Как рассчитать мощность отопительных батарей для частного дома

kak rasschitat moshhnost otopitelnyh batarej dlya chastnogo doma

Допустим, вы выбрали радиаторы по типу и конструкции. Следующим шагом будет расчет радиаторов для каждой комнаты в частном доме, включая определение тепловой мощности и количества секций (или размеров плит). Самый простой вариант — воспользоваться онлайн-калькулятором любого строительного портала. Но желательно перепроверить результаты расчетов, иначе за ошибки придется расплачиваться позже. Предлагаем ручной расчет тепловой мощности радиаторов, это проверенный и удобный способ.

Исходные данные для вычислений

Тепловая мощность радиаторов рассчитывается для каждого помещения отдельно, в зависимости от количества внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать тепловую мощность радиаторов, нужно ответить на 3 вопроса:

  1. Сколько тепла нужно для обогрева гостиной.
  2. Какую температуру воздуха поддерживать в том или ином помещении.
  3. Средняя температура воды в системе отопления квартиры или частного дома.

Внимание. Если в доме установлен однотрубный коллектор, охлаждение теплоносителя необходимо скорректировать, добавив секции к последним радиаторам.

Ответ на первый вопрос — как по-другому рассчитать необходимое количество тепловой энергии, можно найти в отдельном руководстве — Расчет нагрузки системы отопления. Вот 2 упрощенных метода расчета: по площади и по объему помещения.

Распространенный способ — измерить отапливаемую площадь и выделить 100 Вт тепла на квадратный метр или 1 кВт на 10 м². Предлагаем доработать методику — с учетом количества мансардных окон и внешних стен:

  • для помещений с 1 окном или входной дверью и одной внешней стеной оставьте 100 Вт тепла на квадратный метр;
  • угловая комната (2 внешние стены) с одним оконным проемом — 120 Вт / м²;
  • то же, 2 мансардных окна — 130 Вт / м².

Важное условие. Расчеты более-менее верны для высоты потолков до 3 метров и для зданий, построенных в зоне умеренного климата. Для северных регионов используется коэффициент роста 1,5 … 2,0, для южных — коэффициент уменьшения 0,7-0,8.


Распределение тепловых потерь по поверхности одноэтажного дома

Если этаж выше 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме), правильнее рассчитывать теплопотери по объему:

  • комната с 1 окном (внешняя дверь) и только одной внешней стеной — 35 Вт / м³;
  • помещение, окруженное другими комнатами, без окон или расположенное на солнечной стороне — 35 Вт / м³;
  • угловая комната с 1 открывающимся окном — 40 Вт / м³;
  • то же, с двумя окнами — 45 Вт / м³.

Ответить на второй вопрос гораздо проще: комфортная температура в помещении находится в пределах 20 … 23 ° C. Дальнейшее нагревание воздуха расточительно, а более низкая температура будет прохладнее. Среднее значение для расчета плюс 22 градуса.

Для оптимальной работы котла его необходимо нагреть до температуры 60-70 ° С. Исключение составляют случаи, когда тепло или слишком холодно, и температура воды должна быть понижена или повышена. Количество таких дней невелико, поэтому предполагается, что средняя расчетная температура системы составляет +65 ° С.

В помещениях с высокими потолками учитывайте расход тепла по объему.

Паспортная и реальная теплоотдача радиатора

Размеры радиаторов указаны в каталожной карточке. Производители обычно заявляют мощность одной стандартной секции с размером от центра до центра 500 мм в диапазоне 170 … 200 Вт. Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов примерно одинаковы.

Хитрость в том, что значение тепловыделения, указанное в таблице, нельзя использовать для соответствия количеству секций. Согласно п. 3.5 ГОСТ 31311-2005 производитель обязан указать мощность радиатора при следующих условиях эксплуатации:

  • теплоноситель течет по радиатору сверху вниз (диагональный или боковой подвод);
  • температура головы 70 градусов;
  • расход воды через устройство — 360 кг / час.

Ссылка. Тепловой напор — это разница между средней температурой сетевой воды и воздуха в помещении. Обозначается как ΔT, DT или dt и рассчитывается по формуле:

Чтобы объяснить проблему, мы подставляем известные значения ΔT = 70 ° C и комнатную температуру плюс 20 ° C в формулу и обращаем вычисления в обратном порядке:

  1. подача + обратка = (ΔT + температура воздуха) x 2 = (70 + 20) x 2 = 180 ° C.
  2. По регламенту расчетная разница температур подачи и возврата должна составлять 20 градусов. Это означает, что вода, выходящая из котла, должна быть нагрета до 100 ° C, а возвратная вода должна охлаждаться до 80 ° C.
  3. Режим работы 100/80 ° C недоступен для бытовых систем отопления, максимальный нагрев 80 ° C. Более того, поддержание такой температуры теплоносителя нецелесообразно с экономической точки зрения (помните, что мы приняли среднюю температуру 65 ° C).

Выводы. В реальных условиях радиатор будет выделять гораздо меньше тепла, чем указано в инструкции по эксплуатации. Это связано с меньшим ΔT — разницей температуры воды и окружающего воздуха. Наши предварительные данные показывают, что ΔT составляет 130/2 — 22 = 43 градуса, что почти вдвое меньше требуемого значения.

Определяем число секций алюминиевой батареи

Рассчитать параметры нагревателя для конкретных условий непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм расчета, используемые проектировщиками, слишком сложны для рядовых домовладельцев, не знакомых с теплотехникой.

Предлагаем рассчитать количество секций радиатора более доступным методом, дающим минимальную погрешность:

  1. Соберите исходные данные, перечисленные в первой части этой публикации — узнайте, сколько тепла необходимо для отопления, какова температура воздуха и охлаждающей жидкости.
  2. Рассчитайте фактическую температуру DT по приведенной выше формуле.
  3. Если вы выбрали конкретный тип радиатора, откройте карточку каталога и прочтите коэффициент теплопередачи для 1 секции при DT = 70 градусов.
  4. Ниже представлена ​​таблица с готовыми преобразователями мощности обогрева секций радиатора. Найдите значение, соответствующее фактическому DT, и умножьте его на значение тепловой мощности — вы получите мощность 1 ребра в ваших рабочих условиях.

Зная реальный тепловой поток, можно легко рассчитать количество ламелей, необходимое для обогрева помещения. Разделите необходимое количество тепла на мощность 1 секции. Для наглядности вот пример расчета:

  1. Возьмем угловое помещение с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15,75 м², высотой потолка 280 см (показано на чертеже детали). Удельный расход тепла на отопление составляет 130 Вт / м², а общая потребность в тепле составит 130 x 15,75 = 2048 Вт.
  2. В предыдущей главе мы определили приток тепла DT = 43 ° C.
  3. Выбирайте алюминиевый радиатор GLOBAL VOX 350 (колесная база 350 мм). Согласно документации на изделие, тепловая мощность 1 ламели составляет 145 Вт (DT = 70 ° C).
  4. Найти в таблице коэффициент, соответствующий температуре DT = 43 ° C, K = 0,53.
  5. Умножьте характеристики производительности на коэффициент и найдите фактическую тепловую мощность 1 ламели: 0,53 x 145 = 76,85 Вт.
  6. Рассчитываем количество алюминиевых ламелей на комнату: 2048 / 76,85 ≈ 26,65, округляя в большую сторону, получаем 27.

Осталось выделить в комнату секции. Если размеры окон совпадают, разделите 28 пополам и поместите под каждое проем радиатор с 14 ребрами. В противном случае количество секций радиатора подбирается пропорционально ширине окон (может быть приблизительным). Аналогичным образом рассчитайте тепловую мощность биметаллических и чугунных радиаторов.

Расположение радиаторов — радиаторы лучше всего ставить под окнами или у холодной внешней стены.

Кончик. Если у вас есть персональный компьютер, проще воспользоваться программой расчета итальянского бренда GLOBAL, доступной на официальных ресурсах производителя.

Многие известные компании, в том числе GLOBAL, документируют тепловую мощность своих устройств для различных температурных условий (DT = 60 ° C, DT = 50 ° C), пример приведен в таблице. Если фактическое ΔT = 50 ° C, можно безопасно использовать эти значения без необходимости пересчета.

Расчет размера стального радиатора

Конструкция пластинчатых блоков отличается от сегментных. Радиаторы изготавливаются из штампованного стального листа толщиной 1 … 1,2 мм, предварительно нарезанного до нужного размера. Для выбора подходящего радиатора необходимо определить тепловую мощность 1 метра длины пластины, сваренной из листового металла.

Предлагаем использовать самый простой метод, основанный на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водонагревателей Kermi. В чем суть: радиаторы пресса унифицированы, виды изделий отличаются друг от друга количеством варочных панелей и ребер теплоотдачи. Классификация радиаторов следующая:

  • тип 10 — однопанельный пульт без дополнительных ламелей;
  • тип 11 — 1 панель + 1 профнастил;
  • тип 12 — две панели плюс 1 лист ребер;
  • Тип 20 — радиатор с 2 конфорками, без конвекционных ребер;
  • тип 22 — двухпластинчатый радиатор с 2 нагревательными пластинами, увеличивающими поверхность теплоотдачи.

Эскизы стальных радиаторов разного типа — вид сверху

Внимание. Также существуют радиаторы типа 33 (3 панели + 3 ребра), но эти изделия менее популярны из-за большей толщины и цены. Самая «популярная» модель — тип 22.

Итак, устройства с тиснением на панели любой марки отличаются только монтажными размерами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем в зависимости от высоты и тепловой мощности рассчитывается длина батареи для данного помещения. Алгоритм следующий:

  1. Установите исходные данные, указанные в начале статьи.
  2. Выберите тип и высоту радиатора. Самые распространенные варианты — изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
  3. В зависимости от условий эксплуатации см. Таблицу, в которой указана тепловая мощность q (Вт / 1 м²) для различных типов и размеров радиаторов Kermi. Начните с левой колонки и найдите правильную комнатную температуру, затем теплоноситель, затем высоту и тип радиатора. В ячейке на пересечении строки и столбца указана мощность на метр радиатора.
  4. Разделив количество энергии, необходимой для нагрева, на значение q, мы получим размер радиатора данной высоты.
  5. Выберите из каталога радиатор подходящей длины. При необходимости (например, если радиатор слишком длинный) разделите размер на 2–3 единицы.

Пример расчета. Рассчитаем размеры стального радиатора для такого же помещения площадью 15,75 м²: теплопотери 2048 Вт, температура воздуха 22 градуса, температура хладагента 65 ° С. Рассмотрим стандартные обогреватели высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, находим общую длину панели 2048/1461 = 1,4 м. Из каталога любого производителя выберите ближайший вариант большего размера — радиатор длиной 1,5 м или 2 устройства по 0,7 м.

Конец первой таблицы — тепловой поток для радиаторов Kermi длиной 1 м.

Кончик. Наши инструкции на 100% верны для продукции Kermi. Если вы покупаете радиаторы другой марки (особенно китайские), длину плиты следует брать с припуском 10-15%.

Отопительные приборы однотрубных систем

Важной особенностью горизонтальной «Ленинградки» является постепенное понижение температуры в магистрали за счет охлаждающей жидкости охладителями. Если один кольцевой воздуховод обслуживает более 5 устройств, разница между началом и концом разводки может достигать 15 ° С. В результате последние нагреватели выделяют меньше тепла.

Однотрубный замкнутый контур — все радиаторы подключены к одной трубе

Чтобы радиаторы дальнего действия доставляли в комнату нужное количество энергии, при расчете мощности обогрева необходимо внести следующие корректировки:

  1. Выберите первые 4 радиатора в соответствии с приведенными выше инструкциями.
  2. Увеличить мощность 5-го радиатора на 10%.
  3. К расчетной тепловой мощности каждого последующего радиатора следует прибавить еще 10 процентов.

Объяснение. Эффективность шестого кулера увеличена на 20 процентов, седьмого — на 30 процентов и так далее. Зачем увеличивать последние однотрубные радиаторы «Ленинградка», подробно расскажет специалист в видео:

Напоследок несколько уточнений

Отопительные приборы могут работать в различных условиях и могут быть подключены разными способами. Эти факторы влияют на тепловую мощность нагревателей во время работы. При определении мощности комнатных обогревателей следует учитывать несколько рекомендаций:

  1. Если радиатор подключен к трубам в контуре с раздельным дном, теплопроизводительность снижается. К расчетной мощности устройств прибавьте 10%.
  2. В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплый пол) конвекционные устройства играют вспомогательную роль. Основная тепловая нагрузка ложится на контуры пола. Однако не следует недооценивать расчетную тепловую мощность радиаторов, при необходимости радиаторы должны полностью заменить теплый пол.
  3. Домовладельцы часто закрывают радиаторы декоративными экранами или даже гипсокартоном, оставляя зазоры для конвекции. В этом случае полностью теряется инфракрасное тепло, излучаемое нагретой поверхностью устройства. Соответственно, КПД радиатора придется повысить минимум на 40%.
  4. Не следует устанавливать 1-3 секции радиатора, даже если это расчетное количество. Для получения правильного нагревательного устройства необходимо установить не менее 4 ламелей.
  5. Антифриз уступает обычной воде по теплоемкости, разница около 15%. При использовании антифриза увеличьте поверхность теплообмена радиаторов на 10% (увеличьте количество секций радиатора или размер пластин).

При определении размеров радиаторов руководствуйтесь простым правилом: чем ниже температура приточной воды, тем большая поверхность теплообмена требуется для обогрева помещений. Следует выбрать соответствующее котельное оборудование и правильно установить систему, чтобы не возникало проблем, связанных с увеличением длины радиаторов.

PinchProfit