Хорошо спроектированная отопительная система поддержит комфортную температуру во всех комнатах независимо от погодных условий. Однако для передачи тепла воздушной среде в помещениях важно определить нужное количество радиаторов.
Расчет радиаторов отопления определит необходимую мощность нагревательных приборов.
Нерешительны из-за сложности расчётов? Статья содержит детальный алгоритм и разъясняет значение каждого коэффициента.
Для более лёгкого понимания нюансов расчёта представлено тематическое фото- и видеоматериал по принципу определения мощности обогревательных устройств.
Упрощенный расчет компенсации теплопотерь
Все расчеты основываются на определенных принципах. При вычислении необходимой тепловой мощности батарей учитывается, что эффективные нагревательные приборы должны полностью восполнять тепловые потери, появляющиеся в процессе работы из-за особенностей отапливаемых помещений.
В домах с хорошей теплоизоляцией в районах с умеренным климатом для жилых комнат возможно применение упрощенной схемы расчета потерь тепла.
Расчеты по освещению этих комнат выполняются исходя из норматива в 41 ватт на каждый кубический метр жилой площади.
Формула расчета тепловой мощности радиаторов для обеспечения комфортных условий в помещении звучит так:
Q = 41 х V,
где V Площадь помещения, предназначенного для отопления, в кубометрах.
Четырехзначный полученный результат возможно представить в киловаттах, разделив на тысячу.
Формула расчета тепловой мощности в деталях.
При расчете числа и габаритов отопительных батарей ориентируются на мощность 100 Вт, достаточную для поддержания комфортной температуры в одном квадратном метре стандартного помещения.
Формулу расчёта необходимой тепловой мощности отопительных приборов можно записать так:
Q = ( 100 x S ) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z
Множитель S В расчётах используется площадь обогреваемого помещения, измеренная в квадратных метрах.
Прочие символы — это корректирующие коэффициенты, необходимые для получения более точного расчета.
Дополнительные расчётные показатели иногда не могут полностью учесть особенности отдельных помещений. При неуверенности в результатах следует использовать показатели с более высокими величинами.
Потом проще понизить температуру радиаторов. терморегулирующих приборов, чем замерзать при недостатке их тепловой мощности.
В тексте детально рассматриваются все коэффициенты, входящие в формулу расчета тепловой мощности батарей.
В завершении статьи приводится информация о характеристиках разборных радиаторов из различных материалов, а также описан способ расчёта числа необходимых секций и батарей исходя из основного расчёта.
Ориентация комнат по сторонам света
Даже в сильные морозы солнечная энергия воздействует на температурное состояние внутри дома.
Направление комнат влияет на коэффициент «R» в формуле расчета тепловой мощности.
- Комната с окном на юг — R = 1,0В светлое время суток ей обеспечено наибольшее дополнительное внешнее тепло по сравнению с другими комнатами. Такое размещение считается исходным, а дополнительный параметр здесь минимален.
- Окно выходит на запад — R = 1,0 или R = 1,05 Эта комната также получит долю солнечного света. Несмотря на то, что солнце появится там ближе к вечеру, её положение всё же предпочтительнее восточного или северного.
- Комната ориентирована на восток — R = 1,1Зимнему солнцу едва удастся достаточно нагреть помещение изнутри. Батареям понадобится больше энергии. Следовательно, в расчёт включаем значительную поправку — 10%.
- За окном находится только север — R = 1,1 или R = 1,15 Житель северных широт, добавивший к обычному объёму ещё 15%, не ошибётся. Зимой помещение прямых солнечных лучей не видит совсем. Поэтому рекомендуется увеличить вычисление тепловой отдачи радиаторов на 10%.
При наличии преобладающих ветров определенного направления целесообразно повысить показатель R в комнатах с наветренной стороны до 20%, а для помещений со стенами, параллельными холодным потокам, – на 10%.
Учет влияния внешних стен
Кроме стены с окном, другие стены помещения могут контактировать с улицей и её холодом.
Стены здания влияют на значение коэффициента «К» в формуле расчета тепловой мощности радиаторов.
- Одностенные постройки — распространённый случай. С коэффициентом здесь всё ясно. K = 1,0.
- Две наружные стены потребуют на 20% больше тепла для обогрева помещения. K = 1,2.
- Каждая последующая наружная стена увеличивает расчетную теплоотдачу на 10%. С тремя наружными стенами — K = 1,3.
- Четыре наружных стены строения увеличивают стоимость на 10%. K = 1,4.
Чтобы рассчитать параметры для конкретного помещения, нужно выбрать подходящий коэффициент, учитывая его особенности.
Зависимость радиаторов от теплоизоляции
Хорошая теплоизоляция дома защищает его от холода зимой, что позволяет значительно сократить затраты на отопление.
Уровень теплоизоляции наружных стен определяет коэффициент «U», который изменяет необходимую мощность отопительных устройств.
- U = 1,0 — для стандартных внешних стен.
- U = 0,85 — при условии, что утепление наружных стен осуществлялось по специальному расчёту.
- U = 1,27 — в случае, когда наружные стены не обладают достаточной морозостойкостью.
Строительство стен из материалов, подходящих для конкретного климата, стандартным считается при определенной толщине. Также допускается меньшая толщина, если наружная поверхность штукатурится или имеет отделочный слой. наружной теплоизоляцией.
При достаточном пространстве, можно осуществить. утепление стен изнутриСтены всегда можно защитить от холода извне.
Климат – важный фактор арифметики
Разные климатические регионы характеризуются разными показателями минимальных уличных температур.
При определении тепловыделения радиаторов с учетом разницы температур применяется коэффициент «Т».
Изучим значение этого коэффициента при разных погодных условиях.
- T = 1,0 до -20 °С.
- T = 0,9 для зим с морозцем до -15 °С
- T = 0,7 – до -10 °С.
- T = 1,1 для морозов до -25 °С,
- T = 1,3 – до -35 °С,
- T = 1,5 – ниже -35 °С.
Согласно представленному списку, нормой признана зима при температуре от -20°С и ниже. Для территорий с такой минимальной температурой принимается показатель в 1.
В тёплых регионах этот коэффициент снижает итоговый результат расчётов, а в районах с холодным климатом потребность отопительных устройств в тепловой энергии увеличится.
Особенности обсчета высоких помещений
Комната с более высоким потолком потребует больше тепла при одинаковой площади пола. Коэффициент «H» учитывает объем отопимого пространства при расчете тепловой мощности.
В статье упоминается нормированный тип помещения – комната с потолком до двух с половиной метров высотой. Коэффициент для такой комнаты равен единице.
Исследуем влияние высоты потолков на значение коэффициента Н.
- H = 1,0 — для потолков в 2,7 метра высотой.
- H = 1,05 — для помещения высотой до 3 метров.
- H = 1,1 — для комнаты с потолком до 3,5 метра.
- H = 1,15 – до 4 метров.
- H = 1,2 Требуется тепло для большей высоты комнаты.
При расчёте площади комнат с высотой более 3,5 метра необходимо учитывать дополнительно 5% на каждый полметр превышения за пределы этой отметки.
Теплый, нагретый воздух поднимается согласно естественному порядку вещей. Для равномерного обогрева всего объема помещения отопительные приборы должны работать энергично.
Расчетная роль потолка и пола
Помимо хорошего… изолированные внешние стеныТеплый потолок, граничащий с жилой комнатой, помогает уменьшить тепловые потери.
Показатель «W» в формуле именно для учета этого фактора.
- W = 1,0 — Если на крыше, к примеру, необогреваемый и неизолированный чердак.
- W = 0,9 — для не отапливаемых, но утепляемых помещений типа чердака с установленным утеплителем сверху.
- W = 0,8 — Если этаж выше жилая и отапливается.
Показатель W можно повышать для помещений первого этажа, расположенных на грунте, над неотапливаемым подвалом или цокольным пространством. В этом случае: пол утеплен +20% (х1,2); пол не утеплен +40% (х1,4).
Качество рам — залог тепла
Окна раньше были слабым местом в защите жилых помещений от холода. Современные конструкции с многокамерными стеклами значительно повысили теплоизоляцию.
Коэффициент «G» в формуле расчёта тепловой мощи отражает качество окон.
Для расчёта использована стандартная рамка с однокамерным остеклением, показатель которого составляет 1.
Обсудим применение коэффициента в других контекстах.
- G = 1,0 — рама с однокамерным стеклопакетом.
- G = 0,85 — при наличии двух- или трехкамерного стеклопакета в раме.
- G = 1,27 — если рама у окна — из дерева и старая.
Старые окна приводят к большим теплопотерям, из-за чего необходимы более мощные радиаторы. Рекомендуется заменить их, так как это позволит сократить затраты на отопление.
Размер окна имеет значение
Чем больше окон в комнате и шире их обзор, тем чувствительнее утечка тепла сквозь
их. Коэффициент «X», используемый при расчете тепловой мощности батарей, учитывает это.
Оптимальным считается соотношение площади окон к общей площади помещения в пределах от 20% до 30%.
Рассмотрим главные значения коэффициента Х в разных случаях.
- X = 1,0 — при соотношении от 0,2 до 0,3.
- X = 0,9 — для отношения площадей от 0,1 до 0,2.
- X = 0,8 — при соотношении до 0,1.
- X = 1,1 — если отношение площадей от 0,3 до 0,4.
- X = 1,2 — когда оно от 0,4 до 0,5.
При превышении метража оконных проемов, например в комнатах с панорамными окнами, допустимым соотношениям, добавление к значению Х по 10% при увеличении отношения площадей на 0,1 считается разумным шагом.
Дверь, находящаяся в комнате и используемая зимой для выхода на балкон или лоджию, влияет на тепловой баланс. Для такого помещения нужно увеличить Х ещё на 30%.
Тепловые потери просто можно компенсировать установкой маленького напольного конвектора с водой или электричеством рядом с балконом.
Влияние закрытости батареи
Радиатор с меньшим количеством искусственных и естественных препятствий отдаст больше тепла. Для расчёта его тепловой мощности в формулу добавлен коэффициент «Y», отражающий особенности работы батареи.
Отопление чаще всего размещают под окнами. В этом случае показатель коэффициента равен единице.
Анализируем общие примеры установки радиаторов.
- Y = 1,0 — сразу под подоконником.
- Y = 0,9 — Если аккумулятор окажется внезапно полностью доступным со всех сторон.
- Y = 1,07 Когда радиатор закрывает собой выступающий участок стены.
- Y = 1,12 Если батарея под подоконником загораживается передней крышкой.
- Y = 1,2 — Когда радиатор закрыт со всех сторон.
Плотно закрытые длинные шторы могут привести к прохладности в помещении.
Эффективность подключения радиаторов
Эффективность радиатора прямо зависит от способа его соединения с внутриквартирной отопительной системой. Иногда владельцы жилья пренебрегают этим фактором ради эстетики интерьера. Формула расчета необходимой тепловой мощности учитывает все это через коэффициент «Z».
Рассмотрим значения этого показателя в разных случаях.
- Z = 1,0 Лучше всего подключить радиатор к общей системе отопления по диагонали.
- Z = 1,03 Другой, наиболее популярный способ соединения из-за короткой подводки – с боковой стороны.
- Z = 1,13 Третий метод — «снизу с двух сторон» — благодаря пластиковым трубам быстро стал популярным в новом строительстве, хотя его эффективность ниже.
- Z = 1,28 Ещё один метод, малоэффективный с точки зрения расположения трубопроводов снизу и сбоку. Достоинство его заключается в том, что некоторые модели радиаторов оснащаются готовыми узлами с подключением к одной точке подачи и обратки воды.
Встроенные воздухоотводчики повысят эффективность работы отопительных приборов и защитят систему от избытка воздуха.
Любой водогрейный отопительный прибор функционирует по принципу движения теплоносителя: нагретая жидкость поднимается вверх, остывая и уходя вниз.
Категорически не следует соединять системы отопления с радиаторами таким образом, чтобы труба подачи воды располагалась снизу, а обратка — сверху.
Пример расчёта тепловой производительности.
Исходные данные:
- Комната, расположенная в углу второго этажа двухэтажного дома из шлакоблоков с отделкой штукатуркой, находится в безветренной зоне Западной Сибири и не имеет балкона.
- Длина комнаты 5,30 м Х ширина 4,30 м = площадь 22,79 кв.м.
- Ширина окна 1,30 м Х высота 1,70 м = площадь 2,21 кв.м.
- Высота помещения = 2,95 м.
Последовательность расчета:
| Площадь комнаты в кв.м.: | S = 22,79 |
| Ориентация окна – на юг: | R = 1,0 |
| Количество внешних стен – две: | K = 1,2 |
| Утепленность внешних стен – стандартная: | U = 1,0 |
| Минимальная температура – до -35°C: | T = 1,3 |
| Высота помещения – до 3 м: | H = 1,05 |
| Помещение наверху – неутепленный чердак: | W = 1,0 |
| Рамы – однокамерный стеклопакет: | G = 1,0 |
| Соотношение площадей окна и комнаты – до 0,1: | X = 0,8 |
| Положение радиатора – под подоконником: | Y = 1,0 |
| Подключение радиатора – по диагонали: | Z = 1,0 |
| Итого (не забыть умножить на 100): | Q = 2 986 Ватт |
В данном описании рассчитывается количество секций радиаторов и необходимое число батарей. Расчет выполняется на основе вычисленных тепловых мощностей, принимая во внимание размеры планируемых мест установки отопительных устройств.
Независимо от результатов, в угловых комнатах радиаторы должны быть установлены не только в подоконных нишах. Батареи следует располагать у «слепых» внешних стен или возле углов, которые больше подвержены промерзанию из-за воздействия уличного холода.
Тепловая мощностъ каждой секции батареи
Перед выполнением расчета теплоотдачи отопительных приборов нужно определиться с материалом разборных батарей для помещений.
Выбор следует делать с учетом характеристик системы отопления — давления внутри и температуры теплоносителя. Важно также учитывать разницу в цене приобретаемых изделий.
Далее поговорим о расчете количества батарей для отопления.
Радиаторы стандартного размера, изготовленные из различных материалов, при температуре теплоносителя 70°С имеют разную удельную тепловую мощность.
- Чугун — q = 160 Ватт Тепловая отдача одной чугунной секции радиатора. из этого металла подойдут для любой системы отопления.
- Сталь — q = 85 Ватт. Стальные трубчатые радиаторы Могут функционировать в экстремальных рабочих условиях. Металлический блеск их сегментов привлекателен, однако теплоотдача минимальна.
- Алюминий — q = 200 Ватт. Легкие, эстетичные алюминиевые радиаторы Установка допустима только в автономные отопительные системы с давлением ниже 7 атмосфер. Однако по теплоотдаче им не равны секции других систем.
- Биметалл — q = 180 Ватт. Внутренности биметаллических радиаторов Изготовлены из стали, с теплоотводящей поверхностью из алюминия. Такие радиаторы способны функционировать в любых режимах давления и температуры. Удельная тепловая мощность секций из биметалла также высока.
Указанные величины q носят приблизительный характер и предназначены для предварительных расчетов. Точные данные указаны в документации, прилагаемой к отопительным устройствам.
Расчет количества секций радиаторов
Разборные радиаторы из любых материалов удобны потому что для получения желаемой тепловой мощности можно увеличивать или уменьшать число секций.
Чтобы вычислить требуемое количество сегментов батареи из выбранного материала, используют следующую формулу:
N = Q / q,
Где:
- Q Ранее рассчитанная необходимая тепловая мощнность приборов для обогрева помещения.
- q Тепловая мощность одной секции отопительных батарей, которые планируется установить.
Определив общее количество необходимых секций радиаторов в комнате, следует рассчитать общее число устанавливаемых батарей. установки отопительных приборов и размеров батарей с учетом подводки.
Для начальных расчётов можно использовать данные о ширине секций различных радиаторов.
- чугунных = 93 мм,
- алюминиевых = 80 мм,
- биметаллических = 82 мм.
Производители разборных радиаторов из стали не придерживаются строгих стандартов. Желающие установить подобные батареи должны рассматривать каждый случай отдельно.
Используйте наш бесплатный онлайн-калькулятор для определения необходимого числа секций.
Повышение эффективности теплоотдачи
Обогревая радиатором воздух внутри помещения, интенсивно нагревается и наружная стена в зоне возле батареи. Это вызывает дополнительные нежелательные теплопотери.
Для увеличения эффективности работы радиатора предлагается установить теплоотражающий экран между ним и наружной стеной.
На рынке доступны современные утеплители с покрытием из фольги, отражающей тепло. Фольга предотвращает контакт нагретого батареей воздуха с холодной стеной, направляя его в комнату.
Граница установленныого отражателя должна быть больше габаритов радиатора на 2-3 сантиметра с каждой стороны. Между отопительным прибором и поверхностью тепловой защиты нужно оставить зазор в 3-5 сантиметров.
Для создания теплоотражающего экрана подходящими материалами являются изоспан, пенофол, алюфом. Из куска выбранного материала нужного размера вырезается прямоугольник, который крепится к стене в месте установки радиатора.
Для создания небольшого зазора между листом изоляции и наружной стеной можно использовать, к примеру, тонкую пластиковую решётку.
При стыковке из нескольких частей изоляции места соединения фольгированного слоя нужно обработать металлизированной клейкой лентой.
Выводы и полезное видео по теме
Маленькие фильмы покажут, как применить некоторые инженерные советы в повседневной жизни.
В следующем видео можно наблюдать практический расчет радиаторов отопления.
В данном видео обсуждается изменение числа секций радиаторов.
В следующем ролике покажут, как установить отражатель под батарею.
Навыки расчета тепловой мощности различных видов радиаторов помогут домашнему мастеру грамотно установить отопительную систему. Домашние хозяйки смогут контролировать процесс установки батарей, выполненный сторонними специалистами.
Самостоятельно рассчитывали мощность батарей отопления для дома или сталкивались с трудностями из-за установки недостаточно мощных отопительных устройств? Поделитесь своим опытом с читателями, оставьте комментарий ниже.