Как правильно рассчитать мощность и количество секций радиаторов отопления

Отопительные приборы с лучшей теплоотдачей

Подытожив вышесказанное, можно сделать вывод, что наибольшие показатели теплоотдачи демонстрируют алюминиевые батареи отопления. Они с легкостью обгоняют чугунные и стальные аналоги и в зависимости от модели и температуры теплоносителя могут выдать более 200 Вт тепловой энергии. Практически не отстают от них биметаллические радиаторы, но стальной сердечник снижает показатели теплоотдачи на 5-10 Вт на одну секцию.

Но теплоотдача — не единственный параметр, влияющий на выбор подходящей модели радиаторов. Окончательное решение принимается после анализа и таких характеристик, как рабочее давление, прочность, устойчивость к коррозии и, конечно, цена прибора.

Мощность чугунного радиатора

Мощность радиатора любого типа принято выражать в мощности одной секции, если батарея составляется из них, либо отдельным совокупным значением в случае с пластинчатыми радиаторами. Чугунные радиаторы комплектуются из отдельных секций. Одна секция имеет мощность около 0.15 кВт (150 Вт). Это значение может незначительно варьироваться в зависимости от геометрии литья секции. Мощность отдельной секции прямо пропорциональна площади ее поверхности. Для типовых изделий из чугуна значение площади одинаково. Но в настоящее время представлено множество новых моделей чугунных радиаторов, которые имеют разную форму и, соответственно, площадь.

Схема монтажа чугунных радиаторов отопления.

Классические изделия из чугунного литья выделяют 150 Вт тепловой мощности при следующих условиях. Температура в помещении должна отличаться от температуры теплоносителя на 50 градусов Цельсия. Например, если в комнате 20 градусов, то температура теплоносителя равняется 70 градусам. При соблюдении этой разницы температур мощность секции будет равна заявленной. Иногда заявленную мощность указывают при разнице температур 70 градусов. Это не будет корректным значение, так как далеко не всегда температура теплоносителя позволяет добиться этой разницы. Батарея с одной и той же настоящей мощностью может иметь разные значения в паспорте из-за условной разницы температур. В результате можно ошибиться при расчете количества секций. Теплоотдача должна быть рассчитана в соответствии с особенностями помещения. Количество окон, количество дверей, угловое расположение оказывают прямое влияние на то, какая требуется теплоотдача.

В среднем 1 обычная комната, которая имеет площадь около 15 кв.м, потребует 10 чугунных секций для комплектации батарей. Каждое дополнительное окно потребует 1 или 2 дополнительных секции батарей. Конкретно это зависит от применяемых стеклопакетов в конструкции окна. Если площадь помещений более 20 кв.м, то лучше установить две батареи с нужной суммарной мощностью.

При расчете параметров отопления следует знать, что чугунные радиаторы выделяют около 80% тепла конвективным путем и 20% посредством инфракрасного излучения. Поэтому месторасположение батареи должно выбираться рядом с окном или под ним, в результате теплоотдача улучшится из-за повышенной циркуляции воздуха в этих местах.

Схема подключения чугунных радиаторов отопления.

При выборе типа батарей часто отдают предпочтение тем или иным моделям, отталкиваясь лишь от указанной мощности секции. Это не всегда правильно. Более слабая теплоотдача, по сравнению с алюминиевыми изделиями, нивелируется длительным сроком службы и надежностью чугунных радиаторов. Теплоотдача биметаллических батарей практически такая же, но они подвержены коррозии значительно сильнее, чем чугунные.

Часто приходится слышать о том, что чугунный радиатор имеет больший внутренний объем по сравнению с другими типами и в результате приходится потреблять большее количество энергии для отопления в частных домах. Это неверно. Объем 1 радиатора из чугуна — около 4 литров. Конечно, это превышает значение объема у изделий из других материалов. Но чем больше нагрето воды, тем больше будет отдано тепла, то есть система отопления, состоящая из чугунных радиаторов, имеет большой объем и потребует больше тепловой энергии для ее нагрева, но отдавать тепло в помещение тоже будет долго. 1 нагретая батарея выделит определенное число кВт по мере остывания воды. Недостаток только в том, что такая система инертная и достаточно тяжело точно регулировать температуру в помещении, так как процесс разогрева и остывания удлиняется. В квартирах с централизованным отоплением этот недостаток отсутствует по причине изношенности котельных и теплосетей, что в результате не позволяет приготавливать теплоноситель нужной температуры. Площадь помещения можно с успехом обогревать с некоторой заданной точностью, используя термостатный кран.

Выбор чугунных радиаторов наиболее актуален при работе в старом жилищном фонде, который обслуживается морально устаревшим котельным оборудованием.

Стальные пластинчатые отопительные радиаторы

Как узнать мощность батареи отопления, если это стальные радиаторы пластинчатого типа, ведь у них отсутствуют секции? В данном случае при проведении расчетов учитывают длину стального пластинчатого радиатора отопления и межосевое расстояние

Помимо этого, производители рекомендуют обращать внимание на способ подключения батареи. Дело в том, что вариант врезки в отопительную систему влияет на тепловую мощность в процессе эксплуатации радиатора. 

Все, кого интересует величина теплоотдачи стальных пластинчатых батарей, могут посмотреть таблицу модельного ряда продукции ТМ Korad, изображенную на фото.

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Начинать надо всегда с технического паспорта, что прилагается к изделию производителем. В нем вы точно обнаружите интересующие данные, а именно — тепловую мощность одной секции либо панельного радиатора определенного типоразмера. Но не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических батарей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и в помещении равна 70 °С. С помощью формулы это выражается так:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Что означает, когда в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, только надо в нее подставить известное значение комнатной температуры – 22 °С и провести расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки)= (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна быть больше 20 °С, надо определить их значения таким образом:

• tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
• tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что в подающем трубопроводе будет вода, нагретая до 102 °С, а в комнате установится комфортная температура 22 °С. Первое условие выполнить нереально, поскольку в современных котлах нагрев ограничен пределом 80 °С, а значит, батарея никогда не сможет отдать заявленных 200 Вт тепла. Да и редкий случай, чтобы теплоноситель в частном доме разогревали до такой степени, обычный максимум – это 70 °С, что соответствует DT = 38—40 °С.

Влияние способов подключения и места установки на теплоотдачу радиаторов

При расчете фактической мощности радиаторов следует знать, что теплоотдача приборов также зависит и от способа размещения. Фактическая мощность, полученная в результате расчетов, показывает какое количество тепла радиатор отдаст при расчетных параметрах теплоносителя, грамотной схеме подключения, сбалансированной системе отопления, а также при установке открыто на стене или под окном без использования декоративных экранов.

Как правило, оконные проемы являются строительными элементами с максимальными потерями тепла вне зависимости от количества камер и прочих  энергоэффективных показателей. Поэтому радиаторы отопления принято размещать в пространстве под окном. В таком случае радиатор, нагревая воздух в зоне установки, создает некую душирующую завесу вдоль окна, направленную вверх помещения и позволяющую отсекать поток холодного воздуха. При смешивании холодного воздуха с теплыми потоками от радиатора возникают конвективные потоки в помещении, которые позволяют увеличить скорость прогрева.

Рекомендуется устанавливать радиаторы шириной не меньше половины ширины оконного проема.

Еще одним требованием увеличить эффективность обогрева комнаты является подбор габарита радиатора относительно ширины оконного проема. Длину радиатора рекомендуется подбирать не мене половины ширины оконного проема. В противном случае будет велика вероятность образования холодных зон в непосредственной близости к окну и будет заметно снижена конвективная составляющая обогрева помещения.

Если в здании присутствует большое количество угловых комнат, то следует размещать такое количество приборов отопления, равное количеству наружных ограждающих конструкций.

Например, для помещения 1-го этажа рассматриваемого в качестве примера жилого дома площадью 8, 12 м2 следует предусматривать по 2 радиатора. Один располагается под оконными конструкциями, второй или у противоположного окна или у глухой стены, но в максимальном приближении к углу помещения. Таким образом, будет соблюден максимально равномерный прогрев всех комнат.

Если система отопления дома проектируется по вертикальной схеме, то прокладку стояков для подводки к радиаторам угловых комнат следует производить непосредственно в угловых стыках стен. Это позволит дополнительно прогревать наружные строительные конструкции и предотвратить отсыревание и порчу отделочных материалов в углах.

В случае установки радиаторов под окнами с использованием дополнительных декоративных элементов (экранов, широких подоконников) или установки в нишах для расчета фактической мощности отопительных приборов необходимо пользоваться следующими поправочными коэффициентами:

• Узкий подоконник не перекрывает радиатор по глубине, но лицевая панель прибора отопления закрыта декоративным экраном (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм) – Ккорр=0,9.
• Широкий подоконник полностью перекрывает глубину радиатора, декоративный экран закрывает лицевую панель (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм), но в верхней части оставлена щель, равная 100 мм по вертикали – Ккорр=1,12.
• Широкий подоконник полностью перекрывает радиатор по глубине, дополнительные декоративные конструкции отсутствуют – Ккорр=1,05.

Из рассмотренных выше вариантов установки приборов отопления видно, что для того чтобы уровень конвекции не был снижен следует оставлять воздушные зазоры со всех сторон приборов отопления. Минимальными расстояниями от финишного уровня напольного покрытия и от подоконника до прибора отопления должно составлять не менее 100 мм, а зазор между стеной и задней поверхностью радиатора не менее 30 мм.

Различают одностороннее подключение радиаторов к системам отопления и разностороннее, когда трубопроводы подводят к прибору с противоположных сторон. Односторонний способ является наиболее экономичным и удобным с точки зрения дальнейшей эксплуатации приборов отопления. Подключение радиаторов с разных сторон немного увеличивает их теплоотдачу, но на практике этот способ используют при установке отопительных приборов более 15-ти секций или при подключении нескольких радиаторов в связке.

Теплосъем от радиаторов зависит также и от точки подвода подающего трубопровода. При подключении по схеме «сверху-вниз», когда горячая вода подводится к верхнему патрубку, а обратка к нижнему, теплопередача от радиатора увеличивается. При подключении «снизу-вверх» тепловой поток снижается, при этом прогрев радиаторов осуществляется неравномерно, а типоразмер приборов должен быть значительно увеличен для достижения расчетной мощности.

Рекомендации по выбору батарей отопления

Внешне биметаллические радиаторы напоминают алюминиевые, отличить их трудно. Если нет определенных знаний, визуальные различия увидеть непросто. Однако что касается эксплуатационных характеристик, то биметаллические батареи гораздо лучше алюминиевых.

Самым лучшим радиатором в настоящее время является биметаллический. Он прочный и выдерживает большое давление, поэтому его можно устанавливать и в многоэтажных домах с централизованной системой отопления. Что касается алюминиевых изделий, то их можно использовать далеко не всегда.

Не рекомендуется использовать их в тех случаях, если:

1. В системе отопления наблюдается высокое давление. Поскольку алюминий является хрупким металлом, при превышении максимально допустимого давления изделие может не выдержать и дать течь. По этой причине алюминиевые радиаторы не используются в многоэтажных домах, подключенных к центральной магистрали.
2. В качестве теплоносителя используются незамерзающие жидкости, которые несовместимы с алюминием. В случае контакта такого теплоносителя с данным металлом происходит химическая реакция, приводящая к разрушению отопительного прибора.
3. Котел имеет медный теплообменник. Медь и алюминий являются несовместимыми материалами, так как они образуют гальваническую пару, между которой возникает электрический ток, разрушающий оба элемента. Больше всего страдает алюминий, так как его ионы притягиваются к меди. В результате со временем стенки отопительного прибора станут тоньше и могут дать течь. Однако такой проблемы не возникнет, если при создании отопительной системы были использованы металлопластиковые или полипропиленовые трубы – в этом случае гальваническая пара не образуется.

Панельные стальные радиаторы используются исключительно в автономных системах отопления. Данные батареи можно использовать с любым теплоносителем и даже с медными теплообменниками. Стальные радиаторы довольно долговечны, но они подвержены образованию ржавчины.

Все разновидности радиаторов отопления обладают теми или иными достоинствами и недостатками, поэтому выбор зависит от конкретной ситуации. Что касается характеристики и условий эксплуатации, то лучшими являются биметаллические радиаторы, однако не каждая семья может позволить себе их купить.

Детально о видах батарей отопления на видео:

Информация

При строительстве или ремонте жилого помещения важнейшим вопросом является его обогрев. Расчет эффективной системы отопления – ответственная задача для строителя-теплотехника. Однако, можно самостоятельно сделать расчет радиаторов отопления по площади помещения с помощью онлайн калькулятора. Необходимо только ввести известные данные в программу.

Функции калькулятора

Калькулятор для расчета радиаторов отопления на квадратный метр или по мощности секций является онлайн программой и состоит из:

• блока окон «Вид радиатора»;
• десяти строк ввода данных;
• блока окон «Тип подключения»;
• четырех строк с выводом готовых расчетов.

Программа произведет расчет количества секций радиаторов отопления; тепловых потерь помещения; удельных теплопотерь помещения; количества тепла, выделяемого одной секцией. Всю полученную информацию можно сохранить в файле PDF или вывести на печать.

Принцип работы на калькуляторе

Для получения готовых расчетов следуйте нижеуказанному алгоритму:

Выберете необходимый вид радиатора. В строке ниже автоматически появится мощность одной секции выбранного вида радиатора, в ваттах.
В строках 2-4 укажите размеры комнаты: длину, ширину, высоту в метрах.
Выберете качество остекления.
Выберете площадь остекления (равна отношению площади окна к площади помещения), в %.
Укажите степень утепления.
Выберете климатическую зону – регион проживания.
Укажите количество внешних углов и стен комнаты.
Выберете вариант помещения, которое находится над комнатой.
Укажите температуру теплоносителя, в ℃

Это очень важно, например центральное отопление дает 70-80 градусов, а котел на твердом топливе если есть дома тёплый пол настраивают на 50-60
Выберете планируемый тип подключения.

После этого появится следующая информация:

• Количество секций, в штуках.
• Тепловые потери помещения, в ваттах.
• Удельные теплопотери помещения, в Вт/м2.
• Количество тепла, выделяемого 1 секцией, в ваттах.

Полезная информация

Важнейшими техническими характеристиками различных моделей радиаторов отопления являются:

• Мощность секций радиатора. Чем больше мощность радиатора, тем выше теплоотдача и эффективность отопительного прибора.
• Рабочее давление радиатора. Высокий порог данного параметра позволяет выдерживать гидравлические удары и перепады давления в системе, увеличивает срок службы изделия.
• Материал и вес радиатора. Вид материала (металла, сплава) напрямую влияет на прочность и долговечность отопительного прибора, его коррозионную стойкость. Вес изделия важен при монтаже, особенно, если устанавливать радиаторы будет один человек.

На рынке радиаторов отопления присутствуют четыре основных вида: стальные, чугунные, алюминиевые и биметаллические радиаторы.

Стальные радиаторы – имеют хорошую теплоотдачу и относительно невысокую стоимость. Однако, они не достаточно устойчивы к гидроударам и высокому давлению, подвержены коррозии. Различают панельные и трубчатые радиаторы из стали.

Чугунные радиаторы – самый популярный и долговечный вид радиаторов в России для централизованного отопления. Обладают отличной теплоотдачей, стойкостью к коррозии и гидроударам. В то же время, радиаторы из чугуна долго нагреваются и долго остывают; имеют большой вес, что является недостатком при монтаже одним специалистом.

Алюминиевые радиаторы – одни из самых популярных современных видов радиаторов. Изготавливают литые и экструзионные радиаторы из алюминия

Отличаются высокой теплоотдачей и небольшим весом, что важно при установке приборов. При этом, они чувствительны к гидроударам и перепадам давления в системе отопления, быстро нагреваются и быстро остывают

Биметаллические радиаторы – обладают относительно лучшими характеристиками среди всех видов радиаторов. Изготавливаются из двух материалов: внешней алюминиевой оболочки и внутренних стальных или медных труб. Обладают высокой теплоотдачей и прочностью, хорошей стойкостью к коррозии и гидроударам, имеют сравнительно небольшой вес.

Справка

Радиатор отопления – отопительный прибор, конструктивно состоящий из отдельных элементов трубчатого или вытянутого вида – секций, с внутренними каналами, по которым циркулирует теплоноситель, как правило, вода. Тепло от радиатора отопления отводится конвекцией, излучением и теплопроводностью.

Очень точный расчет радиаторов отопления

Выше мы привели в пример очень простой расчет количества радиаторов отопления на площадь. Он не учитывает многие факторы, такие как качество теплоизоляции стен, вид остекления, минимальная наружная температура и многие другие. Пользуясь упрощенными вычислениями, мы можем наделать ошибок, в результате чего некоторые комнаты получатся холодными, а некоторые – слишком жаркими. Температура поддается коррекции с помощью запорных кранов, но лучше всего предусмотреть все заранее – хотя бы ради экономии материалов.

Если во время строительства своего дома вы уделили достойное внимание его утеплению, то в дальнейшем вы хорошо сэкономите на отоплении. Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты

Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85

Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты. Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85.

Стены в доме выложены в два кирпича или в их конструкции предусмотрен утеплитель? Тогда применяем коэффициент 1,0. Если обеспечить дополнительную теплоизоляцию, можно смело использовать понижающий коэффициент 0,85 – расходы на обогрев уменьшатся. Если теплоизоляции нет, применяем повышающий коэффициент 1,27.

Обратите внимание, что обогрев домовладения с одинарными окнами и плохой теплоизоляцией приводит к большим тепловым (и денежным) потерям. Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон

В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9

Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон. В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9.

Высота потолков – не менее важный параметр. Применяем здесь следующие коэффициенты:

Таблица расчета количества секций радиатора отопление в зависимости от площади помещения и высоты потолков.

За потолком находится чердак или еще одна жилая комната? И здесь мы применяем дополнительные коэффициенты. Если наверху отапливаемый чердак (или с утеплением), умножаем мощность на 0,9, а если жилое помещение – на 0,8. За потолком обычный неотапливаемый чердак? Применяем коэффициент 1,0 (или просто не берем его в расчет).

После потолков примемся за стены – вот коэффициенты:

• одна наружная стена — 1,1;
• две наружные стены (угловая комната) – 1,2;
• три наружные стены (последняя комната в вытянутом доме, хате) – 1,3;
• четыре наружные стены (однокомнатный домик, хозпостройка) – 1,4.

Также в расчет берется средняя температура воздуха в самый холодный зимний период (тот самый региональный коэффициент):

• холода до –35 °C – 1,5 (очень большой запас, позволяющий не замерзнуть);
• морозы до –25 °C – 1,3 (подходит для Сибири);
• температура до –20 °C – 1,1 (средняя полоса России);
• температура до –15 °C – 0,9;
• температура до –10 °C – 0,7.

Последние два коэффициента используются в жарких южных регионах. Но даже тут принято оставлять солидный запас на случай холодов или специально для теплолюбивых людей .

Получив итоговую тепловую мощность, необходимую для обогрева выбранного помещения, следует разделить ее на теплоотдачу одной секции. В результате мы получим требуемое количество секций и сможем отправиться в магазин

Обратите внимание, что данные расчеты предусматривают базовую мощность обогрева в размере 100 Вт на 1 кв. м

Если вы боитесь ошибиться в расчетах, обратитесь за помощью к профильным специалистам. Они выполнят максимально точные расчеты и вычислят требуемую для обогрева тепловую мощность.