Как правильно рассчитать нужную теплоотдачу радиатора

Особенности расчета теплоотдачи радиатора

Cтальные радиаторы (типа Kermi FKO) пользуются сейчас наибольшим спросом. Они прекрасно обогревают помещение, характеризуются продолжительным сроком службы и надежностью. Однако, для потребителя, не знакомого с тонкостями расчета и установки радиаторов, остается непростым вопрос, а сколько же нужно покупать его секций, чтобы качественно обогреть помещение при нашем климате, не замерзнуть в самую суровую зиму, но и не тратить огромные суммы на отопление, купив лишние секции такого необходимого отопительного оборудования.

Как правильно рассчитать необходимую теплоотдачу радиатора

Чтобы правильно рассчитать необходимую теплоотдачу радиатора и определиться, сколько же конкретно нужно секций для обогрева квартиры, следует ориентироваться на средний показатель. Его рассчитывают, принимая за основу единицу площади (1 кв. метр) и квартиру, которая находится в климатических условиях средней полосы России, в панельном доме, у которого высота потолков в квартирах приблизительно равна 3-м метрам. При этом всегда учитывается, что в такой комнате может быть одно окно и обязательно одна наружная стена, которая существенно снижает температуру в помещении. Таким образом был рассчитан стандарт — 100 Ватт/кв. м.

Но поскольку не все квартиры имеют именно такие параметры и планировку, то есть некоторые показатели, которые следует учитывать при расчете количества секций радиатора для каждой конкретной квартиры. Во-первых, если в комнате не одна наружная стена, а две, то к этим 100 Ватт/кв. м. нужно прибавить еще 20 %. Если окон не одно, а 2 или 3 (при двух наружных стенах), то добавляем 30 %. В случае, если оба окна выходят на более холодную северную сторону или северо-восток, то к полученной сумме прибавляем еще 10 %.

Имеют значение и особенности размещения самого радиатора. Если планируется установить его в так называемой открытой нише, то нужно «накинуть» еще 5 % к уже полученной сумме, а если в закрытой — то все 15 %. Только учтя все эти особенности помещения, можно действительно грамотно рассчитать теплоотдачу отопительного прибора, которая будет наиболее оптимальной для конкретной квартиры в данных климатических условиях.

Чем хороши радиаторы Kermi при данном расчете

При покупке радиаторов Kermi рассчитать теплоотдачу еще проще. К каждой модели прилагается подробная инструкция, какую именно площадь этот радиатор способен качественно обогреть. К примеру, стальные радиаторы Kermi 22-го типа (Therm X2 FKO H 500, L = 1000) рассчитаны на площадь помещения, равную 19,3 кв. метрам. Мощность такого стального радиатора — 1930 Вт. Можно рассчитать, какая необходима модель, просто подобрав нужный коэффициент теплоотдачи (или проще говоря, сколько кв. метров обогреет та или иная модель), а можно и самостоятельно высчитать его по указанному выше шаблону. В случае, если правильность подсчета все-таки вызывает сомнения, можно просто обратиться к консультанту, который рассчитает теплоотдачу за вас и подберет наиболее подходящую для вашей квартиры модель радиатора.

Расчет мощности радиатора

При проектировании систем отопления любых типов зданий (частных или многоквартирных домов, коммерческих зданий и т.д.) в обязательном порядке входит расчет мощности батарей отопления для каждого из отапливаемых помещений по отдельности. В результате получают такое значение мощности, которого будет достаточным для обогрева того или иного помещения при самой низкой температуре снаружи. Отсюда можно сделать вывод, что полученный результат в большей степени влияет на выбор отопительных приборов.

Расчет мощности радиатора с математической точки зрений достаточно прост. Сложнее найти правильные значения теплопотерь, которые требуется учесть при проведении расчётов. Однако и эта задача вполне выполнима без каких-либо специфических навыков и знаний. Рассмотрим основные способы того, как рассчитать мощность радиатора отопления самостоятельно.

Обратите внимание, что данный способ не даёт точного результата. Итоговое значение мощности, полученное при использовании данного способа, может отличаться от действительного на 40% и более. Однако этого будет достаточно, чтобы прикинуть затраты на приобретение отопительного оборудования.

Итак, чтобы произвести расчёт, достаточно знать лишь площадь помещения и значение мощности, которого достаточно для обогрева 1 кв. метра. Эту цифру можно найти в СНиП. В документации приведено минимальное значение мощности для обогрева помещений для средней климатической полосы России и регионов, расположенных севернее 10 градусов с.ш. В первом случае мощность составляет в среднем 60-100Вт, во втором – от 120 до 200Вт.

Таким образом, чтобы произвести расчет мощности радиаторов отопления по площади, достаточно подставить соответствующие значения в следующую формулу: W_общ=S*W_(для обогрева 1 кв.м.) В качестве примера возьмём помещение площадью в 24 кв.м. и 200Вт мощности для обогрева 1 кв.м. Отсюда имеем: W_общ=24*200=4800 Вт=4,8 кВт

Т.е. для обогрева помещения площадью 24 кв.м., расположенного в северной части России, потребуется использование радиаторов отопления общей мощностью в 4800 Вт (4,8 кВт). Однако эта цифра взята из расчёта 200Вт на 1 кв. м. Если взять минимальное значение, т.е. 120Вт, то получим результат в 2880Вт (2,88кВт). В среднем имеем – 3840Вт (3,84кВт).

Рассмотрим ещё один простой способ расчёта, в котором учитывается не только площадь, но и объём помещения.

Т.к. расчёт мощности приборов отопления по этому способу учитывает ещё и объём помещения, то на выходе мы получим немногим более точный результат. Здесь также потребуется информация из СНиП касательно минимальной мощности тепла для обогрева 1 кубометра помещения с высотой потолка не более 3 метров – это:

• Для панельных домов – 41Вт;
• Для кирпичных – 34Вт.

Если взять помещение в кирпичном доме с площадью 24 кв.м. и высотой потолка 3м, то получим объём в 72 кубометра. Достаточно подставить соответствующие значения в формулу: W_общ=V*W_(для обогрева 1 кв.м.) Отсюда имеем: W_общ=72*34=2448 Вт≈2,45 кВт Если рассчитывать суммарную мощность для панельных типов зданий, тогда получим: W_общ=72*41=2952 Вт≈2,95 кВт

Приведём пример при использовании реально существующего отопительного оборудования – допустим, это будут популярные панельные радиаторы Керми. Расчет мощности начинаем с вычисления объёма помещения посредством перемножения значений длины, ширины и высоты. Для примера возьмём небольшое помещение 3х4х2,7 в панельном доме. Находим объём – 32,4 куб. м. Используя формулу, получаем: W_общ=32,4*41=1328,4 Вт≈1,30 кВт

Заходим на сайт производителя и ищем радиатор подходящей для нашего случая мощностью. Это модель «Kermi FKO 10 0911» мощностью в 1333 Вт, т.е. идеально подходит для помещения объёмом в 32,4 куб. м. в случае с панельным домом.

Намного более точного результата можно добиться, если ввести в расчёт мощности коэффициенты теплопотерь. Речь идёт о критериях, влияющих на потери тепла из отапливаемого помещения. Коэффициенты могут быть, как повышающими (т.е. они увеличат необходимое значение мощности для обогрева помещения), так и понижающими, которые, наоборот, позволят сэкономить на приобретении радиаторов меньшей мощности.

1. Высота потолков в помещении:
   • 2,5м – коэффициент равен 1;
   • 3м – 1,05;
   • 3,5м – 1,1;
   • 4м – 1,15.
2. Остекление окон:
   • Двойное стекло (не стеклопакет) – коэффициент равен 1,27;
   • Стеклопакет из 2 стёкол – 1;
   • Стеклопакет из 3 стёкол либо из 2 стёкол с аргоном внутри – 0,87.
3. Соотношение площади окна к площади помещения (какой процент составляет площадь окна от площади помещения?):
   • 50% – коэффициент равен 1,2;
   • 40-50% – 1,1;
   • 30-40% – 1;
   • 20-30% – 0,9;
   • 10-20% – 0,8.
4. Уровень теплоизоляции стен помещения:
   • Низкий уровень – коэффициент равен 1,27;
   • Хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или утеплитель 15-20см) – 1;
   • Отличная теплоизоляция (стена толщиной от 50см или утеплитель от 20см) – 0,85.
5. Среднее значение минимальной температура зимой в непрерывно течение недели:
   • -35 градусов СO – коэффициент равен 1,5;
   • -25 СO– 1,3;
   • -20 СO – 1,1;
   • -15 СO – 0,9;
   • -10 СO – 0,7.
6. Количество наружных стен:
   • 1 стена – коэффициент равен 1,1;
   • 2 стены – 1,2;
   • 3 стены – 1,3.
7. Тип помещения над отапливаемым помещением:
   • Чердак без отопления – коэффициент равен 1;
   • Отапливаемый чердак – 0,9;
   • Отапливаемое жилое помещение – 0,85.

Рассмотрим пример, также используя батареи Керми. Расчёт мощности согласно данному способу начинаем с определения коэффициентов теплопотерь. Возьмём помещение площадью 17 кв.м. со следующими параметрами:

• Высота потолка – 3м (коэффициент равен 1,05);
• Двойной стеклопакет (кф = 1);
• Соотношение площади окна к площади помещения – 24% (кф = 0,9);
• Низкий уровень теплоизоляции стен (кф = 1,27);
• Средняя минимальная температура -15 СO (кф = 0,9);
• 2 наружные стены (кф = 1,2);
• Чердак без отопления (кф = 1).

Взяв обычный калькулятор, расчёт мощности радиаторов отопления Керми (или любого другого производителя) очень легко произвести. Для этого подставляем в нашу формулу нужные параметры: Q_T= 100*17*1,05*1*0,9*1,27*0,9*1,2*1≈2200Вт Таким образом, для помещения 17 кв.м. с заданными коэффициентами тепловых потерь подходит радиатор модели «Kermi FKO 100920» мощностью 2424Вт.

В настоящий момент на сайте каждого производителя отопительной техники (или даже интернет-магазина) можно найти специальный калькулятор. Рассчитать мощность радиатора на комнату с определёнными параметрами и с учётом всех коэффициентов тепловых потерь очень просто. Существуют даже специализированные калькуляторы, позволяющие вычислять мощность батарей определённого типа от конкретного производителя. Однако, как можно заметить, произвести все необходимые расчёты можно и самостоятельно – для этого даже не нужно быть знатоком математики.

Остались вопросы? Позвоните или напишите нам!

Как рассчитать мощность отопительных батарей для частного дома

Допустим, вы подобрали отопительные приборы по типу и дизайну. Следующий шаг – расчет радиаторов отопления для каждой комнаты частного дома, включающий определение тепловой мощности и количества секций (или размера панелей). Простейший вариант – воспользоваться онлайн-калькулятором любого строительного портала. Но результаты вычислений желательно перепроверить, иначе за ошибки придется расплачиваться позже. Предлагаем рассчитать теплоотдачу батарей отопления вручную, проверенным и удобным способом.

Исходные данные для вычислений

Расчет тепловой мощности батарей выполняется для каждого помещения отдельно, в зависимости от числа внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать показатели теплоотдачи радиаторов отопления, ответьте на 3 вопроса:

1. Сколько тепла необходимо на обогрев жилой комнаты.
2. Какую температуру воздуха планируется поддерживать в конкретном помещении.
3. Средняя температура воды в отопительной системе квартиры либо частного дома.

Примечание. Если в коттедже смонтирована однотрубная разводка, придется делать поправку на остывание теплоносителя — добавлять секции к последним радиаторам.

Ответ на первый вопрос — как рассчитать потребное количество тепловой энергии различными способами, дается в отдельном руководстве – расчет нагрузки на отопительную систему. Приведем 2 упрощенных методики вычислений: по площади и объему комнаты.

Распространенный способ — измерить обогреваемую площадь и выделить на квадратный метр 100 Вт теплоты, иначе — 1 кВт на 10 м². Мы предлагаем уточнить методику – учесть количество световых проемов и наружных стен:

• для комнат с 1 окном или входной дверью и одной внешней стенкой оставить 100 Вт тепла на метр квадратный;
• угловое помещение (2 наружных ограждения) с 1 оконным проемом – считать 120 Вт/м²;
• то же, 2 световых проема – 130 Вт/м².

Важное условие. Расчет дает более-менее правильные результаты при высоте потолков до 3 м, здание построено в средней полосе умеренного климата. Для северных регионов применяется повышающий коэффициент 1.5…2.0, южных – понижающий 0.7—0.8.

При высоте перекрытия более 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме) расход тепла правильнее считать по кубатуре:

• комната с 1 окном (внешней дверью) и единственной наружной стеной – 35 Вт/м³;
• помещение окружено другими комнатами, не имеет окон, либо находится на солнечной стороне – 35 Вт/м³;
• угловая комната с 1 оконным проемом – 40 Вт/м³;
• то же, с двумя окнами – 45 Вт/м³.

На второй вопрос ответить проще: комфортная для проживания температура лежит в диапазоне 20…23 °C. Нагревать воздух сильнее неэкономично, слабее – холодно. Среднее значение для расчетов – плюс 22 градуса.

Оптимальный режим работы котла подразумевает нагрев теплоносителя до 60—70 °C. Исключение – теплые либо слишком холодные сутки, когда температуру воды приходится снижать или, наоборот, увеличивать. Количество таких дней невелико, поэтому средняя расчетная температура системы принимается равной +65 °C.

В комнатах с высокими потолками считаем расход теплоты по объему

Паспортная и реальная теплоотдача радиатора

Параметры любого отопительного прибора указываются в техническом паспорте. Обычно производители заявляют мощность 1 стандартной секции межосевым размером 500 мм в пределах 170…200 ватт. Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов примерно одинаковы.

Фокус в том, что паспортный показатель теплоотдачи нельзя тупо использовать для подбора числа секций. Согласно п. 3.5 ГОСТ 31311-2005, фирма-изготовитель обязана указывать мощность батареи при следующих условиях эксплуатации:

• теплоноситель движется через радиатор сверху вниз (диагональное либо боковое подключение);
• температурный напор составляет 70 градусов;
• расход воды, протекающей через прибор, равен 360 кг/час.

Справка. Тепловой напор – разница между средней температурой сетевой воды и воздуха помещения. Обозначается ΔT, DT или dt, вычисляется по формуле:

Поясним суть проблемы, для этого подставим в формулу известные значения ΔT = 70 °C и температуры помещения – плюс 20 °C, произведем обратный расчет:

1. tподачи + tобратки = (ΔT + tвоздуха) х 2 = (70 + 20) х 2 = 180 °C.
2. Согласно нормативам, расчетная разница температур теплоносителя между подающей и обратной линией должна составлять 20 градусов. Значит, идущую от котла воду нужно нагреть до 100 °C, обратная остынет до 80 °C.
3. Режим работы 100/80 °C недоступен бытовым отопительным установкам, максимальный нагрев составляет 80 градусов. Вдобавок поддерживать указанную температуру теплоносителя невыгодно экономически (вспомните, мы взяли средний показатель 65 °C).

Вывод. В реальных условиях батарея отдаст гораздо меньше теплоты, нежели прописано в инструкции по эксплуатации. Причина – меньшее значение ΔT – разницы температур воды и окружающего воздуха. По нашим исходным данным, показатель ΔT равен 130 / 2 — 22 = 43 градуса, почти вдвое ниже заявленной нормы.

Определяем число секций алюминиевой батареи

Пересчитать параметры отопительного прибора под конкретные условия непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм вычислений, используемый инженерами–проектировщиками, слишком сложен для обычных домовладельцев, несведущих в теплотехнике.

Предлагаем выполнить расчет количества секций радиаторов отопления более доступным методом, дающим минимальную погрешность:

1. Соберите исходные данные, перечисленные в первом разделе настоящей публикации, — узнайте необходимое для обогрева количество теплоты, температуру воздуха и теплоносителя.
2. Рассчитайте реальный температурный напор DT, пользуясь приведенной выше формулой.
3. При выборе определенного типа батарей откройте технический паспорт и отыщите показатель теплоотдачи 1 секции при DT = 70 градусов.
4. Ниже представлена таблица готовых коэффициентов пересчета отопительной мощности радиаторных секций. Найдите показатель, соответствующий реальному DT, и умножьте его на величину паспортной теплоотдачи – получите мощность 1 ребра при ваших эксплуатационных условиях.

Зная настоящий тепловой поток, нетрудно выяснить число ребер батареи, требуемое для обогрева комнаты. Разделите нужное количество теплоты на отдачу 1 секции. Для ясности приведем пример расчета:

1. Возьмем угловую комнату с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15.75 м², высота потолков – 280 см (показана на фрагменте чертежа). Удельные затраты теплоты на обогрев – 130 Вт/м², общая потребность составит 130 х 15.75 = 2048 Вт.
2. Величину теплового напора мы выяснили в предыдущем разделе, DT = 43 °C.
3. Подбираем низенькие алюминиевые радиаторы GLOBAL VOX 350 (межосевое расстояние – 350 мм). Согласно документации изделия, теплоотдача 1 ребра составляет 145 Вт (DT = 70 °C).
4. Находим в таблице коэффициент, соответствующий DT = 43 °C, K = 0.53.
5. Умножаем паспортную мощность на коэффициент и находим реальную отдачу 1 секции: 0.53 х 145 = 76.85 Вт.
6. Рассчитываем количество алюминиевых ребер на помещение: 2048 / 76.85 ≈ 26.65, округляем в бо́льшую сторону и получаем 27 штук.

Остается распределить секции по комнате. Если размеры окон одинаковы, делим 28 пополам и размещаем под каждым проемом радиатор на 14 ребер. В противном случае число секций батареи подбирается пропорционально ширине окон (можно приблизительно). Аналогичным образом пересчитывается теплоотдача биметаллических и чугунных радиаторов.

Схема расстановки батарей — приборы лучше размещать под окнами либо возле холодной наружной стены

Совет. Если вы владеете персональным компьютером, проще использовать расчетную программу итальянского бренда GLOBAL, размещенную на официальном ресурсе производителя.

Многие известные фирмы, в том числе GLOBAL, прописывают в документации теплоотдачу своих приборов для разных температурных условий (DT = 60 °C, DT = 50 °C), пример показан в таблице. Если ваш реальный ΔT = 50 градусов, смело пользуйтесь указанными характеристиками безо всякого перерасчета.

Расчет размера стального радиатора

Конструкция панельных приборов отличается от секционных. Батареи делаются из штампованных стальных листов толщиной 1…1.2 мм, заранее обрезанных в нужный размер. Чтобы подобрать радиатор требуемой мощности, нужно выяснить теплоотдачу 1 метра длины сваренной из листов панели.

Предлагаем воспользоваться простейшей методикой, основанной на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водяных радиаторов Kermi. В чем суть: штампованные батареи унифицированы, типы изделий отличаются между собой количеством греющих панелей и теплообменных оребрений. Классификация радиаторов выглядит так:

• тип 10 – однопанельный прибор без дополнительных ребер;
• тип 11 – 1 панель + 1 лист гофрированного металла;
• тип 12 – две панели плюс 1 лист оребрения;
• тип 20 – батарея на 2 греющих пластины, конвекционное оребрение не предусмотрено;
• тип 22 – двухпанельный радиатор с 2 листами, увеличивающими площадь теплообмена.

Эскизы стальных обогревателей различных типов — вид сверху

Примечание. Также существуют обогреватели типа 33 (3 панели + 3 ребра), но подобные изделия менее востребованы ввиду повышенной толщины и цены. Самая «ходовая» модель – тип 22.

Итак, панельные штампованные приборы любого бренда отличаются только монтажными габаритами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем по высоте и теплоотдаче вычисляется длина батареи для конкретного помещения. Алгоритм следующий:

1. Определите исходные данные, перечисленные в начале статьи.
2. Выберите тип и высоту отопительного прибора. Самый распространенные варианты – изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
3. Воспользуйтесь представленной таблицей, где указана теплоотдача q (Вт/1 м. п.) радиаторов Kermi разных типов и размеров в зависимости от условий эксплуатации. Начните с левого столбца – отыщите соответствующую температуру комнаты, потом – теплоносителя, дальше высоту и тип батареи. В ячейке на пересечении строки и столбца найдете мощность 1 метра радиатора.
4. Количество энергии, нужной для обогрева, разделите на величину q – узнаете метраж радиатора заданной высоты.
5. По каталогу подберите прибор водяного отопления соответствующей длины. При необходимости (например, батарея вышла чересчур длинной) разбейте этот размер на 2—3 прибора.

Пример расчета. Определим габариты стального радиатора для той же комнаты 15.75 м²: теплопотери — 2048 Вт, температура воздуха – 22 градуса, теплоносителя – 65 °C. Возьмем стандартные батареи высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, выясняем общую длину панели 2048 / 1461 = 1.4 м. Из каталога любого производителя выбираем ближайший больший вариант – обогреватель длиной 1.5 м либо 2 прибора по 0.7 м.

Окончание первой таблицы — теплопередача 1 м длины радиаторов «Керми»

Совет. Наша инструкция на 100% верна для изделий компании Kermi. При покупке радиаторов другого бренда (особенно, китайского) длину панели стоит принимать с запасом 10—15%.

Отопительные приборы однотрубных систем

Важная особенность горизонтальной «ленинградки» — постепенное снижение температуры в основной магистрали из-за подмеса охлажденного батареями теплоносителя. Если 1 кольцевая линия обслуживает более 5 приборов, разница в начале и конце раздающей трубы может достигать 15 °C. Результат – последние радиаторы выделяют меньше теплоты.

Однотрубная схема закрытого типа — все обогреватели подключены к 1 трубе

Чтобы дальние батареи передавали помещению нужное количество энергии, при расчете отопительной мощности сделайте следующие поправки:

1. Первые 4 радиатора подбирайте согласно вышеприведенным инструкциям.
2. Мощность 5-го прибора увеличьте на 10%.
3. К расчетной теплоотдаче каждой последующей батареи прибавляйте еще 10 процентов.

Пояснение. Мощность 6-го радиатора повышается на 20%, седьмого – на 30 и так далее. Зачем наращивать последние батареи однотрубной «ленинградки», подробно расскажет эксперт на видео:

Напоследок несколько уточнений

Приборы отопления могут работать в различных условиях, подключаться по разным схемам. Эти факторы оказывают влияние на теплоотдачу обогревателей в режиме эксплуатации. Определяя мощность комнатных радиаторов, учтите несколько рекомендаций:

1. Если батарея подключается к трубопроводам по разносторонней нижней схеме, эффективность обогрева ухудшается. Добавьте к расчетному показателю мощности приборов 10%.
2. В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплые водяные полы) конвекционные приборы играют вспомогательную роль. Основную отопительную нагрузку несут напольные контуры. Но расчетную теплоотдачу радиаторов занижать не следует, при нужде батареи должны полностью заменить теплые полы.
3. Домовладельцы нередко закрывают обогреватели декоративными экранами, даже зашивают гипсокартоном, оставляя конвекционные щели. В данном случае полностью теряется инфракрасное тепло, выделяемое нагретой поверхностью прибора. Соответственно, мощность батареи придется увеличить минимум на 40%.
4. Не устанавливайте 1—3 радиаторных секции, даже если по расчету вышло такое количество. Чтобы получить нормальный обогревательный прибор, нужно смонтировать минимум 4 ребра.
5. Незамерзающие жидкости уступают обычной воде по теплоемкости, разница составляет примерно 15%. При использовании антифризов наращивайте теплообменную площадь батарей на 10% (увеличивайте количество секций радиаторов либо размеры панелей).

При расчете радиаторов отопления учитывайте простое правило: чем ниже температура воды в подающей линии, тем большая площадь теплообменной поверхности нужна для обогрева комнат. Правильно подбирайте котельное оборудование и монтируйте системы, чтобы не приходилось решать проблемы путем наращивания батарейных секций.