Расчет радиаторов отопления

Пример расчета мощности батарей отопления

Возьмем помещение площадью 15 квадратных метров и с потолками высотой 3 метра.Объем воздуха, который предстоит нагреть в отопительной системе составит:

 V=15×3=45 метров кубических

Далее считаем мощность, которая потребуется для обогрева помещения заданного объема. В нашем случае — 45 кубических метров. Для этого необходимо умножить объем помещения на мощность, необходимую для обогрева одного кубического метра воздуха в заданном регионе. Для Азии, Кавказа это 45 вт, для средней полосы 50 вт, для севера около 60 вт. В качестве примера возьмем мощность 45 вт и тогда получим:

45×45=2025 вт — мощность, необходимая для обогрева помещения с кубатурой 45 метров

Нормы теплоотдачи для отопления помещения

Согласно практике для отопления помещения с высотой потолка не превышающей 3 метра, одной наружной стеной и одним окном, достаточно 1 кВт тепла на каждые 10 квадратных метров площади.

Для более точного расчета теплоотдачи радиаторов отопления необходимо сделать поправку на климатическую зону, в которой находится дом: для северных районов для комфортного отопления 10 м2 помещения необходимо 1,4-1,6 кВт мощности; для южных районов – 0,8-0,9 кВт. Для Московской области поправки не нужны. Однако как для Подмосковья, так и для других регионов рекомендуется оставлять запас мощности в 15% (умножив расчетные значения на 1,15).

Существуют и более профессиональные методы оценки, описанные далее, но для грубой оценки и удобства вполне достаточно и этого способа. Радиаторы могут оказаться чуть более мощными, чем минимальная норма, однако при этом качество отопительной системы лишь возрастет: будет возможна более точная настройка температуры и низкотемпературный режим отопления.

Полная формула точного расчета

Подробная формула позволяет учесть все возможные варианты потери тепла и особенности помещения.

Q = 1000 Вт/м2*S*k1*k2*k3…*k10,

• где Q – показатель теплоотдачи;
• S – общая площадь помещения;
• k1-k10 – коэффициенты, учитывающие теплопотери и особенности установки радиаторов.

Показать значения коэффициентов k1-k10

k1 – к-во внешних стен в помещения (стен, граничащих с улицей):

• одна – k1=1,0;
• две – k1=1,2;
• три – k1-1,3.

k2 – ориентация помещения (солнечная или теневая сторона):

• север, северо-восток или восток – k2=1,1;
• юг, юго-запад или запад – k2=1,0.

k3 – коэффициент теплоизоляции стен помещения:

• простые, не утепленные стены – 1,17;
• кладка в 2 кирпича или легкое утепление – 1,0;
• высококачественная расчетная теплоизоляция – 0,85.

k4 – подробный учет климатических условий локации (уличная температура воздуха в самую холодную неделю зимы):

• -35°С и менее – 1,4;
• от -25°С до -34°С – 1,25;
• от -20°С до -24°С – 1,2;
• от -15°С до -19°С – 1,1;
• от -10°С до -14°С – 0,9;
• не холоднее, чем -10°С – 0,7.

k5 – коэффициент, учитывающий высоту потолка:

• до 2,7 м – 1,0;
• 2,8 — 3,0 м – 1,02;
• 3,1 — 3,9 м – 1,08;
• 4 м и более – 1,15.

k6 – коэффициент, учитывающий теплопотери потолка (что находится над потолком):

• холодное, неотапливаемое помещение/чердак – 1,0;
• утепленный чердак/мансарда – 0,9;
• отапливаемое жилое помещение – 0,8.

k7 – учет теплопотерь окон (тип и к-во стеклопакетов):

• обычные (в том числе и деревянные) двойные окна – 1,17;

• окна с двойным стеклопакетом (2 воздушные камеры) – 1,0;
• двойной стеклопакет с аргоновым заполнением или тройной стеклопакет (3 воздушные камеры) – 0,85.

k8 – учет суммарной площади остекления (суммарная площадь окон : площадь помещения):

• менее 0,1 – k8 = 0,8;
• 0,11-0,2 – k8 = 0,9;
• 0,21-0,3 – k8 = 1,0;
• 0,31-0,4 – k8 = 1,05;
• 0,41-0,5 – k8 = 1,15.

k9 – учет способа подключения радиаторов:

• диагональный, где подача сверху, обратка снизу – 1,0;
• односторонний, где подача сверху, обратка снизу – 1,03;
• двухсторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,1;
• диагональный, где подача снизу, обратка сверху – 1,2;
• односторонний, где подача снизу, обратка сверху – 1,28;
• односторонний нижний, где и подача, и обратка снизу – 1,28.

k10 – учет расположения батареи и наличия экрана:

• практически не прикрыт подоконником, не прикрыт экраном – 0,9;
• прикрыт подоконником или выступом стены – 1,0;
• прикрыт декоративным кожухом только снаружи – 1,05;
• полностью закрыт экраном – 1,15.

После определения значений всех коэффициентов и подстановки их в формулу, можно посчитать максимально надежный уровень мощности радиаторов. Для большего удобства ниже находится калькулятор, где можно рассчитать те же самые значения быстро выбрав соответствующие исходные данные.

Как рассчитать количество секций радиатора отопления

Чтобы теплоотдача и нагревательная эффективность была должного уровня, при расчете размера радиаторов нужно учесть нормативы их установки, а отнюдь не опираться на размеры оконных проемов, под которыми они устанавливаются.

На теплоотдачу влияет не ее размер, а мощность каждой отдельной секции, которые собраны в один радиатор. Поэтому лучшим вариантом будет разместить несколько небольших батарей, распределив их по комнате, нежели одну большую. Это можно объяснить тем, что тепло будет поступать в помещение из разных точек и равномерно прогревать его.

Каждое отдельное помещение имеет свою площадь и объем, от этих параметров и будет зависеть расчет количества секций, устанавливаемых в нем.

Расчет на основании площади помещения

Чтобы правильно рассчитать это количество на определенную комнату, нужно знать некоторые правила:

Узнать нужную мощность для обогрева помещения можно, умножив на 100 Вт размер его площади (в квадратных метрах), при этом:

• На 20% увеличивают мощность радиатора в том случае, если две стены помещения выходят на улицу, и в нем находится одно окно — это может быть торцевая комната.
• На 30% придется увеличить мощность, если комната имеет те же характеристики, как в предыдущем случае, но в ней устроено два окна.
• Если же окно или окна комнаты выходят на северо-восток или север, а значит, в ней бывает минимальное количество солнечного света, мощность нужно увеличить еще на 10%.
• Устанавливаемый радиатор в нишу под окном, имеет сниженную теплоотдачу, в этом случае придется увеличить мощность еще на 5%.

Ниша снизит энергоотдачу радиатора на 5 %

Если радиатор закрывается экраном в эстетических целях, то снижается теплоотдача на 15%, и ее также нужно восполнить, увеличив мощность на эту величину.

Экраны на радиаторах — это красиво, но они заберут до 15% мощности

Удельная мощность секции радиатора обязательно указывается в паспорте, который производитель прилагает к изделию.

Зная эти требования, можно рассчитать необходимое количество секций, разделив полученное суммарное значение требуемой тепловой мощности с учетом всех указанных компенсирующих поправок, на удельную теплоотдачу одной секции батареи.

Полученный результат расчетов округляется до целого числа, но только в большую сторону. Допустим, получилось восемь секций. И тут, возвращаясь к вышесказанному, нужно отметить, что для лучшего обогрева и распределения тепла, радиатор можно разделить на две части, по четыре секции каждая, которые устанавливают в разных местах помещения.

Каждое помещение просчитывается отдельно

Нужно отметить, что такие расчеты подходят для определения количества секций для помещений, оснащенных центральным отоплением, теплоноситель в котором имеет температуру не больше 70 градусов.

Этот расчет считается достаточно точным, но можно произвести расчет и по-другому.

Расчет количества секций в радиаторах, исходя из объема помещения

Стандартом считается соотношение тепловой мощности в 41 Вт на 1 куб. метр объема помещения, при условии нахождения в нем одной двери, окна и внешней стены.

Чтобы результат был виден наглядно, для примера можно рассчитать нужное количество батарей для комнаты площадью 16 кв. м.и потолком, высотой 2,5 метра:

16 × 2,5= 40 куб.м.

Далее нужно найти значение тепловой мощности, это делается следующим образом

41 × 40=1640 Вт.

 Зная теплоотдачу одной секции (ее указывают в паспорте), можно без труда определить количество батарей. Например, теплоотдача равна 170 Вт, и идет следующий расчет:

 1640 / 170 = 9,6.

После округления получается цифра 10 — это и будет нужное количество секций отопительных элементов на комнату.

Существуют также некоторые особенности:

• Если комната соединяется с соседним помещением проемом, не имеющим двери, то необходимо считать общую площадь двух комнат, только тогда будет выявлена точное количество батарей для эффективности отопления.
• Если теплоноситель имеет температуру ниже 70 градусов, количество секций в батареи придется пропорционально увеличить.
• При установленных в комнате стеклопакетах, значительно снижаются тепловые потери, поэтому и количество секций в каждом радиаторе может быть меньше.
• Если в помещениях установлены старые чугунные батареи, которые вполне справлялись с созданием нужного микроклимата, но есть планы поменять их на какие-то современные, то посчитать, сколько их понадобится, будет очень просто.Одна чугунная секция имеет постоянную теплоотдачу в 150 Вт. Поэтому количество установленных чугунных секций нужно умножить на 150, а полученное число делится на теплоотдачу, указанную на секции новых батарей.

Факторы, которые влияют на показатели

Материал изготовления

Наибольшей теплоотдачей обладают медные и алюминиевые конвекторы. Самый низкий коэффициент мощности наблюдается у чугунных батарей, но он компенсируется их способностью сохранять тепло длительное время.

На эффективность КПД влияет правильный монтаж теплоприборов:

• Оптимальное расстояние между полом и батареей – 70-120 мм, между подоконником – не менее 80 мм.
• Обязательно предусматривается установка воздуховыпускника (крана Маевского).
• Горизонтальное положение теплоприбора.

Радиаторы с лучшей теплоотдачей:

Материал	Модель, производитель	Номинальный тепловой поток (КВт)	Стоимость за секцию (руб)
Алюминий	Royal Thermo Indigo 500	0,195	700,00
Rifar Alum 500	0,183	700,00
Elsotherm AL N 500х85	0,181	500,00
Чугун	STI Нова 500 (секционного типа)	0,120	750,00
Биметалл	Rifar Base Ventil 500	0,204	1100,00
Royal Thermo PianoForte 500	0,185	1500,00
Sira RS Bimetal 500	0,201	1000,00
Сталь	Kermi FTV(FKV) 22 500	2,123 (панель)	8200,00 (панель)

Размещение радиаторов

Выделяют следующие типы подключения:

1. Диагональное. Подающая труба монтируется к конвектору слева сверху, а выводящая снизу справа.
2. Боковое (одностороннее). Подающая и обратная труба крепятся к теплоприбору с одной стороны.
3. Нижнее. Обе трубы подводятся к батарее снизу, с противоположных сторон.
4. Верхнее. Трубы монтируются к верхним выходам теплоприбора, с обеих сторон.

Самым эффективным способом является диагональное подключение, которое позволяет равномерно нагреться прибору. При небольшом количестве секций, можно повысить мощность посредством бокового подключения.

Если секций одного радиатора более 15, то данная схема будет неэффективной, так как дальняя боковая сторона не будет прогреваться в данной мере.

Сколько требуется тепла для отопления квартиры?

Если брать для расчёта три типа регионов — это центральные, северные и южные, то для отопления квартиры в центральной части России для отопления десяти квадратных метров жилплощади вам потребуется приблизительно 1кВт тепловой мощности, для юга страны эта цифра будет составлять 0.7 кВт, а для северных регионов 1.3 кВт. Конечно, эти цифры приблизительны, чтобы посчитать реальное количество энергии нужной для отопления надо учитывать теплопотери на окна и двери.

Тип радиаторов	Мощность одной секции (в среднем; Вт)	Давление (Атм)	Температура максимальная	Теплоотдача
Алюминиевые	200	6-16	110	50
Биметаллические	150	16-35	110-130	50
Стальные	120	8-12	110-120	50
Чугунные	100	9	130	70

Закрепление батарей

Производители отопительных приборов предлагают большой ассортимент изделий, различающихся по материалу изготовления и типу исполнения:

1. Напольные. Это агрегаты, предназначенные для установки на пол, для чего они оснащены опорами или ножками. Опоры могут быть на колесиках или без них. Вариант отличается простотой монтажа и позволяет обеспечить нужное расстояние от подоконника до радиатора с соблюдением промежутка между нижним коллектором и полом.
2. Навесные. Монтируются на стену, крепятся на металлические кронштейны, которые вкручиваются в саму стену. В продаже есть регулируемые кронштейны, которыми можно регулировать ширину зазора не только до подоконника, но и стены, а также выровнять горизонтальность уровня монтажа.

Как будем подключать

Схема подключения радиаторов может быть различной. От того, какому варианту будет отдано предпочтение, зависит уровень теплоотдачи и комфортность нахождения в квартире. Неправильно выбранная разводка может на 50% снизить мощность системы отопления.

Наибольшее распространение получила односторонняя боковая схема, отличающая наибольшим показателем теплоотдачи. В этом случае трубу, подводящую теплоноситель, соединяют с верхним патрубком, а отводящую с нижним.

Если сделать наоборот, эффективность обогрева помещения снизится практически на 7%. Для подключения многосекционных радиаторов такая схема не всегда оправдана, так как возможен недостаточный прогрев последних секций. Избежать этого можно путем установки удлинителя протока воды.

В квартире со спрятанными в полу или проходящими под плинтусом трубами используется нижнее подключение.

Это наиболее эстетичный вариант, при котором патрубки для подвода и отвода теплоносителя располагаются внизу в полу, а потому для подключения используются нижние отверстия.

Диагональное

Монтаж батарей, у которых двенадцать или больше секций, осуществляется по диагональной схеме.

Теплоноситель подается через верхний патрубок, располагающий с одной стороны радиатора, а отводится через нижний на другой стороне.

Последовательное

Такая схема подключения предполагает наличие в системе отопления давления, достаточного для движения теплоносителя по трубам.

При этом стоит предусмотреть кран Маевского, предназначенный для отвода избыточного воздуха.

Важно помнить, что выполнение ремонтных и профилактических работ будет сопровождаться отключением всей отопительной системы

Параллельное

Параллельная разводка предполагает наличие специального теплопровода, встроенного в систему отопления, через который теплоноситель подается и отводится наружу.

Наличие специальных кранов на входе и выходе делает возможным замену отдельных радиаторов без отключения теплоснабжения. Однако схема может стать причиной недостаточного прогрева труб при пониженном давлении в системе.

Максимально точный вариант расчета

Из приведенных выше расчетов мы увидели, что ни один из них не является идеально точным, т.к. даже для одинаковых помещений результаты пусть и немного, но все равно отличаются.

Если вам нужна максимальная точность вычислений, используйте следующий метод. Он учитывает множество коэффициентов, способных повлиять на эффективность обогрева и прочие значимые показатели.

В целом расчетная формула имеет следующий вид:

T =100 Вт/м 2 * A *B * C * D * E * F * G * S ,

• где Т – суммарное количество тепла, необходимое для обогрева рассматриваемой комнаты;
• S – площадь обогреваемой комнаты.

Остальные коэффициенты нуждаются в большее подробном изучении. Так, коэффициент А учитывает особенности остекления помещения .

Особенности остекления помещения

• 1,27 для комнат, окна которых остеклены просто двумя стеклами;
• 1,0 – для помещений с окнами, оснащенными двойными стеклопакетами;
• 0,85 – если окна имеют тройной стеклопакет.

Коэффициент В учитывает особенности утепления стен помещения .

Особенности утепления стен помещения

• если утепление низкоэффективное. коэффициент принимается равным 1,27;
• при хорошем утеплении (к примеру, если стены выложены в 2 кирпича либо же целенаправленно утеплены качественным теплоизолятором). используется коэффициент равный 1,0;
• при высоком уровне утепления – 0,85.

Коэффициент C указывает на соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате.

Соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате

Зависимость выглядит так:

• при соотношении равном 50% коэффициент С принимается как 1,2;
• если соотношение составляет 40%, используют коэффициент равный 1,1;
• при соотношении равном 30% значение коэффициента уменьшают до 1,0;
• в случае с еще меньшим процентным соотношением используют коэффициенты равные 0,9 (для 20%) и 0,8 (для 10%).

Коэффициент D указывает на среднюю температуру в наиболее холодный период года .

Распределение тепла в комнате при использовании радиаторов

Зависимость выглядит так:

• если температура составляет -35 и ниже, коэффициент принимается равным 1,5;
• при температуре до -25 градусов используется значение 1,3;
• если температура не опускается ниже -20 градусов, расчет ведется с коэффициентом равным 1,1;
• жителям регионов, в которых температура не опускается ниже -15, следует использовать коэффициент 0,9;
• если температура зимой не падает ниже -10, считайте с коэффициентом 0,7.

Коэффициент E указывает на количество внешних стен.

Количество внешних стен

Если внешняя стена одна, используйте коэффициент 1,1. При двух стенах увеличьте его до 1,2; при трех – до 1,3; если же внешних стен 4, используйте коэффициент равный 1,4.

Коэффициент F учитывает особенности вышерасположенно й комнаты. Зависимость такова:

• если выше находится не обогреваемое чердачное помещение, коэффициент принимается равным 1,0;
• если чердак отапливаемый – 0,9;
• если соседом сверху является отапливаемая жилая комната, коэффициент можно уменьшить до 0,8.

И последний коэффициент формулы – G – учитывает высоту помещения.

• в комнатах с потолками высотой 2,5 м расчет ведется с использованием коэффициента равного 1,0;
• если помещение имеет 3-метровый потолок, коэффициент увеличивают до 1,05;
• при высоте потолка в 3,5 м считайте с коэффициентом 1,1;
• комнаты с 4-метровым потолком рассчитываются с коэффициентом 1,15;
• при расчете количества секций батареи для обогрева помещения высотой 4,5 м увеличьте коэффициент до 1,2.

Этот расчет учитывает почти все существующие нюансы и позволяет определить необходимое число секций отопительного агрегата с наименьшей погрешностью. В завершение вам останется лишь разделить расчетный показатель на теплоотдачу одной секции батареи (уточните в прилагающемся паспорте) и, конечно же, округлить найденное число до ближайшего целого значения в сторону увеличения.

Калькулятор расчета радиатора отопления

Для удобства, все эти параметры внесены в специальный калькулятор расчета радиаторов отопления. Достаточно указать все запрашиваемые параметры — и нажатие на кнопку «РАССЧИТАТЬ» сразу даст искомый результат:

Советы по энергосбережению

Расчет батареи отопления, исходя из объема комнаты

Итак, с квадратурой жилого помещения все ясно, но не забывайте, что при равных размерах пола одинаковых, казалось бы, спален в двух разных домах пространство у них может сильно различаться. Все дело в высоте потолка, которая может быть типовой около 2.5 метров, а может достигать и всех 4, что увеличит объем комнаты почти вдвое. Как же в таких случаях правильно рассчитать алюминиевые или стальные радиаторы отопления? Снова обратимся к СНиП.

Согласно нормам, для обогрева 1 кубического метра жилого пространства необходимо 40 Вт излучаемого прибором тепла. Эту величину и возьмем за основу. Зная площадь помещения, вычислить его объем не сложно, достаточно умножить известное значение квадратуры на высоту стен.

Далее нужно узнать общую мощность, требуемую для комфортной температуры в комнате, для чего умножаем объем на показатель, взятый из СНиП. И, наконец, берем паспорт, без которого не должны продаваться батареи обогрева, и с помощью указанных там характеристик выясняем, как рассчитать количество секций, взяв за основу мощность одной. У нас получится формула N = 40SH/P, где H – высота помещения. Также данные можно взять из таблицы:

Мощность одной секции по паспорту, Вт	Площадь помещения, м2
10	12	14	16	18	20	22
При высоте потолка 3.5 метра
140	10	12	14	16	18	20	22
150	10	12	14	15	17	19	21
160	9	11	13	14	16	18	20
170	9	10	12	14	15	17	19
180	9	10	12	14	15	17	19
190	8	10	11	13	14	16	18
200	8	9	11	12	14	15	17
При высоте потолка 4 и 4.5 метра
140	12	14	16	19	21	23	26
150	11	13	15	18	20	22	24
160	10	12	14	16	18	20	22
170	10	12	14	16	17	19	21
180	10	12	14	16	17	19	21
190	9	11	13	15	16	18	20
200	9	11	12	14	16	17	19

Существует и более точный расчет батарей центрального или замкнутого котельного отопления, для которого нужно учесть многие факторы, такие как тип остекления в комнате, количество наружных стен и другие. Формула выглядит следующим образом: N = 100SK₁K₂K₃K₄K₅K₆K₇/P. Здесь

K₁ – коэффициент типа остекления:

• Для двустворчатых рам – 1.27
• Для двойных стеклопакетов – 1
• Для тройных стеклопакетов – 0.85

К₂ – коэффициент утепления помещения:

• Тонкая термоизоляция – 1.27
• Оптимальная термоизоляция – 1
• Толстая термоизоляция – 0.85

К₃ – процент остекления окон от площади пола

• 50 % – 1.2
• 40 % – 1.1
• 30 % – 1
• 20 % – 0.9
• 10 % – 0.8

К₄ – самая низкая средняя температура в течение недели в местности постройки дома

• -35 – 1.5
• -25 – 1.3
• -20 – 1.1
• -15 – 0.9
• -10 – 0.7

К₅ – количество наружных стен в помещении

• 1 стена – 1.1
• 2 стены – 1.2
• 3 стены – 1.3
• 4 стены – 1.4

К₆ – тип помещения над комнатой

• Холодный чердак – 1
• Теплый чердак – 0.9
• Теплое жилое помещение – 0.8

К₇ – высота потолков

• 2.5 метра – 1
• 3 метра – 1.05
• 3.5 метра – 1.1
• 4 метра – 1.15
• 4.5 метра – 1.2

Данный расчет позволит, в том числе, разобраться, как правильно рассчитать количество батарей, получившееся число секций нужно просто разделить на несколько радиаторов. Это позволит более эффективно использовать площадь приборов системы обогрева. Однако расчет количества радиаторов отопления требует учета и других факторов, в частности, длины труб, а это значит, что нужно будет выполнять совершенно иные вычисления. Но сделать их следует обязательно, ведь чем полнее расчет отопления частного дома, тем комфортнее будет проживание в нем.

Общие положения и алгоритм теплового расчета нагревательных приборов

Расчет нагревательных приборов проводится после гидравлического расчета трубопроводов системы отопления по следующей методике. Требуемая теплоотдача нагревательного прибора определяется по формуле:

, (3.1)

где — теплопотери помещения, Вт; при установке в помещении нескольких нагревательных приборов теплопотери помещения распределяются между приборами поровну;

— полезная теплоотдача трубопроводов отопления, Вт; определяется по формуле:

, (3.2)

где — удельная теплоотдача 1 м открыто проложенных вертикальных /горизонтальных/ трубопроводов, Вт/м; принимается по данным табл. 3 приложения 9 в зависимости от разности температур между трубопроводом и воздухом;

— суммарная протяженность вертикальных /горизонтальных/ трубопроводов в помещении, м.

Фактическая теплоотдача нагревательного прибора:

, (3.4)

где — номинальный тепловой поток нагревательного прибора (одной секции), Вт. Принимается по данным табл. 1 приложения 9;

— температурный напор, равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе нагревательного прибора и температуры воздуха помещения:

, °С; (3.5)

где — расход теплоносителя через нагревательный прибор, кг/с;

— эмпирические коэффициенты. Значения параметров в зависимости от типа нагревательных приборов, расхода теплоносителя и схемы его движения приводят в табл. 2 приложения 9;

— поправочный коэффициента способ установки прибора; принимается по данным табл. 5 приложения 9.

Средняя температура воды в нагревательном приборе однотрубной системы отопления в общем случае определяется выражением:

, (3.6)

где — температура воды в горячей магистрали, °C;

— остывание воды в подающей магистрали, °C;

— поправочные коэффициенты, принимаемые по табл. 4 и табл. 7 приложения 9;

— сумма теплопотерь помещений, расположенных до рассматриваемого помещения, считая по ходу движения воды в стояке, Вт;

— расход воды в стояке, кг/с /определяется на стадии гидравлического расчета системы отопления/;

— теплоемкость воды, равная 4187 Дж/(кгград);

— коэффициент затекания воды в нагревательный прибор. Принимается по табл. 8 приложения 9.

Расход теплоносителя через нагревательный прибор определяется по формуле:

, (3.7)

Остывание воды в подающей магистрали находится по приближенной зависимости:

, (3.8)

где — протяженность магистрали от индивидуального теплового пункта до расчетного стояка, м.

Фактическая теплоотдача нагревательного прибора должна быть не менее требуемой теплоотдачи , то есть . Допускается обратное соотношение , если невязка не превышает 5%.

Теплоотдача батарей

Принцип функционирования радиатора

Прежде чем приступать к вычислению эксплуатационных параметров, нам нужно понять, как работает отопительная батарея, и какую величину нам нужно рассчитать для оценки ее эффективности.

Радиатор (неважно, водяной или электрический с масляным теплоносителем) функционирует по достаточно простому принципу:

Внутри устройства находятся резервуары, по которым циркулирует нагретый теплоноситель. Горячее вещество поднимается вверх, остывшее – опускается вниз, потому жидкость постоянно находится в движении.

Распределение теплоносителя внутри устройства

• При движении теплоноситель контактирует со стенками резервуаров, отдавая им часть своего тепла. При этом – чем длительнее время контакта и чем больше разница температур, тем больше тепла отдает жидкость.
• Нагреваясь изнутри, стенки, в свою очередь, передают тепловую энергию в окружающую среду, нагревая воздух.
• Для повышения эффективности теплопередачи радиаторы отопления делают в форме ребер, увеличивая площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Иногда на поверхности закрепляют дополнительные металлические пластины – они тоже служат для ускорения теплообмена.

Конвекция тепловых потоков в помещении

Мощность радиаторов – стальных, чугунных, алюминиевых, биметаллических и т.д. – определяется тем, сколько тепла они могут отдать в окружающую среду за единицу времени. В паспортах к отопительным батареям этот параметр чаще всего прописывают.

Подбор оптимальной теплоотдачи устройства очень важен:

• В системах централизованного отопления избыточная теплоотдача приводит к перегреву помещения. В итоге нам приходится нести расходы либо на дополнительное проветривание, либо на установку термоклапанов – сам же микроклимат при этом серьезно ухудшается.
• Если же производительности установленных устройств будет недостаточно, то они будут вынуждены работать на пределе своих возможностей. С одной стороны, это существенно снижает ресурс изделия, а с другой – приводит к периодическому «недотопу», когда температура в помещении ощутимо снижается, несмотря на все старания водогрейного котла.

При недостатке мощности в помещении будет холодно даже при работе системы на пределе возможностей

Кроме того, при сильной нагрузке аппарат может банально выйти из строя. Это в первую очередь касается электрических моделей, потому мощность масляного радиатора нужно подбирать с запасом примерно в 20-25%.

Факторы, влияющие на теплоотдачу

Если проанализировать информацию от производителей и экспертов, то можно увидеть, что, например, мощность алюминиевых радиаторов отопления значительно превышает аналогичный показатель у чугунных моделей старого типа.

Это обусловлено различиями в конструкции и в материале:

Во-первых, чем больше внутренний объем батареи, тем больше теплоносителя в нее поступает, и тем больше энергии она отдаст. Поэтому вполне логично, что крупное устройство будет греть эффективнее, чем компактное (при прочих равных условиях, естественно). Цена тоже будет отличаться, и не только за счет разницы в стоимости использованного для производства батареи материала.

Внутренняя полость алюминиевого радиатора

• Во-вторых, производительность зависит от температуры поступающего теплоносителя: чем горячее будет вода, тем больше тепла из нее получится извлечь.
• В-третьих, чем лучше материал проводит тепло, тем выше будет его теплоотдача. Наименее эффективными по этому показателю являются изделия из чугуна, а за лидирующие позиции конкурируют медные, алюминиевые и биметаллические модели.

Фото отдельной секции

Для сравнения ниже приводится таблица мощности радиаторов разного типа. Более подробные сведения о тепловой эффективности некоторых моделей отопительных батарей вы можете найти на схемах, приведенных в статье.

Тип радиатора	Теплоотдача одной секции, Вт	Объем теплоносителя в одной секции, л
Алюминиевый, межосевое расстояние 500 мм	183	0,27
Алюминиевый, межосевое расстояние 350 мм	139	0,19
Биметаллический, межосевое расстояние 500 мм	204	0,2
Биметаллический, межосевое расстояние 350 мм	136	0,18
Чугунный, межосевое расстояние 500 мм	160	1,45
Чугунный, межосевое расстояние 300 мм	110	1,1

Нужно отметить, что мощность стальных радиаторов отопления, которые имеют панельную структуру, указывается из расчета на все изделие в целом, в то время как для секционных конструкций инструкция часто содержит два значения: теплоотдача секции и этот же параметр для всего радиатора.

Таблица мощности стальных радиаторов отопления: цифры приведены для изделий компании Kermi 11, 22 и 33 типа.

Размеры радиаторов отопления

Стандартная высота наиболее популярных моделей отопительных приборов с межосевым расстоянием по подводкам составляет 500 миллиметров. Именно такие батареи в большинстве случаев можно было увидеть около двух десятилетий назад в городских квартирах.

Чугунные радиаторы. Типичный представитель этих приборов – модель МС-140-500-0,9.

В спецификации на него значатся такие габаритные размеры радиаторов отопления из чугуна:

• длина одной секции — 93 миллиметра;
• глубина — 140 миллиметров;
• высота – 588 миллиметров.

Подсчитать габариты радиатора из нескольких секций не составит труда. Когда батарея состоит из 7-10 секций, добавляют 1 сантиметр, учитывая толщину паронитовых прокладок. Если предстоит монтаж отопительной батареи в нишу, необходимо учитывать длину промывочного крана, так как чугунным радиаторам с боковой подводкой всегда требуется промывка. Одна секция обеспечивает тепловой поток величиной 160 ватт при разнице температур между горячим теплоносителем и воздухом в помещении равном 70 градусам. Максимальное рабочее давление равно 9 атмосферам.

Алюминиевые радиаторы. У отопительных приборов из алюминия, представленных сегодня на рынке, при одинаковом межосевом промежутке подводок отмечается значительный разброс в параметрах (детальнее: «Размеры алюминиевых радиаторов отопления, объем секции, предварительные расчеты «).

Типичными являются такие размеры радиаторов отопления алюминиевых:

• длина одной секции — 80 миллиметров;
• глубина 80-100 миллиметров;
• высота — 575-585 миллиметров.

Теплоотдача одной секции напрямую зависит от площади ее оребрения и глубины. Обычно она находится в пределах от 180 до 200 ватт. Рабочее давление для большинства моделей алюминиевых батарей составляет 16 атмосфер. Испытывают отопительные приборы с большим в полтора раза давлением – это 24 кгс/см².

Радиаторы из алюминия имеют следующую особенность: объем теплоносителя в них в 3, а иногда и в 5 раз меньше, чем в чугунных изделиях. В результате большая скорость передвижения горячей воды препятствует заиливанию и образованию отложений. Биметаллические радиаторы. Стальной сердечник в таких приборах никоим образом не влияет их внешний вид и размеры радиаторов отопления, но максимальная величина рабочего давления возрастает значительно. К сожалению, рост прочности биметаллической батареи приводит к высокой стоимость. А цена такого изделия и так малодоступна широкому кругу потребителей.

Биметаллические радиаторы отопления размеры секции имеют следующие:

• длина 80-82 миллиметра;
• глубина – от 75 до 100 миллиметров;
• высота – минимум 550 и максимум 580 миллиметров.

По теплоотдаче одна биметаллическая секция уступает алюминиевой около 10-20 ватт. Усредненное значение теплового потока равно 160-200 ватт. Рабочее давление по причине наличия стали достигает 25-35 атмосфер, а при проведении испытаний — 30-50 атмосфер.

При обустройстве отопительной конструкции следует использовать трубы, не уступающие по прочности радиаторам. В противном случае использование прочных приборов теряет всякий смысл. Для биметаллических радиаторов используется только стальная подводка.