. метров. Умножаем общую площадь помещения на 100 ватт и получаем мощность батареи отопления в 2500 ватт. То есть 2,5 кВатт в час необходимо для обогрева помещения с площадью в 25 кв. метров. Полученный результат делим на значение тепла, которое способна выделить одна секция отопительного радиатора. К примеру, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час 180 Ватт тепла.
Таким образом, расчет мощности радиаторов отопления будет выглядеть так: 2500 Вт / 180 Вт = 13,88. Полученный результат округляем и получаем цифру 14. Значит, для обогрева помещения в 25 кв. метров потребуется радиатор с 14 секциями.
Также потребуется учесть различные тепловые потери. Комната, которая находится в углу дома, или комната с балконом будет нагреваться медленнее, а также быстрее отдавать тепло. В таком случае, расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления должен производиться с некоторым запасом. Желательно, чтобы такой запас составлял около 20%.
Расчет батарей отопления может быть произведен и с учетом объема помещения. В таком случае, не только общая площадь помещения играет роль, но также и высота потолков. Как рассчитать радиаторы отопления? Расчет производится примерно по такому же принципу, как и в предыдущей ситуации. Для начала необходимо выявить, какое количество тепла понадобится, а также - как рассчитать количество батарей отопления и их секций.
Например, необходимо вычислить нужно количество тепла для комнаты, которая обладает площадью в 20 кв. метров, а высота потолков в ней составляет 3 метра. Умножаем 20 кв. метров на 3 метра высоты и получим 60 кубических метров общего объема помещения. На каждый кубометр необходимо около 41 Вт тепла – так говорят данные и рекомендации СНИП.
Производим расчет мощности батарей отопления дальше. Умножаем 60 кв. метров на 41 Вт и получаем 2460 Вт. Также делим эту цифру на ту тепловую мощность, которую излучает одна секция радиатора отопления. Например, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час около 170 Вт тепла.
2460 Вт делим на 170 Вт и получим цифру 14,47. Ее мы тоже округляем, таким образом, для обогрева помещения с объемом в 60 кубометров, понадобится 15-секционный радиатор отопления.
Можно сделать наиболее точный расчет количества радиаторов отопления. Такое может понадобиться для частных домов с нестандартными помещениями и комнатами.
КТ = 100Вт/кв.м. х П х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7
Кт – это количество тепла, которое необходимо для определенного помещения;
П – общая площадь помещения;
К1 – это коэффициент, который учитывает, насколько остеклены проемы для окон.
Если окно с простым остеклением двойного типа, то кф. составляет 1.27.
Для окна со стеклопакетом двойного типа – 1.00.
Для тройного стеклопакета кф. составляет 0.87.
К2 – это кф. стеновой теплоизоляции.
Если теплоизоляция довольно низкая, то берется кф. в 1.27.
Для хорошей теплоизоляции – кф. = 1.0.
Для отличной теплоизоляции кф. равен 0.85.
К3 – это соотношение площади пола и площади окон в комнате.
Для 50% он будет равен 1,2.
Для 40% - 1,1.
Для 30% - 1.0.
Для 20% - 0.9.
Для 10% - 0.8.
К4 – это кф., учитывающий среднюю температуру в помещении во время самой холодной недели в году.
Для температуры в -35 градусов он будет равен значению 1,5.
Для -25 – кф. = 1.3.
Для -20 – 1.1.
Для -15 – 0.9.
Для -10 – 0.7.
К5 – это коэффициент, который поможет выявить потребность тепла с учетом того, сколько наружных стен есть у помещения.
Для помещения с одной стеной кф. составляет 1.1.
Две стены – 1.2.
Три стены 1.3.
К6 – учитывает тип помещений, которые расположены над нашим помещением.
Если чердак не отапливается, то он составляет 1.0.
Если чердак отапливается, то кф. равен 0.9.
Если выше расположено жилое помещение, которое отапливается, то за основу берется кф. в 0.7.
К7 – это учет высоты потолков в помещении.
Для высоты потолков в 2,5м, кф. будет равен 1,0.
При высоте потолков в 3 метра кф. равен 1,05.
Если высота потолков составляет 3,5 метра, то берется за основу кф. в 1,1.
При 4 метрах – 1,15.
Результат, вычисленный по данной формуле, необходимо разделить на тепло, которое выдает одна секция радиатора отопления, и округлить результат, который мы получили.
В вопросе поддержания оптимальной температуры в доме главное место занимает радиатор.
Выбор просто поражает: биметаллические, алюминиевые, стальные самых разных размеров.
Нет ничего хуже, чем неправильно рассчитанная необходимая тепловая мощность в помещении. Зимой такая ошибка может стоить очень дорого.
Тепловой расчет радиаторов отопления подходит для биметаллических, алюминиевых, стальных и чугунных радиаторов. Специалисты выделяют три способа, каждый из которых основан на определенных показателях.
Здесь существует три метода, которые базируются на общих принципах:
- стандартная величина мощности одной секции может варьироваться от 120 до 220 Вт, поэтому берется средняя величина
- для корректировки погрешностей в расчетах при покупке радиатора следует заложить 20% резерв
Теперь обратимся непосредственно к самим методам.
Метод первый – стандартный
Исходя из строительных правил, для качественного отопления одного квадратного метра требуется 100 ватт мощности радиатора. Займемся подсчетами.
Допустим, площадь помещения составляет 30 м², мощность одной секции возьмем равной 180 ватт, тогда 30*100/180 = 16,6. Округлим значение в большую сторону и получим, что для комнаты площадью в 30 квадратных метров необходимо 17 секций радиатора отопления.
Однако, если помещение является угловым, то полученное значение следует умножить на коэффициент 1,2. В таком случае, количество необходимых секций радиаторов будет равно 20
Метод второй – примерный
Данный метод отличается от предыдущего тем, что основан не только на площади помещения, но и на его высоте. Обратите внимание, что метод работает только для приборов средней и большой мощности.
При малой мощности (50 ватт и менее) подобные расчеты будут неэффективны ввиду слишком большой погрешности.
Итак, если принять во внимание, что средняя высота помещения равна 2,5 метра (стандартная высота потолков большинства квартир), то одна секция стандартного радиатора способна обогреть площадь в 1,8 м².
Расчет секций для комнаты в 30 «квадратов» будет следующим: 30/1,8=16. Снова округляем в большую сторону и получим, что для обогрева данной комнаты нужно 17 секций радиатора.
Метод третий – объемный
Как видно из названия, подсчеты в этом методе базируются на объеме комнаты.
Условно принимается, что для обогрева 5 кубических метров помещения нужна 1 секция мощностью 200 ватт. При длине в 6 м, ширине 5 и высоте 2,5 м формула для расчета будет следующей: (6*5*2,5)/5 =15. Следовательно, для комнаты с такими параметрами нужно 15 секций радиатора отопления мощностью 200 ватт каждая.
Если радиатор планируется расположить в глубокой открытой нише, то количество секций нужно увеличить на 5%.
В случае, если радиатор планируется полностью закрыть панелью, то увеличение следует сделать на 15%. В противном случае будет невозможно добиться оптимальной теплоотдачи.
Альтернативный метод расчета мощности радиаторов отопления
Расчет количества секций радиаторов отопления далеко не единственный способ правильной организации обогрева помещения.
Посчитаем объем предполагаемой комнаты площадью 30 кв. м и высотой в 2,5 м:
30 х 2,5 = 75 куб.м.
Теперь нужно определиться с климатом.
Для территории европейской части России, а так же Белоруссии и Украины стандартом является 41 ватт тепловой мощности на кубический метр помещения.
Для определения необходимой мощности умножаем объем помещения на норматив:
75 х 41 = 3075 Вт
Округлим полученное значение в большую сторону – 3100 вт. Для тех людей, кто проживает в условиях очень холодных зим, данную цифру можно увеличить на 20%:
3100 х 1,2 = 3720 Вт.
Придя в магазин и уточнив мощность радиатора отопления, можно посчитать, сколько секций радиатора потребуется для поддержания комфортной температуры даже в самую суровую зиму.
Расчет количества радиаторов
Метод расчета представляет собой выдержки из предыдущих пунктов статьи.
После того, как Вы подсчитаете необходимую мощность для обогрева помещения и количество секций радиатора, Вы приходите в магазин.
Если число секций вышло внушительное (такое бывает в помещениях с большой площадью), то резонно будет приобрести не один, а несколько радиаторов.
Данная схема применима и к тем условиям, когда мощность одного радиатора ниже необходимой.
Но существует еще один быстрый способ посчитать количество радиаторов. Если в Вашей комнате стояли старые с высотой около 60 см, и зимой Вы чувствовали в этом помещении себя комфортно, то посчитайте количество секций.
Полученную цифру умножьте на 150 Вт – это и будет необходимой мощностью новых радиаторов.
В случае выбора или , можете покупать их из расчета 1 к 1- на одно ребро чугунного радиатора 1 ребро биметаллического.
Разделение на «теплая» и «холодная» квартира давно уже пришло в нашу жизнь.
Многие люди сознательно не хотят заниматься выбором и установкой новых радиаторов, объясняя это тем, что «в этой квартире всегда будет холодно». Но это не так.
Правильный выбор радиаторов вкупе с грамотным расчетом необходимой мощности способен сделать тепло и уют за Вашими окнами даже в самую холодную зиму.
Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.
Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.
Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.
Расчет радиаторов отопления по площади
Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла, исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:
- для средней климатической полосы на отопление 1м 2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
- для областей выше 60 о требуется 150-200Вт.
Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находятся в средней климатической полосе, для отопления площади 16м 2 , потребуется 1600Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60Вт.
Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключен к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»
Рассчитав потребность помещения в тепле, можем узнать, сколько потребуется секций. Каждый из отопительных приборов выделять может определенное количество тепла, которое указывается в паспорте. Берут найденную потребность в тепле и делят на мощность радиатора. Результат — необходимое количество секций, для восполнения потерь.
Посчитаем количество радиаторов для того же помещения. Мы определили, что требуется выделить 1600Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт. Получается 1600/170=9,411шт. Округлять можно в большую или меньшую сторону на ваше усмотрение. В меньшую можно округлить, например, в кухне — там хватает дополнительных источников тепла, а в большую — лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.
Система проста, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, материал стен, окна, утепление и еще целый ряд факторов не учитывается. Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП — ориентировочный. Для точного результата нужно внести корректировки.
Как посчитать секции радиатора по объему помещения
При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:
Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .
- В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
- В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).
Как видно, разница получается довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10шт.
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.
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).
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:
- -10 о С и выше — 0,7
- -15 о С — 0,9
- -20 о С — 1,1
- -25 о С — 1,3
- -30 о С — 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.
Расчет разных типов радиаторов
Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50 см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1 л/мин примерно равен мощности в 1 кВт (1000 Вт).
Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя.
Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.
Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.
- алюминиевые — 190Вт
- биметаллические — 185Вт
- чугунные — 145Вт.
Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.
При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.
Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:
- биметаллический радиатор — 1,8м 2
- алюминиевый — 1,9-2,0м 2
- чугунный — 1,4-1,5м 2 .
Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.
Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2 . Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.
Корректировка в зависимости от режима отопительной системы
Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 о С, в обратке — 70 о С (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20 о С. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчет откорректировать.
Для учета режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.
Чтобы было понятнее произведем расчет чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50см). Помещение то же: 16м 2 . Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5м 2 . Потому нам потребуется 16м 2 /1,5м 2 =10,6шт. Округляем — 11шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдем температурный напор для каждой из систем:
- высокотемпературная 90/70/20- (90+70)/2-20=60 о С;
- низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30 о С.
То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.
При таком расчете можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20 о С а, например, 25 о С просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент. Сделаем расчет все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55 о С. Теперь находим соотношение 60 о С/55 о С=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25 о С нужно 11шт*1,1=12,1шт.
Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения
Кроме всех описанных выше параметров теплоотдача радиатора изменяется в зависимости от типа подключения. Оптимальным считается диагональное подключение с подачей сверху, в таком случае потерь тепловой мощности нет. Самые большие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные — средние по эффективности. Приблизительно величины потерь в процентах указаны на рисунке.
Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.
Определение количества радиаторов для однотрубных систем
Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для , когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.
Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую. Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую.
Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.
Итоги
Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.
Чтобы увеличить эффективность отопительной системы, нужно правильно рассчитать площадь и приобрести качественные отопительные элементы.
Формула с учетом площади
Формула расчета мощности стального устройства отопления с учетом площади:
Р = V x 40 + теплопотеря из-за окон + теплопотеря из-за наружной двери
- Р – мощность;
- V – объем помещения;
- 40 Вт – тепловая мощность для обогрева 1м 3 ;
- потери тепла из-за окон – рассчитывать из значения 100 Вт (0,1 кВт) на 1 окно;
- потери тепла из-за наружной двери – рассчитывать из значения 150-200 Вт.
Пример:
Комната 3х5 метра, высотой 2,7 метров, с одним окном и одной дверью.
Р = (3 х 5 х 2,7) х40 +100 +150 = 1870 Вт
Так можно узнать, какая будет теплоотдача устройства отопления на обеспечение достаточного обогрева заданной площади.
Если комната расположена в углу или торце здания, к расчетам мощности батареи нужно добавить еще 20% запаса. Столько же нужно добавлять в случае частых понижений температуры теплоносителя.
Стальные радиаторы отопления в среднем значении выдают 0,1-0,14 кВт/секции теплоэнергии.
Т 11 (1 ребро)
Глубина емкости: 63 мм. Р = 1,1 кВт
Т 22 (2 секции)
Глубина:100 мм. Р = 1,9 кВт
Т 33 (3 ребра)
Глубина: 155 мм. Р = 2,7 кВт
Мощность Р приведена для батарей высотой 500 мм, длиной 1 м при dT = 60 град (90/70/20) – типовая конструкция радиаторов, подходит для моделей от разных производителей.
Таблица: теплоотдача радиаторов отопления
Расчет на 1 (11 тип), 2 (22 тип), 3 (33 тип) ребра
Теплоотдача отопительного устройства должна быть не менее 10% от площади помещения, если высота потолка менее 3 м. Если потолок выше, то прибавляется еще 30%.
Читайте также: Изготовление батареи отопления из профильной трубы
В комнате батареи устанавливаются под окнами у наружной стены, вследствие чего, тепло распространяется самым оптимальным образом. Холодный воздух из окон блокируется тепловым потоком из радиаторов, идущим вверх, тем самым исключает образование сквозняков.
Если жилое помещение расположено в районе с суровыми морозами и холодными зимами, нужно полученные цифры умножать на 1,2 – коэффициент теплопотери.
Еще один пример расчета
За пример взято помещение площадью 15 м 2 и с высотой потолка 3 м. Рассчитывается объем комнаты: 15 х 3=45 м 3 . Известно, что для обогрева помещения в местности со средним климатом нужно 41 Вт/1 м 3 .
45 х 41 = 1845 Вт.
Принцип тот же, что и в предыдущем примере, но не учитываются потери теплоотдачи из-за окон и двери, что создает определенный процент погрешности.
Для правильного расчета нужно знать, сколько выдаёт тепла каждая из секций. Рёбра могут быть в разном количестве у стальных панельных батарей: от 1 до 3. Сколько рёбер у батареи, на столько и усилится теплоотдача.
Чем больше теплоотдача от системы отопления, тем лучше.