Как сделать расчет стальных радиаторов отопления – учитываем все нюансы

Влияние способов подключения и места установки на теплоотдачу радиаторов

При расчете фактической мощности радиаторов следует знать, что теплоотдача приборов также зависит и от способа размещения. Фактическая мощность, полученная в результате расчетов, показывает какое количество тепла радиатор отдаст при расчетных параметрах теплоносителя, грамотной схеме подключения, сбалансированной системе отопления, а также при установке открыто на стене или под окном без использования декоративных экранов.

Как правило, оконные проемы являются строительными элементами с максимальными потерями тепла вне зависимости от количества камер и прочих  энергоэффективных показателей. Поэтому радиаторы отопления принято размещать в пространстве под окном. В таком случае радиатор, нагревая воздух в зоне установки, создает некую душирующую завесу вдоль окна, направленную вверх помещения и позволяющую отсекать поток холодного воздуха. При смешивании холодного воздуха с теплыми потоками от радиатора возникают конвективные потоки в помещении, которые позволяют увеличить скорость прогрева.

Рекомендуется устанавливать радиаторы шириной не меньше половины ширины оконного проема.

Еще одним требованием увеличить эффективность обогрева комнаты является подбор габарита радиатора относительно ширины оконного проема. Длину радиатора рекомендуется подбирать не мене половины ширины оконного проема. В противном случае будет велика вероятность образования холодных зон в непосредственной близости к окну и будет заметно снижена конвективная составляющая обогрева помещения.

Если в здании присутствует большое количество угловых комнат, то следует размещать такое количество приборов отопления, равное количеству наружных ограждающих конструкций.

Например, для помещения 1-го этажа рассматриваемого в качестве примера жилого дома площадью 8, 12 м2 следует предусматривать по 2 радиатора. Один располагается под оконными конструкциями, второй или у противоположного окна или у глухой стены, но в максимальном приближении к углу помещения. Таким образом, будет соблюден максимально равномерный прогрев всех комнат.

Если система отопления дома проектируется по вертикальной схеме, то прокладку стояков для подводки к радиаторам угловых комнат следует производить непосредственно в угловых стыках стен. Это позволит дополнительно прогревать наружные строительные конструкции и предотвратить отсыревание и порчу отделочных материалов в углах.

В случае установки радиаторов под окнами с использованием дополнительных декоративных элементов (экранов, широких подоконников) или установки в нишах для расчета фактической мощности отопительных приборов необходимо пользоваться следующими поправочными коэффициентами:

  • Узкий подоконник не перекрывает радиатор по глубине, но лицевая панель прибора отопления закрыта декоративным экраном (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм) – Ккорр=0,9.
  • Широкий подоконник полностью перекрывает глубину радиатора, декоративный экран закрывает лицевую панель (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм), но в верхней части оставлена щель, равная 100 мм по вертикали – Ккорр=1,12.
  • Широкий подоконник полностью перекрывает радиатор по глубине, дополнительные декоративные конструкции отсутствуют – Ккорр=1,05.

Из рассмотренных выше вариантов установки приборов отопления видно, что для того чтобы уровень конвекции не был снижен следует оставлять воздушные зазоры со всех сторон приборов отопления. Минимальными расстояниями от финишного уровня напольного покрытия и от подоконника до прибора отопления должно составлять не менее 100 мм, а зазор между стеной и задней поверхностью радиатора не менее 30 мм.

Различают одностороннее подключение радиаторов к системам отопления и разностороннее, когда трубопроводы подводят к прибору с противоположных сторон. Односторонний способ является наиболее экономичным и удобным с точки зрения дальнейшей эксплуатации приборов отопления. Подключение радиаторов с разных сторон немного увеличивает их теплоотдачу, но на практике этот способ используют при установке отопительных приборов более 15-ти секций или при подключении нескольких радиаторов в связке.

Теплосъем от радиаторов зависит также и от точки подвода подающего трубопровода. При подключении по схеме «сверху-вниз», когда горячая вода подводится к верхнему патрубку, а обратка к нижнему, теплопередача от радиатора увеличивается. При подключении «снизу-вверх» тепловой поток снижается, при этом прогрев радиаторов осуществляется неравномерно, а типоразмер приборов должен быть значительно увеличен для достижения расчетной мощности.

Еще один пример расчета

За пример взято помещение площадью 15 м2 и с высотой потолка 3 м. Рассчитывается объем комнаты: 15 х 3=45 м3. Известно, что для обогрева помещения в местности со средним климатом нужно 41 Вт/1 м3.

45 х 41 = 1845 Вт.

Принцип тот же, что и в предыдущем примере, но не учитываются потери теплоотдачи из-за окон и двери, что создает определенный процент погрешности. Для правильного расчета нужно знать, сколько выдаёт тепла каждая из секций. Рёбра могут быть в разном количестве у стальных панельных батарей: от 1 до 3. Сколько рёбер у батареи, на столько и усилится теплоотдача.

https://youtube.com/watch?v=ZkvOaJlQetM

Чем больше теплоотдача от системы отопления, тем лучше.

Закрытая система теплоснабжения — что это такое

Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.

Двухтрубная система отопления закрытого типа

В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:

  • Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
  • Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
  • В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.

В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.

Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.

Особенности

Расчет радиаторов отопления производится в соответствии с теплопотерями конкретного помещения, а также в зависимости от площади этого помещения. Казалось бы, ничего сложного в создании проверенной схемы отопления с контурами труб и циркулирующим по ним носителю нет, однако правильные теплотехнические расчеты основываются на требованиях СНиП. Такие расчеты выполняются специалистами, а сама процедура считается чрезвычайно сложной. Однако с допустимым упрощением выполнить процедуры можно и самостоятельно. Кроме площади обогреваемого помещения, в расчетах учитываются некоторые нюансы.

Не зря для расчета радиаторов специалисты применяют различные методики. Основная их особенность – учет максимальных теплопотерь помещения. Затем уже рассчитывается нужное количество отопительных приборов, которые компенсируют эти потери.

Понятно, что чем проще будет используемый метод, тем более точными будут итоговые результаты. К тому же для нестандартных помещений специалисты применяют специальные коэффициенты.

Специалисты в своих проектах нередко используют специальные приборы. Например, с точным определением фактических теплопотерь справится тепловизор. На основании данных, полученных по прибору, рассчитывается количество радиаторов, которые с точностью компенсируют потери.

Такой метод расчета покажет наиболее холодные точки квартиры, места, где тепло будет уходить активнее всего. Такие точки часто возникают из-за строительного брака, например, допущенного рабочими, или из-за некачественных строительных материалов.

Результаты проводимых расчетов тесно связаны с существующими видами радиаторов отопления. Для получения наилучшего результата в расчетах необходимо знание параметров планируемых к использованию устройств.

Современный ассортимент включает такие виды радиаторов:

  • стальные;
  • чугунные;
  • алюминиевые;
  • биметаллические.

Для проведения расчетов нужны такие параметры устройств, как мощность и форма радиатора, материал изготовления. Самая простая схема подразумевает размещение радиаторов под каждым окном, имеющимся в комнате. Поэтому рассчитываемое количество радиаторов обычно равно числу оконных проемов.

Формула и пример расчета


2215 секций

В частном доме с собственным водонагревателем мощность теплоносителя высчитывается по максимуму. Тогда 1800 делим на 150 и получаем 12 секций. Столько нам понадобится для обогрева комнаты в 18м2. Существует весьма сложная формула, по которой можно рассчитать точное количество секций в радиаторе.

Формула выглядит так:

  • q 1 — это вид остекления: тройной стеклопакет 0,85; двойной стеклопакет 1; обычное стекло 1,27;
  • q 2 — теплоизоляция стен: современная теплоизоляция 0,85; стена в 2 кирпича 1; плохая изоляция 1,27;
  • q 3 — отношение площади окон к площади пола: 10% 0,8; 20% 0,9; 30% 1,1; 40% 1,2;
  • q 4 — минимальная температура снаружи: -10С 0,7; -15С 0,9; -20С 1,1; -25С 1,3; -35С 1,5;
  • q 5 — количество наружных стен: одна 1,1; две (угловая) 1,2; три 1,3; четыре 1,4;
  • q 6 — тип помещения над расчётным: обогреваемое помещение 0,8; отапливаемый чердак 0,9; холодный чердак 1;
  • q 7 — высота потолков: 2,5 м — 1; 3 м — 1,05; 3,5м — 1,1; 4м — 1,15; 4,5м — 1,2;

Проведём расчёт для угловой комнаты 20 м2 с высотой потолка 3 м, двумя 2-х створчатыми окнами с тройным стеклопакетом, стенками в 2 кирпича, расположенной под холодным чердаком в доме в подмосковном посёлке, где зимой температура опускается до 20С.

Получится 1844,9 Вт. Разделим на 150 Вт и получим 12,3 или 12 секций.

Радиаторы делаются из трёх видов металла: чугунные, алюминиевые и биметаллические. Чугунные и алюминиевые радиаторы имеют одинаковую теплоотдачу, но нагретый чугун остывает медленнее алюминия. Биметаллические батареи имеют большую теплоотдачу, чем чугунные, но они быстрее остывают. Стальные радиаторы имеют высокую теплоотдачу, но они подвержены коррозии.

Самой комфортной для человеческого организма температурой в помещении принято считать 21С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18С, поэтому немалую роль играет и назначение отапливаемого помещения. И если в зале площадью 20 м2 нужно установить 12 секций батареи, то в аналогичном спальном помещении предпочтительнее установить 10 батарей, и человеку в такой комнате будет комфортно спать. В угловом помещении такой же площади смело размещайте 16 батарей, и Вам не будет жарко. Т. е. расчёт радиаторов в помещении весьма индивидуален, и можно давать только приблизительные рекомендации, сколько секций необходимо установить в той или иной комнате. Главное, произвести установку грамотно, и тепло всегда будет в вашем доме.

Расчет тепловой мощности

Мы рассмотрим несколько способов расчета, учитывающих разное количество переменных.

По площади

Расчет по площади основан на санитарных нормах и правилах, в которых русским по белому сказано: один киловатт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения (100 ватт на м2).

Чем ниже температура на улице, тем больше потери тепла.

Понятно, что метод дает весьма значительную погрешность:

  • Панорамное остекление в одну нитку явно даст большие теплопотери по сравнению со сплошной стеной.
  • Расположение квартиры внутри дома не учитывается, хотя понятно, что если рядом теплые стены соседних квартир — при одинаковом количестве радиаторов будет куда теплее, чем в угловой комнате, имеющей общую стену с улицей.
  • Наконец, главное: расчет верен для стандартной высоты потолков в доме советской постройки, равной 2,5 — 2,7 метра. Однако еще в начале 20-го века строились дома с высотой потолков в 4 — 4,5 метра, да и сталинки с трехметровыми потолками тоже потребуют уточненного расчета.

Давайте все-таки применим метод для расчета количества чугунных секций радиаторов отопления в комнате размером 3х4 метра, находящейся в Краснодарском крае.

Площадь равна 3х4=12 м2.

Необходимая тепловая мощность отопления — 12м2 х100Вт х0,7 районного коэффициента = 840 ватт.

При мощности одной секции в 180 ватт нам потребуется 840/180=4,66 секции. Число мы, понятно, округлим в большую сторону — до пяти.

Запас по тепловой мощности никогда не помешает. При необходимости можно просто прикрыть вентиля перед радиатором.

Простой расчет по объему

Не наш выбор.

Расчет по общему объему воздуха в помещении явно будет более точным уже потому, что учитывает разброс высоты потолков. Он тоже весьма прост: на 1 м3 объема необходимо 40 ватт мощности отопительной системы.

Давайте посчитаем необходимую мощность для нашей комнатки под Краснодаром с небольшим уточнением: она находится в сталинке 1960 года постройки с высотой потолка 3,1 метра.

Объем помещения равен 3х4х3,1=37,2 кубометра.

Соответственно радиаторы должны иметь мощность 37,2х40=1488 ватта. Учтем районный коэффициент 0,7: 1488х0,7=1041 ватт, или шесть секций чугунного лютого ужаса под окном. Почему ужаса? Внешний вид и постоянные течи между секциями через несколько лет эксплуатации восторга не вызывают.

Если же вспомнить, что цена чугунной секции выше, чем у алюминиевого или биметаллического импортного радиатора отопления — идея покупки такого отопительного прибора и впрямь начинает вызывать легкую панику.

Уточненный расчет по объему

Более точный расчет систем отопления выполняется с учетом большего числа переменных:

  • Количества дверей и окон. Усредненные потери тепла через окно стандартного размера — 100 ватт, через дверь — 200.
  • Расположение комнаты в торце или углу дома заставит нас использовать коэффициент 1,1 — 1,3 в зависимости от материала и толщины стен здания.
  • У частных домов используется коэффициент 1,5, поскольку куда выше потери тепла через пол и крышу. Сверху и снизу ведь не теплые квартиры, а улица…

Базовое значение — те же 40 ватт на кубометр и те же региональные коэффициенты, что и при расчете по площади комнаты.

Давайте выполним расчет тепловой мощности радиаторов отопления для комнаты с теми же габаритами, что и в предыдущем примере, но мысленно перенесем ее в угол частного дома в Оймяконе (средняя температура января -54С, минимум за время наблюдений — 82). Ситуация усугубляется дверью на улицу и окошком, из которого видны жизнерадостные оленеводы.

Базовую мощность с учетом только объема помещения мы уже выполнили: 1488 ватт.

Окно и дверь прибавят 300 ватт. 1488+300=1788.

Частный дом. Холодный пол и утечка тепла через крышу. 1788х1,5=2682.

Угол дома заставит нас применить коэффициент 1,3. 2682х1,3=3486,6 ватта.

К слову, в угловых комнатах отопительные приборы стоит монтировать на обе внешние стены.

Наконец, теплый и ласковый климат Оймяконского улуса Якутии приводит нас к мысли о том, что полученный результат можно умножить на региональный коэффициент 2,0. 6973,2 ватта требуется для обогрева маленькой комнатушки!

https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw

Расчет количества радиаторов отопления нам уже знаком. Общее количество чугунных или алюминиевых секций составит 6973,2/180=39 секций с округлением. При длине секции 93 миллиметра баян под окном будет иметь длину 3,6 метра, то есть едва поместится вдоль более длинной из стенок…

«- Десять секций? Хорошее начало!» — такой фразой житель Якутии прокомментирует это фото.

Расчет по площади

Это самый простой вариант определения более-менее точного количества необходимого для обогрева тепла. При расчете основной отправной точкой выступает площадь квартиры или дома, где осуществляется организация отопления.

Значение площади каждого помещения имеется в плане квартиры, а для вычисления конкретных значений по расходу тепла на помощь приходит СНиП:

  • Для средней климатической зоны норма для жилого помещения определена, как 70-100 Вт/1 м2.
  • Если температура в регионе опускается ниже -60 градусов, уровень обогрева каждого 1 м2 необходимо увеличить до 150-220 Вт.

Для расчета панельных радиаторов отопления по площади, кроме приведенных норм, можно использовать калькулятор. В учет обязательно берут мощность каждого обогревающего прибора. Значительные перерасходы лучше не допускать, т.к. по мере увеличения итоговой мощности увеличивается также количество батарей в системе. В случае с центральным отоплением подобные ситуации не являются критичными: там каждая семья оплачивает только фиксированную стоимость.

Совсем другое дело в автономных отопительных системах, где последствием любого перерасхода является рост оплаты за объем теплоносителя и работу контура. Тратить лишние финансы непрактично, т.к. за полный отопительный сезон может набежать приличная сумма. Определив с помощью калькулятора, сколько точно нужно тепла на каждую комнату, легко узнать, сколько приобретать секций.

Для простоты на каждом отопительном приборе указывается объем выделяемого им тепла. Эти параметры обычно содержаться в сопроводительной документации. Арифметика здесь простая: после определения количества тепла полученную цифру нужно разделить на мощность батареи. Полученный после этих несложных операций результат и является числом секций, необходимых для восполнения утечек тепла в зимнее время.

Для наглядности лучше разобрать простой пример: допустим, что нужно всего 1600 Ватт, при площади каждой секции в 170 Ватт. Дальнейшие действия: производится деление общего значения 1600 на 170. Выходит, что приобретать нужно 9,5 секций. Округление можно осуществить в любую сторону, на усмотрение владельца дома. Если в помещении есть дополнительные источники тепла (например, кухонная плита), то округлять нужно в сторону уменьшения.

В противоположную сторону рассчитывают, если в комнате имеются балконы или просторные окна. То же самое касается угловых помещений, или если стены плохо утеплены. Расчет очень простой: главное при этом не забывать про высоту потолков, т.к. она не всегда стандартная. Значение имеет также тип используемого для возведения здания строительного материала и вид оконных блоков. Поэтому данные расчета мощности стальных радиаторов отопления нужно воспринимать, как приблизительные. Калькулятор в этом отношении куда удобнее, т.к. в нем предусмотрены корректировки по стройматериалам и характеристикам помещений.

Дата: 25 сентября 2020
Напишите комментарий

Adblock
detector