Радиаторы подразделяются на два вида: секционные и панельные. Последние различаются по типам в зависимости от количества пластин и оребрения (тип 22 – 2 пластины, 2 оребрения). Их размеры (толщина, ширина и высота) могут быть практически любыми. Совсем другое дело с секционными приборами – они в большинстве случаев имеют стандартную высоту и ширину, а наращивание мощности происходит за счет добавления секций.
Секционный радиатор
Эффективность работы радиатора напрямую связана с его размерами, поэтому такое оборудование всегда полезно приобретать с запасом.
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.
Точный расчет приборов отопления
Теплопотери здания
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.
Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея
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.
Расчет радиаторов отопления по площади
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.
Однотрубная и двухтрубная система отопления
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.
Схемы подключения отопительных приборов
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.
Потеря теплоотдачи из-за установки экрана радиатора
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.
Правила установки радиаторов отопления.
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.
Установка батареи отопления в доме
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.
Виды радиаторов отопления
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.
Чугунные батареи отопления
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.
Алюминиевые радиаторы отопления
Стальные приборы не обладают достаточной тепловой мощностью, не подлежат разборке и увеличению секций при необходимости, подвержены коррозии, поэтому не пользуются популярностью.
Стальные радиаторы
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.
Биметаллические батареи
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.
Однотрубная и двухтрубная система отопления
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.
Таблица для расчета количества секций батареи
Формула и пример расчета
Учитывая вышеперечисленные факторы, можно сделать расчёт. На 1 м 2 понадобится 100 Вт, соответственно, на отопление комнаты в 18м 2 нужно затратить 1800 Вт. Одна батарея из 8-ми чугунных секций выделяет 120 Вт. Делим 1800 на 120 и получаем 15 секций. Это весьма средний показатель.
В частном доме с собственным водонагревателем мощность теплоносителя высчитывается по максимуму. Тогда 1800 делим на 150 и получаем 12 секций. Столько нам понадобится для обогрева комнаты в 18м 2. Существует весьма сложная формула, по которой можно рассчитать точное количество секций в радиаторе.
Формула выглядит так:
q1 — это вид остекления: тройной стеклопакет 0,85; двойной стеклопакет 1; обычное стекло 1,27;
q3 — отношение площади окон к площади пола: 10% 0,8; 20% 0,9; 30% 1,1; 40% 1,2;
q 4 — минимальная температура снаружи: -10 0 С 0,7; -15 0 С 0,9; -20 0 С 1,1; -25 0 С 1,3; -35 0 С 1,5;
q5 — количество наружных стен: одна 1,1; две (угловая) 1,2; три 1,3; четыре 1,4;
q6 — тип помещения над расчётным: обогреваемое помещение 0,8; отапливаемый чердак 0,9; холодный чердак 1;
q7 — высота потолков: 2,5 м — 1; 3 м — 1,05; 3,5м — 1,1; 4м — 1,15; 4,5м — 1,2;
Проведём расчёт для угловой комнаты 20 м 2 с высотой потолка 3 м, двумя 2-х створчатыми окнами с тройным стеклопакетом, стенками в 2 кирпича, расположенной под холодным чердаком в доме в подмосковном посёлке, где зимой температура опускается до 20 0 С.
Получится 1844,9 Вт. Разделим на 150 Вт и получим 12,3 или 12 секций.
Радиаторы делаются из трёх видов металла: чугунные, алюминиевые и биметаллические. Чугунные и алюминиевые радиаторы имеют одинаковую теплоотдачу, но нагретый чугун остывает медленнее алюминия. Биметаллические батареи имеют большую теплоотдачу, чем чугунные, но они быстрее остывают. Стальные радиаторы имеют высокую теплоотдачу, но они подвержены коррозии.
Самой комфортной для человеческого организма температурой в помещении принято считать 21 0 С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18 0 С, поэтому немалую роль играет и назначение отапливаемого помещения. И если в зале площадью 20 м2 нужно установить 12 секций батареи. то в аналогичном спальном помещении предпочтительнее установить 10 батарей, и человеку в такой комнате будет комфортно спать. В угловом помещении такой же площади смело размещайте 16 батарей. и Вам не будет жарко. Т. е. расчёт радиаторов в помещении весьма индивидуален, и можно давать только приблизительные рекомендации, сколько секций необходимо установить в той или иной комнате. Главное, произвести установку грамотно, и тепло всегда будет в вашем доме.
Расчет количества секций радиаторов
Разборные радиаторы из любого материала хороши тем, что для достижения их расчетной тепловой мощности можно добавлять или убавлять отдельные секции.
Для определения нужного количества «N» секций батарей из выбранного материала придерживаются формулы:
N = Q / q,
Где:
Q = рассчитанная ранее требуемая тепловая мощность устройств для обогрева комнаты,
q = мощность тепловая удельная отдельной секции предполагаемых для установки батарей.
Вычислив общее необходимое число секций радиаторов в помещении, надо понять, сколько всего батарей нужно установить. Этот расчет основывается на сравнении габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов и размеров батарей с учетом подводки.
элементы батареи соединяются ниппелями с разнонаправленной наружной резьбой при помощи радиаторного ключа, одновременно в стыки устанавливаются прокладки
Для предварительных подсчетов можно вооружиться данными о ширине секций разных радиаторов:
чугунных = 93 мм,
алюминиевых = 80 мм,
биметаллических = 82 мм.
При изготовлении разборных радиаторов из стальных труб, производители не держатся за определенные стандарты. При желании поставить такие батареи, следует подходить к вопросу индивидуально.
Также можете воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчета количества секций:
Площадь комнаты (м2)
Теплоотдача (Вт)
Окна
Пластик (двойное остекление)Обычное остекление
Высота помещения
до 2.7 метровот 2.7 до 3.5 метров
Комната
не угловаяугловая
Тепловая мощность 1 секции
Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.
Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.
Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.
Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.
Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:
КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7
КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
S – площадь.
К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
50% — коэффициент составляет 1.2;
40% — 1.1;
30% — 1.0;
20% — 0.9;
10% — 0.8.
К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
+35 = 1.5;
+25 = 1.2;
+20 = 1.1;
+15 = 0.9;
+10 = 0.7.
К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
когда она одна, показатель равен 1.1;
две наружные стены – 1.2;
3 стены – 1.3;
все четыре стены – 1.4.
К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
чердак с обогревом – 0.9;
жилая комната – 0.8.
К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
2.5 м = 1.0;
3.0 м = 1.05;
3.5 м = 1.1;
4.0 м = 1.15;
4.5 м = 1.2.
Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.
Если вы решили установить алюминиевые радиаторы отопления важно знать следующее:
Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов
Простые вычисления по площади
Вычислить величину батарей отопления для определенного помещения можно, ориентируясь на его площадь. Это самый простой способ – использовать сантехнические нормы, которые предписывают, что тепловой мощности 100 Вт в час нужно для обогрева 1 кв.м. Надо помнить, что этот метод используется для помещений, у которых потолки стандартной высоты (2,5-2,7 метра), а результат получается несколько завышенным. К тому же он не учитывает таких особенностей, как:
число окон и тип стеклопакетов на них;
количество в комнате наружных стен;
толщина стен здания и из какого материала они состоят;
тип и толщина использованного утеплителя;
диапазон температур в данной климатической зоне.
Тепло, которое для обогрева комнаты должны давать радиаторы: площадь следует умножить на тепловую мощность (100 Вт). К примеру, для комнаты в 18 кв.м требуется такая мощность батареи отопления:
18 кв.м х 100 Вт = 1800 Вт
То есть, в час для обогрева 18-ти квадратных метров необходимо 1,8 кВт мощности. Этот результат надо поделить на количество тепла, которое в час выделяет секция отопительного радиатора. Если данные в его паспорте указывают, что это составляет 170 Вт, то следующий этап вычислений выглядит так:
1800 Вт / 170 Вт = 10,59
Это число надо округлить до целого (обычно округляется в большую сторону) – получится 11. То есть, чтобы в комнате температура в отопительный сезон была оптимальной, необходимо установить радиатор отопления с 11-ю секциями.
Такой метод подходит только для вычисления величины батареи в помещениях с центральным отоплением, где температура теплоносителя не выше 70 градусов Цельсия.
Есть и более простой способ, который можно применять для обычных условий квартир панельных домов. В этом приблизительном расчете учитывается, что для обогрева 1,8 кв.м площади нужна одна секция. Другими словами, площадь помещения надо разделить на 1,8. Например, при площади 25 кв.м необходимо 14 частей:
25 кв.м / 1,8 кв.м = 13,89
Но такой метод расчета неприемлем для радиатора пониженной или повышенной мощности (когда средняя отдача одной секции варьируется в пределах от 120 до 200 Вт).
Климатические зоны тоже важны
Не для кого ни секрет, что в разных климатических зонах имеется разная потребность в обогреве, поэтому при проектировании проекта необходимо учитывать и эти показатели.
Климатические зоны также имеют свои коэффициенты:
средняя полоса России имеет коэффициент 1,00, поэтому он не используется;
северные и восточные регионы: 1,6;
южные полосы: 0,7-0,9 (учитываются минимальные и среднегодовые температуры в регионе).
Данный коэффициент необходимо умножить на общую тепловую мощность, а полученный результат разделить на теплоотдачу одной части.
Подведение итогов
Итак, из выше приведённых формул понятно, как правильно сделать расчёт алюминиевых (чугунных, биметаллических и др.) радиаторов для квартиры. Как видите, дело это не такое уж и сложное. Главное, внимательность и точность. Чтобы получить максимально правильные данные, используйте специальное оборудование.
