Способы правильного расчета секций отопительных батарей

Отопительные приборы

Как рассчитать отопление в частном доме для отдельных помещений и подобрать соответствующие этой мощности отопительные приборы?

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

1. Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
2. Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
3. Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
4. Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Как пересчитать полученное значение в количество секций радиатора? Как подобрать количество и тип отопительных конвекторов?

Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

Таблица мощности для конвекторов VarmannMiniKon.

• Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
• Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

Тепловая мощность на одну секцию, ватты

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций — нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

• При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме «снизу вниз».
• Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе. В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора

Прямо скажем — не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

• Q — тепловой поток;
• Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
• Dн — наружный диаметр трубы в метрах;
• L — ее длина (тоже в метрах);
• k — коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
• Dt — дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

В многосекционном регистре нижняя секция отдает больше всего тепла.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

1. Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
2. Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
3. Суммарная тепловая мощность отопительного прибора — 900+(810*3)=3330 ватт.

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

1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
2. S – площадь.
3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
4. 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.
5. 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.
6. 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.
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.
8. 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.
9. 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

Как рассчитать количество секций радиаторов

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 зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

Рассчитываем число секций батареи

Производители радиаторов отопления указывают в паспорте теплоотдачу 1 секции различными способами, например:

• Q = 200 Вт, температурный напор Δt = 70 °С (другой вариант – Dt = 70 °С);
• Q = 160 Вт, Δt = 50 °С;
• в виде таблицы, где дается квадратура, обогреваемая 1 секцией.

Следует понимать, что изготовитель приводит в паспорте изделия расчетные значения теплоотдачи согласно требованиям нормативной документации. Указанные параметры отличаются от реальной тепловой мощности, поскольку привязаны к определенным условиям – температуре теплоносителя и комнатного воздуха.

Пример таблицы с параметрами отопительных приборов от производителя

При расшифровке показателя Δt = 50 °С картина более реалистичная: t подачи = 80 градусов, t обратки – 60 °С. Температура 80 °С считается максимальной для современных бытовых котлов. Данные в виде таблицы, предлагаемой производителями, тоже привязаны к завышенным температурным графикам отопления.

Как правильно выполняется подбор и расчет количества секций радиаторов, если в паспорте указана величина Dt = 70 °С:

1. Определите тепловую мощность, необходимую для обогрева помещения (раздел первый данной статьи).
2. Посчитайте собственную дельту Δt, подставив в формулу реальные показатели температуры подачи 70 градусов, обратки – 60 °С, воздуха в комнате – 22 °С: Dt = (70 + 60) / 2 — 22 = 43 градуса (вы подставляете свои цифры).
3. Возьмите паспортное значение теплоотдачи 1 секции радиатора и умножьте на понижающий коэффициент, приведенный в таблице и соответствующий рассчитанной дельте. В данном примере он составляет 0,53. Получите реальную мощность секции.
4. Поделите потребное количество теплоты на реальную мощность – узнаете число секций батареи.

Когда в документации указана мощность и температурный напор Δt = 50 °С либо дана таблица с квадратурой, просто подбирайте число секций с полуторным запасом. Порядок расчета на примере алюминиевых радиаторов доступно пояснит эксперт в следующем видео:

Расчеты в зависимости от объема помещения

Более точные данные можно получить, если сделать расчет секций радиаторов отопления с учетом высоты потолка, т. е. по объему помещения. Принцип здесь примерно такой же, как и в предыдущем случае. Сначала вычисляется общая потребность в тепле, затем рассчитывают количество секций радиаторов.

Если радиатор будет скрыт экраном, нужно увеличить потребность помещения в тепловой энергии на 15-20%

Согласно рекомендациям СНИП на обогрев каждого кубического метра жилого помещения в панельном доме необходим 41 Вт тепловой мощности. Умножив площадь комнаты на высоту потолка, получаем общий объем, который умножаем на это нормативное значение. Для квартир с современными стеклопакетами и наружным утеплением понадобится меньше тепла, всего 34 Вт на кубический метр.

Например, рассчитаем необходимое количество тепла для комнаты площадью 20 кв.м. с потолком высотой 3 метра. Объем помещения составит 60 куб.м (20 кв.м. Х 3 м.). Расчетная тепловая мощность в этом случае будет равна 2460 Вт (60 куб.м. Х 41 Вт).

А как рассчитать количество радиаторов отопления? Для этого нужно разделить полученные данные на указанную производителем теплоотдачу одной секции. Если взять, как и в предыдущем примере, 170 Вт, то для комнаты будет нужно: 2460 Вт / 170 Вт = 14,47, т. е. 15 секций радиатора.

Производители стремятся указывать завышенные показатели теплоотдачи своей продукции, предполагая, что температура теплоносителя в системе будет максимальной. В реальных условиях это требование соблюдается редко, поэтому следует ориентироваться на минимальные показатели теплоотдачи одной секции, которые отражены в паспорте изделия. Это сделает расчеты более реалистичными и точными.

Расчет секций батарей отопления по площади

Это самый простой тип расчета количества секций радиаторов отопления, где необходимый на обогрев помещения объем тепла определяется с ориентиром на квадратные метры жилища.

Площадь комнат посчитать нетрудно, а для определения необходимого тепла на помощь приходят строительные нормы СНиПа:

• Средний климатический пояс на обогрев 1 м2 жилья требует 60-100 Вт.
• Для северных регионов это норма соответствует 150-200 Вт.

Имея на руках эти цифры, проводится подсчет необходимого тепла. К примеру, для квартир средней полосы обогрев комнаты площадью 15 м2 потребует 1500 Вт тепла (15х100). При этом следует понимать, что речь идет об усредненных нормах, поэтому лучше ориентироваться на максимальные показатели для конкретного региона. Для местностей с очень мягкими зимами допускается использование коэффициента 60 Вт.

Делая запас по мощности, желательно не переусердствовать, так как это потребует использования большого числа обогревающих приборов. Следовательно, объем необходимого теплоносителя также возрастет. Для обитателей многоквартирных домов с центральным отоплением этот вопрос не является принципиальным. Жильцам же частного сектора приходится увеличивать затраты на подогрев теплоносителя, на фоне возрастания инерционности всего контура. Это предполагает необходимость тщательного проведения расчета радиаторов отопления по площади.

После определения всего необходимого на обогрев тепла, появляется возможность выяснить число секций. Сопроводительная документация на любой нагревательный прибор содержит информацию о выделяемом им тепле. Для подсчета секций общий объем необходимого тепла нужно разделить на мощность батареи. Чтобы увидеть, как это происходит, можно обратится к уже приведенному выше примеру, где в результате проведенных подсчетов был определен необходимый объем для обогрева комнаты 15 м2 – 1500 Вт.

Возьмем за мощность одной секции 160 Вт: выходит, что число секций будет равняться 1500:160 = 9,375. В какую сторону округлять – это выбор самого пользователя. Обычно в учет берется наличие косвенных источников обогрева комнаты и степень ее утепления. К примеру, в кухне воздух обогревается также бытовыми приборами во время готовки, поэтому там округлять можно в сторону уменьшения.

Методика расчета по объему помещения

Способ расчетов с учетом объема потолка будет более точным: он учитывает высоту потолков в квартире и материал, из которого сделаны наружные стены. Последовательность вычислений будет следующей:

1. Определяется объем помещения, для этого площадь комнаты умножается на высоту потолка. Для комнаты площадью 15 кв. м. и высотой потолка 2,7 м он будет равен 40,5 кубометрам.
2. В зависимости от материала стен на обогрев одного кубометра воздуха тратится разное количество энергии. По нормам СНиП для квартиры в кирпичном доме этот показатель равен 34 Вт, для панельного дома – 41 Вт. Значит, полученный объем нужно умножить на 34 или на 41 Вт. Тогда для кирпичного здания на обогрев комнаты в 15 квадратов потребуется 1377 Вт (40,5*34), для панельного – 1660, 5 Вт (40,5*41).

Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления

Способов, как рассчитать теплоотдачу радиатора, существует несколько. Вариант первыйкак рассчитать батареи отопленияПорядок вычислений следующий:

• когда в комнате всего одна стена и окно, тогда на каждые 10 «квадратов» площади требуется 1 кВт тепловой мощности приборов отопления (детальнее: «Как рассчитать мощность радиатора отопления — делаем расчет мощности правильно»);
• если имеется 2 наружные стены, тогда минимальная мощность батарей должна составлять 1,3 кВт на 10 м². 

Вариант второйВ данном случае расчет теплоотдачи радиатора (батарей) отопления производится по формуле: расчета батарей отопления

Самый простой и быстрый способ расчета

Чтобы быстро прикинуть необходимую теплоотдачу батареи, можно воспользоваться самой простой формулой. Вычислить площадь помещения (длину в метрах умножить на ширину в метрах), а затем умножить полученный результат на 100.

Q = S × 100, где:

• Q – необходимая теплоотдача отопительного прибора.
• S – площадь отапливаемой комнаты.
• 100 – количество Вт на 1 м2 при стандартной высоте потолков 2,7 м. по ГОСТу.

Рассчитывать показатели по этой формуле очень просто. Чтобы установить необходимые значения, потребуется рулетка, лист бумаги, ручка

При этом, важно помнить, что такой способ расчета подходит только для неразборных радиаторов. Кроме того, полученные результаты будут приблизительными – многие важные показатели остаются неучтенными

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.

Потери тепла на радиаторах в зависимости от подключения

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%.

Количество тепла зависит и от установки

Количество тепла зависит и от места установки

Расчет мощности

От чего она зависит

1. Площадь помещения – чтобы радиатор эффективно обогревал заданный объем, у него должна быть определенная теплоотдача, которая напрямую зависит от количества входящих в него секций. Рассчитывается мощность стандартным путем: 1 кВт – на 10 м² помещения, соответственно – на 1 м² потребуется 100 Вт.

Таблица мощности чугунных радиаторов отопления в зависимости от модели

Теперь инструкция рекомендует определить площадь самого помещения и подсчитать, какой теплоотдачей должен обладать радиатор для поддержки установленной температуры воздуха.

1. Факторы – однако, не все так просто, и приведенный выше расчет является примерным, следует учитывать различные нюансы, влияющие на теплопотери:

1. Чтобы узнать теплоотдачу одного отопительного прибора, следует знать мощность секции чугунного радиатора МС 140 и сложить их количество. Данный показатель у большинства производителей стандартен и равен 150 Вт, но в зависимости от формы и качества прибора, он может незначительно разниться.

Вид чугунного отопительного прибора МС-140

Теплоноситель

Еще одним показателем, который требуется учитывать, является температура циркулирующей жидкости.

Поэтому в стандартной мощности секции учитывается два температурных показателя:

• внутрикомнатный режим;
• температура внутри системы отопления, зависящая от степени нагрева теплоносителя.

Трехканальные модели ЧМЗ

Мощность тепловой энергии определяется путем разницы между этими показателями. И если при температуре теплоносителя, равном 70 °С, разница составила 50, можно сказать – мощность 1 секции чугунного радиатора МС 140 именно 150 Вт.

Прежде всего, это связано с тем, что учитывается именно такой температурный режим, при котором постоянная температура воздуха в помещении будет всегда поддерживаться на уровне 20°С. К тому же, нагрев теплоносителя происходит с учетом свойств чугуна, не отличающиеся высокими показателями теплоотдачи.

Простой способ вычисления

Если с расчетами все сложно, можно прибегнуть к более простому способу и воспользоваться многолетним опытом тем, кто уже пользуется такими радиаторами. Для помещения площадью 15 м² потребуется 10-секционный радиатор.

Однако следует учесть, что при этом в комнате должно быть одно окно. На каждое последующее нужно будет прибавлять еще секции, количество зависит от конструкции самого оконного проема, материала, из которого он изготовлен, количество камер в стеклопакете и прочих факторов. Но, как правило, добавляется еще 1 или 2 секции, в результате цена оборудования увеличивается.

Теплоотдача зависит напрямую от выбора места установки прибора

Основные качества радиаторов из чугуна

Выделение тепла отопительными приборами производится двумя способами:

• конвекцией;
• лучистой энергией.

Они способны создавать тепловую завесу, поэтому их и рекомендуется устанавливать под окнами, откуда и поступает холод.

Впрочем, мощность одной секции чугунного радиатора МС 140 – это не основной показатель надежности устройства. К примеру, алюминиевые и биметаллические радиаторы отличаются большей теплоотдачей, однако у них срок службы гораздо меньше.

Возможно, это и стало причиной того, что чугунные модели до сих пор пользуются спросом. Согласитесь, ни в одном старинном здании не встретить алюминиевых батарей, зато чугунных, установленных еще в прошлые столетия, сколько угодно.

Мнение многих людей сходится в том, что большое количество теплоносителя, требуемого для них, очень неэкономично и приводит к перерасходу энергии, требуемой на его обогрев. Но это всего лишь заблуждение, чем больше в устройстве содержится теплоносителя, тем сильнее он отдает тепло.

Новые модели легко вписываются в любой интерьер и украшают его

Кроме этого, если по каким-либо причинам подача теплоносителя прекращается, чугунная батарея еще долгое время будет сохранять теплоотдачу, что объясняется как свойствами материала, так и большим объемом горячей воды, которая в нем содержится. Единственный недостаток приборов заключается в их высокой инертности, которая способствует слишком медленному нагреву, все остальные проблемы вполне решаемы.