Расчет тепловой мощности радиаторов отопления
Радиаторы отопления настолько привычные и настолько же важные элементы системы отопления, что без них невозможно представить современное жилье. Делая замену старых радиаторов на новые, либо устанавливая радиаторы другого типа мы сталкиваемся с рядом вопросов – как правильно рассчитать мощность,количество секций и выполнить монтаж радиаторов отопления. Безусловно лучше специалиста это не сделает никто, но хотя бы быть немножко информированным в этом вопросе, понимать и уметь выполнить расчет самому никогда не будет лишним, тем более ничего сложного в этом нет.
Главная задача любых радиаторов – это компенсация своей теплопередачей теплопотерь отапливаемого помещения.
Итак, произведем расчет мощности радиаторов двумя простыми способами.
Расчет мощности радиаторов (упрощенный способ)
(в расчет заложена средняя высота помещения 3 метра)
Компенсацию теплопотерь можно выразить так – каждые 10 м² обогреваемой площади помещения соответствует 1 кВт мощности радиатора (или 1 м 2 =100 Вт). Данный показатель необходимо умножить на коэффициент 1,45 (в него заложены возможные утечки тепла через окна, не утепленные стены и т. д.) – для быстрого просчета данная формула вполне подходит.
Произведем расчет мощности радиаторов на примере комнаты и размером (5м * 4 м).
20м2 *100 Вт = 2000 Вт.
2000Вт *1,45 = 2900 Вт.
Расчет мощности радиаторов (продвинутый способ)
(более точный учитывается фактическая высота помещения)
Произведем расчет мощности радиаторов на предыдущем примере.
1. Вычисляем объем помещения (V), перемножая длину, ширину и высоту (в метрах).
5м*4м*3м = 60м3 – получаем V помещения в м3.
2. Для нагрева одного кубометра в доме стандартной планировки (с деревянными окнами с не утепленными стенами и т. д.) в климатической зоне европейской части России, Украины и Беларуси, требуется 41Вт на 1м3 тепловой мощности.
Вычислим, какая мощность потребуется, для этого перемножим объем V и цифру 41:
V * 41=60м3 *41Вт = 2460 Вт.
3. Вычисленную мощность необходимо умножить на коэффициент теплопотерь, который составляет 1,2.
2460 Вт*1,2= 2952 Вт
Вычисленная цифра – это мощность теплоотдачи, которая должна быть у радиаторов, чтобы обогреть комнату.
Определяем количество радиаторов
Количество радиаторов должно соответствовать количеству окон в помещении.
В нашем примере, если вкомнате два окна, то нужны два радиатора мощностью
2952Вт х 2 = 1476 Вт
У каждого производителя радиаторов мощность теплопередачи разная, поэтому нужно исходить из конкретных цифр. Если устанавливаются чугунные радиаторы (мощность каждой секции для радиатора МС- 140 составляет 160 Вт), то необходимо
два радиатора по 9 секций
Если устанавливаются стальные панельные радиаторы 22-го типа, то данной мощности соответствует радиатор размером 500*800 мм. – т.е. нужны два радиатора таких размеров. Если в помещении одно окно, нужен один панельный радиатор 22-го типа размером 500*1600 мм.
Следует также учитывать важный момент – устанавливая более мощные радиаторы, мы снижаем нагрузку на котел отопления, поэтому лучше поставить радиатор с количеством секций на одну больше, а у панельных на один размер больше (обычно у стальных панельных радиаторов размеры идут с шагом 100 мм.).
Расчет мощности радиаторов. как рассчитать радиаторы отопления на inbud.ru
Советуем к прочтению:
Как выбрать электрический обогреватель Thermor – приборы электроотопления французского качества Система отопления с естественной циркуляцией теплоносителя Монтаж системы отопления водяной теплый пол
Расчет разных типов радиаторов
Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см 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 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).
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.
Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя
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.
Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:
- 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.
Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения
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.
Как произвести расчет радиаторов отопления частного дома?
Для правильного проведения расчета площади радиатора учитывают:
- размеры помещения, которое планируется отапливать. Причем следует высчитывать данные для каждой комнаты индивидуально;
- материал, из которого изготовлена батарея;
- мощность одной секции (указывается производителем), их максимально допустимое количество.
Секционными бывают радиаторы:
- алюминиевые (мощность 1 секции у них составляет примерно 200 Вт);
- биметаллические (примерная мощность – 150-180 Вт).
Очень точный результат дает расчет секций радиаторов отопления по площади помещения. По стандартам считается, что вполне достаточно 100 Вт на 1 Исходя из этого, вычисление делается по формуле:
Q=S×100, где Q – нужная теплоотдача, а S – площадь комнаты.
Узнать, сколько секций придется приобрести, поможет следующая формула:
N=Q/Qус, где N – необходимое количество секций батареи, а Qус – мощность одной, указанная производителем в техпаспорте.
Это очень простое вычисление применимо для комнат с высотой потолка 2,7 м. Если имеется индивидуальная высота, то более точные результаты расчета количества радиаторов поможет определить объем помещения. Здесь используется стандартный показатель – 41 Вт на 1 (для панельного дома) или 34 Вт (для кирпичного). Исходя из этого, применяется формула:
Q=S×h×40 (34), где h – высота потолка, остальные значения те же, что и в формуле выше.
Еще более достоверный результат дают вычисления, учитывающие особенности комнаты, где планируется установить радиатор. В ее основе – площадь помещения и все те же 100 Вт на :
Q= S×100×А×В×С×D×Е×F×G×H×I×J, где:
- А – количество стен, выходящих на улицу: одна – коэффициент 1; две – 1,2; три – 1,3; четыре – 1,4.
- В – расположение комнаты относительно сторон света: север или восток – 1,1; юг или запад – 1.
- С – уровень утепления стен: средний (два кирпича или поверхностное) – 1; без утеплителя – 1,27; высокий – 0,85.
- D – климатические особенности местности по данным самой холодной декады января: -35°С и ниже – 1,5; от -25 до -35 – 1,3; до -20 – 1,1; не ниже -15 – 0,9; не ниже -10 – 0,7.
- Е – высота потолков: до 2,7 м – 1; 2,8-3 – 1,05; 3,1-3,5 – 1,1; 3,6-4 – 1,15; более 4,1 м – 1,2.
- F – наличие помещения сверху, его тип: чердак без отопления – 1; утепленные кровля или чердак – 0,9; отапливаемая комната – 0,8.
- G – тип окон: простые двойные деревянные рамы – 1,27; однокамерный стеклопакет – 1; двойной или однокамерный, заполненный аргоном – 0,85.
- Н рассчитывается из соотношения площади окон к площади помещения: менее 0,1 – 0,8; 0,11-0,2 – 0,9; 0,21-0,3 – 1; 0,31-0,4 – 1,1; 0,41-0,5 – 1,2.
- I – схема, по которой подключается батарея: диагональное, подача сверху, обратка снизу – 1; одностороннее, подача сверху, обратка снизу – 1,03; двустороннее, подача и обратка снизу – 1,13; диагональное, подача снизу, обратка сверху – 1,25; одностороннее, подача снизу, обратка сверху – 1,28; одностороннее, подача и обратка снизу – 1,28.
- J зависит от того, насколько свободно нагретый воздух от батареи циркулирует: радиатор открыт со всех сторон – 0,9; над ним подоконник – 1; сверху стеновая ниша – 1,07; сверху подоконник, а с фронтальной стороны частично декоративный кожух – 1,12; полностью в декоративном кожухе – 1,2.
Благодаря этому, более сложному, вычислению и правильно подставленным в формулу коэффициентам, получится наиболее точный расчет мощности радиатора, когда все нюансы комнаты будут учтены. Чтобы узнать, сколько секций понадобится, останется лишь разделить полученное значение на мощность одной, которую указывает производитель.
Для того чтобы не приходилось производить все вычисления на бумажке, сейчас в интернете можно провести расчет радиаторов калькулятором, позволяющим просто прописать свои значения и получить точный результат. Расчет радиаторов отопления по площади
Особенности
Расчет радиаторов отопления производится в соответствии с теплопотерями конкретного помещения, а также в зависимости от площади этого помещения. Казалось бы, ничего сложного в создании проверенной схемы отопления с контурами труб и циркулирующим по ним носителю нет, однако правильные теплотехнические расчеты основываются на требованиях СНиП. Такие расчеты выполняются специалистами, а сама процедура считается чрезвычайно сложной. Однако с допустимым упрощением выполнить процедуры можно и самостоятельно. Кроме площади обогреваемого помещения, в расчетах учитываются некоторые нюансы.
Не зря для расчета радиаторов специалисты применяют различные методики. Основная их особенность – учет максимальных теплопотерь помещения. Затем уже рассчитывается нужное количество отопительных приборов, которые компенсируют эти потери.
Понятно, что чем проще будет используемый метод, тем более точными будут итоговые результаты. К тому же для нестандартных помещений специалисты применяют специальные коэффициенты.
Специалисты в своих проектах нередко используют специальные приборы. Например, с точным определением фактических теплопотерь справится тепловизор. На основании данных, полученных по прибору, рассчитывается количество радиаторов, которые с точностью компенсируют потери.
Такой метод расчета покажет наиболее холодные точки квартиры, места, где тепло будет уходить активнее всего. Такие точки часто возникают из-за строительного брака, например, допущенного рабочими, или из-за некачественных строительных материалов.
Результаты проводимых расчетов тесно связаны с существующими видами радиаторов отопления. Для получения наилучшего результата в расчетах необходимо знание параметров планируемых к использованию устройств.
Современный ассортимент включает такие виды радиаторов:
- стальные;
- чугунные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Для проведения расчетов нужны такие параметры устройств, как мощность и форма радиатора, материал изготовления. Самая простая схема подразумевает размещение радиаторов под каждым окном, имеющимся в комнате. Поэтому рассчитываемое количество радиаторов обычно равно числу оконных проемов.
Вычисления в зависимости от типа отопительных приборов
При выборе модели учитывайте, что тепловая мощность зависит от материала, из которого они сделана. Методы вычисления размеров секционных батарей не отличаются, а вот итоги выйдут разными. Есть среднестатистические значения. На них и стоит ориентироваться, выбирая оптимальное число отопительных приборов. Мощности отопительных приборов с секциями в 50 см:
- батареи из алюминия — 190 Вт;
- биметаллические — 185 Вт;
- чугунные приборы обогрева — 145 Вт;
Таблица для расчета количества секций батареи
Чтобы правильно рассчитать радиаторы отопления по площади комнаты, важно знать не только мощность, но и сколько квадратов обогревает одна секция, значение этого параметра зависит от металла:
- алюминий — 1,9-2 м кв.;
- алюминий и сталь — 1,8 м кв.;
- чугун — 1,4-1,5 м кв;
Вот пример вычисления количества секций алюминиевых радиаторов отопления. Допустим, что размеры комнаты 16 м. кв. Выходит, что на помещение такого размера нужно 16м2/2м2 = 8 шт. По такому же принципу считайте для чугунных или биметаллических приборов
Важно только точно знать норму — приведённые выше параметры верны для моделей высотой в 0,5 метра
Виды радиаторов отопления
На данный момент выпускаются модели от 20 до 60 см. Соответственно площадь, которую способна обогреть секция, будет отличаться. Самые маломощные модели — бордюрные, высотой в 20 см. Если вы решили приобрести тепловой агрегат нестандартных размеров, то в вычислительную формулу придётся вносить корректировку. Ищите необходимые данные в техпаспорте.
При внесении корректировок стоит учитывать, что размер батарей напрямую влияет на теплоотдачу. Следовательно, чем меньше высота при той же ширине, тем меньше площадь, а вместе с ними и мощность. Для верных подсчётов найдите соотношение высот выбранной модели и стандартной, а уже с помощью полученных данных подкорректируйте результат.
Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея
Допустим, вы выбрали модели высотой 40 см. В этом случае расчёт количества секций алюминиевых радиаторов отопления на площадь комнаты будет выглядеть следующим образом:
- воспользуемся предыдущими подсчётами: 16м2/2м2 = 8штук;
- посчитайте коэффициент 50см/40см = 1,25;
- подкорректируйте вычисления по основной формуле — 8шт*1,25 = 10 шт.
Расчёт количества радиаторов отопления по объёму начинается в первую очередь со сбора необходимой информации. Какие параметры нужно учесть:
- Площадь жилья.
- Высота потолков.
- Число и площадь дверных и оконных проёмов.
- Температурные условия за окном в период отопительного сезона.
Теплопотери
Нормы и правила, установленные для мощности отопительных проборов, регламентируют минимально допустимый показатель на кв. метр квартиры — 100 Вт. Расчёт радиаторов отопления по объему помещения будет более точен, чем тот, в котором за основу берётся только длина и ширина. Итоговые результаты корректируются в зависимости от индивидуальных характеристик конкретного помещения. Делается это посредством умножения на коэффициент корректировки.
При вычислении мощности отопительных приборов берётся среднестатистическая высота потолков — 3 м. Для квартир с потолком 2,5 метра этот коэффициент составит 2,5м/3м = 0,83, для квартир с высокими потолками 3,85 метров — 3,85м/3м = 1,28. Угловые комнаты потребуют внесения дополнительных корректировок. Итоговые данные умножаются на 1,8.
Расчёт количества секций радиатора отопления по объему помещения должен проводиться с корректировкой, если в комнате одно окно большого размера или сразу несколько окон (коэффициент 1,8).
Радиаторы отопления с нижним подключением
Нижнее подключение также потребует внести свои корректировки. Для такого случая коэффициент составит 1,1.
В районах с экстремальными погодными условиями, где зимние температуры достигают рекордно низких показателей, мощность должна быть увеличена в 2 раза.
Пластиковые стеклопакеты, наоборот, потребуют корректировку в сторону уменьшения, за основу берётся коэффициент 0,8.
В выше приведённых данных приведены усреднённые значения, поскольку не были дополнительно учтены:
- толщина и материал стен и перекрытий;
- площадь остекления;
- материал напольного покрытия;
- наличие или отсутствие утеплителя на полу;
- занавески и гардины в оконных проёмах.
Расчет по площади помещения
Простейший способ расчета выполняется в зависимости от площади требующей отопления комнаты. Такой расчет количества радиаторов отопления выполняется по определенным стандартам – в частности, изначально предполагается, что потолки располагаются на высоте около 2,5 м. Чтобы выполнить приблизительный расчет, нужно принять следующее: на один квадратный метр площади требуется 0,1 кВт энергии.
В итоге получается примитивный расчет радиаторов отопления:
- Предположим, что площадь комнаты составляет 20 кв.м.;
- Площадь умножается на 0,1 кВт;
- Проведенное в одно действие вычисление показывает, что для отопления данной комнаты требуется 2 кВт тепла.
На этом вычисления не заканчиваются, ведь их цель заключается в том, чтобы подобрать оптимальное количество секций радиаторов. Чтобы продолжить расчет мощности радиаторов отопления по площади, нужно узнать, какова теплоотдача одной секции батареи, выбранной для установки. В примере будет рассматриваться секция с теплоотдачей в 0,17 кВт.
Методика расчета проста – суммарная мощность, необходимая для прогрева комнаты, делится на мощность одной секции батареи:
2 кВт / 0,17 кВт = 11,76.
Рассчитанное значение нужно округлять до целых значений в большую сторону. В том случае, если помещение имеет хорошую теплоизоляцию, можно округлять и в меньшую сторону. В любом случае, нужно учитывать тепловые потери, которые имеются в каждой конкретной ситуации – например, балконы и расположенные в углах здания комнаты в подавляющем большинстве случаев теряют гораздо больше тепла. Если радиаторы будут маскироваться, то потери тоже возрастут. При таких условиях лучше увеличить расчетное количество тепла примерно на 20%.
Как точно рассчитать количество радиаторов отопления?
За основу методики взята формула (1) с коэффициентами, учитывающими климатические особенности местности и параметры конструкций здания, от которых зависят теплопотери в рассчитываемом помещении.
Количество секций радиатора N при точном расчете определяется по формуле (5):
N = K1 х K2 х K3 х K4 х K5 х K6 х K7 х K8 х K9 х K10 х (100 х S)/Q (5)
- N — количество секций (с округлением до ближайшего целого числа);
- S — площадь комнаты, м²;
- Q —тепловая мощность одной секции, Вт.
- K1…K10 поправочные коэффициенты.
К1 – на число внешних стен в помещении
Коэффициент К1 равен:
- 0,8 – помещение внутреннее;
- 1,0 – комната с одной наружной стеной;
- 1,2 – помещение угловое — две перегородки с улицей;
- 1,4 – три стены на улицу.
К2 – на ориентацию по сторонам света
От расположения наружных перегородок в помещении зависит степень их нагрева солнечными лучами. Коэффициент К2 равен:
- 1,1 – наружные стены ориентированы на восток или север;
- 1,0 – стены комнаты «смотрят» на запад или юг.
К3 – на степень утепленности стен
От характеристик утеплителя зависит термическое сопротивление стены, влияющее на теплопотери помещения. Коэффициент К3 равен:
- 1,27 – наружная стена не утеплена;
- 1,0 – перегородки комнаты в два кирпича без утеплителя;
- 0,85 – стена с утеплителем, расчетное значение термического сопротивления всей стены соответствует нормам по СНиП.
Проверка соответствия нормам СНиП термического сопротивления стены, как многослойной конструкции, выполняется в следующей последовательности:
- Для каждого слоя рассчитывается свое термическое сопротивление Ri по формуле (6):
Ri = h / λ (6)
- h – толщина слоя, м;
- λ – коэффициент теплопроводности одного слоя.
- Полученные значения сопротивлений всех слоев суммируются.
- Вычисленная сумма сравнивается с нормированным значением для данной местности.
К4 – на особенности климатических условий региона
Этот коэффициент зависит от того, в какой климатической зоне расположен дом. В зависимости от средней температуры Tср за пять самых холодных зимних дней коэффициент К4 равен:
- 1,5: Тср ≤ -35°C;
- 1,3: -30 °C ≥Тср > -35 °C;
- 1,2: -25°C≥ Тср > -30 °C;
- 1,1: -20°C≥ Тср > -25 °C;
- 1,0: -15°C≥ Тср > -20 °C;
- 0,9: -10°C≤ Тср > -15 °C;
- 0,7: Тср > -10 °C.
К5 – коэффициент высоты потолков
В зависимости от высоты Н потолков помещения величина коэффициента К5 равна:
- 1,0: H < 2,7 м;
- 1,05: 2,7 м ≤ H < 3,0 м;
- 1,1: 3,0 м ≤ H < 3,5 м;
- 1,15: 3,5 м ≤ H < 4,0 м;
- 1,2: H ≥ 4,0 м.
К6 – на тип помещения, расположенного выше
Величина коэффициента К6 равна:
- 1,0 – сверху комнаты — неутепленный чердак или крыша;
- 0,9 – выше помещения — утепленный чердак;
- 0,8 – верхнее помещение — отапливаемое.
К7 – на виды установленных окон
В зависимости от вида остекления коэффициент К7 равен:
- 1,27 – деревянные окна с двойным остеклением;
- 1,0 – пластиковые или деревянные окна современной конструкции с однокамерным стеклопакетом;
- 0,85 – окна со стеклопакетом, число камер больше одной.
К8 – на площадь остекления
Расчет коэффициента К8:
- Вычисляют суммарную площадь всех окон в комнате.
- Делят полученное число на площадь помещения, получают приведенное значение Sпр.
В зависимости от величины Sпр величина коэффициента К8 равна:
- 0,8: 0
0,1;пр - 0,9: 0,11
0,2;пр - 1,0: 0,21
0,3;пр - 1,1: 0,31
0,4;пр - 1,2: 0,41
0,5.пр
К9 – на схему подключения радиаторов
Значение коэффициента К9 равно:
- 1,0: диагональное подключение, труба подачи вверху, труба обратки внизу;
- 1,03: одностороннее подключение, теплоноситель движется сверху вниз;
- 1,13: прибор отопления подключен по нижним отверстиям, труба подачи входит в радиатор с одной стороны, труба обратки выходит с другой;
- 1,25: диагональное подключение, труба подачи внизу, труба обратки вверху;
- 1,28: одностороннее подключение, теплоноситель движется снизу вверх;
- 1,28: труба подачи и обратки снизу прибора отопления рядом друг с другом (в специальном фитинге).
К10 – на степень открытости установленных батарей
В зависимости от закрытия прибора отопления подоконником или экраном значение К10 равно:
- 0,9: подоконник сверху радиатора и экран отсутствуют;
- 1,0: сверху прибора расположена полка или подоконник;
- 1,07: радиатор утоплен в стеновой нише;
- 1,12: имеется подоконник и экран;
- 1,2: прибор полностью закрыт декоративной панелью.
Отопительные приборы однотрубных систем
Важная особенность горизонтальной «ленинградки» — постепенное снижение температуры в основной магистрали из-за подмеса охлажденного батареями теплоносителя. Если 1 кольцевая линия обслуживает более 5 приборов, разница в начале и конце раздающей трубы может достигать 15 °C. Результат – последние радиаторы выделяют меньше теплоты.
Однотрубная схема закрытого типа — все обогреватели подключены к 1 трубе
Чтобы дальние батареи передавали помещению нужное количество энергии, при расчете отопительной мощности сделайте следующие поправки:
- Первые 4 радиатора подбирайте согласно вышеприведенным инструкциям.
- Мощность 5-го прибора увеличьте на 10%.
- К расчетной теплоотдаче каждой последующей батареи прибавляйте еще 10 процентов.
