Как правильно рассчитать мощность и количество секций радиаторов отопления

Здесь вы узнаете:

• Тепловая мощность радиаторов отопления
• Биметаллические радиаторы
• Расчет по площади
• Простой расчет
• Очень точный расчет

Проектирование отопительной системы включает в себя такой важный этап, как расчет радиаторов отопления по площади через калькулятор или вручную. Он помогает вычислить количество секций, необходимых для обогрева той или иной комнаты. Берутся самые разные параметры, начиная от площади помещений и заканчивая характеристиками утепления. От правильности произведенных расчетов будет зависеть:

• равномерность обогрева комнат;
• комфортная температура в спальнях;
• отсутствие холодных мест в домовладении.

Давайте разберемся, как производится расчет радиаторов отопления и что учитывается в вычислениях.

Тепловая мощность радиаторов отопления

Расчет радиаторов отопления частного дома начинается с выбора самих устройств. В ассортименте для потребителей представлены чугунные, стальные, алюминиевые и биметаллические модели, отличающиеся по своей тепловой мощности (теплоотдаче). Какие-то из них греют лучше, а какие-то хуже – тут следует ориентироваться на количество секций и на размеры батарей. Давайте посмотрим, какой тепловой мощностью обладают те или иные конструкции.

Биметаллические радиаторы

Секционные биметаллические радиаторы изготавливаются из двух компонентов – это сталь и алюминий. Их внутренняя основа состоит из прочной стали, выдерживающей высокое давление, стойкой к гидроударам и агрессивному теплоносителю. Поверх стального сердечника методом литья под давлением наносится алюминиевая «рубашка». Именно она и отвечает за высокую теплоотдачу. В результате у нас получается эдакий бутерброд, стойкий к любым негативным воздействиям и характеризующийся приличной тепловой мощностью.
Теплоотдача биметаллических радиаторов зависит от межосевого расстояния и от конкретно выбранной модели. Например, устройства от компании Rifar могут похвастаться тепловой мощностью до 204 Вт при межосевом расстоянии 500 мм. Аналогичные модели, но с межосевым расстоянием 350 мм, отличаются тепловой мощностью 136 Вт. Для небольших радиаторов с межосевым расстоянием 200 мм теплоотдача составляет 104 Вт.

Теплоотдача биметаллических радиаторов от других производителей может отличаться в меньшую сторону (в среднем 180-190 Вт при расстояние между осями 500 мм). Например, максимальная тепловая мощность батарей от Global составляет 185 Вт на секцию при расстояние между осями 500 мм.

Алюминиевые радиаторы

Тепловая мощность алюминиевых устройств практически ничем не отличается от теплоотдачи биметаллических моделей. В среднем она составляет около 180-190 Вт на секцию при расстояние между осями 500 мм. Максимальный показатель достигает 210 Вт, но нужно учитывать высокую стоимость таких моделей. Приведем более точные данные на примере Rifar:

• межосевое расстояние 350 мм – теплоотдача 139 Вт;
• межосевое расстояние 500 мм – теплоотдача 183 Вт;
• межосевое расстояние 350 мм (с нижней подводкой) – теплоотдача 153 Вт.

Для продукции других производителей данный параметр может отличаться в ту или иную сторону.

Алюминиевые приборы ориентированы на использование в составе индивидуальных систем отопления. Они выполнены в простом, но привлекательном дизайне, отличаются высокой теплоотдачей и работают при давлении до 12-16 атм. Для установки в централизованных системах отопления они не годятся в связи с отсутствием стойкости к агрессивному теплоносителю и гидроударам.

Проектируете отопительную систему в собственном домовладении? Советуем приобрести для этого алюминиевые батареи – они обеспечат качественный обогрев при их минимальных размерах.

Стальные пластинчатые радиаторы

Алюминиевые и биметаллические радиаторы имеют секционную конструкцию. Поэтому, используюя их, принято учитывать теплоотдачу одной секции. В случае с неразборными стальными радиаторами учитывается теплоотдача всего устройства при определенных размерах. Например, теплоотдача двухрядного радиатора Kermi FTV-22 с нижней подводкой высотой 200 мм и шириной 1100 мм составляет 1010 Вт. Если мы возьмем панельный стальной радиатор Buderus Logatrend VK-Profil 22-500-900, то его теплоотдача составит 1644 Вт.
Проводя расчет радиаторов отопления частного дома, необходимо записать вычисленную тепловую мощность для каждого помещения. На основании полученных данных приобретается необходимое оборудование. Подбирая стальные радиаторы, обращайте внимание на их рядность – при тех же размерах трехрядные модели обладают большей теплоотдачей, чем их однорядные аналоги.

Стальные радиаторы, как панельные, так и трубчатые, могут использоваться в частных домах и в квартирах – они выдерживают давление до 10-15 атм и обладают стойкостью к агрессивному теплоносителю.

Чугунные радиаторы

Теплоотдача чугунных радиаторов составляет 120-150 Вт, в зависимости от расстояние между осями. Для отдельных моделей этот показатель достигает 180 Вт и даже больше. Чугунные батареи могут работать при давлении теплоносителя до 10 бар, хорошо противостоя разрушающей коррозии. Они применяются как в частных домах, так и в квартирах (не считая новостроек, где преобладают стальные и биметаллические модели).
Выбирая чугунные батареи для обогрева собственного жилища, необходимо учитывать теплоотдачу одной секции – исходя из этого, приобретаются батареи с тем или иным количеством секций. Например, для чугунных батарей МС-140-500 с межосевым расстоянием 500 мм теплоотдача составляет 175 Вт. Мощность моделей с межосевым расстоянием 300 мм составляет 120 Вт.

Чугунные хорошо подходят для монтажа в частных домах, радуя продолжительным сроком службы, высокой теплоемкостью и неплохой теплоотдачей. Но нужно учитывать и их недостатки:

• большой вес – 10 секций с межосевым расстоянием 500 мм весят более 70 кг;
• неудобство в монтаже – этот недостаток плавно вытекает из предыдущего;
• большая инерционность – способствует слишком длительному прогреву и лишним расходам на генерацию тепла.

Несмотря на некоторые минусы, они до сих пор пользуются спросом.

Расчет количества секций алюминиевых радиаторов отопления

Алюминиевые секционные радиаторы устанавливают в частных системах: в коттедже или загородном доме, либо в квартире с индивидуальным отоплением (то есть там, где стоит настенный или напольный котел). Алюминиевый радиатор в наибольшей степени чувствителен к качеству теплоносителя. В частной системе отопления вы сможете проконтролировать его.

Обращаем ваше внимание, что расчет секционного алюминиевого радиатора зависит от многих факторов. Например, от типа помещения, размера остекления, количества окон в помещении, качества утепления помещения, материалов из которых построено помещение и других факторов, влияющих на теплопотери данного помещения.

Итак, расчет алюминиевых радиаторов производят в соответствии с:

• Объемом помещенияПлощадь, умноженная на высоту потолков.
• Уровнем теплопотерьЗависит от материала, из которого построен дом, теплоизоляции, числа окон и т.д.);
• Количество окон и общая площадь остекленияЗдесь учитывают количество стеклопакетов, материал изготовления рамы, а также остекления (чем она больше, тем больше теплопотери). Деревянные рамы способны сократить утечку тепла, так как дерево менее теплопроводный материал, чем алюминий.
• Необходимая температура в помещении и наличие межкомнатных и внешних дверей.При отсутствии дверей для получения заданных температурных параметров нужно более высокое количество секций в радиаторах. Также в расчет берут желаемую температуру в комнате. К примеру, в зале температура должна быть выше, чем в спальне, поэтому и мощность нагревательных приборов должна быть разной.
• Расположение помещения относительно сторон светаКуда выходят окна на южную или северную сторону. Также влияет климатический регион местонахождения здания. Например, для отопления дома в северных регионах потребуется более мощные радиаторы.

Оптимальная теплоотдача – 1 кВт на 10 м2 при условии, что высота потолков не превышает 3 метров. Уровень теплоотдачи можно посмотреть в технических характеристиках радиатора отопления. При этом нужно учесть теплопотери в помещении. В многоквартирном доме они могут составлять до 100 Вт/м2, в частном – до 75 Вт/м2. Получается, что для квартиры радиатор должен вырабатывать 1,1 кВт на метр квадратный, для частного дома – 1,075 кВт.

Необходимо учитывать и способ установки. Если вы хотите поставить радиатор в нишу или закрыть ее экраном (коробом), теплоотдача снизится на 30%. Соответственно, необходимо увеличить и число секций.

Расчет по площади

Как осуществляется расчет батареи отопления на квадратный метр обогреваемой площади? Для начала нужно ознакомиться с базовыми параметрами, учитываемыми в вычислениях, которые включают в себя:

• тепловую мощность для обогрева 1 кв. м – 100 Вт;
• стандартную высоту потолков – 2,7 м;
• одну внешнюю стену.

Исходя из таких данных, тепловая мощность, необходимая для обогрева помещения площадью 10 кв. м, составляет 1000 Вт. Полученная мощность делится на теплоотдачу одной секции – в результате получаем необходимое количество секций (или подбираем подходящий стальной панельный или трубчатый радиатор).

Для самых южных и холодных северных регионов применяются дополнительные коэффициенты, как повышающие, так и понижающие, – речь о них пойдет дальше.

Простой расчет

Расчет количества секций батарей отопления с помощью калькулятора дает неплохие результаты. Приведем простейший пример для обогрева помещения площадью 10 кв. м — если помещение не угловое и в нем установлены двойные стеклопакеты, требуемая тепловая мощность составит 1000 Вт. Если мы хотим установить алюминиевые батареи с теплоотдачей 180 Вт, нам понадобятся 6 секций – просто делим полученную мощность на теплоотдачу одной секции.

Соответственно, если вы купите радиаторы с теплоотдачей одной секции 200 Вт, то количество секций составит 5 шт. В помещении будут высокие потолки до 3,5 м? Тогда количество секций возрастет до 6 шт. В комнате две внешние стены (угловая комната)? В этом случае нужно добавить еще одну секцию.

Также нужно учитывать запас по тепловой мощности на случай слишком холодной зимы – он составляет 10-20% от расчетной.

Узнать информацию о теплоотдаче батарей можно из их паспортных данных. Например, расчет количества секций алюминиевых радиаторов отопления ведется из расчета теплоотдачи одной секции. То же самое относится к биметаллическим радиаторам (и чугунным, хоть они и неразборные). При использовании стальных радиаторов берется паспортная мощность всего прибора (мы приводили примеры выше).

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.