Расчет радиаторов отопления по температуре теплоносителя

Обновлено: 17.05.2024

Статьи "на заметку"

Расчет реальной мощности радиатора отопления для дома

Информация о материале

Каждый прибор отопления (радиатор, конвектор) обладает теплоотдачей – основным свойством, которое определяет возможность его использования для обогрева помещения (комнаты) в доме или квартире. Характеристика теплоотдачи зависит от конструкции и габаритов прибора, а указывается в технической документации (паспорте устройства) в Ваттах (Вт).
Например, для стального панельного радиатора Kermi FTV 22/500/1400 (тип 22, высотой 500мм, длиной 1400мм) указана паспортная теплоотдача 2702 Вт. Можно ли этот показатель использовать для подбора радиатора для обогрева помещения, у которого теплопотери 2700 Вт? По паспортным показателям – вроде бы подходит, бери и ставь. Так часто поступают продавцы техники для отопления, подбирающие покупателю радиаторы отопления по средним теплопотерям, бытовое значение которых принимается 100 Вт/м.кв. Т.е., для комнаты площадью 27 м.кв., покупателю порекомендуют радиатор отопления мощностью 2700 Вт, например, тот же рассмотренный Kermi FTV 22/500/1400. Насколько корректен такой подход с точки зрения современных методик расчета отопления? Ответу на этот вопрос и посвящена данная статья.
Прежде всего, нужно знать, что теплоотдача прибора отопления (кроме конструкции и габаритов) зависит от 3-х температур – подачи, обратки (для современных двухтрубных систем отопления) и температуре воздуха в помещении. Для расчета теплоотдачи радиатора отопления существуют специальные формулы, которые использовать в «прямом» виде уже нет необходимости, поскольку они уже учтены в современных автоматизированных программах тепловых расчетов. Поэтому, для упрощения рассмотрения, будем использовать данные одной из таких программ - Oventrop OZC, которой пользуются наши специалисты при выполнении проектов отопления для частных домов.

Если в системе отопления, в которой будет работать этот радиатор, параметры такие, как указано, то его можно использовать в «чистом» виде, без термовентиля (об этом – ниже).

Для частных домов такие параметры теплоносителя не могут быть установлены, поскольку современные теплогенераторы (котлы отопления) – все низкотемпературные, с температурой подачи максимум +80 град.С (обратка +60 град.С). Расчетная температура в помещении обычно принимается более комфортная для человека - от +22 град.С до +24 град.С (по опыту запросов наших клиентов).

Т.е., теплоотдача радиатора отопления для комнаты в частном доме должна быть определена на параметры 80/60/22. Кроме того, на радиаторы обычно устанавливаются терморегуляторы (термоголовки) для поддержания постоянной температуры в помещении. Терморегуляторы ставятся на термовентиль, который может быть установлен отдельно или встроен в радиатор (обычно встраиваются в радиаторы с нижним подключением). Все эти условия, очевидно, повлияют на характеристики теплоотдачи радиатора, рассмотрим характеристики этого влияния на примере теплотехнического расчета в программе Oventrop OZC.
Параметры теплоносителя устанавливаются в общих данных рассчитываемой системы отопления:

На этой же вкладке программы устанавливается величина увеличения мощности отопительного прибора с терморегулирующим вентилем (в процентах), по умолчанию – это 15%. Т.е., при использовании комнатного регулятора отопления, мощность прибора отопления должна подбираться на 15% выше полученного номинального значения (далее программа делает это автоматически).
Расчетная температура воздуха в помещении указывается в соответствующей вкладке для каждого помещения отдельно:

После расчета теплопотерь для помещения (по введенным параметрам ограждающих конструкций – стен/полов/кровли/окон/дверей) программой подбираются приборы отопления (с заданными ограничениями по габаритам, чтобы помещались в габариты окон или других мест установки):

Как видно из примера, для помещения с теплопотерями 1650 Вт, подобран прибор отопления – стальной панельный радиатор Kermi FTV 22/500/1400, расчетная теплоотдача (по простому – мощность) которого указана 1662 Вт.
Таким образом, от паспортной теплоотдачи радиатора 2702 Вт осталось всего 1662 Вт – для помещения условно стандартного частного дома с параметрами теплоносителя 80/60, расчетной температуре в помещении +22 град.С и с «термоголовкой» на радиаторе. Разница между паспортной и реальной теплоотдачей составила 38%, что весьма существенная величина.
Приведенная расчетная теплоотдача радиатора получена при размещении его на наружной стене, под окном, открыто (без экрана, которым иногда декорируют радиаторы). При проведении расчетов, программа также позволяет учесть степень конвекции при размещении радиатора за экраном, под глубоким подоконником, как показано на вкладке.

При размещении радиатора в нише, уже понадобится Kermi FTV 22/500/1800 с той же теплоотдачей, а по паспорту у этого радиатора - 3474 Вт. Разница – больше половины – 52%.

Методика расчета учитывает размещение радиатора в других местах – на внутренней стене или под перекрытием. Так, при размещении на внутренней стене, понадобится радиатор Kermi FTV 22/500/1600 (при размещении его открыто), теплоотдача которого по паспорту 3088 Вт, т.е., больше расчетной на 44%.

Выводы по проведенным расчетам теплоотдачи радиаторов отопления.

1. Паспортной теплоотдачей для целей подбора радиатора отопления можно пользоваться для многоквартирного жилья, с параметрами теплоносителя 90/70 и планируемой температуре в помещении +20 град.С, а если планируется установка комнатного регулятора, то мощность радиатора должна подбираться на 15% выше требуемой.
2. Для частного дома паспортные параметры радиаторов отопления неприменимы в принципе, поскольку параметры теплоносителя 90/70 недостижимы. Наилучшим способом подбора радиаторов для помещений частного дома является выполнение проектных расчетов (т.е., выполнение проекта отопления). Если подбирать «на глаз», то нужно выбирать радиаторы с теплоотдачей, выше требуемой, минимум, на треть. Т.е., если для помещения нужен радиатор 2500 Вт, то подбирать нужно с паспортной теплоотдачей от 3325 Вт.
3. При размещении радиатора отопления открыто на стене, реальная теплоотдача радиатора для стандартного частного дома – на 38% ниже паспортной, при размещении на внутренней стене – на 44% ниже паспортной, если закрыть радиатор «экраном» - его теплоотдача будет вдвое ниже паспортной.

Пересчет теплоотдачи радиаторов

Когда в каталогах, прайсах на отопительные приборы указывается их теплоотдача, сразу надо обращать внимание на то, какое при этом указано значение температурного напора, который обычно обозначается ΔT.

Температурный напор – это разность между средней температурой теплоносителя в радиаторе и температурой воздуха t_п в помещении.

Средняя температура теплоносителя в радиаторе принимается как среднее арифметическое между температурами на входе t_вх и выходе t_вых радиатора.

Таким образом: ΔT = ( t_вх + t_вых ) / 2 - t_п

Температурный режим, в условиях которого работает отопительный прибор записывается последовательностью: t_вх t_вых t_п

В нашей стране исторически, сложилось, что по рекомендации Московского НИИ сантехники каталожные данные отопительных приборов приводятся для ΔT = 70°С

Эти параметры свойственны городским централизованным однотрубным системам отопления у которых температурный режим 110/70/20°С

Зарубежные производители дают теплоотдачу приборов при ΔT = 50°С, либо ΔT = 60°С. Эти параметры больше соответствуют системам с автономными источниками тепла, или с теплообменниками, в которых температуры теплоносителя ниже, например, 75/65/20°С или 90/70/20°С

Для пересчета теплоотдачи W с каталожных данных W₀ на конкретный температурный режим существует зависимость: W = W₀ ⋅ (ΔT / ΔT₀) n

Для удобства вычислений на простых калькуляторах из формулы можно получить приближенное выражение, учитывая, что (ΔT - ΔT₀) / ΔT₀ <1

. Погрешность приближенной формулы при отличии ΔT от ΔT₀ на 20°С не превышает 3%. Производители как правило приводят значение показателя степени n для своих отопительных приборов. Например, для алюминиевого радиатора ELEGANCE по данным НИИ сантехники при схеме подачи «сверху-вниз» для секций высотой 470 мм и меньших n=1.3, а для секций большей высоты n=1.33. Значение n обычно находится в пределах 1.28<n<1.34.

Однако величина коэффициента пересчета F = (ΔT / ΔT₀) n при этом изменяется не более чем на 2%

Поэтому с достаточной точностью можно для всех приборов принять n=1.3 и для пересчета можно воспользоваться таблицей:

Расчет мощности батарей отопления

Когда проектируется система теплоснабжения для частного дома или квартиры, расположенной в новостройке, необходимо знать, как рассчитать мощность радиаторов отопления, чтобы определить требуемое количество секций для каждой комнаты и подсобных помещений. В статье приводится несколько несложных вариантов вычислений.

Особенности проведения расчетов

Что касается жильцов частных домовладений, то после установки современного электрического или газового теплоагрегата или отопления с применением тепловых насосов они не должны волноваться о том, какую температуру имеет теплоноситель, циркулирующий в контуре отопительной конструкции.

Созданное с применением новейших технологий тепловое оборудование позволяет управлять им при помощи термостатов и корректировать мощность батарей в соответствии с потребностями. Наличие современного котла не требует контроля над температурой теплоносителя, но, чтобы установить радиаторы отопления расчет мощности все равно потребуется.

Порядок расчета мощности радиаторов отопления

Если чугунные радиаторы (см. фото) не имеют промывочных кранов специалисты рекомендуют принимать в расчет 130-150 ватт на каждую секцию, учитывая мощность 1 секции чугунного радиатора. Даже когда они первоначально отдают тепла больше, чем требуется, появившиеся в них загрязнения понизят теплоотдачу.

Как показала практика, батареи желательно монтировать с запасом около 20%. Дело в том, что при наступлении экстремальных холодов чрезмерной жары в доме не будет. Также поможет бороться с повышенной теплоотдачей дроссель на подводке. Покупка лишних нескольких секций и регулятора не сильно отразится на семейном бюджете, а тепло в доме в морозы будет обеспечено.

Необходимая величина тепловой мощности радиатора

При расчете отопительной батареи непременно нужно знать требуемую тепловую мощность, чтобы в доме было комфортно жить. Как рассчитать мощность радиатора отопления или других отопительных приборов для теплоснабжения квартиры или дома, интересует многих потребителей.

Способ согласно СНиП предполагает, что на один «квадрат» площади требуется 100 ватт.

Порядок вычислений следующий:

Видео о выборе радиаторов отопления с расчетом мощности:

Расчет мощности радиатора отопления

Что нужно для расчета мощности радиаторов отопления
Формула расчета мощности радиатора отопления
Влияние места расположения на расчет мощности батареи отопления
Как нужно размещать приборы

Что нужно для расчета мощности радиаторов отопления

Тепло, которое передается радиаторами воздуху в помещении, должно обязательно компенсировать тепловые потери помещения. В упрощенном виде это соответствует тому, что на каждые 10 кв.м площади комнаты понадобится устанавливать биметаллические радиаторы с тепловой мощностью не меньше 1 кВт. На практике данный показатель следует увеличить на 15%, то есть полученная мощность радиатора умножается на 1,15. На сегодняшний день есть и более точные расчеты необходимой мощности стальных радиаторов, которые используют специалисты, однако для грубой оценки будет достаточно и предложенного метода. При данном методе расчета батареи могут оказаться немного большей мощности, чем это необходимо, однако возрастет качество системы отопления, при котором может быть возможной более точная настройка и низкотемпературный отопительный режим.

Схема радиаторов отопления.

При приобретении стальных радиаторов в паспорте прибора отопления указываются размеры устройства в миллиметрах. На сегодняшний день в продаже существуют радиаторы, которые имеют высоту 20, 30, 40, 50 и 60 см. Приборы имеющие высоту 20 и менее сантиметров, называются плинтусными. Высота в 60 см является традиционной высотой для старых чугунных батарей, в связи с чем новые радиаторы, которые имеют высоту 60 см, могут с легкостью их заменить.

Формула расчета мощности радиаторов отопления.

В данный момент в большинстве случаев используются радиаторы, которые имеют высоту 50 см, потому как в архитектуре все больше начинают использовать высокие окна и низкие подоконники, а при монтаже радиатора под окно понадобится выдержать нормативный зазор между радиатором и подоконной доской не меньше 5 см, при этом расстояние между полом и отопительным устройством должно составлять не менее 6 см. Низкие батареи выглядят компактнее, однако при одинаковой мощности будут длиннее. Следует знать, что размеры помещения не всегда дают возможность устанавливать более длинные радиаторы.

Говоря о том, как рассчитать мощность, следует отметить, что в паспорте устройства отопления рядом с мощностью, к примеру, 1905 Вт, будут указаны цифры расчетного перепада температуры, например, 70/55. Это значит, что в случае охлаждения с 70°С до 55°С радиаторы со своей поверхности отдадут 1905 Вт тепловой мощности. Многие продавцы указывают мощность радиаторов исключительно для перепада 90/70. В случае использования подобных устройств отопления для среднетемпературных систем с перепадом 70/55 мощность тепловой отдачи подобных радиаторов будет меньше, чем та, которая заявлена в паспорте. Именно поэтому при выборе батарей для низко- (55/45) и среднетемпературных отопительных систем их фактическую мощность понадобится пересчитывать.

Вернуться к оглавлению

Формула расчета мощности радиатора отопления

Варианты присоединения радиаторов.

Для того чтобы рассчитать мощность прибора отопления, существует следующая формула:

Из паспортных данных радиаторов становится известна мощность радиатора (Q) и температурный напор (dT), который соответствует данной мощности. Подставляя данные значения в формулу, следует рассчитать произведение k×A. Таким образом, станут известны все составляющие формулы. Если подставить значение dT, которое равняется 50°С или 30°С (в зависимости от средне- и низкотемпературных систем отопления), будет возможность найти мощность имеющихся радиаторов для данных систем. Кроме того, мощность подобных устройств можно пересчитать на свой температурный напор (dT) в случае, если по каким-либо причинам хозяина квартиры не устраивают нормативные величины 30°С и 50°С. Для этого понадобится использовать ту же самую формулу.

Теплоотдача радиаторов в зависимости от способа установки.

К примеру, необходимо выбрать отопительные радиаторы для комнаты, которая имеет площадь 16 кв.м. Для того чтобы отопить данную площадь, понадобятся батареи, которые имеют мощность 1,6 кВт. Данное число умножается на коэффициент 1,15, и получается 1,84 кВт. Далее останется только прийти в магазин и выбрать батареи, которые подходят по мощности и размеру.

Q=k×A×dT=31,75×30=956 Вт, что составит приблизительно 50% от необходимой мощности.

Далее можно поступить несколькими способами:

приобрести вместо одного устройства два;
произвести расчет мощности одной секции батареи и на основании данного расчета подобрать отопительный прибор с необходимым количеством секций;
выполнить поиск других приборов, которые будут удовлетворять необходимым требованиям.

Как рассчитать количество секций радиаторов

Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

Расчет радиаторов отопления по площади

Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла, исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:

для средней климатической полосы на отопление 1м 2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
для областей выше 60 о требуется 150-200Вт.

Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находятся в средней климатической полосе, для отопления площади 16м 2. потребуется 1600Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60Вт.

Расчет радиаторов отопления можно сделать по нормам СНиП

Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключен к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

Как посчитать секции радиатора по объему помещения

При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:

Обогревать нужно весь объем воздуха в помещении потому правильнее считать количество радиаторов по объему

Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .

Дальше посчитаем для вариантов в панельном и кирпичном доме:

В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

Наличие наружных стен:

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см 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 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя

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:

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.

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

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: 16м 2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =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.

Корректировка в зависимости от режима отопительной системы

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.

Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения

Потери тепла на радиаторах в зависимости от подключения

Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.

Количество тепла зависит и от установки

Количество тепла зависит и от места установки

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Теплоотдача радиатора отопления, это коэффициент, определяющий поступающее количество тепла от отопительного прибора в единицу времени и измеряется в Вт/(м²·К).

Технический параметр является основным показателем эффективности радиатора для создания комфортной климатической атмосферы в помещении. Величину данной характеристики изготовитель теплотехники обязан указывать в сопроводительной документации своих изделий.

Мощность радиаторов отопления рассчитывают в ваттах. Некоторые производители заявляют на свою продукцию такой параметр, как мощность теплового потока, выраженную числом в кал/час. Чтобы перевести показатель в ватты, пользуются нормативом, где 1 Вт = 859,845 кал/час.

Теплопередачу одной секции или панели водяного отопления рассчитывают с учётом первичных и вторичных факторов. Сюда относятся материал изготовления, температура теплоносителя, площадь теплообмена, схема подключения прибора, его местоположение и др. Если батарея представляет собой несколько секций или не разборный панельный прибор, то мощность рассчитывается и указывается производителем сразу на всё изделие.

Как рассчитать теплоотдачу радиаторов отопления на квадратный метр

В сопроводительной документации потребитель найдёт тепловую мощность одной секции или целой панели определённых габаритов. Данные параметры довольно относительные и на 100% доверять им не стоит. Они требуют дополнительной доводки до реальных величин. Чтобы это выяснить, необходимо сделать расчёт теплопроводности радиатора.

Прежде нужно избавиться от такого распространённого мнения, что алюминиевые батареи обладают самой высокой теплоотдачей по причине характеристики цветного металла. Сразу стоит возразить, что батареи изготавливают не из чистого алюминия, а из его сплава с кремнием – силумина, показатели которого значительно ниже.

Отчасти то же самое можно сказать о стальных, биметаллических и чугунных радиаторах. Указанные параметры мощности в паспорте отопительного прибора соответствуют истине, когда разница между средней температурой теплоносителя и температурой воздуха в помещении составляет 70 0 С. Такое явление называется температурным напором и обозначается знаком – Δt. Расчёт производят по формуле:

Δt = (t_подачи + t_{обратки})/2 – t _{воздуха}

Если следовать логике производителя, то результат расчёта должен равняться 70 градусам. Тогда, как среднюю температуру теплоносителя, можно рассчитать по формуле:

(t_подачи + t_{обратки}) = 2(Δt + t _{воздуха})

Например, основываясь на заявленной изготовителем тепловой мощности одной биметаллической секции – 200 Вт, Δt = 70 0 С, средней комнатной температуре – 22 0 С, получим результат:

(t_подачи + t_{обратки}) = 2(70 + 22) = 184 0 С

С учётом нормативной разницы в 20 градусов между подачей и обраткой определяют их значение по отдельности:

t_подачи = (184 + 20)/2 = 102 0 С

Настоящий расчёт теплоотдачи показывает, что одна секция способна выдать 200 Вт при условии, что вода в подающей трубе должна кипеть, а в выпускной патрубок теплоноситель будет покидать с температурой 82 градуса.

Такое явление на практике просто невозможно. Дело в том, что бытовые водонагревательные котлы не способны нагреть воду выше 80 градусов. Даже при этих максимальных условиях, теплоноситель войдёт в радиатор с максимальной температурой около 77 0 С, а Δt составит примерно 40 0 С. Отсюда делают вывод, что реальная теплоотдача одной секции биметаллического радиатора будет не 200, а всего 100 Вт.

Чтобы упростить расчёт, можно воспользоваться таблицей теплоотдачи с понижающими коэффициентами. Для этого по вышеуказанной формуле, используя запланированную температуру в доме и теплоносителя, рассчитывают Δt.

Таблица значений понижающих коэффициентов

Δt	К
40	0,48
45	0,56
50	0,65
55	0,73
60	0,82
65	0,91
70	1

По таблице находят соответствующий коэффициент и умножают его на паспортную величину тепловой мощности 1 секции биметаллического радиатора. То, есть в рассматриваемом случае на обогрев 1 м 2 помещения придётся теплоотдача в размере 200 Вт х 0,48 = 96 Вт.

Для обогрева 10 м 2 площади потребуется приблизительно 1 кВт тепловой мощности, а нужное количество секций будет равно 1000/96 = 10,4 штук. Если в помещении два окна, то следует установить под ними две батареи по 10 и 11 секций каждая.

Нормы отпуска тепловой мощности

Во время проектирования систем теплоснабжения зданий и сооружений руководствуются нормативным документом СП 60.13330.2016. Свод правил регламентирует, в том числе, разработку систем внутреннего теплоснабжения в помещениях вновь возводимых и реконструируемых зданий и сооружений. СП был разработан на основе требований СНиПов ГОСТ 30494-2011 и ГОСТ 32415-2013. На их основе была принята норма отпуска тепловой мощности в размере 1 кВт для помещения площадью 10 кв.м., с высотой потолка до 3 метров, одной наружной стеной и одним окном.

При корректировке первоначальных условий обогрева помещения в ту или иную сторону (большая или меньшая площадь, другое количество окон и др.) для точного определения номинальной теплоотдачи в расчёт вводят поправочные коэффициенты:

К1 – строение окон

двойная рама – 1,27;
стеклопакет двойной – 1,0;
стеклопакет тройной – 0,85.

К2 – теплоизоляция стен

низкая – 1,27;
кладка в 2 кирпича + теплоизоляция – 1,0;
высокое качество – 0,85.

0,5 – 1,2;
0,33 – 1,0;
0,1 – 0,8.

К4 – средняя температура зимой в помещении, градусов

К5 – количество наружных стен

1 – 1,1;
2 – 1,2;
3 – 1,3;
4 – 1,4.

К6 – помещение над комнатой

холодный чердак – 1,0;
мансарда – 0,8.

К7 – высота потолков, м

2,5 – 1,0;
3 – 1,05;
3,5 – 1,1.

Окончательный результат делят на теплоотдачу одной секции радиатора. Частное округляют до целого числа в большую сторону (10,4 – 11 секций).

Сравнительные таблиц показателей теплоотдачи радиаторов разных видов

Как было сказано выше, теплоотдача измеряется в Вт/м 2 . Эту величину считают выражением КПД отопительного прибора. При выборе вида и конструкции батарей отопления для потребителя решающую роль играет сравнение их тепловых мощностей.

Реальная теплоотдача радиаторов

Оперируя характеристиками, специалисты в интернете публикуют различные таблицы тепловой мощности биметаллических, алюминиевых, стальных и чугунных радиаторов. Здесь представлены данные о тепловой мощности приборов отопления.

Сравнительная таблица теплоотдачи 1 секции радиаторов отопления в зависимости от рабочего давления, объёма и веса

Тип приборов с межосевым расстоянием 500 мм	Тепловая мощность, Вт	Рабочее давление. атмосфер	Ёмкость, литр	Вес, кг
Алюминиевые	180	20	0,27	1,45
Биметаллические	200	20	0,20	1,2
Стальные	120	20	0,20	1,05
Чугунные	140	10	1,2	5,4

Сравнительная характеристики в зависимости от вида отопительных приборов

Характеристики	Алюминиевые	Биметаллические	Стальные	Чугунные
Строение	Секционное	Секционное	Панельное	Секционное
Разводка	Боковая	Боковая	Боковая/Вертикальная	Боковая
Антикоррозионная стойкость	Средняя	Высокая	Средняя	Высокая
Вид теплоносителя	Вода	Вода/антифриз	Вода/антифриз	Вода

Радиаторы отопления с лучшей теплоотдачей

Судя по многочисленным отзывам потребителей, проведённым специалистами испытаниям и сравнению их результатов, лучшими батареями по теплоотдаче следует признать биметалл. По мере убывания следует отнести теплоотдачу алюминиевых радиаторов, затем теплоотдачу стальных радиаторов. Последними в этой категории остаются отопительные приборы из чугуна.

Не последнюю роль в этом рейтинге играет роль материал изготовления изделий для обогрева помещений, их стоимость и качество используемого теплоносителя. Несмотря на превосходные качества биметаллических радиаторов, они всё же остаются самыми дорогими приборами. Выбор в пользу алюминиевых батарей будет наиболее оптимальным решением. Но их применение ограничивается условиями автономных систем отопления, где качество теплоносителя можно поддерживать на высоком уровне.

По этой же причине, но в обратную сторону, для установки в многоэтажных домах с централизованной сетью теплоснабжения они совершенно не годятся. Что касается стальных приборов, в теплоотдаче они быстры, как при нагреве, так и остывании.

И наконец, если потребителя не волнует эстетика внешнего вида приборов отопления и потребность в теплоотдаче невысокая, то идеальным решением будет установка чугунных батарей МС-140.

Зависимость теплоотдачи радиатора от температуры теплоносителя

Паспортная тепловая мощность одной секции радиатора рассчитана для стандартных значений температуры теплоносителя на входе (90 0 С) и выходе (70 0 С) прибора отопления. Эти условия относятся к централизованным сетям теплоснабжения.

В автономных системах отопления частных домов температурный перепад может быть иным. В этом случае теплоотдача 1 секции может существенно отличаться от значений, заявленных производителем. Тепловая мощность отопительного прибора находится в прямой пропорциональной зависимости от температуры теплоносителя в подающем патрубке. Чем она больше, тем больше теплоотдача батареи и наоборот, чем меньше нагрев теплоносителя, тем меньше становится тепловая мощность радиатора.

Чтобы исключить неожиданные скачки температурного режима, применяют терморегуляторы, которые врезают в трубопровод на входе в радиатор. Термоголовки бывают ручной регулировки, полуавтоматические и автоматические, управляемые в онлайн режиме.

Как рассчитать тепловую мощность радиаторов для системы отопления

До того, как вы узнаете достаточно простой и надежный способ просчета тепловой мощности радиаторов отопления следует напомнить, что тепловая мощность радиатора – это компенсация тепловых потерь помещения.

Итак, в идеале расчет имеет простейший вид: На каждые 10 кв. м. обогреваемой площади необходимо 1 кВт теплоотдачи радиатора отопления. Однако, разные помещения по разному утеплены и имеют разные теплопотери, поэтому как и в случае с подбором мощности твердотопливного котла необходимо использовать коэффициенты.

Если же дом утеплен плохо, то я рекомендую использовать коэффициент 1.30. Это даст небольшой запас мощности и возможность в некоторых случаях использовать низкотемпературный режим отопления.

Все дальнейшие расчеты необходимо осуществлять четко понимая на кокой режим будет рассчитана ваша система отопления. Для регулировки температуры в контурах отопления используются различные методы, сейчас не об этом, но если вам интересно то подробнее можно прочитать тут.

Как это сделать: мощность теплоотдачи радиатора отопления рассчитывается по формуле:

Q=K x A x ΔT

Как пользоваться формулой:

Пример:

Имеем комнату площадью 20 кв. м., плохо утепленного дома. Рассчитываем на то, что температура теплоносителя будет приблизительно 50 градусов (как в доброй половине квартир наших домов).

2. Выбираем понравившийся вам внешне радиатор отопления. Данные радиатора Мощность (Q) = 1940 Вт. Температурный напор ΔT (90/70) = 80.

3. Подставляем в формулу:

K x A = 1940 / 80

Имеем: 24.25 х 80 = 1940

4. Подставляем 50 градусов вместо 80

24.25 х 50 = 1212,5

5. И понимаем, что для обогрева площади в 20 кв. м. необходимо чуть больше двух таких радиаторов отопления.

1212,5 Вт. + 1212,5 Вт. = 2425 Вт. при необходимых 2600 Вт.

6. Идем подбирать другие радиаторы.

Поправки на варианты подключения радиаторов.

От метода подключения радиаторов отопления то же завит их теплоотдача. Ниже приведена таблица коэффициентов, которые следует учитывать при проектировании системы отопления. Не лишне будет напомнить, что направление движения теплоносителя в данном случае имеет огромную роль. Особенно это будет полезно тем, кто монтирует систему отопления в доме самостоятельно, профи в этом редко ошибаются.

Поправки на размещение радиаторов.

От того в каком месте и как размещен радиатор отопления то же зависит его теплоотдача. Как правило радиатор размещают под оконными проемами. В идеале ширина самого радиатора должна соответствовать ширине окна. Делается это для того, что бы создать тепловую завесу перед источником охлаждения и увеличить конвекцию воздуха в помещении. (Радиатор размещенный под окном прогреет комнату намного быстрее, чем если бы он был размещен в любом другом месте.)

Ниже представлена таблица коэффициентов для внесения поправки в расчеты необходимой тепловой мощности радиаторов отопления.

Пример:

Если к нашему предыдущему примеру (представим себе, что мы подобрали радиаторы отопления под необходимую мощность 2.6 кВт) добавить вводные о том, что подключение к радиаторам было выполнено только снизу, а сами они утоплены под подоконник, то имеем следующие поправки.

2.6 кВт х 0.88 х 1.05 = 2.40 кВт

Вывод: из за нерационального подключения теряем 200 Вт тепловой мощности, а значит необходимо снова возвращаться и искать радиаторы помощнее.

Благодаря этим не хитрым методам вы легко сможете просчитать необходимую тепловую мощность радиаторов в систему отопления вашего дома

Читайте также: