Правила расчета радиаторов отопления

Содержание
  1. Расчет радиаторов отопления: правила и примеры
  2. Разновидности радиаторов отопления
  3. Чугунные радиаторы
  4. Стальные радиаторы
  5. Алюминиевые радиаторы
  6. Габариты радиаторов
  7. Расчет радиаторов отопления
  8. Расчет по площади
  9. Расчет по объему
  10. С применением корректирующих коэффициентов
  11. Эффективные методы расчета радиаторов отопления
  12. Расчет отопительных радиаторов по площади
  13. Расчет секций приборов по объему помещения
  14. Корректировка результатов расчета отопительных радиаторов
  15. Расчет в зависимости от типа батареи
  16. Расчет количества отопительных батарей для однотрубных систем
  17. Итоги
  18. Как рассчитать количество батарей отопления для частного дома
  19. Почему необходим точный расчет
  20. Виды расчетов отопления для частного дома
  21. Точный расчет приборов отопления
  22. Способы упрощения расчетов
  23. Расчет радиаторов отопления: варианты и методики
  24. Условно-схематический расчет мощности
  25. Дополнительные факторы
  26. Расчет теплопотерь
  27. Пример расчета стального радиатора
  28. Схема подключения и размещения радиаторов
  29. Приблизительный расчет биметаллических радиаторов
  30. Определение теплопотерь с помощью тепловизора
  31. Выводы

Расчет радиаторов отопления: правила и примеры

Правила расчета радиаторов отопления

Рано или поздно владельцы квартир, коттеджей, а также специалисты складских, торговых, офисных и других помещений сталкиваются с проблемой приобретения радиаторов отопления.

Независимо от того, меняются батареи или монтируется новая система отопления, но грамотный расчет необходимого количества секций любого типа радиаторов позволит создать оптимальный микроклимат для проживания или временного нахождения людей в помещении, а также обеспечить оптимальную температуру для хранения товара.

Однако перед тем как рассчитать радиатор отопления, необходимо определиться с размерами изделия и типом металла, поскольку теплопроводность у всех материалов неодинакова.

Разновидности радиаторов отопления

В настоящее время основными материалами для изготовления радиаторов отопления, фото которых представлено в статье, выступают сталь, чугун и алюминий. Учитывая, что различные свойства материалов, используемых в производстве радиаторов, сказываются на эксплуатационных характеристиках готового изделия неодинаково, то все многообразие батарей объединяется в 4 группы.

Чугунные радиаторы

Батареи, изготавливаемые из чугуна, пользуются высоким спросом на протяжении нескольких десятков лет. Однако в отличие от старых экземпляров, современные модели отличаются большей эстетичностью и позволяют лаконично вписать их в интерьер различной стилевой направленности без использования защитных экранов.

Преимущества:

  • высокая стойкость к агрессивным примесям теплоносителя;
  • способность выдерживать значительные гидравлические удары;
  • хорошая теплоаккумулирующая способность;
  • достаточной величины внутреннее сечение исключает засорение радиатора;
  • долговечность;
  • приемлемая стоимость.

Недостатки:

  • длительность прогрева помещения при первоначальной подаче теплоносителя;
  • необходимость периодической окраски;
  • шероховатость внутренней поверхности способствует образованию различного рода отложений, незначительно снижая рабочие характеристики изделия с течением времени;
  • сложность монтажа, обусловленная большим весом.

Несмотря на все достоинства и недостатки, чугунные радиаторы отопления идеально подходят как для автономной, так и для центральной системы отопления.

Стальные радиаторы

Огромное разнообразие стальных радиаторов, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями,  подразделяется на:

  • панельные. Относительно других видов радиаторов отличаются простотой дизайна и более компактными размерами. Отдача тепловой энергии у большинства панельных радиаторов происходит по принципу конвекции, вследствие чего наблюдается неравномерное прогревание воздушных масс. Казалось бы, минимальное количество сварных швов должно обеспечивать хорошую надежность конструкции. Однако небольшое сечение труб приводит к довольно  быстрому засорению радиатора при использовании некачественного теплоносителя, содержащего различные примеси, поэтому устанавливать панельные радиаторы в многоэтажных домах стоит с осторожностью;
  • трубчатые. Преимущественной особенностью трубчатых радиаторов является отсутствие острых углов и разнообразный дизайн исполнения. В отличие от панельных приборов, передача тепла осуществляется через излучение, а трубы большего сечения менее восприимчивы к гидроударам и засорению. При этом стыковочные швы, выполненные посредством точечной сварки, по истечении короткого эксплуатационного периода дают течь.

Преимущества:

  • разнообразный модельный ряд;
  • хорошая теплоотдача при невысокой тепловой инерционности;
  • широкий ценовой диапазон, зависящий от типа батареи, размеров и используемых в процессе изготовления технологий, призванных минимизировать различные недостатки.

Минусы:

  • высокие требования к качеству теплоносителя;
  • низкая стойкость к коррозии, особенно при сливе системы отопления больше чем на 2 недели;
  • необходимость периодического окрашивания;
  • средний срок эксплуатации редко превышает 10 лет.

Стальные радиаторы отопления пользуются наибольшим спросом при установке в частных домах либо помещениях, отапливаемых от автономной системы.

Алюминиевые радиаторы

Батареи из алюминия начали выпускать относительно недавно. По сравнению с изделиями из чугуна, стали, алюминиевые батареи отличаются довольно привлекательным дизайном в самом разнообразном исполнении.

Плюсы:

  • максимальный уровень теплоотдачи, осуществляемый посредством конвекции и теплового излучения;
  • быстрый прогрев помещения;
  • отличная коррозийная устойчивость;
  • небольшой вес способствует простоте установки;
  • приемлемая стоимость.

Минусы:

  • периодическое завоздушивание системы;
  • не обладают стойкостью к гидроударам;
  • нельзя использовать медные элементы при монтаже системы, которые за короткий срок выводят батарею из строя;
  • небольшой эксплуатационный период, редко превышающий 10 лет.

Несмотря на ряд положительных и отрицательных моментов, некоторые эксплуатационные характеристики радиаторов отопления из алюминия зависят от  способа изготовления изделий.

В настоящее время алюминиевые батареи производятся путем:

  • литья, когда необходимое количество предварительно изготовленных секций соединяется в единую конструкцию путем стальных ниппелей и уплотнительных прокладок. особенность радиаторов, изготовленных методом литья, заключается в выпуске изделий довольно сложных форм, что позволяет подобрать размер радиатора, исходя из конкретных условий будущей эксплуатации. При этом места соединения отдельных секций редко выдерживают опрессовочное давление систем центрального отопления;
  • экструзии, когда алюминиевый профиль, пропущенный через специальное оборудование, преобразуется в готовое изделие. В отличие от литьевых, радиаторы, произведенные методом экструзии, обладают большей стойкостью к перепадам давления внутри отопительной системы. При этом убрать или добавить секции с готового изделия просто невозможно. Количество секций готового радиатора варьируется в пределах 3-16.

Разновидностью алюминиевых радиаторов отопления выступают анодированные изделия, производство которых осуществляется из металла, прошедшего более качественную очистку и подвергшегося анодному оксидированию.

В отличие от простых алюминиевых, анодированные радиаторы обладают довольно высокой стойкостью к химическим веществам, присутствующих в теплоносителях центрального отопления.

Кроме того, соединение отдельных секций осуществляется не посредством ниппелей, а муфт, фиксируемых с внешней стороны изделия, что увеличивает прочность батарей перед резкими скачками давления в системе. Однако стоят анодированные приборы на порядок дороже своих собратьев, поэтому не пользуются популярностью среди большого круга потребителей.

Таким образом, не стоит устанавливать алюминиевые батареи в помещения с центральным отоплением, а для равномерного прогрева помещений, отапливаемых от автономной системы, желательно устанавливать циркуляционный насос.

Благодаря идеальному сочетанию стали и металла, биметаллические радиаторы отопления превращают недостатки используемых в процессе производства металлов в преимущества готовой конструкции, включающей стальные трубы для передвижения теплоносителя, которые внешне заключены в оболочку из алюминия. Наряду с алюминиевыми приборами, биметаллические батареи производятся посредством литья и экструзии.

Плюсы:

  • эстетическая привлекательность;
  • отличная теплопроводность, свойственная алюминиевым батареям;
  • хорошие прочностные показатели;
  • высокая устойчивость к гидравлическим ударам;
  • небольшой вес;
  • длительный период эксплуатации.

Минусы:

  • возможно засорение радиатора ввиду использования стальных труб небольшого диаметра;
  • высокая стоимость.

Таким образом, выбирать биметаллические и другие радиаторы стоит с учетом условий их будущей эксплуатации.

Для систем центрального отопления предпочтительнее остановить выбор на чугунных и биметаллических радиаторах монолитной конструкции, в то время как для автономной системы подойдут батареи, изготовленные из любого типа металла.

При этом не стоит забывать о соответствии размеров понравившегося радиатора и места, предназначенного для монтажа.

Габариты радиаторов

Для правильного расчета секций радиаторов отопления необходимо знать теплопроводность одной секции, которая зависит не только от материала, но и от размеров готового изделия. При этом габариты радиаторов подбираются с учетом следующих факторов:

  • В идеале, длина батареи должна занимать не менее 50-60% оконного проема.
  • Оптимальная высота радиатора отопления = Расстояние от подоконника до напольного покрытия за вычетом 15-20 см, поскольку расстояние от батареи до подоконника при монтаже должно быть не менее 8-10 см, а также расстояние от пола до нижней границы батареи тоже варьироваться в пределах 8-10 см.
  • Толщина батареи определяется особенностями планировки, хотя максимальная теплоотдача достигается, если радиатор выступает на 4-5 см за пределы подоконника.

Учитывая размеры изделия на стадии расчета необходимого количества секций, покупатель заранее страхует себя от неточностей при определении требуемого количества тепла для конкретного помещения.

Расчет радиаторов отопления

Оптимальная мощность радиатора определяется для каждой комнаты отдельно, поскольку объем нагреваемого воздуха в различных помещениях вряд ли будет одинаков. В зависимости от необходимой степени точности итогового результата, выбирается один из методов расчета.

Расчет по площади

Согласно СНИП, для обогрева 1 м² необходимо 100 Вт тепловой энергии, поэтому:

Количество секций = Площадь комнаты * 100 Вт / теплоотдача секции выбранного радиатора (берется из документации, идущей в комплекте с радиатором).

Например, для обогрева комнаты шириной 3 м и длиной 5 м биметаллическим радиатором, средняя мощность секции которого составляет 200 Вт, потребуется: Количество секций = 15*100/200 = 7,5.

Так как результат получился в виде дробного числа, то его необходимо округлить до целого в сторону увеличения, т.е.

для обогрева комнаты площадью 15 м² потребуется 8 секций, которые разбиваются на 2 радиатора.

Расчет радиатора отопления по площади относится к менее трудоемкому способу, что обуславливает довольно приблизительный итог.

Расчет по объему

Руководствуясь СНИП, на прогрев 1 м³ в панельных, кирпичных домах без дополнительных мер утепления требуется 41 Вт, а в утепленных домах, оснащенных современными стеклопакетами, достаточно 34 Вт. Расчет производится следующим образом:

Количество секций = Объем помещения (площадь *  высоту) * 41 Вт (или 34 Вт) / мощность секции радиатора.

Например, объем комнаты, расположенной в старой хрущевке,  составляет 37,5 м³ (3*5*2,5). В качестве приобретения рассматривается чугунная батарея с теплоотдачей секции в 100 Вт. Исходя их данных, количество секций = 37,5*41/100 = 15,375. Округлив результат, получается искомая величина в 16 секций.

В отличие от предыдущего способа расчета, определение числа секций по объему дает более точный результат, но не самый достоверный.

С применением корректирующих коэффициентов

Особенность метода заключается в том, что при расчете количества радиаторов отопления учитываются различные коэффициенты, которые в той или иной мере влияют на сохранение тепла в помещении. Формула расчета имеет следующий вид:

Необходимая мощность радиатора = Площадь помещения * 100 Вт (норма тепла для 1 м²) * Ко * Ктеп * Кпл * Ктем * Кстен * Ктип * Квыс / мощность секции радиатора, где:

  • Ко – тип остекления (обычные окна – 1,27; двойной стеклопакет – 1,0; тройной стеклопакет – 0,85);
  • Ктеп — степень теплоизоляции стен (низкая или без утепления – 1,27; средняя – 1,0; высокая степень теплоизоляции, выполненная с применением современных материалов – 0,85);
  • Кпл – отношение площади оконных проемов к полу помещения (10%-0,8; 20%-0,9; 30%-1,0; 40%-1,1; 50%-1,2);
  • Ктем – минимальная температура воздуха за окном в наиболее холодное время (-10°C-0,7; -15°C-0,9; -20°C-1,1; -25°C-1,3; -35°C-1,5);
  • Кстен – число наружных стен (1-1,1; 2-1,2; 3-1,3; 4-1,4);
  • Ктип – коэффициент, корректирующий необходимую мощность батареи, исходя из расположенного над комнатой помещения (чердак не отапливаемый — 1,0; жилая квартира – 0,8; чердак отапливаемый – 0,9);
  • Квыс – высота потолков (до 2,5 м-1,0; от 2,5 м до 3 м – 1,05; от 3 м до 3,5 м -1,1; от 3,5 м до 4 м – 1,15; от 4,5 м и выше – 1,2).

Например, площадь помещения, расположенного на 3 этаже в 5-этажном панельном доме, составляет 15 м² при высоте комнаты 2,5 м. Наружное утепление выполнено с применением дешевых теплоизоляционных материалов.

В комнате имеется одно окно с тройным стеклопакетом и, соответственно, одна наружная стена. Соотношение пола с оконным проемом – около 10%. Зимой температура опускается до -35°C. Мощность радиатора – 200 Вт.

Необходимая мощность батареи = 15*100*0,85*1,0*0,8*1,5*0,8*1,0/200 = 6,12.

Для обогрева помещения потребуется 7 секций радиатора мощностью 200 Вт.

Таким образом, расчет радиаторов отопления с учетом поправочных коэффициентов дает более точный результат, который может вполне оказаться меньше, чем при определении количества секций с помощью приблизительных вычислений.

Источник: http://stroiremdoma.ru/raschet-radiatorov-otopleniya-pravila-i-primery/

Эффективные методы расчета радиаторов отопления

Правила расчета радиаторов отопления

Чтобы рассчитать, какое число радиаторов понадобится установить в помещении, используют различные методики, суть которых состоит в следующем: требуется определить максимальные тепловые потери, характерные для помещения, после чего рассчитать число приборов отопления, способное компенсировать эти теплопотери.Используются различные методы расчета отопительных радиаторов.

При использовании самых простых методов можно получить лишь приблизительные данные, но простые расчеты вполне применимы, когда нужно подобрать радиаторы для обогрева стандартного помещения.

При выполнении расчетов можно применять и специальные коэффициенты, учитывающие нестандартные параметры помещения (к примеру, выход на лоджию, угловая комната, большое окно и др.).

Можно использовать и более подробные методики расчетов с применением формул.

Еще один способ расчета радиаторов – определение фактических потерь при помощи тепловизора и расчет числа радиаторов, способных компенсировать эти потери. У данного метода есть важное достоинство: тепловизор четко фиксирует, в каких местах помещения происходят наиболее активные тепловые потери, и дает возможность определить, чем они вызваны (наличием трещины, огрехами ремонта и др.).

В ходе расчета батарей учитываются следующие факторы:

  • теплопотери, характерные для помещения;
  • мощность излучения секциями радиатора в номинальном выражении.

Расчет отопительных радиаторов по площади

Расчет отопительных радиаторов по площади

Это наиболее доступная методика, позволяющая определить мощность излучения тепла для полноценного обогрева помещения заданного размера. Зная площадь конкретного помещения, можно легко определить тепловую потребность по следующим строительным нормам СНиП:

  • на обогрев 1 кв. метр жилого помещения в средней климатической зоне требуется от 60 до 100 Вт энергии;
  • для регионов, расположенных выше 600, необходимо от 150 до 200 Вт энергии.

Принимая во внимание данные нормы, можно рассчитать, сколько тепла понадобится на обогрев помещения определенной площади, и с учетом этого выполнить расчет радиаторов, при этом, для областей с более теплым климатом берутся значения, близкие к нижней границе нормы, а для регионов с холодным или непостоянным климатом, соответственно, близкие к верхней границе.

Для качественного отопления комнаты требуется небольшой запас по мощности обогрева: чем большая мощность нужна для обогрева комнаты, тем большее количество радиаторов понадобится установить.

В свою очередь, чем больше установлено радиаторов, тем большее количество теплоносителя циркулирует в системе.

Это не имеет особого значения в случаях, когда квартира подсоединена к центральной отопительной системе, а вот при наличии индивидуальной отопительной системы большого объема требуется намного больше затрат на поддержание необходимой температуры теплоносителя.

После расчета тепловой потребности комнаты, можно рассчитать число секций батареи, учитывая, что каждый радиатор обеспечивает определенный объем тепла, о чем заявлено в паспорте.

Показатель потребности в тепле делится на мощность батареи.

При этом, для кухни полученное в итоге значение можно округлить до меньшего значения, а для торцевых/угловых помещений или комнат с большим окном/балконом – до большего.

Данная система расчета очень проста, однако, не лишена недостатков: при выполнении расчетов не учитываются материалы стен, высота потолков, наличие утепления, размер и тип окон, а также ряд других факторов. По этой причине расчет по СНиП можно считать ориентировочным, а для более точного результата требуется внести некоторые корректировки.

Расчет секций приборов по объему помещения

Расчет секций приборов

При данном типе расчета учитываются показатели площади и высоты потолков, что позволяет определить, какое количество тепла понадобится для нагрева всего воздуха внутри помещения. Для расчета отопительных батарей по этому методу нужно рассчитать объем помещения и затем определить оптимальное количество тепла для обогрева этого помещения по нормам СНиП:

  • на отопление 1 кубического метра воздуха в панельных домах требуется 41 Вт;
  • в кирпичных домах – 34 Вт.

Корректировка результатов расчета отопительных радиаторов

Корректировка результатов расчета

Для получения максимально точного результата необходимо учитывать все факторы, способствующие увеличению/уменьшению теплопотерь, включая материал стен, их утепление, размер окон, тип остекления, количество торцевых стен и т.

д. Значения тепловых потерь помещения умножаются на определенные коэффициенты.
В частности, за счет окон происходит потеря 15-35% тепловой энергии. Точное значение зависит от габаритов и качества утепления окна.

В связи с этим, предусмотрено два коэффициента:

  • остекление: стандартные двойные рамы – 1,27, стандартные двухкамерные стеклопакеты – 1,0, трехкамерные стеклопакеты/двухкамерные стеклопакеты с аргоном – 0,85;
  • соотношение площади окна и площади пола: 50% — 1,2, 40% — 1,1, 30% — 1, 20% — 0,9, 10% — 0,8. Что касается стен помещения, то для определения тепловых потерь с учетом этого фактора следует учитывать степень теплоизоляции и материал стен, а также число внешних стен, применяя следующие коэффициенты:
  • степень тепловой изоляции: хорошая – 0,8, недостаточная (отсутствующая) – 1,27, норма (кирпичная стена толщиной в 2 кирпича);
  • наличие внешних стен: три – 1,3, две – 1,2, одна – 1,1, внутреннее помещение (отсутствие потерь) – 1.

Кроме того, на тепловые потери влияет и то, какое помещение располагается сверху – отапливаемое или неотапливаемое. В данном случае используются следующие коэффициенты:

  • неотапливаемый чердак – 1;
  • отапливаемый чердак – 0,9;
  • отапливаемое помещение (квартира) – 0,7.

При расчете секций батарей также можно учитывать специфические параметры помещения и климатические особенности региона.

Если выполнять расчет по площади комнаты при наличии потолков, имеющих нестандартную высоту, то следует применять пропорциональное увеличение или уменьшение с помощью коэффициента, который рассчитывается следующим образом: реальная (фактическая) высота потолков делится на стандартную высоту (2,7 м).
Все перечисленные коэффициенты предназначены для расчета батарей в квартирах.

Чтобы рассчитать тепловые потери здания через фундамент или подвал и кровлю, полученный результат необходимо увеличить на 50%.

Кроме того, результат расчета можно скорректировать с учетом средних температур в зимний период:

  • -30 градусов – 1,5;
  • -25 градусов – 1,3;
  • -20 градусов – 1,1;
  • -15 градусов – 0,9;
  • -10 градусов и выше – 0,7.

Учитывая все корректировки, можно максимально точно определить число батарей, способных обеспечить обогрев помещения с заданными параметрами. Однако, существуют и другие факторы, влияющие на интенсивность теплового излучения.
Корректировка полученных результатов с учетом режима отопительной системы

В паспортах радиаторов указывается максимальная мощность приборов при функционировании в разных режимах:

  • режим высоких температур – 90/70/20, где 90 градусов – температура на подаче, 70 градусов – температура в обратке, 20 градусов — температура воздуха в помещении;
  • средний режим – 75/65/20;
  • режим низких температур – 55/45/20.

Таким образом, результат расчета можно скорректировать с учетом рабочего режима системы. Для этого определяют температурный напор внутри системы, то есть разницу между степенью нагрева батарей и воздуха, учитывая, что температура приборов отопления является средним арифметическим между показателями подачи и обратки.

Расчет в зависимости от типа батареи

Расчет в зависимости от типа батареи

Если планируется установка секционных батарей стандартного типа, то определение их числа не доставит проблем, так как известны все технические параметры таких батарей, включая тепловую мощность. В случае, если вместо мощности производителем указано значение расхода жидкости-теплоносителя, то рассчитать мощность достаточно легко: расход 1 литра теплоносителя в минуту приблизительно равен 1 кВт мощности.

Если же радиаторы отопления пока не выбраны, необходимо учесть, что батареи, имеющие одинаковые габариты, но произведенные из разных материалов, обладают разной тепловой мощностью, при этом, метод расчета секций чугунных батарей отопления аналогичен расчету радиаторов, выполненных из других материалов (алюминия, стали). Различаться может лишь мощность излучения одной секции.

Существуют усредненные значения мощностей, которые можно учитывать при расчете батарей из разных материалов. Так, одна секция батареи с осевым расстоянием 50 см излучает следующее количество тепла:

  • чугунный радиатор – 145 Вт;
  • биметаллический радиатор – 185 Вт;
  • алюминиевый радиатор – 190 Вт.

Однако, в продаже можно найти радиаторы другой высоты (примерно от 20 до 60 см), мощность которых может отличаться от стандарта, поэтому при расчете нестандартных радиаторов отопления понадобится внести коррективы.

В частности, следует учесть, что тепловая отдача радиатора зависит от площади его поверхности. Чем меньше высота отопительного радиатора, тем меньше его площадь и, соответственно, ниже мощность теплового излучения.

Определив соотношение между высотой прибора отопления и стандартом, можно скорректировать результат расчета с помощью полученного коэффициента.

Зависимость мощности приборов отопления от местоположения и подключения
Помимо остальных параметров, теплоотдача радиаторов отопления варьируется в зависимости от такого фактора, как тип подключения.

Так, наиболее оптимальным можно считать диагональное подключение, при котором теплоноситель подается сверху — в данном случае отсутствуют потери тепловой мощности, а наибольшие потери тепловой мощности характерны для бокового подключения и достигают отметки 22%.

При всех остальных типах подключения наблюдаются средние потери.
Реальная мощность радиатора отопления снижается и в случае присутствия каких-либо заграждающих конструкций, к примеру, подоконника (при нависании — 7-8% потерь, при частичном нависании – 3-5% потерь) или сетчатого экрана (20-25%, если экран перекрывает радиатор полностью, и 7-8% потерь, если экран не достигает пола).

Расчет количества отопительных батарей для однотрубных систем

Батареи с однотрубными системами

Все вышеперечисленное применимо к расчету радиаторов, подключенных к двухтрубной отопительной системе, где на вход каждого прибора подается теплоноситель, имеющий одинаковую степень нагрева.

В однотрубной же системе в каждую последующую батарею поступает все более охлажденная вода.

В таком случае наиболее оптимальным методом расчета отопительных батарей является определение мощности приборов по той же схеме, что и для двухтрубных систем, а затем добавление секций пропорционально уменьшению тепловой мощности с целью повышения тепловой отдачи радиатора в целом.

Обычно при расчете мощности котла, применяемого для нагрева теплоносителя в однотрубной системе, предусматривают определенный запас, подсоединяют батареи через устройство байпас и устанавливают запорную арматуру для регулирования теплоотдачи и компенсации снижения температуры жидкости-теплоносителя.
В целом, можно сделать вывод, что размеры и число батарей в однотрубных системах необходимо увеличивать, устанавливая все больше секций по мере отдаления от места входа теплоносителя в систему.

Итоги

Ориентировочный  расчет отопительных радиаторов выполняется достаточно быстро и легко, в отличие от расчета батарей с учетом вида подключения, габаритов, специфических характеристик помещения и ряда других факторов. Зато подробный расчет позволяет максимально точно рассчитать нужное число приборов отопления для создания максимально комфортной и уютной атмосферы в помещении в холодное время года.

Источник: http://pechiexpert.ru/metody-rascheta-radiatorov/

Как рассчитать количество батарей отопления для частного дома

Правила расчета радиаторов отопления

/ Радиаторы / Как рассчитать радиаторы отопления для частного дома

Комфортные условия жизни в зимнее время всецело зависят от достаточности снабжения теплом жилых помещений. Если это новостройка, например, на дачном или приусадебном участке, то необходимо знать, как рассчитать радиаторы отопления для частного дома.

Как рассчитать радиаторы отопления для частного дома

Все операции сводятся к вычислению количества секций радиаторов и подчиняются четкому алгоритму, поэтому нет нужды быть квалифицированным специалистом – каждый человек сможет проделать довольно точное теплотехническое вычисление своего жилища.

Почему необходим точный расчет

Теплоотдача приборов теплоснабжения зависит от материала изготовления и площади отдельных секций. От правильных вычислений зависит не только тепло в доме, но также сбалансированность и экономичность системы в целом: недостаточное число установленных секций радиаторов не обеспечит должное тепло в комнате, а излишнее количество секций ударит по карману.

Виды радиаторов отопления

Для вычислений необходимо определиться с типом батарей и системы теплоснабжения. К примеру, расчет алюминиевых радиаторов теплоснабжения для частного дома отличается от других элементов системы. Радиаторы бывают чугунными, стальными, алюминиевыми, алюминиевыми анодированными и биметаллическими:

  • Наиболее известны чугунные батареи, так называемые «гармошки». Они долговечны, стойки к коррозии, обладают мощностью секций 160 Вт при высоте 50 см и температуре воды 70 градусов. Существенный недостаток этих приборов – неприглядный внешний вид, но современные производители выпускают гладкие и достаточно эстетичные чугунные батареи, сохраняя все преимущества материала и делая их конкурентоспособными.

Чугунные батареи отопления

  • Алюминиевые радиаторы по тепловой мощности превосходят чугунные изделия, они прочны, обладают легким собственным весом, что дает преимущество при монтаже. Единственный недостаток подверженность к кислородной коррозии. Для его устранения взято на вооружение производство анодированных радиаторов из алюминия.

Алюминиевые радиаторы отопления

  • Стальные приборы не обладают достаточной тепловой мощностью, не подлежат разборке и увеличению секций при необходимости, подвержены коррозии, поэтому не пользуются популярностью.

Стальные радиаторы

  • Биметаллические радиаторы отопления – это сочетание стальных и алюминиевых деталей. Теплоносителями и крепежными деталями в них являются стальные трубы и резьбовые соединения, покрытые алюминиевым кожухом. Недостаток – довольно высокая стоимость.

Биметаллические батареи

По типу системы теплоснабжения различают однотрубное и двухтрубное подключение элементов отопления. В многоэтажных жилых домах в основном применена однотрубная схема системы теплоснабжения.

Недостатком здесь является довольно значительная разница температуры входящей и исходящей воды на разных концах системы, что свидетельствует о неравномерности распределения тепловой энергии по приборам батареям.

Однотрубная и двухтрубная система отопления

Для равномерного распределения тепловой энергии в частных домах можно применять двухтрубную систему теплоснабжения, когда горячая вода подается по одной трубе, а охлажденная выводится по другой.

Кроме этого, точное вычисление количества батарей отопления в частном доме зависит от схемы подключения приборов, высоты потолка, площади оконных проемов, количества наружных стен, типа помещения, закрытости приборов декоративными панелями и от других факторов.

Помните! Необходимо правильно рассчитать требуемое число радиаторов отопления в частном доме, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в помещении и обеспечить экономию финансовых средств.

Таблица для расчета количества секций батареи

Виды расчетов отопления для частного дома

Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.

По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:

Q = S*100, где

Q – потребная мощность тепла;

S – расчетная площадь комнаты;

Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:

N = Q/Qx, где

N – требуемое количество секций;

Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.

Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:

Q = S*h*Qy, где

H – высота комнаты от пола до потолка;

Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.

Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.

Точный расчет приборов отопления

Теплопотери здания

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.

Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея

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.

Расчет радиаторов отопления по площади

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.

Однотрубная и двухтрубная система отопления

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.

Схемы подключения отопительных приборов

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.

Потеря теплоотдачи из-за установки экрана радиатора

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.

Правила установки радиаторов отопления.

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.

Установка батареи отопления в доме

Способы упрощения расчетов

Несмотря на кажущуюся простоту формулы, на самом деле практический расчет не так прост, особенно если количество рассчитываемых комнат велико.

Упростить расчеты поможет применение специальных калькуляторов, размещаемых на сайтах некоторых производителей. Достаточно ввести все необходимые данные в соответствующие поля, после чего можно получить точный результат.

Можно воспользоваться и табличным методом, так как алгоритм вычисления достаточно прост и однообразен.

25.11.2016

Источник: http://gopb.ru/radiatory/kak-rasschitat-radiatory-otopleniya-dlya-chastnogo-doma/

Расчет радиаторов отопления: варианты и методики

Правила расчета радиаторов отопления

Существует несколько различных способов для того, чтобы определить необходимую мощность отопительных приборов. Расчет радиаторов отопления в квартире может осуществляться по сложным методикам, которые связаны с использованием достаточно сложного оборудования (тепловизоров) и специализированного программного обеспечения.

Расчет количества радиаторов отопления можно сделать и самостоятельно, исходя из требуемой мощности отопительных приборов при расчете на единицу площади помещения, которое отапливается.

Схема расчета

Условно-схематический расчет мощности

В полосе умеренного климата (т.н. средней климатической полосе) принятые нормы регламентируют установку радиаторов отопления мощностью 60 – 100 Вт на каждый квадратный метр помещения. Такой расчет называется также расчет по площади.

В северный широтах (имеется в виду не Крайний Север, а северные области, которые лежат выше 60 ° с.ш.) принимается мощность в пределах 150 – 200 Вт на квадратный метр.

Мощность отопительного котла определятся также исходя из этих значений.

  • Расчет мощности радиаторов отопления проводится именно по такой методике. Именно такую мощность должны иметь радиаторы отопления. Значения теплоотдачи чугунных батарей находятся в пределах 125 – 150 Вт на одну секцию. Другими словами, комната площадью в пятнадцать квадратных метров может обогреваться (15 х 100 / 125 = 12) двумя шестисекционными чугунными радиаторами;
  • Биметаллические радиаторы рассчитываются подобным образом, так как их мощность соответствует мощности чугунных батарей отопления (на самом деле она немного больше). Производитель обязательно указывает эти параметры на заводской упаковке (в крайнем случае, эти значения даются в стандартных таблицах по техническим условиям);
  • Расчет алюминиевых радиаторов отопления проводится таким же способом. Температура самих отопительных приборов в большой степени связана с температурой теплоносителя внутри системы и значений теплоотдачи каждого отдельного радиатора. С этим связана и общая цена прибора.

Существуют простые алгоритмы, которые называются общим термином: калькулятор расчета радиаторов отопления, в котором используются вышеприведенные методики. Расчет своими руками по таким алгоритмам является довольно простым.

Дополнительные факторы

Вышеуказанные значения мощности радиаторов даны для стандартных условий, которые корректируются с помощью поправочных коэффициентов в зависимости от наличия или отсутствия дополнительных факторов:

  • Высота помещения считается стандартной, если она составляет 2,7 м. При высоте потолков большей или меньшей этого условного стандартного значения мощности 100 Вт/м2 умножается на поправочный коэффициент, который определяется путем деления высоты помещения на стандартную (2,7 м).

Например, коэффициент для помещения высотой 3,24 м составит: 3,24 / 2,70 = 1,2, а для комнаты с потолками 2,43 – 0,8.

  • Количество двух наружных стен в помещении (угловая комната);
  • Количество дополнительных окон в комнате;
  • Наличие двухкамерных энергосберегающих стеклопакетов.

Важно!
Расчет отопительных радиаторов по такому способу лучше проводить с некоторым запасом, так как такие вычисления являются довольно приблизительными.

Расчет теплопотерь

Вышеприведенный расчет тепловой мощности радиаторов отопления не учитывает множество определяющих условий.

Для более точного расчета радиаторов отопления необходимо для начала определить значения теплопотерь здания.

Они вычисляются на основании данных о каждой стене и потолке каждого помещения, пола, типа окон и их количества, конструкции дверей, материала штукатурки, типу кирпича или утеплительного материала.

Кроме этого рассчитать количество теплопотерь точнее можно, если во внимание принимать расположение помещений относительно направления сторон света, соляризации, ветра и некоторых других критериев.

Расчет теплоотдачи батарей отопления радиатора исходя из показателя 1 кВт на 10 м2 имеет существенные недостатки, которые прежде всего связаны с неточностью этих показателей, так как не принимают во внимание тип самого здания (отдельно стоящее строение или квартира), высота потолка, размеры окон и дверей.

Формула расчета теплопотерь:

ТПобщ = V x 0,04 + ТПо х no + ТПд х nд, где

  • ТПобщ – общие теплопотери в помещении;
  • V – объем помещения;
  • 0,04 – стандартное значение теплопотерь для 1 м3;
  • ТПо – теплопотери от одного окна (принимается значение 0,1 кВт);
  • no – количество окон;
  • ТПд  — теплопотери от одной двери (принимается значение 0,2 кВт)
  • nд   — количество дверей.

Для того чтобы рассчитать мощность стальных радиаторов необходимо воспользоваться формулой:

Pст = ТПобщ/1,5 х k, где

  • Рст – мощность стальных радиаторов;
  • ТПобщ – значение общих теплопотерь в помещении;
  • 1,5 – коэффициент для приведения длины радиатора с учетом работы в диапазоне температур 70-50 °С;
  • k – коэффициент запаса (1,2 – для квартир в многоэтажном доме, 1,3 – для частного дома)

Стальной радиатор

Пример расчета стального радиатора

Исходим из условий, что расчет выполняется для помещения в частном доме площадью 20 квадратных метров с высотой потолков в 3,0 м, в котором имеется два окна и одна дверь.

Инструкция по расчету предписывает следующее:

  • ТПобщ = 20 х 3 х 0,04 + 0,1 х 2 + 0,2 х 1 = 2,8 кВт;
  • Рст = 2,8 кВт/1,5 х 1,3 = 2,43 м.

Расчет стальных радиаторов отопления по такой методике приводит к результату того, что общая длина радиаторов составляет 2,43 м. С учетом наличия в помещении двух окон, то целесообразным будет выбор двух радиаторов подходящей стандартной длины.

Схема подключения и размещения радиаторов

Теплоотдача от радиаторов зависит и от того, в каком месте размещается отопительный прибор, а также тип подключения к магистральному трубопроводу.

Прежде всего, радиаторы отопления размещают под окнами. Даже использование энергосберегающих стеклопакетов не дает возможности избежать наибольших теплопотерь именно через световые проемы. Радиатор, который установлен под окном обогревает воздух в помещении вокруг себя.

Фото радиатора в интерьере

Нагретый воздух поднимается наверх. При этом слой теплого воздуха создает перед проемом тепловую завесу, которая препятствует движению холодных слоев воздуха от окна.

Кроме этого, холодные потоки воздуха из окна, перемешиваясь с теплыми восходящими потоками от радиатора, усиливают общую конвекцию по всему объему помещения. Это дает возможность воздуху в комнате прогреваться быстрее.

Чтобы такая тепловая завеса эффективно создавалась, необходимо устанавливать радиатор, который бы по длине был не менее 70 % ширины оконного проема.

Отклонение вертикальных осей радиаторов и окон не должно быть больше 50 мм.

Размещение радиатора и поправочные коэффициенты

Важно!
В угловых комнатах дополнительные радиаторные панели необходимо размещать вдоль наружных стен, ближе к наружному углу.

  • При обвязке радиаторов, в которой используются стояки, их необходимо проводить в углах комнаты (особенно в наружных углах глухих стен);
  • При подключении радиаторов отопления к магистральным трубопроводам с противоположных сторон возрастает теплоотдача приборов. С конструктивной точки зрения рациональным является одностороннее присоединение к трубам.

Схема подключения

Важно!
Радиаторы, в которых количество секций больше двадцати следует подключать с разных сторон. Это справедливо и для такой обвязки, когда на одной сцепке находится больше одного радиатора.

Теплоотдача зависит также от того, как расположены места для подачи и отвода из отопительных приборов теплоносителя. Больше тепловой поток будет при подключении подачи в верхнюю часть и отводе из нижней части радиатора.

Если радиаторы устанавливаются несколькими ярусами, то в этом случае необходимо обеспечить последовательное перемещение теплоносителя вниз по направлению движения.

о расчете мощности отопительных приборов:

Приблизительный расчет биметаллических радиаторов

Почти все биметаллические радиаторы выпускаются по стандартным размерам. Нестандартные следует заказывать отдельно.

Это несколько облегчает расчет биметаллических радиаторов отопления.

Биметаллические радиаторы

  • При стандартной высоте потолков (2,5 – 2,7 м) берется одна секция биметаллического радиатора из расчета на 1,8 м2 жилой комнаты.

Например, для комнаты в 15 м2 радиатор должен иметь 8 – 9 секций:

15/1,8 = 8,33.

  • Для объемного расчета биметаллического радиатора принимается значение 200 Вт каждой секции на каждые 5 м3 помещения.

Например, для комнаты в 15 м2 и высотой 2,7 м, количество секций по такому расчету составит 8:

15 х 2,7/5 = 8,1

Важно!
200 Вт стандартной мощности были приняты по умолчанию, как стандарт. Хотя на практике бывают секции разной мощности от 120 Вт и до 220 Вт.

Расчет биметаллических радиаторов

Определение теплопотерь с помощью тепловизора

Тепловизоры в настоящее время широко применяются для тщательного контроля тепловых характеристик объектов и определения теплоизоляционных свойств конструкций. С помощью тепловизора проводится быстрое обследование зданий с целью определения точного значения теплопотерь, а также скрытых строительных дефектов и плохого качества материалов.

Тепловизор

Применение этих приборов дает возможность определить точные значения реальных потерь тепла через конструкционные элементы. С учетом приведенного коэффициента теплопередающего сопротивления сравниваются эти значения с нормативами. Таким же образом определяются места конденсирования влаги и нерациональные обвязки радиаторов в системе отопления.

Экран тепловизора

Выводы

Расчет мощности радиатора отопления следует проводить, принимая во внимание многие критерии, от которых зависят значения теплопотерь в помещении.

Принцип, который принимается при расчете мощности отопительных приборов, подходит для всех типов радиаторов. При расчете панельных радиаторов принимается во внимание методика перерасчета коэффициента секционности.

Источник: https://otoplenie-gid.ru/operacii/raschety/35-raschet-radiatorov-otopleniya

Домашние работы
Добавить комментарий