- Спрощений розрахунок компенсації тепловтрат
- Детальна формула обчислення теплової потужності
- Практичний приклад розрахунку теплової потужності
- Питома теплова потужність секцій батарей
- Расчет количества секций радиаторов
- Повышение эффективности теплоотдачи
- Висновки і корисне відео по темі
Допоможіть розробці сайту, ділитися статтею з друзями!
Грамотно влаштована опалювальна система забезпечить житло необхідною температурою і в усіх кімнатах в будь-яку погоду буде комфортно. Але, щоб передати тепло повітряного простору житлових приміщень, потрібно знати необхідну кількість батарей, адже вірно?
З'ясувати це допоможе розрахунок радіаторів опалення, заснований на обчисленнях теплової потужності, необхідної від встановлюваних нагрівальних приладів.
Ви ніколи не робили таких обчислень і боїтеся помилитися? Ми допоможемо розібратися з формулами - в статті розглянуто детальний алгоритм розрахунку, розібрані значення окремих коефіцієнтів, використовуваних в процесі обчислень.
Щоб вам було простіше розібратися в тонкощах розрахунку, ми підібрали тематичні фотоматеріали і корисні відеоролики, що пояснюють принцип обчислення потужності опалювальних приладів.
Спрощений розрахунок компенсації тепловтрат
Будь-які обчислення базуються на певних принципах. В основу розрахунків необхідної теплової потужності батарей закладається розуміння того, що добре працюють нагрівальні прилади повинні повністю компенсувати втрати тепла, що виникають при їх роботі через особливості опалювальних приміщень.
Для житлових кімнат, що знаходяться в добре утепленому будинку, розташованому, в свою чергу, в помірному кліматичному поясі, в деяких випадках підійде спрощений розрахунок компенсації теплових витоків.
Для таких приміщень обчислення ґрунтуються на нормативної потужності 41 Вт, що вимагається для обігріву 1 куб.м. житлового простору.
Щоб яку випромінює опалювальними приладами теплова енергія була спрямована саме на обігрів приміщень, потрібно утеплювати стіни, горища, вікна і підлоги
Формула для визначення теплової потужності радіаторів, необхідної для підтримки в приміщенні оптимальних умов проживання така:
Q = 41 х V,
де V - об'єм опалювальної кімнати в кубічних метрах.
Отриманий чотиризначний результат можна висловити в кіловатах, скоротивши його з розрахунку 1 кВт = 1000 Вт.
Детальна формула обчислення теплової потужності
При докладних розрахунках кількості та розмірів батарей опалення прийнято відштовхуватися від відносної потужності 100 Вт, потрібної для нормального обігріву 1 м² якогось нормативного приміщення.
Формула для визначення необхідної від опалювальних приладів теплової потужності така:
Q = (100 x S) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z
Множник S в обчисленнях не що інше, як площа опалювального приміщення, виражена в квадратних метрах.
Решта букви - це різні поправочні коефіцієнти, без яких розрахунок буде обмеженим.
Головне при теплових обчисленнях пам'ятати приказку "жар кісток не ломить" і не боятися помилитися в більшу сторону
Але навіть додаткові розрахункові параметри не завжди можуть відобразити всю специфіку того чи іншого приміщення. Рекомендується при сумнівах в підрахунках віддавати перевагу показниками з великими значеннями.
Легше потім знизити температуру радіаторів за допомогою терморегулювальних приладів, ніж замерзати при нестачі їх теплової потужності.
Далі детально розбирається кожен з беруть участь у формулі розрахунку теплової потужності батарей коефіцієнтів.
В кінці статті дається інформація по характеристикам розбірних радіаторів з різних матеріалів, і розглядається порядок обчислень необхідної кількості секцій і самих батарей на базі основного розрахунку.
Спрощений метод розрахунку потужності радіаторів, необхідних для нормального обігріву кімнати, передбачає, що на кожні 10 м3 потрібно доставити 1 кВт тепла 
Для того щоб у власників приміщення був запас на випадок непередбачених втрат тепла, розрахункове значення потужності множать на 1, 15, тобто збільшують на 15% 
Компакт-радіатори, що застосовуються в низькотемпературних опалювальних контурах, ефективні не менше традиційних приладів. Їх потужність розраховується за аналогічною схемою 
Якщо приміщення обмежена двома зовнішніми стінами і в ньому є одне вікно, розрахункове значення теплової потужності необхідно збільшити на 20% 
Потужність приладу опалювальної системи, встановленого в приміщенні з виходом на терасу або в зимовий сад, потрібно збільшити на 25% 
Для кімнати з одного зовнішньою стіною і одним вікном потужність опалювального приладу слід помножити на поправочний коефіцієнт 1, 15 
Якщо батарея опалення замаскована коробом або екраном, то її потужність збільшують на 15 - 20% в залежності від теплопровідних характеристик матеріалу, з якого виконана конструкція 
При розрахунках продуктивності радіаторів для мансарди з широкоформатними панорамними вікнами результат збільшують на 25 - 35%
Орієнтація кімнат по сторонах світу
І в самі морозні дні енергія сонця все ж впливає на теплове рівновагу всередині житла.
Від спрямованості кімнат в ту чи іншу сторону залежить коефіцієнт «R» формули розрахунку теплової потужності.
- Кімната з вікном на південь - R = 1, 0. Протягом світлового дня вона буде отримувати максимальний додатковий зовнішнє тепло в порівнянні з іншими приміщеннями. Така орієнтація приймається за базову, і додатковий параметр в даному випадку мінімальний.
- Вікно виходить на захід - R = 1, 0 або R = 1, 05 (для районів з коротким зимовим днем). Ця кімната теж встигне отримати свою порцію сонячного світла. Сонце хоч і загляне туди ближче до вечора, але все ж розташування такого приміщення вигідніше, ніж східне і північне.
- Кімната орієнтована на схід - R = 1, 1. Висхідний зимовий світило навряд чи встигне як слід ззовні підігріти таке приміщення. Для потужності батарей будуть потрібні додаткові Примор'ї. Відповідно додаємо до розрахунку відчутну поправку в 10%.
- За вікном знаходиться тільки північ - R = 1, 1 або R = 1, 15 (не схибить житель північних широт, який візьме додатково 15%). Взимку таке приміщення прямих сонячних променів не бачить зовсім. Тому рекомендується обчислення необхідної від радіаторів теплової віддачі також скорегувати на 10% в більшу сторону.
Якщо в районі проживання переважають вітри певного напряму, бажано для кімнат з навітряними сторонами провести збільшення R ще до 20% в залежності від сили подиху (х1, 1 ÷ 1, 2), а для приміщень зі стінами, паралельними холодним потокам, підняти значення R на 10% (х1, 1).
Приміщенням, орієнтованим вікнами на північ і схід, а також кімнатах з навітряного боку потрібно більш потужне опалення
Облік впливу зовнішніх стін
Крім стіни з вбудованим в нього вікном або вікнами, інші стіни кімнати також можуть мати контакт з вуличним холодом.
Зовнішні стіни приміщення визначають коефіцієнт «K» розрахункової формули теплової потужності радіаторів:
- Наявність у приміщення однієї вуличної стіни є типовим випадком. Тут з коефіцієнтом все просто - K = 1, 0.
- Дві зовнішніх стіни запросять для обігріву кімнати на 20% більше тепла - K = 1, 2.
- Кожна наступна зовнішня стіна додає обчислень по 10% необхідної тепловіддачі. Для трьох вуличних стін - K = 1, 3.
- Наявність у приміщення чотирьох зовнішніх стін також додає 10% - K = 1, 4.
Залежно від особливостей приміщення, для якого виконується розрахунок, належить узяти відповідний коефіцієнт.
Залежність радіаторів від теплоізоляції
Знизити бюджет на обігрів внутрішнього простору дозволяє грамотно і надійно ізольоване від зимової холоднечі житло, причому істотно.
Ступеня утеплення вуличних стін підпорядковується коефіцієнт «U», що зменшує або збільшує розрахункову теплову потужність нагрівальних приладів:
- U = 1, 0 - для стандартних зовнішніх стін.
- U = 0, 85 - якщо утеплення вуличних стін проводилося за спеціальним розрахунком.
- U = 1, 27 - якщо зовнішні стіни недостатньо холодостійких.
Стандартними вважаються стіни з відповідних клімату матеріалів і товщини. А також зменшеною товщини, але з заштукатурені зовнішньою поверхнею або з поверхневою зовнішньою теплоізоляцією.
Якщо дозволяє площа приміщення, то можна провести утеплення стін зсередини. А захистити стіни від холоду зовні спосіб знайдеться завжди.
Добре утеплена по спецрахунку кутова кімната дасть значний відсоток економії витрат на опалення всієї житлової площі квартири
Клімат - важливий фактор арифметики
Різні кліматичні зони мають різні показники мінімально низьких вуличних температур.
При розрахунку потужності тепловіддачі радіаторів для обліку температурних відмінностей передбачений коефіцієнт «T».
Розглянемо значення цього коефіцієнта для різних кліматичних умов:
- T = 1, 0 до -20 ° С.
- T = 0, 9 для зим з морозцем до -15 ° С
- T = 0, 7 - до -10 ° С.
- T = 1, 1 для морозів до -25 ° С,
- T = 1, 3 - до -35 ° С,
- T = 1, 5 - нижче -35 ° С.
Як бачимо з переліку, наведеного вище, нормальною вважається зимова погода до -20 ° С. Для районів з таким найменшим холодом беруть значення, рівне 1.
Для більш теплих регіонів цей розрахунковий коефіцієнт знизить загальний результат обчислень. А ось для областей суворого клімату потрібне від опалювальних приладів кількість теплоенергії зросте.
Особливості обрахунку високих приміщень
Зрозуміло, що з двох кімнат з однаковою площею більше тепла потрібно тієї, у якій стелю вище. Врахувати в обчисленнях теплової потужності поправку на обсяг опалювального простору допомагає коефіцієнт «H».
На початку статті було згадано про якесь нормативне приміщення. Таким вважається кімната зі стелею на рівні 2, 7 метра і нижче. Для неї беруть значення коефіцієнта, рівне 1.
Розглянемо залежність коефіцієнта Н від висоти стель:
- H = 1, 0 - для стель в 2, 7 метра заввишки.
- H = 1, 05 - для приміщення висотою до 3 метрів.
- H = 1, 1 - для кімнати з стелею до 3, 5 метра.
- H = 1, 15 - до 4 метрів.
- H = 1, 2 - потреба в теплі для більш високого приміщення.
Як бачимо, для кімнат з високими стелями в розрахунок слід додавати по 5% на кожні півметра висоти, починаючи з 3, 5 м.
Згідно із законом природи теплий нагріте повітря спрямовується вгору. Щоб перемішати весь його обсяг опалювальних приладів доведеться потрудитися як слід.
При однаковій площі приміщень кімната більшого обсягу може зажадати додаткового кількості радіаторів, підключаються до системи опалення
Розрахункова роль стелі та підлоги
До зменшення теплової потужності батарей ведуть не тільки добре ізольовані зовнішні стіни. Дотичний з теплим приміщенням стелю також дозволяє мінімізувати втрати при обігріві кімнати.
Коефіцієнт «W» у формулі розрахунку якраз для того, щоб передбачити це:
- W = 1, 0 - якщо нагорі розташований, наприклад, неопалювальний неутеплений горище.
- W = 0, 9 - для неопалюваних, але утепленого горища або іншого утепленого приміщення зверху.
- W = 0, 8 - якщо поверхом вище кімната опалювальна.
Показник W можна поправляти в бік збільшення для приміщень першого поверху, якщо вони розташовуються на грунті, над неопалюваним підвалом або цокольним простором. Тоді цифри будуть такі: підлогу утеплений + 20% (х1, 2); стать не утеплений + 40% (х1, 4).
Якість рам - запорука тепла
Вікна - колись слабке місце в теплоізоляції житлового простору. Сучасні рами зі склопакетами дозволили істотно поліпшити захист кімнат від вуличного холоду.
Ступінь якості вікон у формулі підрахунку теплової потужності описує коефіцієнт «G».
За основу розрахунку узята стандартна рама з однокамерним склопакетом, у якій коефіцієнт дорівнює 1.
Розглянемо інші варіанти застосування коефіцієнта:
- G = 1, 0 - рама з однокамерним склопакетом.
- G = 0, 85 - якщо рама оснащена двох-або трикамерним склопакетом.
- G = 1, 27 - якщо у вікна стара дерев'яна рама.
Так, якщо в будинку старі рами, то втрати тепла будуть значними. Тому потрібні більш потужні батареї. В ідеалі такі рами бажано замінити, адже це додаткові витрати на опалення.
Розмір вікна має значення
За логікою, можна стверджувати, що чим більше кількість вікон в кімнаті і чим обширніше їх огляд, тим чутливішим витоку тепла через них. Коефіцієнт «X» з формули розрахунку теплової потужності, що вимагається від батарей, як раз відображає це.
У кімнаті з величезними вікнами і радіатори повинні бути з відповідного розміру і якості рам кількості секцій
Нормою є підсумок поділу площі віконних прорізів на площу кімнати рівний від 0, 2 до 0, 3.
Наведемо основні значення коефіцієнта Х для різних ситуацій:
- X = 1, 0 - при співвідношенні від 0, 2 до 0, 3.
- X = 0, 9 - для відносини площ від 0, 1 до 0, 2.
- X = 0, 8 - при співвідношенні до 0, 1.
- X = 1, 1 - якщо відношення площ від 0, 3 до 0, 4.
- X = 1, 2 - коли воно від 0, 4 до 0, 5.
Якщо ж метраж віконних прорізів (наприклад, в приміщеннях з панорамними вікнами) виходить за рамки запропонованих співвідношень, розумно додавати до значення X ще по 10% при зростанні відносини площ на 0, 1.
Що знаходиться в кімнаті двері, якою взимку регулярно користуються для виходу на відкритий балкон або лоджію, вносить свої поправки в баланс тепла. Для такого приміщення буде правильним збільшити X ще на 30% (х1, 3).
Втрати теплової енергії легко компенсуються компактної установкою під балконних входом канального водяного або електричного конвектора.
Вплив закритості батареї
Звичайно ж, краще віддасть тепло той радіатор, який менше огороджений різними штучними і природними перешкодами. На цей випадок формула розрахунку його теплової потужності розширена за рахунок коефіцієнта «Y», що враховує умови роботи батареї.
Найпоширеніше місце розташування опалювальних приладів - під підвіконням. При такому їхньому становищі значення коефіцієнта дорівнює 1.
Розглянемо типові ситуації розміщення радіаторів:
- Y = 1, 0 - відразу під підвіконням.
- Y = 0, 9 - якщо батарея виявляється раптом повністю відкритою з усіх боків.
- Y = 1, 07 - коли радіатор закритий горизонтальним виступом стіни
- Y = 1, 12 - якщо розташована під підвіконням батарея прикрита фронтальним кожухом.
- Y = 1, 2 - коли опалювальний прилад загороджений з усіх боків.
Зсунуті довгі щільні штори також стають причиною похолодання в кімнаті.
Сучасний дизайн батарей опалення дозволяє експлуатувати їх без жодних декоративних прикриттів - тим самим забезпечується максимальна тепловіддача
Ефективність підключення радіаторів
Від способу приєднання радіатора до внутрішньо-кімнатні опалювальної розводці безпосередньо залежить ефективність його роботи. Часто господарі житла жертвують цим показником на догоду красі приміщення. Формула розрахунку необхідної теплової потужності враховує все це через коефіцієнт «Z».
Наведемо значення цього показника для різних ситуацій:
- Z = 1, 0 - включення радіатора в загальний ланцюг опалювальної системи прийомом «по діагоналі», що є самим виправданим.
- Z = 1, 03 - інший, найпоширеніший через малої протяжності підводки, варіант приєднання «збоку».
- Z = 1, 13 - третій метод «знизу з двох сторін». Завдяки пластикових трубах, це він швидко прижився в новому будівництві, незважаючи на набагато меншу ефективність.
- Z = 1, 28 - ще один, дуже низько ефективні спосіб «знизу з одного боку». Він заслуговує на розгляд тільки тому, що деякі конструкції радіаторів забезпечуються готовими вузлами з підключенням до однієї точки труб і подачі, і обратки.
Збільшити коефіцієнт корисної дії опалювальних приладів допоможуть вмонтовані в них воздухоотводчики, які своєчасно врятують систему від «завоздушіванія».
Перш, ніж заховати труби опалення в підлогу, застосовуючи малоефективні підключення батарей, варто згадати про стіни і стеля
Принцип роботи будь-якого водяного опалювального приладу спирається на фізичні властивості гарячої рідини підніматися вгору, а після охолодження переміщатися вниз.
Тому настійно не рекомендується використовувати приєднання систем опалення до радіаторів, при яких труба подачі виявляється внизу, а обратки - вгорі.
Практичний приклад розрахунку теплової потужності
Вихідні дані:
- Кутова кімната без балкона на другому поверсі двоповерхового шлакоблочного оштукатуреного будинку в тихому районі Західного Сибіру.
- Довжина кімнати 5, 30 м Х ширина 4, 30 м = площа 22, 79 кв.м.
- Ширина вікна 1, 30 м Х висота 1, 70 м = площа 2, 21 кв.м.
- Висота приміщення = 2, 95 м.
Послідовність розрахунку:
| Площа кімнати в кв.м .: | S = 22, 79 |
| Орієнтація вікна - на південь: | R = 1, 0 |
| Кількість зовнішніх стін - дві: | K = 1, 2 |
| Утеплення зовнішніх стін - стандартна: | U = 1, 0 |
| Мінімальна температура - до -35 ° C: | T = 1, 3 |
| Висота приміщення - до 3 м: | H = 1, 05 |
| Приміщення нагорі - неутеплений горище: | W = 1, 0 |
| Рами - однокамерний склопакет: | G = 1, 0 |
| Співвідношення площ вікна і кімнати - до 0, 1: | X = 0, 8 |
| Положення радіатора - під підвіконням: | Y = 1, 0 |
| Підключення радіатора - по діагоналі: | Z = 1, 0 |
| Разом (не забути помножити на 100): | Q = 2 986 Ватт |
Нижче наводиться опис розрахунку кількості секцій радіаторів і необхідного числа батарей. Він грунтується на отриманих результатах теплових потужностей з урахуванням габаритів передбачуваних місць установки опалювальних приладів.
Незалежно від підсумків, рекомендується в кутових кімнатах оснащувати радіаторами не тільки підвіконні ніші. Батареї слід встановлювати у «сліпих» зовнішніх стін або біля кутів, які піддаються найбільшому промерзання під впливом вуличного холоду.
Питома теплова потужність секцій батарей
Еще до выполнения общего расчета требуемой теплоотдачи отопительных приборов, необходимо решить, разборные батареи из какого материала будут устанавливаться в помещениях.
Выбор должен основываться на характеристиках системы отопления (внутреннее давление, температура теплоносителя). При этом не стоит забывать о сильно разнящейся стоимости покупаемых изделий.
О том, как правильно рассчитать нужное количество различных батарей для отопления, и пойдет речь дальше.
При теплоносителе в 70 °С стандартные 500-миллиметровые секции радиаторов из разнородных материалов обладают неодинаковой удельной тепловой мощностью «q».
- Чугун – q = 160 Ватт (удельная мощность одной чугунной секции). Радиаторы из этого металла подойдут для любой системы отопления.
- Сталь – q = 85 Ватт . Стальные трубчатые радиаторы могут работать в самых жестких условиях эксплуатации. Их секции красивы в своем металлическом блеске, но имеют наименьшую теплоотдачу.
- Алюминий – q = 200 Ватт . Легкие, эстетичные алюминиевые радиаторы надо устанавливать лишь в автономные отопительные системы, в которых давление меньше 7 атмосфер. Но по отдаче тепла их секциям нет равных.
- Биметалл – q = 180 Ватт . Внутренности биметаллических радиаторов сделаны из стали, а теплоотводящая поверхность – из алюминия. Эти батареи выдержат всякие режимы давлений и температур. Удельная тепловая мощность секций из биметалла тоже на высоте.
Приведенные значения q довольно условны и применяются для предварительного расчета. Более точные цифры содержатся в паспортах приобретаемых отопительных приборов.
Секционный принцип сборки приборов отопления позволяет из модульных элементов получить радиатор с требующейся тепловой мощностью 
Для сборки прибора из отдельных секций подходит только продукция от одного производителя одинаковой модели 
Секционный принцип не является новшеством, он использовался в устройстве отопления с чугунными радиаторами 
В числе преимуществ секционной методики сборки значится возможность собрать радиатор из звеньев, окрашенных порошковой краской в заводских условиях
Расчет количества секций радиаторов
Разборные радиаторы из любого материала хороши тем, что для достижения их расчетной тепловой мощности можно добавлять или убавлять отдельные секции.
Для определения нужного количества «N» секций батарей из выбранного материала придерживаются формулы:
N = Q / q,
де:
- Q = рассчитанная ранее требуемая тепловая мощность устройств для обогрева комнаты,
- q = мощность тепловая удельная отдельной секции предполагаемых для установки батарей.
Вычислив общее необходимое число секций радиаторов в помещении, надо понять, сколько всего батарей нужно установить. Этот расчет основывается на сравнении габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов и размеров батарей с учетом подводки.
лементы батареи соединяются ниппелями с разнонаправленной наружной резьбой при помощи радиаторного ключа, одновременно в стыки устанавливаются прокладки
Для предварительных подсчетов можно вооружиться данными о ширине секций разных радиаторов:
- чугунных = 93 мм,
- алюминиевых = 80 мм,
- биметаллических = 82 мм.
При изготовлении разборных радиаторов из стальных труб, производители не держатся за определенные стандарты. При желании поставить такие батареи, следует подходить к вопросу индивидуально.
Также можете воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчета количества секций:
| Площадь комнаты (м 2 ) | |
| Теплоотдача (Вт) | |
| Окна | Пластик (двойное остекление)Обычное остекление |
| Высота помещения | до 2.7 метровот 2.7 до 3.5 метров |
| Комната | не угловаяугловая |
Повышение эффективности теплоотдачи
При обогреве радиатором внутреннего воздуха помещения происходит также интенсивный нагрев внешней стены в области за батареей. Это ведет к дополнительным неоправданным потерям тепла.
Предлагается для повышения эффективности теплоотдачи радиатора отгораживать отопительный прибор от наружной стены теплоотражающим экраном.
Рынок предлагает множество современных изоляционных материалов с отражающей тепло фольгированной поверхностью. Фольга защищает согретый батареей теплый воздух от контакта с холодной стеной и направляет его внутрь комнаты.
Для правильной работы границы установленного отражателя должны превышать габариты радиатора и с каждой стороны на 2-3 см выступать. Промежуток между отопительным прибором и поверхностью тепловой защиты следует оставлять величиной 3-5 см.
Для изготовления теплоотражающего экрана можно посоветовать изоспан, пенофол, алюфом. Из приобретенного рулона вырезается прямоугольник необходимых размеров и закрепляется на стене в месте установки радиатора.
Фиксировать экран, отражающий тепло отопительного прибора, на стене лучше всего силиконовым клеем или посредством жидких гвоздей
Рекомендуется отделять лист изоляции от внешней стены небольшой воздушной прослойкой, например, с помощью тонкой пластиковой решетки.
Если отражатель стыкуется из нескольких частей изоляционного материала, места соединений со стороны фольги необходимо проклеивать металлизированной клейкой лентой.
Висновки і корисне відео по темі
Небольшие фильмы представят практическое воплощение некоторых инженерных советов в быту. В следующем ролике можно увидеть практический пример расчета радиаторов отопления:
Изменение количества секций радиаторов рассмотрено в этом видео:
Следующий ролик поведает о том, как монтировать отражатель под батарею:
Приобретенные навыки расчёта тепловой мощности разных видов радиаторов отопления помогут домашнему мастеру в грамотном устройстве отопительной системы. А домашние хозяйки смогут проконтролировать правильность процесса установки батарей сторонними специалистами.
Вы занимались самостоятельным расчетом мощности батарей отопления для своего дома? Или столкнулись с проблемами, возникшими в результате монтажа маломощных отопительных приборов? Расскажите о своем опыте нашим читателям – оставляйте, пожалуйста, комментарии ниже.