Расчет радиаторов отопления

Не переборщите!

14-15 секций для одного радиатора — это максимум. Ставить радиаторы по 20 и больше секций неэффективно. В таком случае следует разбивать число секций напополам и устанавливать 2 радиатора по 10 секций. Например, 1 радиатор поставить возле окна, а другой возле входа в комнату или на противоположной стене.

Со стальными радиаторами так же. Если комната достаточно велика и радиатор выходит слишком большой — лучше поставьте два поменьше, но той же суммарной мощности.

Если в комнате того же объема 2 окна или более, то хорошим решением будет установка радиатора под каждым из окон. В случае с секционными радиаторами все довольно просто.

14/2=7 секций под каждым окном для комнаты того же объема

Радиаторы обычно продаются по 10 секций,  лучше взять четное число, например 8. Запас в 1 секцию лишним не будет в случае серьезных морозов. Мощность от этого особенно не изменится, однако инерция нагрева радиаторов уменьшится. Это может быть полезно, если в комнату часто проникает холодный воздух. Например, если это офисное помещение, в которое часто заходят клиенты. В таких случаях радиаторы будут нагревать воздух немного быстрее.

Как рассчитать отопление с использованием регистров

Бывают случаи, когда вместо обычных радиаторов используются отопительные регистры. Что же это такое? Регистры – это приборы, созданные из спаянных между собой труб. При этом параллельные трубы скрепляются перпендикулярными, в которых содержится теплоноситель. Конструкция таких регистров обычно выступает в качестве основы большого количества радиаторов.

Выбирая регистр, следует смотреть на диаметр труб, входящих в его состав. Оптимальный вариант – 32 мм. В случае, если этот показатель больше 80 – не стоит брать такой прибор, так как отопительные котлы не смогут подать то количество тепла, которое необходимо для прогрева комнаты.

В данном случае для каждого здания рассчитывается число труб и их диаметр в регистре, учитывая:

• Общее количество дверных и оконных проемов;
• Толщину перегородок;
• Материал, из которого сделано здание и другие параметры.

При расчете количества регистров на помещение, ничего сложного делать не придется. Учесть нужно всего лишь теплоотдачу одного метра трубопровода. Например, погонный метр 60-миллиметровой трубы может согреть 1 кв. м комнаты с потолками, не превышающими 3 метра.

Порядок расчета тепловой мощности

Знание тепловой мощности одной секции позволит узнать необходимое их количество, но как вычислить этот параметр.

В данной статье будут рассмотрено несколько вариантов, как сделать необходимые расчеты в зависимости от разных переменных:

Расчет мощности по площади

Разумеется, что подобный метод не может обеспечить абсолютную точность, поскольку:

• панорамный способ остекления в одну нитку значительно увеличивает потерю тепла по сравнению с тем, когда стена сплошная;
• несмотря на то, что расположение квартир внутри здания не учитывают, при наличии теплых стен при одинаковом количестве батарей в них будет намного теплее, чем в угловом помещении, имеющем стену, соприкасающуюся с улицей;
• расчет верен только в том случае, когда высота потолков не превышает 2,5 — 2,7 метра (стандартный параметр для квартир, построенных в советское время). Уточненных вычислений требуют помещения в сталинках, у которых трехметровые потолки. Кроме этого, в начале 20-го века во многих строящихся домах высота потолков достигала 4 — 4,5 метра. 

Порядок действий следующий:

• сначала определяют площадь 3х5=15м²;
• потом вычисляют требуемую тепловую мощность отопления — 15м² х100Вт х0,7= 1050 ватт. 0,7 – региональный коэффициент;
• если мощность каждой секции составляет 180 ватт, тогда потребуется 1050: 180 = 5,83 секции. После округления до целых значений получается 6 секций. 

Простые вычисления мощности по объему

Поскольку расчет мощности батареи отопления в зависимости от объема воздуха в помещении учитывает высоту потолка, он является более точным. На один кубометр требуется 40 ватт мощности отопительного оборудования.

Расчет производится для той же комнаты в Краснодарском крае при том, что ее построили с высотой потолков, равной 3,1 метра:

• прежде всего, вычисляют объем помещения 3х5х 3,1 = 46,5 кубометра;
• радиаторы должны обладать мощностью 46,5х 40 = 1860 ватт, а с учетом регионального коэффициента 1860х0,7 = 1302 ватта или 8 чугунных секций (1302: 180 =7,23). 

Уточненные вычисления мощности по объему

Более точный расчет мощности батарей отопления производят c учетом разных переменных:

• количества окон и дверей. В среднем теплопотери по причине наличия одного окна стандартного размера составляют 100 ватт, а одной двери – 200 ватт;
• если помещение располагается в углу здания или в его торце, используют коэффициент 1,1 – 1,3, который зависит от толщины стен и материала их изготовления;
• для частных домовладений применяют коэффициент 1,5, так как в них отмечаются повышенные теплопотери через крышу и пол, поскольку снизу и сверху нет теплых квартир. 

Теперь расчет мощности тепла для радиаторов отопления будет выполнен для помещения аналогичного по площади (как в Краснодарском крае), но находящегося в углу частного домовладения в Оймяконе, где средняя температура в январе опускается до — 54 градусов, а температурный минимум за все время наблюдений достигал 82 градусов мороза. Особо неприятный момент заключается в том, что дверь выходит на улицу и имеется окно.

Последовательность вычислений такая:

• поскольку известна базовая мощность, равная 1860 ватт, к ней прибавляют 300 ватт (окно плюс дверь) и получают 2160 ватт;
• так как дом частный, происходит потеря тепла за счет холодного пола и крыши — 2160х1,5 = 3240 ватт;
• угол дома вынуждает использовать коэффициент 1,3 и в итоге получится – 3240х1,3 = 4212 ватт;
• Оймяконский климат требует применения регионального коэффициента, равного 2 — 4212х2 = 8424 ватта. 

Если радиаторы будут чугунными, то количество секций должно быть равным 8424: 180 = 46,8, а с округлением – 47. Поскольку длина секции составляет 93 миллиметра, то батарея растянется на 4,4 метра.

Видео о стандартах расчетов мощности батарей отопления:

Зависимость степени теплоотдачи от способа подключения

На теплоотдачу отопительных радиаторов влияет не только материал изготовления и температура теплоносителя, циркулирующего по трубам, но и выбранный вариант подсоединения прибора к системе:

1. Подключение прямое односторонне. Является наиболее выгодным относительно показателя тепловой мощности. По этой причине расчет теплоотдачи радиатора отопления выполняют именно при прямом подключении. 
2. Диагональное подключение. Его применяют, если к системе планируется подсоединить радиатор, в котором количество секций превысит 12. Такой способ позволяет максимально понизить теплопотери. 
3. Нижнее подключение. Его используют в том случае, когда батарею присоединяют к стяжке пола, в которой скрыта отопительная система. Как показывает расчет теплоотдачи радиатора, при таком подключении потери тепловой энергии не превышают 10%. 
4. Однотрубное подключение. Наименее выгодный способ с точки зрения тепловой мощности. Потери теплоотдачи при однотрубном подключении чаще всего достигают 25 — 45%.

Виды радиаторов

Первое, что нужно знать — это вид и материал из которых сделаны ваши радиаторы, именно от этого в частности и зависит их количество. В продаже присутствуют как всем уже знакомые чугунные виды батарей, но значительно усовершенствованные, так и современные экземпляры, выполненные из алюминия, стали и, так называемые, биметаллические радиаторы из стали и алюминия.

Современные варианты батарей изготавливаются в разнообразных дизайнерских исполнениях и имеют многочисленные оттенки и цвета, поэтому можно легко выбрать те модели, которые больше подходят для конкретного интерьера. Однако, нельзя забывать и о технических характеристиках приборов.

Самыми популярными из современных радиаторов стали биметаллические батареи. Они устроены по комбинированному принципу и состоят из двух сплавов: изнутри они стальные, снаружи — алюминиевые. Привлекают они своим эстетичным внешним видом, экономностью в использовании и легкостью в эксплуатации.

Современная биметаллическая батарея на 10 секций

Но есть у них и слабая сторона — приемлемы они только для систем отопления с достаточно высоким давлением, а значит, для строений, подключенных к центральному отоплению в многоквартирных домах. Для зданий с автономным отопительным снабжением они не подходят и от них лучше отказаться.

Стоит поговорить и о чугунных радиаторах. Несмотря на их большой «исторический стаж», они не теряют своей востребованности. Тем более, что сегодня можно приобрести чугунные варианты, выполненные в различном дизайне, и их легко можно подобрать для любого дизайнерского оформления. Более того, производятся такие радиаторы, которые вполне могут стать дополнением или даже украшением помещения.

Чугунный радиатор в современном стиле

Эти батареи подойдут как для автономного, так и для центрального отопления, и под любой теплоноситель. Они дольше, чем биметаллические прогреваются, но и более длительное время остывают, что способствует большей теплоотдаче и сохранению тепла в помещении. Единственным условием долгосрочной их эксплуатации является качественный монтаж при установке.

Стальные радиаторы делятся на два типа: трубчатые и панельные.

Стальные радиаторы трубчатой конструкции

Трубчатые варианты более дорогостоящие, они нагреваются медленнее панельных, и, соответственно, дольше сохраняют температуру.

Панельный тип стальных радиаторов

Эти характеристики обоих типов стальных батарей и будут напрямую влиять на количество точек их размещения.

Стальные радиаторы имеют респектабельный вид, поэтому неплохо вписываются в любой стиль оформления помещения. Они не собирают на своей поверхности пыль и легко приводятся в порядок.

Алюминиевые радиаторы имеют хорошую теплопроводность, поэтому считаются вполне экономичными. Благодаря этому качеству и современному дизайну, алюминиевые батареи стали лидерами продаж.

Легкие и эффективные алюминиевые радиаторы

Но, приобретая их, необходимо учитывать один их недостаток — это требовательность алюминия к качеству теплоносителя, поэтому они больше подходят только для автономного отопления.

Для того, чтобы рассчитать, сколько радиаторов понадобится на каждую из комнат, придется учесть многие нюансы, как связанные с характеристиками батарей, так и другие, влияющие на сохранность тепла в помещениях.

Как увеличить коэффициент теплопередачи

Исходя из вышеизложенного, становится понятным, что фактичекская теплоотдача любого отопительного прибора может существенно отличаться от заявленной технической характеристики производителем в сопроводительной документации своей продукции. Реальные условия эксплуатации батарей отопления могут вызывать суммарные потери тепла, снижающие КПД отопительной системы дома или отдельной квартиры.

Существует 2 варианта повышения коэффициента теплопередачи – это улучшить условия эксплуатации существующей отопительной системы и применение оптимальных способов размещения и подключения радиаторов отопления, заложенных на стадии проектирования.

На примере ниже расположенного рисунка, разберем потери тепла в системе отопления здания.

1. Тепловые потери через крышу составляют: 25 — 30%.
2. Через окна: 10 — 15%.
3. Теплопотери через пол: 10 — 15%.
4. Потери через стены: 10 — 15%.
5. Примыкания: 10 — 15%.
6. Через трубу (при наличие печного отопления): 20 — 25%.

Предлагаем воспользоваться онлайн калькулятором для расчет теплопотерь дома.

Как повысить КПД существующей отопительной системы

Чтобы повысить КПД существующей отопительной системы, специалисты рекомендуют провести следующие мероприятия:

• утеплить ограждающие конструкции снаружи жилья (стены, фундамент, цокольный этаж и чердак);
• заменить старые деревянные оконные рамы стеклопакетами;
• за радиаторами на стены наклеить экраны из фольги;
• периодически открывать краны Маевского для спуска воздушных пробок в радиаторах;
• при наличии холодных стен их утепляют изнутри теплоизоляционными материалами.

После проведения этих мероприятий хозяева дома или квартиры сразу почувствуют улучшение теплоотдачи приборов отопления. Для утепления стен изнутри на рынке стройматериалов предлагают большое количество разных материалов от пробковых листов, фактурной штукатурки до гипсовой плитки и декоративных полиуретановых панелей, которые не только утеплят комнаты, но и украсят своим видом их интерьеры.

Сравнение прогрева стального и чугунного радиаторов

Watch this video on YouTube

Как повысить КПД на стадии проектирования

Чтобы избежать неполноценной теплопередачи приборами отопления в новостройках, на стадии проектирования руководствуются следующими правилами.

Правило 1. Радиаторы устанавливают под окнами. Это могут быть специальные ниши или навеска батарей под подоконниками с экранами или без них. Экраны скрывают внешний вид батарей, но в то же время могут уменьшать их тепловую мощность. В некоторых случаях экраны специально используют, чтобы снизить тепловой поток на 10 – 15% тем самым, сохраняя тепло для других комнат.

Правило 2. Существенное влияние на изменение КПД приборов отопления влияет способ подключения. Это может быть односторонний или двухсторонний подвод труб теплоснабжения. Двухсторонняя схема подключения помогает приблизить мощность батареи к заявленной паспортной величине теплопередачи. Практика показывает, что при наличии менее 20 секций в одном помещении лучше применять одностороннее подключение батарей.

На представленном ниже фото КПД секций при двухстороннем присоединении труб.

На фото КПД секций при одностороннем присоединении труб.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50 см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1 л/мин примерно равен мощности в 1 кВт (1000 Вт).

Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя

Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:

• алюминиевые — 190Вт
• биметаллические — 185Вт
• чугунные — 145Вт.

Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м2 площади. Тогда на помещение 16м2 нужно: 16м2/1,8м2=8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.

Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:

• биметаллический радиатор — 1,8м2
• алюминиевый — 1,9-2,0м2
• чугунный — 1,4-1,5м2.

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения

Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м2/2м2=8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.

Как рассчитать батареи по объему помещения

Чтобы еще точнее рассчитать количество радиаторов отопления, нужно воспользоваться методом, который учитывает объем отапливаемого помещения. Методика расчета очень похожа на описанную выше – в первую очередь вычисляется требуемая тепловая мощность, после чего рассчитывается необходимое для ее реализации количество радиаторов.

В строительных нормах говорится, что для прогрева одного кубического метра помещения в панельных зданиях требуется 41 Вт тепловой энергии. Чтобы рассчитать объем комнаты, нужно ее площадь умножить на высоту. Полученное значение умножается на 41, в результате чего получается суммарная мощность, необходимая для отопления комнаты. Стоит помнить, что при использовании качественных стеклопакетов и внешнего утепления для отопления кубического метра помещения нужно всего 34 Вт энергии.

Пример расчета количества секций радиаторов мощностью 0,17 кВт для помещения площадью 20 кв.м. и высотой 3 м выглядит следующим образом:

• Сначала рассчитывается объем помещения, для чего нужно увеличить его площадь на высоту (20 х 3 = 60 куб.м.);
• Перед тем, как рассчитать радиаторы отопления для частного дома, вычисляется необходимая для прогрева комнаты мощность (41 х 60 = 2,46 кВт);
• Последний шаг – подсчет секций, для чего вычисленная ранее мощность делится на мощность одной секции (2,46 кВт / 0,17 кВт = 14,47, округляется в большую сторону до 15).

Точный расчет радиаторов отопления для дома

В некоторых ситуациях упрощенных методик расчета будет недостаточно – например, если квартира имеет нестандартную конфигурацию. В частных домах такая проблема выражена еще более ярко, поэтому для частного дома расчет алюминиевых радиаторов отопления должен быть максимально точным, чтобы учитывалось максимально возможное количество нюансов.

Именно на учете различных факторов и базируется методика расчета, которая выполняется по формуле:

КТ = 100 Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7.

Обозначения расшифровываются следующим образом:

• КТ – требуемая тепловая мощность;
• П – общая площадь комнаты, которую необходимо прогреть;
• К1 – показатель, позволяющий учесть качество окон (для простого двойного остекления принимается значение 1,27, для двухслойного стеклопакета – 1, а для трехслойного – 0,85);
• К2 – показатель, определяющий степень теплоизоляции стен (слабая теплоизоляция – 1,27, двойной слой кирпича или внешнее утепление – 1, более качественное утепление – 0,85);
• К3 – значение, указывающее отношение площади самого помещения к суммарной площади оконных проемов (50% — 1,2; 40% — 1,1; 30% — 1; 20% — 0,9; 10% — 0,8);
• К4 – значение, определяющее пиковые значения отрицательных температур (-35 градусов – 1,5; -25 – 1,3; -20 – 1,1; -15 – 0,9; -10 – 0,7);
• К5 – показатель, определяющий количество стен, выходящих на улицу (1 стена – 1,1; 2 стены – 1,2; 3 стены – 1,3; 4 стены – 1,4);
• К6 – показатель, который учитывает особенности расположенного над отапливаемой комнатой помещения (холодный чердак – 1; отапливаемый чердак – 0,9; отапливаемая жилая комната – 0,8);
• К7 – показатель, позволяющий учесть высоту потолков (2,5 м – 1; 3 м – 1,05; 3,5 м – 1,1; 4 м – 1,15; 4,5 м – 1,2).

Описанная формула включает в себя все возможные факторы, поэтому в результате получается предельно точный расчет радиаторов в частном доме. Чтобы найти количество их секций, нужно будет выполнить последнее действие – полученный ранее результат разделить на показатель теплоотдачи одной секции радиатора.

Заключение

Расчет батарей отопления частного дома или квартиры – это довольно простая, но очень важная задача, оказывающая непосредственное влияние на эффективность и экономичность системы отопления. Для выполнения расчетов потребуется лишь немного времени, знание методики расчета и нескольких параметров, которые используются в формулах.

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.