Электрические радиаторы отопления — расчет мощности и другие особенности

Электрический радиатор Евромаш

Как только приходит зима в наши края, то сразу же возникает большое количество проблем, которые связаны системой отопления, с теплотрассами, холодными батареями в доме и т.д.

Тепловые сети во многом определяют уровень уюта и комфорта в наших домах в зимнее время года. В настоящее время существует достойная альтернатива системам отопления — электрическая отопительная система.

Главные элемент такого способа обогрева помещения заключается в установке электрических радиаторов отопления. Она отличается хорошим качеством обогрева комнат, простотой, как в использовании, также и в монтаже.

Но одно из главных качеств, которое особо ценится в наше время – экономичность, потому что и установка системы и энергия, необходимая для ее функционирования, значительно ниже по сравнению с другими видами систем отопления.

Монтаж системы не требует дополнительной установки соединительных труб, узлов, а также котельного оборудования. Все очень просто и компактно, а также экономично, потому что в зависимости от времени суток и от температуры за окном, можно самостоятельно регулировать температуру обогрева помещения.

Классификация: типы радиаторов и принцип их работы

Основные элементы обогревателя

Радиатор направлен на прогревание воздуха, путем конвекции или излучения тепла, за счет чего в воздухе идет постоянные теплообмен.

Большое количество современных электрических радиаторов можно разделить на несколько основных типов:

• конвекторы;
• масляные радиаторы;
• тепловые пушки;
• тепловентиляторы.

Главная особенность, которая присутствует в радиаторах отопления электрического типа, заключается в наличии нескольких элементов, которые взаимодействуют между друг другом.

Электроды, которые представлены в виде медных и оцинкованных пластин, располагаются в электролите. Когда электрический ток проходит по элементу, происходит повышение его температуры.

Тепло передается минеральному маслу, которое используется в качестве жидкого теплоносителя. Масло – отличное решение, потому что он способно за короткие сроки нагреть батареи до высокой температуры.

Причем температура кипения его намного выше, чем у воды. Специальная контролирующая система следит за тем, чтобы теплоноситель не перегревался.

Кстати: Электрические обогреватели могут работать, как стационарно, так и локально, т.е. использовать их можно на каком-то определенном участке помещения.

Для изготовления корпуса батарей используется материал, который устойчив к ржавчине.

В большинстве случаев — это алюминий. Затем его покрывают оксидной пленкой, которая надежно сохраняет трубу от коррозии не только внутри, но и снаружи.

Это качество дает возможность использовать батареи в помещениях, с высоким уровнем влажности воздуха. Благодаря быстрому нагреву стен системы, само строение также быстро нагревается. При этом лишняя влага испаряется, оставляя сухую и теплую поверхность.

Помните: Управление температурой нагрева можно осуществлять только при помощи специального регулятора. Он обычно расположен на самой батарее. Также можно на общем вводе задать необходимую температуру.

В настоящее время стали пользоваться популярность программированные модели нагревателей, которые поддерживают, как температуру нагреваемого воздуха, так и саму наружную поверхности прибора.

Специальные термодатчики осуществляют контроль за этим. Благодаря использованию программного обеспечения значительно снижается уровень электрических затрат на обогрев помещения в зимнее время года.

При отсутствии людей в помещении уровень обогрева снижается, при понижении температуры воздуха, наоборот, увеличивается.

Расчет необходимой мощности

Таблица приблизительных мощностей

Можно привести отличный пример, при этом не углубляясь в сложности расчета. Расчитаем мощность для комфортных условий проживания в холодное время года.

Для комнаты, площадь которой составляет 20 квадратных метров, объемом 52 кубических метра, расход тепловой мощности будет находиться в пределах 1,5-1,63 кВт.

Если в комнате находятся старые оконные конструкции, которые, как всем известно, славятся хорошими сквозняками, то потребляемая тепловая мощность несколько увеличится до

2,2 – 2,5 кВт. Электрический обогрев – это хороший метод для помещения, которое утеплено, имеет качественные пластиковые окна. При этом 30 Вт – величина мощности, которая необходима для обогрева одной единицы жилого помещения, суммарная же величина равна 1,6 кВт. Этот пример ярко показывает, что разница большая.

Конвекторы имеют возможность монтажа непосредственно на стену, как и обычные радиаторы, которые работают посредством водного обогрева.

Главным образом на величину, которая была вычислена ранее, оказывает большое влияние то, какой способ отопления будет выбран в каждом конкретном случае.

Важно: Для того, чтобы вычислить общую мощность всех электрических обогревателей, необходимо, в первую очередь, брать в расчет их коэффициент полезного действия, который обычно указывает производителем в паспорте изделия.

В данном случае коэффициент полезного действия составляет 97% — что является высоким показателем. Достигается это за счет того, что оборудование в процессе деятельности полностью превращает энергию электрического тока в тепловой поток. Из этого можно сделать вывод о том, что площадь теплового излучения, которая принадлежит батарее, никаким образом не влияет на тепловую потерю.

Если же производить действительно точные расчет, то необходимо учитывать разнообразные факторы, которые оказывают прямое влияние на процесс потери тепла, которое возможно в здании, отапливаемом при помощи электрического оборудования.

Выбор того или иного типа батарей полностью зависит от таких факторов, как:

1. Кубические метры отапливаемого помещения,
2. Теплоизоляционные характеристики материалов, которые являются конструктивными поверхностями здания.
3. Наличие каких-либо неплотностей в поверхностях, которые представляют собой самые главные потери тепла.
4. Температура в здании, когда начнется отопительный сезон.
5. Соответствует ли оборудование всем нормам качества, его сертификация.
6. Наличие способов защиты оборудования от перегрева.
7. Наличие заземления.
8. Напряжение питания
9. Наличие надежной защиты от перепадов мощностей в сети.

Преимущества использования батарей этого вида

Оснащение радиатора с электронным управлением

Отопление, которое работает посредством электричества, имеет большое количество преимуществ, главные из которых заключаются в следующем:

1. Системы отопления, которые включают в себя несколько секций, гарантируют большой объем нагрева помещения за короткие сроки. Монтаж такой системы отопления довольно прост и не требует больших финансовых затрат.
2. Система отопления обеспечивает хороший микроклимат, который благоприятен для человека. Закрытый тип системы не сушит воздух и не создает никаких причин для его загрязнения.
3. Компактность электрических батарей очевидна. Они небольшие по размерам, имеют простую конструкцию, которая легко и быстро устанавливается на необходимое место, не требуют дополнительного оборудования и особых навыков в установке.
4. В процессе работы в расход идет только экологически чистый материал. Нет никаких продуктов горения, которые бы могли создавать угрозу возникновения пожара и задымленности в помещении.
5. Уровень шума при работе – минимальный.
6. Безопасность с точки зрения электричества. Нет продуктов горения – нет опасности.
7. Уникальная система строения система. В случае, если один из отсеков всей системы выйдет из строя, система будет продолжать работать в том же режиме. Можно в короткие сроки провести замену поврежденного отсека, без отключения всей системы в целом.
8. Система устанавливается под оконными блоками, что исключает теплопотери в случае оконных неплотностей.
9. В случае какой-либо аварии теплосетей, это отличный выход, особенно в морозный период.
10. Отличный вариант обогрева помещений, в которых по технике безопасности запрещено использовать другие виды отопления.
11. Для каждого помещения в индивидуальном порядке можно выбрать количество секций в системе отопления. Это позволяет как можно точнее рассчитать уровень отопления для каждой комнаты в зависимости от её площади.
12. Тепловые обогреватели, которые работают благодаря специальному программному обеспечению, будут необходимой вещью в тех домах, где существует определенное ограничение на питающую сеть. Такая программа способна сама регулировать уровень напряжение, без ручного управления, т.е. человек никакого участие в регулировке не принимает.
13. Внешний вид. Благодаря тому, что радиаторы имеют небольшие размеры и привлекательный внешний вид, они не выделяются из общего интерьера помещения, а становятся его частью.
14. — При эффективном отоплении, часть лишнего тепла будет компенсироваться за чет дверей, окон, неплотностях, которые могут возникнуть в данных конструкциях, в стенах здания и т.д.
15. Для работы электрических радиаторов необходим универсальный источник питания, в котором напряжение составляет 220 В.

Также, необходимо акцентировать внимание еще на одном довольно серьезном и важном моменте. Система отопления должна быть выбрана еще на стадии проектирования самого здания.

Учитывать при выборе необходимо множество факторов, один из которых – это компенсация теплопотери через неплотности в конструкции.

Для того, чтобы была гарантия качественного и надежного оборудования, лучше остановить свой выбор на известном производителе с хорошей репутацией.

Как рассчитать тепловую мощность конвекторов, обогревателей и прочих отопительных приборов

Теплотехнический расчет – это вычисление требуемой толщины перекрытий в соответствии теплоизоляционных характеристик материалов и мощности нагревательных приборов. Любое помещение для создания комфортных условий в холодное время года требует определенного количества тепла, и неважно проектируется отопительная система частного дома или требуется обогреть только одну комнату – расчеты необходимы.

Все отопительные приборы независимо от типа устройства (конвекторы, радиаторные батареи, обогреватели, тепловые пушки и т.д.) и типа теплоносителя (водяные, газовые, электрические) отапливают помещения и производимое ими тепло называется тепловой мощностью. Именно эта характеристика имеет важнейшее значение при выборе обогревательного прибора.

Например невозможно обогреть мастерскую площадью 20 м 2 и построенную без теплоизоляции при -15 0 С электрическим обогревателем мощностью 1 кВт, а небольшую ванную комнату, расположенную в центре кирпичного дома запросто.

Количество тепла, которое требуется помещению для обогрева, измеряется в килокалориях, а мощности приборов в ваттах, поэтому для перевода одного значения в другое нужно килокалории поделить на 860 и получатся кВт.

Все производители отопительного оборудования обязательно указывают тепловую мощность прибора в паспорте или инструкции. Однако, следует учитывать, что указанная мощность достигается при соблюдении всех условий эксплуатации т.е. для водяных конвекторов или радиаторов имеет значение температура теплоносители, а для газовых приборов давление газа.

Поэтому помимо мощности отопления производители указывают, для каких условий эксплуатации предназначено оборудование.

Например, если у вас старая система центрального отопления с температурой нагрева 40-50 0 С, рекомендуется приобретать конвекторы для низкотемпературных систем отопления.

Простейший расчет тепловой мощности обогревателя

Существует общепринятый стандарт расчета тепловой мощности обогревателя при высоте помещения не более 3 м. На 10 метров квадратных площади устанавливается 1 кВт мощности прибора.

Эта формула неплохо работает при расчетах электрических отопительных приборов в помещениях с идеальными условиями — высокой теплоизоляцией, минимальной теплопотерей и одним окном с утепленным стеклопакетом. Но существует и примитивный вариант расчета, позволяющий учитывать и высоту комнат.

Простой расчет тепловой нагрузки (Q) помещения:

V (объем помещения/м3) х 40 Вт/1000 = Q (кВт/ч)

Эта формула не позволяет допустить ошибок, связанных с грубым расчетом по принципу 1 кВт на 10 м 2 т.к., учитывает объем комнаты включая высоту потолков. Однако и при таком расчёте легко совершить оплошность и приобрести «слабый» прибор — не учтено много важных факторов.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м.

По первой формуле мы выясняем площадь помещения – 5х6 = 30 м 2 и умножаем на 1 кВт. Получается, что нам потребуется обогреватель на 3 кВт.

Но эти расчеты не гарантируют, что, купив обогреватель мощностью 3 кВт, вы получите комфортную температуру в помещении — в столь примитивном расчете даже не учитывается температура за окном. Если в средней полосе 3 кВт могут и справится с отоплением такой гостиной, но на севере с -35 за окном можете не сомневаться, разочарование от покупки и стучащие зубы вам обеспечены.

По второй формуле мы выясняем объем помещения – 4х5х6 = 120 м 3 .

V х 40 Вт/1000 = 120 х 40 / 1000 = 4,8 кВт

Как можно видеть вторая формула более точно отражает необходимую потребность помещения в тепле. Кроме того учитывайте, что эти расчеты обычно применяются в электрических обогревателях, а с прибором мощностью 5 кВт в час вы разоритесь на счетах за электроэнергию, да и далеко не вся проводка выдержит подобную нагрузку.

Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур

Для более точного определения требуемой тепловой мощности обогревателя или конвектора рекомендуем воспользоваться следующими формулой.

V (объем помещения) х T (разница температур) х φ (коэффициент теплопотери) = ккал/ч

• V – это упоминаемый выше объем комнаты: ширина * длину * высоты.
• Т (разница температур) – в зависимости от климатической зоны температура на улице может составлять и -5 0 С и -30 0 С. Поэтому в формулу введен параметр выражающий разницу между средней зимней температурой на улице и желаемой температурой в помещении. Пример: среднее зимнее значение на улице составляет -15 0 С, а в комнате требуется 25 0 С – получается Т = 40 0 С.
• φ – коэффициент теплопотерь помещений в зависимости от конструкции и изоляции.
  • 3-4 – отсутствие теплоизоляции. Простые деревянные или металлические строения без изоляции.
  • 2-2,9 – низкая теплоизоляция. Кладка в один кирпич, упрощенная конструкция строений, одинарные окна.
  • 1-1,9 – средняя теплоизоляция. Строения с кладкой в два кирпича, стандартные здания, обычная кровля, небольшое количество окон.
  • 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция. Мало окон, сдвоенные рамы, кирпичные стены, двойная теплоизоляция, утепленная крыша и толстое основание пола.

Для получения значения мощности конвектора или обогревателя в киловаттах требуется получившееся в число разделить на 860.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на хорошем основании (фундамент), с большим панорамным окном. Средняя температура зимой -15 0 С, желаемая температура в комнате +22 0 С.

• Выясняем объем помещения – 4х5х6х = 120 м 3 .
• Определяем разницу температур – 15+22=37 0 С.
• Подбираем коэффициент – возьмем среднее значение 1,4 т.к. несмотря на стены в два кирпича и утолщенный пол присутствует большое окно.

Подставляем данные в формулу:

V х T х φ = 120 х 37 х 1,4 = 6216 ккал .

Переводим килокалории в кВт – 6216/860= 7,2 кВт.

Получается, что для получения требуемой температуры в гостиной нам потребуется установить обогревательный прибор на 7 кВт.

Естественно в данном случае и речи не может быть об установке электрических приборов. Такие значения можно получить при установке газовых или водяных конвекторов, радиаторных батарей, тепловых пушек и т.д. Однако с учетом размеров гостиной, подобная мощность излишня — снова нет в расчете некоторых важных нюансов.

Формула расчета тепловой мощности с учетом дополнительных факторов

Несмотря на введение коэффициента потерь тепла предыдущая формула не способна отразить всевозможные нюансы помещений. Наример теплопотери квартиры расположенной на 5 этаже в центре девятиэтажного здания ниже, чем у угловой квартиры на последнем этаже. Для получения более точных данных рекомендуем воспользоваться формулой:

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

• S – площадь помещения в м 2 .
• φ 1 – потери тепла через окна:
  • 0,85 – тройной стеклопакет;
  • 1 – двойной стеклопакет;
  • 1,27 – одинарный стеклопакет (стандартный).
• φ 2 – утепление стен (теплоизоляция):
  • 0,854 – высокое;
  • 1 – кладка в два кирпича;
  • 1,27 – низкое.
• φ 3 – соотношение общей площади окон к площади пола помещения в %:
  • 1,2 – 50%;
  • 1,1 – 40%;
  • 1 – 30%;
  • 0,9 – 20%;
  • 0,8 – 10%.
• φ 4 – коэффициент умножения в зависимости от температуры внешней среды в минусовых значениях 0 С:
  • 1,5 – -35 0 С;
  • 1,3 – -25 0 С;
  • 1,1 – -20 0 С;
  • 0,9 – -15 0 С;
  • 0,7 – -10 0 С.
• φ 5 – сколько стен имеют контакт со внешней средой (выходят на улицу):
  • 1,4 -4;
  • 1,3 -3;
  • 1,2 -2;
  • 1,1 -1.
• φ 6 – теплоизоляция помещения находящегося сверху над расчетным:
  • 0,8 – обогреваемое;
  • 0,9 – утеплённое, но не отапливаемое;
  • 1 — холодный чердак или крыша.
• φ 7 – высота в метрах:
  • 1,2 – 4,5м;
  • 1,15 – 4м;
  • 1,1 – 3,5м;
  • 1,05 – 3м;
  • 1 – 2,5м.

Как видите в формуле расчета тепловой мощности обогревательного оборудования учтено значительно больше значений влияющих на теплопотери.

Пример расчета

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на утепленном фундаменте с большим панорамным окном, со стандартным остеклением, занимающим 50% от площади пола. Средняя температура зимой -15 0 С. На втором этаже отапливаемые спальни, две стены выходят на улицу.

Выясняем требуемые значения и коэффициенты:

Подставляем значения в формулу:

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

Q = (100 Вт/м 2 х 30 х 1,27 х 1 х 1,2 х 0,9 х 1,2 х 0,8 х 1,15)/1000 = 4,543 кВт

Исходя из этого уточненного расчета, получается, что нам нужно организовать отопление на 4,5-5 кВт.

Эта формула предпочтительна для расчета тепловой мощности отопительных систем, причем она подходит для расчета отопления в небольших жилых помещениях и в организации отопления промышленных объектов.

Важно! Для увеличения срока службы теплового оборудования и для учета непредвиденных ситуаций, рекомендуется добавлять небольшой запас в 10-15 %.к полученной тепловой мощности.

Нюансы при расчете мощности водяных конвекторов

Для выяснения необходимой мощности конвектора водяного отопления нужно учитывать дополнительные факторы, среди которых температура и давление рабочей среды (воды в отопительной системе).

Производители в паспортах и инструкций к водяным конвекторам указывают требуемую температуру теплоносителя, при которой прибор достигнет заявленной мощности. По санитарным нормам температура воды в централизованной системе отопления должна быть 70 градусов.

Однако в зависимости от состояния системы тепловой напор может быть ниже (в старых строениях) или выше (в новостройках). Большинство бытовых конвекторов работают при температуре до 95 0 С, однако максимальная температура, которую выдерживают водяные конвекторы это 120-150 0 С в зависимости от модели. В частных домах определение теплового напора проще — каждый пользователь может контролировать и задавать требуемые рабочие режимы самостоятельно.

Если вы уверены в требуемой температуре теплоносителя, можно приступать к расчетам по описанным формулам. Если вы проживаете в домах старого фонда, система отопления оставляет желать лучшего и зимой батареи нагреваются в пределах 30-60 0 С, выбирайте специализированные конвекторы, рассчитанные на работу в низкотемпературных отопительных системах.

Модели для примера

• Универсал КНУ-С КСК 20 – Настенный водяной конвектор мощностью 2,941 Вт предназначен для отопления помещения площадью до 30 м 2 .
• ТРОПИК II КСК-В20-2 – водяной конвектор отопления на 2,206 кВт. Настенно-напольный тип монтажа, терморегулятор в комплекте.
• FEG EURO F 8.50 CP – газовый конвектор на 7,095 кВт. Предназначен для площадей до 70 м 2 или объемом до 140 м 3 . Расход газа 0,66 м 3 /час.
• Hosseven HBS-12/1V — газовый конвектор на 9,6 кВт. Предназначен для помещений площадью до 96 м 2 . Расход газа 1,12 м 3 /час.
• Ballu BHG-60 – тепловая пушка с обогревом 55 кВт. Работает на сжиженном газе. Воздушная производительность 1450 м 3 /час. Предназначена для обогрева производственных цехов с хорошей вентиляцией.
• Stiebel Eltron CNS 300 S – электрический конвектор на 3 кВт. Настенный тип крепления, механическое управление. Предназначен для комнат площадью до 30 м 2 .
• Electrolux EIH/AG2-2000 E — конвективно-инфракрасный обогреватель на 2 кВт рассчитан на обогрев комнат до 28 м 2 .

Будем рады оценке «Понравилось» или «Не понравилось» и комментарию, о том, что именно не понравилось в статье. Если оценили материал отрицательно и прокомментировали, мы постараемся его улучшить — нам важно знать Ваше мнение!