Правила расчета радиаторов отопления

Комфорт проживания в доме или квартире тесно связан с оптимально сбалансированной системой отопления. Создание такой системы – наиболее важный вопрос, который невозможно решить без знания современных проверенных схем подключения радиаторов отопления. Прежде чем переходить к решению задачи с подключением отопления, важно учесть правила расчета радиаторов отопления.

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.

Точность расчетов зависит также и от того, как они сделаны: для всей квартиры или на одну комнату. Специалисты советуют выбрать расчет для одной комнаты. Пусть на работу уйдет немного больше времени, но полученные данные будут наиболее точными. При этом, приобретая оборудование, нужно учесть около 20 процентов запаса. Этоп запас пригодится, если в работе центральной системы отопления случаются перебои или если стены панельные. Также эта мера спасет при недостаточно эффективном отопительном котле, используемом в частном доме.

Взаимосвязь системы отопления с видом используемого радиатора нужно учесть в первую очередь. Например, стальные устройства бывают весьма элегантной формы, но модели не особо популярны среди покупателей. Считается, что главный недостаток таких приборов – в некачественном теплообмене. Основное достоинство – в недорогой цене, а также небольшом весе, что упрощает работы, связанные с установкой устройства.

Стальные радиаторы обычно имеют тонкие стенки, которые быстро нагреваются, но столь же быстро и охлаждаются. При гидравлических ударах сварные стыки стальных листов дают течь. Недорогие варианты без специального покрытия подвергаются коррозии. Гарантийные обязательства производителей обычно имеют короткий срок. Поэтому, несмотря на относительную дешевизну, потратиться придется много.

Чугунные радиаторы знакомы многим из-за ребристого внешнего вида. Такие «гармошки» устанавливались как в квартирах, так и в зданиях общественного назначения повсеместно. Особым изяществом чугунные батареи не отличаются, но зато служат долго и качественно. В некоторых частных домах они есть и сейчас. Положительной характеристикой данного типа радиаторов является не только качество, но и возможность дополнить количество секций.

Современные чугунные батареи немного видоизменили внешний облик. Они более элегантные, гладкие, выпускают и эксклюзивные варианты с рисунком чугунного литья.

Современные модели имеют свойства предыдущих версий:

• длительно сохраняют тепло;
• не боятся гидроударов и температурных перепадов;
• не подвергаются коррозии;
• подходят для любых видов теплоносителей.

Кроме неприглядного внешнего вида, чугунные батареи имеют еще один существенный недостаток – хрупкость. Батареи из чугуна практически невозможно установить одному, так как они очень массивны. Не все стеновые перегородки могут выдержать вес чугунной батареи.

Алюминиевые радиаторы появились на рынке недавно. Популярности этого вида способствует невысокая цена. Алюминиевые батареи отличаются отменной теплоотдачей. При этом эти радиаторы имеют небольшой вес, обычно не требуют большого объема теплоносителя.

В продаже можно встретить варианты алюминиевых батарей как секциями, так и цельными элементами. Это дает возможность рассчитать точное количество изделий в соответствии с нужной мощностью.

Как и любой другой продукт, алюминиевые батареи имеют недостатки, например, подверженность к коррозии. При этом присутствует риск газообразования. Качество теплоносителя для алюминиевых батарей должно быть очень высоким. Если алюминиевые радиаторы секционного типа, то в местах соединений они часто дают течь. При этом отремонтировать батарею просто невозможно. Самые качественные алюминиевые батареи делаются способом анодного оксидирования металла. Однако внешних отличий эти конструкции не имеют.

Биметаллические радиаторы отопления имеют особую конструкцию, из-за которой у них повышенная теплоотдача, а надежность сравнима с чугунными вариантами. Биметаллическая радиаторная батарея состоит из секций, соединенных вертикальным каналом. Наружная алюминиевая оболочка батареи обеспечивает высокую теплоотдачу. Гидравлических ударов такие батареи не боятся, а внутри них может циркулировать любой теплоноситель. Единственным недостатком биметаллических батарей является высокая цена.

Технические параметры радиаторов батарей, изготовленных из разных материалов, отличаются. Специалисты советуют устанавливать чугунные радиаторы в частном доме. В квартире лучше ставить биметаллические или алюминиевые батареи. Подбор количества батарей ведется из расчета квадратов площади помещения. Подсчет размера секций производится из возможных тепловых потерь.

Учет тепловых потерь удобнее произвести на примере частного дома. Тепло будет теряться через оконные, дверные проемы, перекрытия и стены, вентиляционные системы. Для каждой потери имеется классический коэффициент. Он в профессиональных формулах обозначается литерой Q.

В расчеты включаются такие компоненты, как:

• площадь окна, двери или других конструкций – S;
• температурная разница внутри и снаружи – DT;
• толщина стен –V;
• теплопроводность стен –Y.

Формула выглядит следующим образом: Q = S*DT /R слоя, R = v /Y.

Все рассчитанные Q суммируются, а к ним добавляются 10-40 процентов потерь, которые могут присутствовать из-за наличия вентиляционных шахт. Число нужно поделить на общую площадь дома и суммировать с предполагаемой мощностью радиаторных батарей.

Для упрощения расчетов специалисты используют профессиональную таблицу, которая включает такие колонки:

• наименование помещения;
• объем в куб. м;
• площадь в кв. м;
• теплопотери в кВт.

Например, комната, площадью 20 м2 будет соответствовать объему 7,8. Теплопотери помещения составят 0,65. В расчетах стоит учесть, что значение будет иметь и ориентация стен. Добавки для вертикалей, ориентированных на север, северо-восток, северо-запад составят 10 процентов. Для стен, ориентированных на юго-восток и запад – 5 процентов. Добавочного коэффициента для южной стороны нет. Если помещение высотой более 4 метров, добавочный коэффициент – 2 процента. Если рассматриваемое помещение угловое, то добавка составит 5 процентов.

Кроме теплопотерь, в расчет нужно принимать и другие факторы. Подобрать количество батарей для комнаты можно по квадратуре. Например, известно, что на обогрев 1 м2 нужно не менее 100 Вт. То есть на комнаты в 10 м2 нужен радиатор по мощности не менее 1 кВт. Это примерно 8 секций стандартной чугунной батареи. Расчет актуален и для комнат со стандартными потолками высотой до трех метров.

Если нужно произвести более точный расчет по квадратному метру, то стоит учесть все теплопотери. Формула предполагает умножение 100 (ватт/м2) на соответствующие квадратные метры и на все коэффициенты Q.

Значение, найденное по объему, дает такие же цифры, как и формула расчета по площади, показатели СНиП потерь тепла в помещении панельного дома с деревянными рамами 41 Вт на метр3. Меньший показатель нужен, если установлены современные пластиковые окна – 34 Вт на м3.

Для расчета числа секций батарей и предполагаемой мощности существуют следующие формулы:

• N=S*100|P (без учтенных теплопотерь);
• N=V*41Bt*1,2|P 9 (с учтенными теплопотерями), где:
  • N –число секций;
  • P- мощность единицы секции;
  • S- площадь;
  • V- объем помещения;
  • 1,2 – стандартный коэффициент.

Теплоотдачу секций конкретных видов радиаторов можно найти на ребре изделий. Производители обычно стандартно указывают показатели.

Средние значения следующие:

• алюминий – 170-200 Вт;
• биметалл – 150 Вт;
• чугун – 120 Вт.

Для упрощения расчетов можно внести корректировки и дробные цифры округлить в большую сторону. Лучше иметь запас мощности, а температурный уровень поможет отрегулировать термостат.

Если в помещении несколько окон, нужно разделить высчитанное число секций, чтобы установить их под каждым окном. Таким образом, для холодного воздуха, проникающего через стеклопакеты, будет создаваться оптимальная тепловая завеса.

Если несколько стен одной комнаты уличные, количество секций нужно добавлять. Это же правило действует при высоте потолка более трех метров.

В качестве дополнения не помешает учесть особенности системы отопления. Например, индивидуальная или автономная система обычно эффективнее централизованной системы, которая присутствует в многоквартирных домах.

Теплоотдача радиаторов будет изменяться в зависимости от типа подключения. Оптимальное подключение – диагональное, с подачей носителя сверху. В этом случае нетепловая мощность радиатора не уменьшится. При боковом подключении обычно наблюдаются самые большие тепловые потери. У всех остальных видов подключений средняя эффективность.

Фактическая мощность устройства уменьшится и при наличии заграждающих вещей. Например, при нависающем подоконнике сверху радиатора теплоотдача упадет на 7-8 процентов. Если подоконник перекрывает не весь радиатор, то потери составят примерно 3-5 процентов. При установке экрана на радиатор также будут наблюдаться потери тепла – примерно 7-8 процентов. Если экран размещен на весь отопительный прибор, то теплоотдача радиатора уменьшится на 25 процентов.

Точность расчетов позволит собрать максимально комфортную систему для вашего жилья. При правильном подходе можно сделать любую комнату достаточно теплой. Грамотный подход влечет за собой и финансовые преимущества. Вы точно сэкономите, не переплачивая за лишнее оборудование. Еще больше можно сэкономить при условии грамотного монтажа оборудования.

Особой сложностью отличается однотрубная система отопления. Здесь в каждый последующий отопительный прибор носитель поступает все более холодный. Для расчета мощности однотрубной системы для каждого радиатора в отдельности нужно пересчитывать температуру.

Чтобы последняя в ветке батарея не получилась огромной, на практике проблема решается установкой температуры через байпас. Это поможет отрегулировать теплоотдачу, что в итоге компенсирует температуру теплоносителя.

Если стоит задача приблизительно подсчитать количество секций радиаторов, то сделать это несложно и быстро. Куда больше внимания и времени уйдет на корректировку, связанную с особенностями помещения, выбором способа подключения и расположения устройств.

Например, специалисты при подсчетах вносят корректировки в зависимости от средних температурных показателей.

Стандартные коэффициенты выглядят следующим образом:

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

На мощность теплового излучения будет влиять и режим отопительной системы. При выборе радиатора по паспортным показателям стоит понимать, что производители обычно указывают максимальную мощность. Высокотемпературный режим системы отопления предполагает, что в ней курсирует носитель, нагретый до 90 градусов. При таком режиме в помещении с точно высчитанным количеством радиаторов будет около 20 градусов тепла.

Однако в таком режиме системы отопления работают редко. Режимы современных систем обычно средние или низкие. Для внесения корректировки нужно определить температурный напор системы. Здесь учитывается разница между температурой в помещении и отопительных приборов.

Сколько чугунных радиаторов отопления нужно при высокотемпературном и низкотемпературном режимах, высчитаем на примере: размер стандартной секции – 50 см, помещение – 16 кв. м.

Одна секция из чугуна, работающая в высокотемпературном режиме (90/70/20), обогреет 1,5 м2. Для обеспечения тепла потребуется 16/1,5 – 10,6 секций, то есть 11 штук. В системе с низкотемпературным режимом (55/45/20) понадобится вдвое больше секций – 22.

Расчет будет выглядеть следующим образом:

(55+45) /2-20=30 градусов;

(90+70) /2-20=60 градусов.

Батарея из 22 секций получается очень большой, поэтому чугунный вариант точно не подойдет. Это одна из причин, почему чугунные радиаторы не рекомендуют использовать в низкотемпературных системах.

О том, как произвести расчет радиаторов отопления, смотрите далее.