Калькулятор тепловой мощности радиатора. Подбор мощности во время приобретения. Как приобретают радиаторы специалисты

Для обычной системы отопления с рабочим давлением до 3 атм. одноэтажного дома, или в пару-тройку этажей, подойдут практически любые радиаторы, которые имеются в продаже. Для квартиры многоэтажного дома, с подачей теплоносителя по вертикальному стояку, где давление может достигать 10 атм., необходимы радиаторы, рассчитанные на давление в 12 атм.

Отличительной особенностью батарей для самотечной системы отопления является минимум внутреннего гидравлического сопротивления, поэтому туда лучше подходят алюминиевые или чугунные приборы.

В общем, выбор радиаторов не сложен, но остается подобрать их по мощности. А здесь придется немного потрудиться, и определиться, сколько мощности потребуется в каждую комнату.

Каким методом чаще определяется мощность радиаторов

Если тепловой расчет коттеджа не делался, что обычное явление, то радиаторы нужно распределять по комнатам приблизительным расчетом. Но допустить при этом тяжкую ошибку, которую нужно исправлять перемонтажем, сложно.

Нужно сделать так, чтобы мощность всех радиаторов была бы процентов на 20 больше чем теплопотери здания, т.е. мощность котла. А для каждой комнаты – по ее индивидуальным теплопотерям.

Для утепленного в соответствии с нормативом (СНиП 23-02-2003) здания можно считать теплопотери 10 кВт на 100 м кв. площади, если высота потолка до 2,7 м. А если здание утеплено не достаточно…. - то нужно утеплять, а не наращивать мощность системы отопления.

Какая тепловая мощность потребуется

Приуменьшать мощность радиаторов по сравнению с теплопотерями здания не допустимо. Но и сильно увеличивать не рекомендуется.

• Во первых, это повлечет излишние денежные затраты и загромождение пространства помещения отопительными приборами.
• Во вторых термоголовка может начать слишком часто закрывать и раскрывать радиатор, что вредно для системы в целом.

Полезен низкотемпературный режим, когда батареи не разогреваются до максимальной температуры, соответственно имеют запас по размерам и мощности.

У нас известна общая мощность радиаторов. Теперь ее нужно разбросать по комнатам, - где больше, где меньше.

Подбор батарей в каждую комнату

Расчет батарей для каждой комнаты только по площади совсем не корректен. Ведь теплопотери будут зависеть от наличия и площади внешних стен, окон и дверей (наружных ограждающих конструкций).



Можно воспользоваться упрощенной схемой распределения мощности радиаторов:

• Для внутренней комнаты – теплопотери минимальны и там обычно радиаторы не устанавливаются.
• Одна наружная стена и одно окно – принимаем 1 кВт на 10 м кв.
• Одна наружная стена (длинная) и два окна – умножаем результат из расчета 1 кВт на 10 м кв. на коэффициент 1,2;
• Две наружные стены и одно окно – умножаем на поправочный коэффициент 1,3;
• Две наружные стены и два окна – 1,4 – 1,5.

Но и это далеко не корректное распределение. Все зависит, конечно, от конкретной планировки, т.е. от реальной длины наружных стен и площади окон и их теплозащищенности.

Пример – как подобрать отопление в каждую комнату

Рассмотрим пример. Допустим, имеются две комнаты с одинаковой площадью.
У одной комнаты есть только одна наружная стена длиной 3 метра.
Другая комната угловая, длина ее наружных стен – 3 метра + 6 метров + имеются большие окна.



Очевидно, что теплопотери во второй комнате будут значительно большими, чем в первой. В первую комнату возможно, нужно поставить один радиатор 1,5 кВт, а во вторую комнату два радиатора 1,5 кВт и 2,0 кВт., т.е. в 2,2 раза мощнее. А в узкий внутренний коридор с такой же площадью, скорее всего радиатор не нужен вовсе….

Необходимо на плане здания распределить суммарную мощность радиаторов по комнатам, помня о том, что они устанавливаются под каждое окно (а если не возможно то рядом с ним), а также желательно у входной двери, но не ставятся за мебелью, в глубоких нишах и т.п.

Подбор мощности во время приобретения

Теперь осталось подобрать радиатор по мощности при покупке в магазине. Но в технических характеристиках радиатора имеется одна особенность, на которую часто не обращают внимание, и поэтому выбирают батареи недостаточной мощности.



Зачастую в паспорте указывается для высокотемпературного обогрева. Например, указывается 1500 Вт при условиях – 90/70-20, что означает:

• Температура подачи – 90 град;
• Температура обратки – 70 град;
• Температура воздуха в комнате – 20 градусов.

И только при этих условиях радиатор отдаст требуемые 1500 Вт.

Сейчас в частном доме никто не будет разогревать теплоноситель до 90 град С. Современные газовые котлы рекомендуется настраивать на самый экономичный низкотемпературный режим, когда на выходе из котла 60 градусов, максимум 65. При этом КПД котла максимальный, так как холодному теплоносителю будет передаваться больший процент тепла от газов.

А комфортная температура в комнате 22 – 24 градусов. Редко кто держит прохладные 20 градусов.

Поэтому реальный режим работы радиатора чаще 60/40-22. А при такой температуре отдаваемая мощность будет ниже минимум на 33%.

Как приобретают радиаторы специалисты

Следовательно, радиаторы для низкотемпературного режима, как самого экономичного, нужно приобретать как минимум на треть мощнее от указаний в технических характеристиках для высокотемпературного режима.

Умудренные опытом сантехники, не мудрствуя лукаво, не считаясь с затратами владельцев, прикинув примерные теплопотери комнаты, тут же их умножают еще на 1,3 - 1,5 и по этой мощности требуют приобрести радиаторы, - по принципу «а чтобы наверняка».

Но перебарщивать с набором мощности радиаторов также нельзя, так как котел может выйти на низкотемпературный обогрев, ниже точки росы (на обратке меньше +55 град.), что крайне не желательно. Выпадающая роса на теплообменнике быстро погубит обычный котел для любого теплоносителя.

В то же время конденсационные суперэкономичные котлы как раз предназначены для работы в таком режиме.

Перед покупкой любого радиатора отопления нужно знать требуемую тепловую мощность этого прибора. Собственно, на основании этих данных и выполняется подбор числа секций. Пропуск расчетного этапа может в итоге обернуться нарушением микроклимата в комнате, так что нелишним будет ознакомиться с методикой расчета.

О расчете отопительной системы

На этом этапе нужно добиться того, чтобы тепловая мощность радиатора отопления обеспечивала постоянную температуру в комнате в самое холодное время отопительного сезона. Определение мощности отопительного радиатора необходимо для того, чтобы определиться с требуемым числом сегментов ().

Обратите внимание! Для возможности плавной регулировки работы батареи отопления не лишней будет установка терморегулятора.

Весь процесс выполняется в несколько этапов:

• подсчитываются потери тепла через ограждающие конструкции;
• по технической документации выясняется теплоотдача одного сегмента выбранного радиатора;
• вычисляется требуемое число сегментов батареи.

Подсчет теплопотерь

Это первое, с чего нужно начать, когда речь заходит о том, как определить мощность радиатора отопления.

Тепло расходуется через:

• стены, как наружные, так и внутренние (если комната граничит с неотапливаемым помещением);
• потолок;
• окна и двери.

Подсчет потерь выполняется с учетом типа и толщины материала, используется формула

в этой формуле

• Q – потери тепла;
• S – площадь помещения, м 2 ;
• Δt – перепад температур внутри и снаружи помещения, ᵒС;
• λ – справочная величина – коэффициент теплопроводности, Вт/м∙ᵒС;
• v – толщина ограждающей конструкции, м.

С точки зрения теплопотерь верхние этажи находятся в невыгодном положении, ведь над ними располагается неотапливаемый чердак, да и ветер снаружи сильнее. Так что для них полученную величину потерь тепла можно увеличить примерно на 10%.

Обратите внимание! При подсчете нужно не забыть о вентиляции, ведь воздухообмен зимой не прекращается. Для этого вводится повышающий коэффициент 1,1 – 1,4. Большее значение принимается для интенсивного проветривания жилья.

Расчет радиатора

Имея на руках данные по тепловым потерям можно переходить к подбору батареи. При этом нужно учитывать эффективность прибора, например, мощность стальных радиаторов отопления уступает биметаллическим аналогам.

Требуемое число сегментов определяется как отношение тепловых потерь к теплоотдаче одного сегмента. А вот отдача тепла секцией – паспортная величина, производитель обязан указывать ее для каждой модели радиатора. Используется формула:

в этой формуле:

• n – полное число секций батареи, шт;
• Q – теплопотери, Вт;
• N – мощность одной секции, Вт.

При этом нужно учитывать, что паспортные данные по мощности 1-го сегмента приведены для определенного перепада температур (чаще всего 90/70). Но довольно часто температура теплоносителя отличается, в таком случае и теплоотдача отопительной батареи изменяется. Например, мощность чугунных радиаторов отопления при изменении температурного напора с 80-100 до 50-60 падает примерно на 15-20%.

Для подсчета мощности сегмента при произвольном температурном напоре пользуются формулой

в этой формуле

• k – теплопередача, паспортная величина, Вт/м 2 ∙ᵒС;

• А – площадь секции, м 2 ;
• ΔТ – температурный напор, ᵒС. Вычисляется по формуле

Т под и Т обр – температура теплоносителя соответственно на входе в батарею и выходе из нее, ᵒС;

Т комн – температура в помещении, ᵒС.

Упрощенная методика

Если все работы в доме выполняются своими руками, то довольно часто вместо подробного расчета люди довольствуются приблизительным подбором. Нужно отметить, что результат в таком случае хоть и не особо точный, но для подбора радиатора сойдет.

Есть несколько способов приблизительного расчета:

• при стандартных параметрах (высота потолков в комнате до 3м, температура теплоносителя 85-90ᵒС, 1 окно и 1 дверь в помещении) можно использовать зависимость 100 Вт/1 м 2 площади . Для комнаты площадью, например, 20 м 2 нужна батарея, которая способна обеспечить тепловую мощность на уровне 2 кВт;

Обратите внимание! Для угловых комнат, а также квартир верхних этажей вводится повышающий коэффициент 1,2. Цена батарей не так уж и высока, поэтому лучше подстраховаться.

• расчет можно вести и с учетом кубатуры помещения . В таком случае исходят из пропорции, что 200 Вт тепловой мощности способны обогреть 5 м 3 пространства комнаты.

Обратите внимание! Практика показывает, что результат в этом случае получается завышенным примерно на 10%.

Результаты по обеим методикам должны получиться приблизительно одинаковыми. Удобнее сравнить их на конкретном примере. Пусть нужно подобрать радиатор для комнаты размерами 5х5х3 метра, в ней установлен 1 стеклопакет, 1 межкомнатная дверь, квартира находится на нижнем этаже.

Первая упрощенная методика расчета предполагает такую последовательность действий:

• определяется площадь комнаты, 5х5 = 25м 2 ;
• учитывая пропорцию 100 Вт/1 м 2 , определяется мощность прибора, в нашем случае 2,5 кВт;
• из паспортных характеристик выписывается мощность одной секции конкретного радиатора. Для примера выберем алюминиевую модель А350, 1 сегмент способен отдать 138 Вт тепловой энергии;
• подсчитывается число сегментов, 2500/138 = 18,12≈19 штук.

Обратите внимание! Способ подключения также играет большую роль в равномерности его прогрева, а значит и величине теплоотдачи.

При работе по 2-й методике инструкция будет выглядеть так:

• учитывая пропорцию 200 Вт/ 5 м 3 определяем, какой объем воздуха нагреет 1 секция выбранной батареи. В нашем случае 1 секция прогреет 3,45 м 3 ;
• определяем объем комнаты 5∙5∙3 = 75 м 3 ;
• подсчитывается число секций 75/3,45 ≈ 22 секции.

Погрешность при расчете по 2-м упрощенным методикам составила 13,6%, что для приближенного расчета не так уж и плохо. Полученные результаты примерно согласовываются и с рекомендациями самого производителя (указаны в таблице).

Подведение итогов

Для поддержания нормального микроклимата в помещении необходимо добиться соблюдения баланса между поступлением и потерей тепла. Выполнить это условие можно только при грамотном расчете отопительной системы в целом и радиаторов отопления в частности. Предложенные в статье методы расчета вполне могут использоваться при подборе числа секций батареи отопления в квартире или частном доме ().

Видео представляет собой краткую инструкцию по расчету батареи отопления.

Проектирование любой системы отопления начинается с расчета ее основных параметров. В первую очередь это касается оптимальной нагрузки на теплоснабжение. Поэтому прежде чем закупать необходимое оборудование следует сделать расчет мощности системы отопления: котлов, радиаторов, насосов, батарей.

Зачем необходим расчет отопления

Определяющей задачей выполнения вычислений является оптимизация дальнейших расходов. Минимальная необходимая мощность котла отопления напрямую отразится на потреблении энергоносителя. Но экономия должна быть в пределах разумного.

Главное предназначение теплоснабжения – поддержание комфортного уровня температуры в жилых помещениях. На это влияет номинальная мощность чугунных радиаторов отопления, тепловые потери здания и параметры котла.

Для корректного подбора оборудования следует правильно рассчитать его параметры. Это можно сделать с помощью специализированных программ или самостоятельно, воспользовавшись определенными формулами.

• Планирование затрат на приобретение оборудования . Чем больше номинальная мощность котла или теплоотдача батареи — тем выше их стоимость. В итоге это скажется на бюджете всего мероприятия по обустройству теплоснабжения;
• Корректное составление графика нагрузки на систему . Правильный расчет мощности насоса для отопления позволит узнать максимальную и минимальную нагрузку на оборудование при изменении внешних факторов – температуры на улице, в комнатах дома;
• Модернизация системы . Если наблюдаются большие затраты на отопление, их снижение является первоочередной задачей для минимизации обслуживания. Для этого следует выполнить расчет мощности батареи отопления и других компонентов.

Определившись, что без вычисления основных данных нельзя приступать к закупке материала и комплектующих для обустройства теплоснабжения, следует выбрать методик расчетов. Сначала узнаются характеристики каждого компонента в отдельности – котла, насоса радиаторов. Затем их параметры вводятся в программу отопления и еще раз проверяются. По такой же методике делается расчёт отопления теплицы.

На расчет мощности газового котла отопления влияет тип используемого энергоносителя. Следует заранее определиться, какой именно вид газа будет применен – магистральный или сжиженный.

Определение тепловых потерь дома

На первом этапе необходимо правильно рассчитать объем тепла, который будет уходить через наружные стены, окна и двери здания. Работа теплоснабжения должна компенсировать эти потери и на основе полученных данных будут выполнены дальнейший расчет мощности циркуляционного насоса для отопления, котла и батарей.

Определяющим параметром является сопротивление теплопередачи стен и оконных конструкций. Это обратный показатель теплопроводности материалов. Нельзя сделать подбор мощности котла отопления без знания этих величин. Поэтому перед началом расчетов следует узнать толщину стен и материал, из которых они сделаны.

Рекомендуется ознакомиться с содержанием СНиП II-3-79, а также СНиП 23-02-2003. В этих документах указываются нормативные значения сопротивления теплопередачи для различных регионов России. Зная их можно решить вопрос как рассчитать мощность радиатора отопления. Каждый материал обладает определенным значением теплопередачи. Данные о наиболее распространенных для возведения жилых зданий можно взять из стандартных таблиц.

Но этого недостаточно, чтобы в дальнейшем выполнить расчет мощности стальных радиаторов отопления. Дополнительно понадобится узнать толщину каждого типа материалов, используемых для строительства стен. Соотношение этой величины к коэффициенту теплопередачи и будет искомым значением:

Где R – сопротивление теплопередачи; D – толщина материала; Λ – сопротивление теплопередачи.

В дальнейшем это будет использовано для расчета необходимой мощности котла отопления. Этот этап вычисления является рекомендуемым. Только узнав фактическое сопротивление стен можно определить номинальную мощность всей отопительной системы.

Во время вычисления не учитывается роза ветров, характерная для каждого конкретного региона. Данные о ней влияют на расчет только для многоэтажных зданий.

Особенности расчета мощности различных отопительных котлов

Для правильного подбора мощности котла отопления заранее определяются с его местом установки, типом системы теплоснабжения (открытая, закрытая) и видом используемого топлива. Дополнительно учитывается общая площадь дома и его объем. Эти данные позволят сделать вычисления несколькими способами.

Самый простой метод вычислить номинальную мощность отопительного оборудования – использовать только площадь дома. Для этого берется стандартное соотношение, что для обогрева 10 м² помещения необходимо затратить 1 кВт тепловой энергии. Этот способ будет действовать только для зданий с хорошей теплоизоляцией и стандартной высотой потолков. Его недостатком является большая погрешность. Так, для дома площадью 150 м² по расчету мощность котла отопления потребуется выбрать модель 15 кВт.

Дополнительно применяется поправочный коэффициент, который зависит от месторасположения здания. Тогда окончательная формула для расчета мощности газового котла отопления будет выглядеть следующим образом:

W=(S/10)*K

Где W – номинальная мощность котла; S – площадь дома; K – поправочный коэффициент.

Для центральных областей России К=0,13; для северных широт эго значение варьируется от 0,15 до 0,2. При подборе мощности котла теплоснабжения для южных областей К=0,08.

Точные вычисления можно сделать только после предварительного определения коэффициента теплопередачи стен. Эта методика была описана выше. Для начала находим температурную разницу между нагретым воздухом на улице и в доме – Δt. Затем необходимо определить тепловые потери. Они находятся по формуле:

Р=Δt/R

Где Р – тепловые потери дома; Δt – температурная разница; R – коэффициент сопротивления теплопередачи.

Далее для расчета мощности газового котла теплоснабжения необходимо умножить площадь наружных стен на тепловые потери. В качестве примера возьмем дом площадью стен 127 м², коэффициент сопротивления теплопередачи равен 0,502. Оптимальное значение Δt должно составлять 55. В таком случае тепловые потери на 1 м² будут равны:

Р=55/0,505=108 Вт/м²

W=127*108=13.7 кВт

В дальнейшем определяется нагрузка на систему отопления при различных значениях Δt. Рекомендуется выбрать модель оборудования с небольшим запасом по мощности – 10-15%. Это позволит расширить теплоснабжение без замены котла и радиаторов.

Для квартир с нормальным утеплением можно взять соотношение 41 Вт тепла на 1 м³ объема помещения в панельном доме и 38 Вт в кирпичном. Если была выполнена теплоизоляция стен – потребуется сделать вышеописанный расчет.

Расчет мощности радиаторов и батарей отопления

Но помимо котла на работу теплоснабжения влияют технические характеристики других компонентов. Поэтому необходимо знать, как рассчитать мощность батареи отопления. Фактически в ней происходит тепловая передача энергии от горячей воды воздуху в помещении.

Для расчета мощности батарей отопления необходимо фактически определить их теплоотдачу. Так называется сам процесс передачи тепла от нагретого тела воздуху в помещение. Есть несколько факторов, которые влияют на это показатель. Главным из них является материал изготовления. Чем меньше сопротивление теплопередачи у батареи – тем ниже тепловые потери. Однако наряду с этим нужно учитывать эффект аккумулирования энергии. Это наблюдается у чугунных конструкций. Так как для расчета мощность батареи отопления необходимо знать уровень заполнения ее горячей водой – следует вычислить общую площадь конструкции. От этого также зависит суммарная теплоотдача.

Для расчетов необходимо определить Δt по следующей формуле:

Δt=((Тпод-Тобр)/2)-Тпом

Где Тпод , Тобр и Тпом – температуры в подающей, обратной трубе и в помещении.

Для вычисления мощности чугунных радиаторов отопления понадобится коэффициент теплопроводности конкретного материала и общая площадь конструкций. Первое можно взять из стандартных таблиц. Для биметаллических моделей в расчете мощности радиатора отопления учитывается стальные сердечники трубопроводов и алюминиевая нагревательная поверхность.

Вычисление выполняется по следующей формуле:

Q=Δt*k*S

Где Q – удельная теплоемкость радиатора; К – коэффициент теплопроводности; S – общая площадь конструкции.

Таким образом можно рассчитать мощность батареи отопления. Однако на практике это затруднительно, так как остаются неизвестными несколько факторов – фактическая толщина стенки, дополнительные элементы, используемые при изготовлении. Также в расчете мощности батареи теплоснабжения не учитываются тепловые потери в помещении.

Большинство производителей указывает в паспорте радиатора номинальную мощность. Но это делается только для одного теплового режима работы отопления. Поэтому взяв за основу паспортные данные изделия можно точно рассчитать мощность радиатора теплоснабжения.

Фактические показатели теплоотдачи батареи зависят от правильности ее установки. При расчете мощности стальных радиаторов отопления не учитывается их расположение относительно подоконника, пола и стен в комнате.

Вычисление мощности циркуляционного насоса

В закрытых системах теплоснабжения циркуляция жидкости происходит принудительно. До того как рассчитать мощность насоса для отопления необходимо составить схему теплоснабжения. Только после этого можно приступать к вычислениям.

Есть несколько параметров, определяющих основные характеристики этого компонента отопления. Работа насоса направлена на увеличение скорости движения теплоносителя в системе. Помимо этого он не должен создавать избыточные гидравлические нагрузки, повышать шум. Именно поэтому так важно правильно рассчитать мощность насоса для отопления.

Для выполнения вычислений потребуется узнать такие характеристики оборудования:

• Производительность . Она характеризует количество тепла, переносимого за единицу времени по трубопроводам с помощью циркуляционного насоса;
• Гидравлическое сопротивление . Это потери давления в магистралях из-за трения воды о внутреннюю поверхность компонентов теплоснабжения. При расчете мощности насоса для отопления этот показатель является одним из определяющих, так как от него зависит скорость потока теплоносителя;
• Потребляемая мощность . Указывается производителем в паспорте устройства. Определяется характеристиками электродвигателя, подключенного к ротору насоса.

На первом этапе расчета мощности циркуляционного насоса для отопления следует вычислить производительность. Для этого потребуется узнать необходимую тепловую мощность системы теплоснабжения. Расчет производительности выполняются по следующей формуле:

Q=(0.86*R)/(Tпод-Тоб)

Где Q – производительность устройства; R – расчетная тепловая мощность, Вт; Тпод и Тоб – температура воды в подающей и обратной трубе отопления.

Основным фактором, влияющим на производительность насоса, является тепловая мощность системы. Лучше всего вычислить ее максимально точно, чтобы избежать покупки устройства с несоответствующими параметрами. Также на расчет мощности насоса для теплоснабжения влияют характеристики теплоносителя. В случае использования антифризов номинальный показатель необходимо увеличить на 10-15%, так как их плотность значительно выше, чем у дистиллированной воды.

Гидравлическое сопротивление циркуляционного насоса определяется следующей формулой:

Н=1,3*(R1*L1+ R2*L2+… Z1+Z2)/10000

Где R1 и R2 – потеря давления на подающем и обратном участках магистрали; L1 и L2 – протяженность трубопроводов; Z1 и Z2 – гидравлическое сопротивление компонентов системы.