Как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, формула расчета

Чтобы обеспечить качественный обогрев в собственной квартире или загородном доме до начала отопительного сезона следует произвести ремонт отопительной системы и при необходимости поменять батареи, предварительно ознакомившись, как рассчитать количество радиаторов отопления. Предложений соответствующего оборудования на отечественном рынке достаточно много. Потребители могут приобрести приборы разной мощности и исполнения. Чтобы сделать правильный выбор, нужно ознакомиться с информацией относительно особенностей каждого типа отопительных батарей и произвести расчет количества радиаторов отопления.

Особенности типов радиаторов

Радиатор (батарея) является отопительным прибором, состоящим из секций, которые соединены трубами. По ним циркулирует жидкий теплоноситель, обычно представляющий собой воду, нагретую до нужной температуры. В большинстве случаев батареи обогревают жилые комнаты и подсобные помещения.

Владельцы недвижимости могут выбрать из нескольких типов радиаторов, а вот какой из них самый лучший определить непросто, поскольку требования к ним отличаются в зависимости от конкретных потребностей и особенностей отопительной конструкции. Преимущества и недостатки отопительных приборов во многом зависят от материала их изготовления.

Чугунные батареи. Современные модели радиаторов, изготовленных из чугуна, компактны и обладают высокой мощностью, а соответственно теплоотдачей.

Кроме этого им присущи и другие достоинства:

• несмотря на то, что их большой вес создает неудобства при транспортировке, значительная масса обеспечивает приборам большую теплоемкость и инерционность;
• при наличии в доме в системе отопления перепадов температуры теплоносителя, чугунные изделия гораздо лучше поддерживают обогрев;
• чугун как материал изготовления отопительных приборов слабо реагирует на перегрев воды и ее низкое качество;
• долговечность, которая превосходит данный показатель у всех известных типов радиаторов, в домах советской постройки их можно до сих пор встретить.

Существенные недостатки батарей из чугуна следующие:

• большой вес изделий создает ряд неудобств при их обслуживании и монтаже. Для установки требуются надежные крепления;
• чугун периодически требует покраски;
• по причине того, что внутренние поверхности секций не отличаются гладкостью, на них со временем оседает налет, что приводит к снижению степени теплоотдачи;
• для нагрева чугуна необходимо, чтобы теплоноситель был более горячим;
• прокладки между секциями приходят в негодность. Правда, этот недостаток проявляется через 40 лет эксплуатации.

Алюминиевые батареи. По мнению специалистов, радиаторы из алюминия считаются наиболее удачным выбором, поскольку отличаются высокой теплопроводностью и большой площадью поверхности прибора за счет оребрения.

Среди преимуществ алюминиевых батарей значатся:

• несложный монтаж;
• малый вес;
• небольшие габариты;
• высокое рабочее давление;
• превосходная степень теплоотдачи.

Из недостатков алюминиевых приборов нужно отметить:

• чувствительность к засорению;
• высокую вероятность коррозийных процессов, особенно под воздействием малых блуждающих токов, оказываемых на радиатор, что может закончиться его разрывом.

С целью исключения рисков, при изготовлении алюминиевых батарей их внутреннюю поверхность покрывают особым полимерным слоем, предохраняющим металл от контакта с водой. При отсутствии в радиаторе внутреннего слоя не следует перекрывать краны, если в трубах имеется вода, чтобы не произошел разрыв прибора.

Биметаллические радиаторы. Считаются хорошим выбором. Эти приборы, изображенные на фото, состоят из сплава двух металлов – стали и алюминия. Модели биметаллических радиаторов обладают достоинствами алюминиевых изделий, а все их недостатки и опасность разрыва отсутствуют. Но такие приборы имеют высокую стоимость.

Стальные батареи. На рынке имеется огромный выбор таких радиаторов, что позволяет потребителям приобрести прибор какой необходимо мощности. Читайте также: «Как сделать расчет стальных радиаторов отопления – учитываем все нюансы».

Стальные батареи обладают такими недостатками:

• допустимое рабочее давление не превышает 7 атмосфер;
• температура теплоносителя не может быть более 100°С;
• низкая степень тепловой инерционности;
• возможна коррозия металла;
• чувствительность к гидравлическим ударам и возможным перепадам рабочей температуры.

Стальные батареи отличаются значительной площадью подогреваемой поверхности, что способствует движению нагреваемого воздуха. Обычно данный тип отопительных приборов относят к конвекторам. Специалисты рекомендуют: прежде, чем остановить выбор на стальных радиаторах, обратить внимание на алюминиевые, биметаллические, конструкции или продукцию из чугуна. Читайте также: «Ремонт чугунных радиаторов отопления».

Масляные радиаторы. Эти приборы не зависят от функционирования центральной отопительной системы и обычно их приобретают с целью дополнительного обогрева помещений. Максимальная отопительная мощность достигается при использовании масляного радиатора минут через 30 после нагрева. Актуальны такие отопительные приборы для загородных и дачных домов.

Особенности выбора радиатора

В основе выбора отопительного прибора – предполагаемые условия эксплуатации и их срок службы. Не имеет смысла приобретать дешевые алюминиевые изделия, не имеющие полимерного покрытия, так как они подвержены коррозийным процессам.

Нередко специалисты считают предпочтительным вариантом выбора радиатора проверенные временем чугунные батареи. Как показывает практика, часто продавцы навязывают покупателям алюминиевые изделия, утверждая при этом, что батареи из чугуна сильно устарели.

Но при сравнении отзывов потребителей можно отметить, что владельцы недвижимости по-прежнему отдают предпочтение именно чугунным приборам, считая их более разумным вложением денег. Только прежде для достижения эффективности работы системы теплоснабжения следует выполнить расчет отопительных радиаторов.

На современном рынке имеется широкий ассортимент компактных по размеру чугунных батарей. Стартует цена одной секции от $7. Цена дизайнерских изделий для обогрева помещений будет гораздо выше.

Данные для расчета количества радиаторов отопления

Таким образом, знания как правильно рассчитать радиаторы отопления, поможет добиться эффективного функционирования отопительной конструкции. При этом задействуют следующие коэффициенты.

К1. Степень остекления:

• стеклопакет стандартный – 1,3;
• двойной энергосберегающий стеклопакет – 1,0;
• энергосберегающий тройной стеклопакет – 0,85.

К2. Наличие теплоизоляции:

• стандартная бетонная панель — 1,3;
• стена в два кирпича — 1,0;
• бетонная плита с 10-сантиметровым слоем пенополистирола – 0,85.

К3. Зависимость от площади окон:

• при 10% — 0,8;
• при 20% — 0,9;
• если 30% — 1,0;
• если 40% — 1,1 и так далее.

К4. Минимальная наружная температура:

• минус 25°С — 1,3;
• минус 20°С — 1,1;
• минус 15°С — 0,9;
• минус 10°С — 0,7.

К5. Высота помещения:

• 4 метра — 1,15;
• 3,5 метра — 1,1;
• 3 метра — 1,05;
• 2,5 метра – 1,0.

К6. Отапливаемое помещение – 0,8.

• отдельное строение с четырьмя стенами — 1,4;
• три стенки — 1,3;
• угловая квартира, имеющая две наружные стены -1,2;
• одна наружная стена в комнате — 1,1.

Формула расчета радиаторов отопления, а точнее их требуемой общей мощности, выглядит следующим образом: показатель теплоотдачи умножают на площадь комнаты и на коэффициенты: 100 Вт/м²хS хК1хК2хК3хК4хК5хК6хК7.

Методик, как рассчитать радиаторы отопления, существует несколько, но выбрать желательно наиболее удобный вариант (подробнее: «Расчет мощности батарей отопления — как рассчитать самому»).

Как рассчитать количество радиаторов отопления и мощность

На практике применяется несколько способов, как рассчитать количество радиаторов отопления и их мощность. В их основе находится принцип определения средней мощности секции с учетом 20% резерва. Читайте также: «Как рассчитать количество секций радиатора отопления самостоятельно».

Первый метод. Является стандартным и позволяет выполнить расчет радиаторов отопления по площади (прочитайте: «Расчет отопления по площади — определяем мощность отопительных приборов»). Так, согласно действующим строительным нормативам, чтобы обогреть один «квадрат» помещения требуется 100 ватт тепловой мощности. Например, площадь комнаты составляет 24 «квадрата», а мощность одной секции равна 160 ватт, тогда: 24х100:160 = 15. Результат показывает, что для обогрева помещения необходимо приобрести 15 секций мощностью 160 ватт каждая.

Второй метод. В данном случае главными критериями варианта радиаторы отопления как рассчитать — площадь помещения и его высота. Если в данном случае одна секция способна обогреть 1,8 м² площади при высоте потолков 2,5 метра, тогда 24:1,8 = 13,3. При округлении результата в большую сторону получится 14 секций отопительного прибора.
Этот способ имеет большую погрешность и не всегда им можно пользоваться (прочитайте также: «Как рассчитать отопление в доме правильно»).

Третий метод. В его основе находится подсчет объема помещения. К примеру, длина комнаты составляет 6 метров, ширина – 4 метра, высота – 2,5 метра. Тогда объем будет равен 6х4х2,5 = 60 м³. Если для обогрева 5 м³ требуется секция мощностью 200 ватт, необходимо приобрести 60:5 = 12 (секций) по 200 ватт или 11 секций по 160 ватт.

Вышеописанные методы позволяют узнать результат, но с погрешностью. По этой причине следует установить батарею с одной лишней секцией. До того, как рассчитать радиатор отопления окончательно, нужно помнить, что согласно строительным нормам предполагается обогрев помещения до минимальной температуры.

Расчет необходимой мощности радиаторов

Требуемую мощность вычисляют следующим образом:

1. Определяют объем помещения: 6х4х2,5 = 60 м³.
2. В соответствии с климатическим коэффициентом (для центральных российских регионов его значение равно 41 Вт/ м³): 60х41 = 2460 ватт.
3. При условии, что зимы холодные и температура опускается до 20 градусов мороза, желательно учитывать 20% запас мощности. В итоге требуемая мощность равна 2952 ватта. Оборудование именно такой тепловой мощности и следует приобретать.

Существует еще один способ, как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, основанный на площади помещения и поправочных коэффициентах. В качестве примера взята одна комната площадью 24 «квадрата» и одной стеной, контактирующей с улицей. Порядок выполнения расчета батарей отопления такой:

Сначала: 24х100х1.1 = 2640 ватт, где цифра 100 означает нормативную мощность. В том случае, когда мощность секции 160 ватт. Тогда получают 16,5 или 17 секций по 160 ватт каждая (подробнее: «Как рассчитать мощность радиатора отопления — делаем расчет мощности правильно»).

Перед тем, как приобрести радиатор отопления, необходимо внимательно изучить технический паспорт, прилагаемый к изделию, чтобы знать минимальную величину теплоотдачи.

Обычно вычислять площадь радиатора нет необходимости, поскольку определяют тепловое сопротивление или требуемую мощность, а потом конкретную модель выбирают из имеющегося в торговой сети ассортимента. Если имеется потребность в точных расчетах, то разумнее всего будет обратиться за помощью к специалистам (прочитайте также: «Как рассчитать батареи отопления — количество и размер»).

О расчете мощности радиаторов отопления на видео:

Формулы расчёта радиаторов отопления для нужной площади

Правильно построенная система отопления создаёт комфортные условия нахождения в доме, квартире или любом другом типе помещения. Основной её элемент — батарея или, как часто её называют, радиатор отопления. При самостоятельном конструировании системы важно не только подобрать изделие по техническим характеристикам, но и провести расчёт радиаторов отопления. Только в этом случае система будет эффективной и сбалансированной.

Устройство отопительных систем

В любой системе отопления, использующей в качестве теплоносителя воду, всегда применяются два основных элемента — трубы и радиаторы. Нагрев помещения происходит следующим образом: нагретая вода по трубам подаётся под давлением или самотёком в систему водопровода. В этой системе установлены батареи, заполняемые водой. Заполнив радиатор, вода попадает в трубу, ведущую её обратно к месту нагрева. Там снова подогревается до нужной температуры и заново направляется в батарею. То есть движение теплоносителя происходит по кругу.

В системе отопления обязательно имеются трубы и батареи

Для достижения наибольшей эффективности батареи располагаются согласно разработанным правилам. Размещать их общепринято в местах поступления холодного воздуха, поэтому их монтируют под подоконниками.

В результате холодный воздух быстрее смешивается с тёплым, исходящим от радиатора, и меньше возникает разнотемпературных зон.

При монтаже следует соблюдать следующие рекомендации:

• батарея располагается строго в середине под оконным проёмом;
• ширина радиатора должна составлять не меньше 70% от ширины окна;
• расстояние от батареи до низа подоконника или верха специального углубления составляет не менее 15 см;
• высота радиатора над уровнем пола должна превышать 10 см;
• радиаторные секции не следует закрывать декоративными решётками и другими предметами.

Ставить сильно много секций нежелательно, иначе можно потерять мощность

Установка широкого отопительного устройства образует тепловую завесу, но превышать расчётное количество секций радиатора нежелательно, чтобы не терять мощность батареи. Поэтому, если окно широкое, следует подбирать нагревательное устройство таким образом, чтобы оно было вытянутой формы, или ставить несколько радиаторов.

Если закрывать нагреватели какими-либо предметами, то это может понизить эффективность теплоотдачи системы.

Связано это с увеличением пылеобразования из-за повышенной скорости движения воздуха и искусственной преграды для тёплых потоков.

Как рассчитать диаметр отопительных труб. вы увидите в этом видео:

Типы нагревательных приборов

Батареи используются для передачи тепла от нагретой воды окружающему пространству. Принцип действия изделий основан на применении в качестве нагревателей материалов, которые способны отбирать энергию у теплоносителя и передавать её в виде излучения тепла. Поэтому одна из главных характеристик радиатора — эффективность передачи.

На эффективность радиаторов влияет материал и форма секций

Кроме используемого материала, на эту характеристику влияют и конструктивные особенности изделий. Они должны учитывать, что тёплый воздух из-за своего разряженного состояния легче холодного. Проходя через радиатор отопления, он нагревается и поднимается, втягивая за собой порцию холодного воздуха, которая также нагреется.

Перед тем как рассчитать количество радиаторов на комнату, следует определиться с типом батареи.

Существует несколько вариантов, отличающихся внешним видом, формой секций и материалом, используемым для создания изделия. Современные батареи в зависимости от материала, применяемого для их изготовления, делятся на следующие типы:

• чугунные;
• алюминиевые;
• стальные;
• биметаллические;
• медные;
• пластиковые.

Современные радиаторы могут состоять из разных металлов, а также содержать несколько видов металлов

Кроме теплоотдачи, немаловажный параметр — способность радиаторов выдерживать нужное давление, создаваемое в системе отопления. Так, при отоплении многоэтажного дома считается нормой давление порядка 8−9,5 атмосфер. Но когда контур построен неправильно, оно может снизиться до 5 атмосфер. Для двухэтажных зданий оптимальным показателем считается значение 1,5−2 атмосферы. Это же значение приемлемо для частных домовладений.

Если батарея будет рассчитана на меньшее давление и в контуре возникнет гидравлический удар, то её просто разорвёт со всеми вытекающими последствиями. Поэтому чаще всего предпочтение отдаётся чугунным, алюминиевым и биметаллическим конструкциям.

Изделия из чугуна

Чугунные радиаторы по своему виду напоминают гармонь. Их отличает простота конструкции и аккуратность. Сегодня они пользуются особой популярностью у дизайнеров при создании ретростиля. Батареи из чугуна отличаются низкой теплопроводностью: чтобы прогреть радиатор до +45°С, температура носителя должна быть около +70…+80°С. Устройства крепятся на усиленные кронштейны или устанавливаются на специальных ножках.

Батареи из чугуна обладают довольно низкой теплопроводностью, но долго остывают

Батареи этого типа набираются из секций, которые соединяются между собой с помощью ключа. Места присоединения частей тщательно герметизируются паронитовыми или резиновыми прокладками. Как правило, одна секция современного радиатора обладает тепловой мощностью порядка 140 Вт (против 170 Вт советского образца). В одной секции помещается около одного литра воды.

Преимущества чугуна в том, что он не подвержен коррозии, поэтому его можно использовать с водой любого качества.

Срок службы устройства составляет около 35 лет. Специальный уход за таким типом батареи не нужен. Чугунные батареи долго нагреваются, но при этом и долго остывают. Они спокойно переносят давление в 12 атмосфер. В среднем одна секция может обогреть от 0,66 м² до 1,45 м² площади.

Алюминиевый обогреватель

Существует два способа изготовления алюминиевых батарей — литьё и экструзия. Первого типа устройства делаются в виде цельной детали, а второго — секционной. Литые батареи рассчитаны для использования при давлении в 16−20 атмосфер, а экструзионные — от 10 до 40 атмосфер. Предпочтение отдаётся литым радиаторам из-за большей надёжности.

Алюминиевые радиаторы обладают хорошей теплопроводностью, но подвержены быстрому загрязнению

Теплоотдача батареи, по заявлению производителей, может достигать 200 Вт при температуре носителя +70°C. Практически же при нагреве теплоносителя до +50°C алюминиевая секция размером 100 х 600 х 80 мм обогревает около 1,2 м³, что соответствует теплоотдаче, равной 120 Вт. Объём одной секции занимает около 500 мл.

Следует отметить, что такие обогреватели чувствительны к качеству теплоносителя и быстро загрязняются с риском газообразований. При их установке обязательно предусматривается система очистки воды.

В последнее время на рынке появляются алюминиевые модели, в которых применяется анодно-оксидированная обработка. Это позволяет практически исключить появление кислородной коррозии.

Биметаллические конструкции

Биметаллические радиаторы собираются из стальных труб и алюминиевых панелей. За счёт использования алюминия характеризуются высокой теплоотдачей. Такого типа батареи прочные, срок их службы составляет порядка 20 лет. При температуре теплоносителя +70°C средняя теплоотдача составляет 170−190 Вт. Такое устройство выдерживает давление до 35 атмосфер.

Данный вид радиаторов содержит два вида металлов и объединяет их свойства

Биметаллические радиаторы выпускаются с разным межосевым расстоянием: 20, 30, 35, 50, 80 см. Это позволяет встраивать их в различные формы ниш, даже в полностью квадратные. Секции можно набирать в любом количестве, при этом они полностью идентичны слева и справа.

Для защиты от коррозии внутренние трубы покрываются полимерами. Они не подвержены электрохимической коррозии. Таким радиаторам не страшны гидроудары и высокие температуры. Поэтому биметаллические радиаторы — это изделия с наилучшей производительностью, обеспечиваемой алюминиевым кожухом, они прочны, долговечны и устойчивы из-за внутренней стальной конструкции.

Единственный их недостаток — высокая цена.

Простой расчёт

Если с типом применяемых батарей все решено, то можно приступать к определению оптимального числа батарей и их секций. Для этого надо измерить площадь помещения, в котором планируется установка радиаторов, и узнать мощность одной секции батареи, планируемой к установке. Её значение берётся из паспорта на изделие. После чего нужное количество батарей на комнату рассчитать будет совсем несложно.

Рассчитать количество секций в доме очень просто, используя формулу

Расчёт объёма комнаты выполняется по формуле: V = S *H, м³, где:

• S — площадь помещения (ширина умноженная на длину), м².
• H — высота комнаты, м.

Считается, что для обогрева 1 м² необходимо обеспечить тепловую мощность 100 Вт в час. Это правило применялось в советское время для комнат с высотой потолка 2,5−2,7 м и не учитывало толщину и тип перегородок в здании, число окон и дверей, климатическую зону.

Чтобы рассчитать количество секций радиатора на комнату, необходимо просто поделить полученную мощность на мощность одной секции батареи:

• K — количество секций, шт.
• Q1 — необходимая тепловая мощность, Вт.
• Q2 — теплоотдача одной секции, Вт.

Например, для комнаты площадью 20 м² с двумя окнами и высотой потолка 2,7 метра понадобится 2 кВт мощности в час. Поэтому при использовании биметаллического радиатора с мощностью секции 170 Вт понадобится их количество, равное: K= 2000 Вт / 170 Вт = 11,7. То есть на всю площадь нужно 12 секций батарей. Так как радиаторы располагаются под окнами, в зависимости от их количества и определяют число батарей. Для рассматриваемого случая будет необходимо приобрести 2 батареи по 6 секций в каждой.

Но если высота помещения отличается от 2,7 м, то тогда количество секций следует выяснять с учётом объёма. Для этого вводится коэффициент, равный 41 Вт тепловой мощности на 1 м² в случае панельного дома и 34 Вт — если дом кирпичный. Вычисление проводят по формуле: P = V* k, где:

• P — вычисляемая мощность, Вт.
• V — объём комнаты, м³.
• k — коэффициент тепловой мощности, Вт.

Вычисление с учётом коэффициентов

Чтобы точно рассчитать радиаторы отопления по площади помещения, нужно учитывать ряд параметров. За основу расчёта всё так же принимается правило необходимости 100 Вт на 1 м² площади, но формула с учётом коэффициентов будет уже выглядеть другим образом:

Q = S * 100 * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6* K7 * K8 * K9, где:

1. K1 — количество наружных стен. Добавляя этот параметр в формулу, учитывается, что чем больше стен граничат с внешней средой, тем больше происходит теплопотерь. Так, для одной стены он берётся равный единице, для двух — 1,2, трёх — 1,3, четырёх — 1,4.
2. K2 — местонахождение относительно сторон света. Существуют так называемые холодные стороны — северная и восточная, которые практически не согреваются солнцем. Если наружные стены располагаются относительно севера и востока, то коэффициент берётся равный 1,1.
3. K3 — утепление. Учитывает толщину стен и материал, из которого они изготовлены. Если внешние стены не утеплены, коэффициент равен 1,27.
4. K4 — особенности региона. Для вычисления его значения берётся средняя температура самого холодного месяца в регионе. Если она составляет -35°C и ниже, K4 = 1,5, когда температура находится в интервале от -25°C до -35°C, K4 = 1,3, не ниже -15°C — K4 = 0,9, больше -10°C — K4 = 0,7.
5. K5 — высота помещения. Если потолок до 3 метров, K5 берётся равным 1,05. От 3,1 до 3,5 — K5 = 1,1, если 3,6−4,0 м, K5 = 1,15, а больше 4,1 м — K5 = 1,2.
6. K6 учитывает теплопотери через потолок. Если помещение сверху неотапливаемое, то коэффициент принимается равный единице. В случае, если оно утеплено, K6 = 0,9, отапливаемое — K6 = 0,8.
7. K7 — оконные проёмы. При установленном однокамерном пакете K7 берётся равным единице, при двухкамерном — 0,85. Если же в проёмах установлены рамы с двумя стёклами, K7 = 0,85.
8. K8 учитывает схему подключения радиатора. Так, этот коэффициент может меняться от одного до 1,28. Наилучшее подключение — диагональное, в котором теплоноситель подаётся сверху и обратка подключена снизу, а худшее — одностороннее.
9. K9 учитывает степень открытости. Самое лучшее положение, когда батарея расположена на стене, тогда коэффициент принимается равный 0,9. Если она закрыта сверху и с фронта декоративной решёткой, K7 = 1,2, только сверху — K7 = 1,0.

Подставив все значения, в ответе получают тепловую мощность, необходимую для обогрева помещения с учётом многих факторов. А далее расчёт секций и количества батарей делается по аналогии с простым вычислением.