Как рассчитать объем воды в радиаторе отопления – основы и правила расчета

Эффективная работа отопительной системы зависит от правильного подбора всех её составляющих элементов, начиная от накопительного котла и заканчивая циркуляционным насосом. Для того, чтобы сориентироваться в этом многообразии, нужно сделать правильный расчет объема воды в системе отопления, в том числе и в радиаторах.

В каких случаях рассчитывают объём теплоносителя

Жидкость в водяном контуре системы отопления выполняет важнейшую функцию — она является носителем тепла. Многие элементы отопительной системы подбирают относительно объёма перегоняемого теплоносителя. Поэтому предварительные расчёты позволят укомплектовать теплоснабжение наиболее эффективно. Легко вычислить общий объём теплоносителя, учитывая, что количество жидкости в радиаторах составляет 10-12 процентов от общего количества перегоняемой жидкости.

Расчет воды в системе отопления нужно сделать обязательно в следующих случаях:

• перед тем, как делать монтаж отопления, определяют количество теплоносителя, которое будет перегонять котёл определённой мощности;
• когда заливают в систему незамерзающую жидкость, нужно выдержать определённую пропорцию по отношению ко всей перегоняемой жидкости;
• от количества теплоносителя зависит размер расширительного бачка;
• нужно знать требуемый объём воды в системе отопления загородных или частных домов, где водоснабжение не централизованное.

Кроме того, чтобы правильно закрепить на стене батареи, надо знать их вес. Например, всего одна секция чугунного радиатора, и без того тяжёлая, вмещает в себя 1,5 литров жидкости. То есть семи-секционная чугунная батарея при запуске системы становится на десять с лишним килограмм тяжелее.

Каких ситуаций можно избежать, если правильно рассчитать объём теплоносителя

Многие делают монтаж тепло системы, полагаясь на советы мастеров, друзей или собственную интуицию. Котёл выбирают по мощнее, увеличивают «на всякий случай» количество секций радиаторов. А в итоге получается обратная картина: вместо ожидаемого тепла, батареи прогреваются не равномерно, котёл «мотает» топливо вхолостую.

Можно избежать следующих неприятных ситуаций, если знать, как рассчитать количество воды в системе отопления:

• неравномерный прогрев водяного контура в комнатах;
• повышенный расход топлива;
• аварийные ситуации (разрывы соединений, протечки в радиаторах).

Все эти «неожиданности» вполне предсказуемы при неправильно произведённом расчёте объема теплоносителя.

Внимание! Нельзя использовать антифриз для системы отопления, в которой используются оцинкованные трубы или другие элементы.

Что можно взять из документации

Технические паспорта к приборам, если они имеются, помогут узнать, сколько воды в батарее отопления и котле будет циркулировать во время работы системы теплоснабжения.

Если требуется выбрать радиатор по объёму теплоносителя, можно сравнить разные варианты:

• алюминиевый и биметаллический высотой в 300 и 500 мм вмещают соответственно 0,3 и 0,39 л/м.;
• чугунный МС-140 высотой 300 и 500 мм. вмещает соответственно 3 и 4 л/м;
• в импортный чугунный радиатор высотой 300 и 500 мм войдёт 0,5 и 0,6 л/м.

Таким образом, объем биметаллического радиатора такой же, как и у алюминиевого.

Ещё одна «шпаргалка» поможет при подборе чугунных радиаторов разных моделей (указано количество теплоносителя на одну секцию):

• МС 140 – 1,11–1,45 л
• ЧМ 1 – 0,66–0,9 л с;
• ЧМ 2 – 0,7–0,95 л;
• ЧМ 3 – 0,155–0,246 л;

Что касается труб, здесь расчёты следующие.

Отталкиваясь от внутреннего диаметра труб, в документации можно узнать количество жидкости, которое они вмещают на один погонный метр:

• 13,2 мм — 0,137 л;
• 16,4 мм — 0,216 л;
• 21,2 мм — 0,353 л;
• 26,6 мм — 0,556 л;
• 42 мм — 0,139 л;
• 50 мм — 0,876 л.

Вычисления несложные. Так, например, в 5-и метровую трубу внутренним диаметром 50 мм вместится 4,4 л воды: 5х0,876=4,4

Внимание! Если сравнить, сколько литров воды в радиаторах отопления разных моделей, можно выбрать подходящий вариант, соответствующий мощности котла.

Как вычислить количество теплоносителя в радиаторах самостоятельно

Иногда приходится сталкиваться с ситуацией, что принадлежность радиаторов к определённой модели определить невозможно. Документы на радиаторы могут быть утрачены, название модели не просматривается. Есть простой способ узнать, сколько литров в радиаторе отопления, не прибегая к документации или таблицам из интернета.

Поступают следующим образом:

• закрывают заглушкой одну сторону радиатора;
• заливают жидкость до верха;
• сливают жидкость в мерочную ёмкость.

Внимание! Есть два варианта рассчитать объем воды в радиаторе отопления: сразу отмечать количество залитой жидкости, либо после её слива.

Таким нехитрым способом можно вычислить количество жидкости, которое входит в радиатор любой сложности или модели.

Ответственный этап: расчёт ёмкости расширительного бака

Для того, чтобы иметь чёткое представление о водоизмещении всей тепло системы, нужно знать, сколько воды помещается в теплообменник котла.

Можно взять средние показатели. Так, в настенный отопительный котёл в среднем входит 3-6 литров воды, в напольный или парапетный — 10-30 л.

Теперь можно рассчитывать ёмкость расширительного бачка, который выполняет важную функцию. Он компенсирует избыточное давление, которое возникает при расширении теплоносителя при нагреве.

В зависимости от типа отопительной системы, бачки бывают:

Для небольших помещений подходит открытый тип, в вот в больших двухэтажных коттеджах всё чаще ставят закрытые компенсаторы (мембранные).

Если ёмкость бачка меньшая, чем это требуется, то клапан будет сбрасывать давление слишком часто. В таком случае приходится менять его, либо ставить параллельно дополнительный бачок.

Для формулы расчёта ёмкости расширительного бачка нужны следующие показатели:

• V(c) — объём теплоносителя в системе;
• К — коэффициент расширения воды (берётся значение 1,04, по показателю расширения воды в 4%);
• D — эффективность расширения бачка, которая вычисляется по формуле: (Pmax – Pb)/(Pmax+1)=D, где Pmax — максимально допустимое давление в системе, а Pb — давление предварительной накачки воздушной камеры компенсатора (параметры указаны в документации к бачку);
• V(б) — ёмкость расширительного бачка.

Итак, (V(c) х К)/D = V(б)

Итоги

Если учитывать при монтаже системы отопления требуемый объём теплоносителя, то про холодные трубы и радиаторы можно забыть. Расчёты выполняют как опытным путём, так и с помощью таблиц и показателей, которые приведены в документации к конструктивным элементам системы.

Объёмы теплоносителя понадобятся при плановом или аварийном ремонте.

Как расчитать объем секции в радиаторе отопления

При строительстве любой системы отопления используются радиаторы разных видов. Любая отопительная система должна быть спроектирована с учётом количества радиаторов и их внутреннего объема. Каждая радиаторная секция имеет определенный объем, и при монтаже системы отопления нужно доподлинно знать количество секций в батарее. От правильного расчёта количества секций зависит эффективность и правильная работа системы отопления.

Какие бывают типы радиаторов отопления?

Сегодня наиболее часто используются такие типы радиаторов:

• чугунные радиаторы;
• радиаторы из алюминиевого сплава;
• биметаллические радиаторы.

Разновидности батарей отопления

Стандартные

Эти устройства доступны в диапазоне высот, обычно от 300 до 750 мм, с наибольшим диапазоном длин и конфигураций в высотах от 450 до 600 мм в высоту. Длина варьируется от 200 мм до 3 м или более, с наибольшим диапазоном от 450 мм до 2 м в длину.

Панели и конвекторы

Такие радиаторы обычно состоят из одной или двух панелей, но иногда встречаются 3-панельные. Современные однопанельные радиаторы имеют гофрированную панель, образующую ряд ребер (называемых «конвекторами»), прикрепленных к задней (обращенной к стене) стороне панели, что увеличивает конвекционную мощность батареи. Они обычно известны как «одноконвекторные» (SC). Радиаторы, состоящие из двух панелей с ребрами, расположенными друг над другом (с ребрами в середине), известны как «двухконвекторные» (DC). Существуют также двойные радиаторы, состоящие из одной оребренной панели и одной панели без ребер. Радиаторы старой конструкции состояли из одной или двух панелей без каких-либо конвекционных ребер.

Традиционный стандартный радиатор имеет швы сверху, по бокам и снизу каждой панели (где спрессованные листы стали соединяются вместе). В настоящее время большинство батарей со швом продаются с декоративными панелями, установленными сверху и по бокам (верхние имеют вентиляционные отверстия для циркуляции воздуха), и они известны как «компактные» батареи. Альтернатива конструкции радиатора с верхним швом использует один лист прессованной стали, и этот лист соединяется «рулонным» способом в верхней части радиатора.

Батареи с низкой температурой поверхности

Большинство этих радиаторов спроектированы таким образом, чтобы их излучающие поверхности имели относительно низкие температуры при обычных температурах системы отопления. Используются там, где может возникнуть опасность ожога – чаще всего в детских учреждениях, дома престарелых, в больницах и госпиталях.

Дизайнерские батареи

Существует огромный выбор доступных дизайнов радиаторов отопления, которые могут быть более приятны глазу, нежели их обычные собратья. Некоторые дизайнерские батареи доступны в высоких узких конфигурациях, которые могут подходить для помещений с, например, узкими стенами рядом с дверями, где обычные радиаторы не могут обеспечить достаточную мощность при ограниченном доступном пространстве на стене.

Плинтус-радиаторы

Эти устройства, как правило, замаскированы под плинтус. Работа этих радиаторов похожа на эффект «теплого пола», поскольку пользовательский глаз не замечает никаких радиаторных секций на стенах. Монтаж плинтусов позволяет экономить внутреннее пространство помещения.

Полотенцесушители

Такие радиаторы специально предназначены для сушки полотенец, а также для осушения ванной и душевых кабин. Однако тепловая мощность полотенцесушителей при покрытии их полотенцами существенно снижается, и даже если они не покрыты полотенцами, полотенцесушители способны рассеять намного меньше тепла, чем обычные батареи аналогичного размера. Обычно полотенцесушителей недостаточно для отопления помещений. Они используются только в относительно небольших и хорошо утепленных ванных комнатах. Некоторые конструкции полотенцесушителей содержат обычный радиатор с вешалками для полотенец – над, и иногда по бокам радиатора. Такие устройства имеют лучшую тепловую мощность.

Количество теплоносителя в батарее отопления

Правильно подобранный объем теплоносителя в секции позволяет радиатору отопления работать наиболее оптимально. Количество воды в радиаторе влияет не только на работу котла, но и на эффективность всех элементов отопительной системы. От правильного расчета объема воды или антифриза также зависит наиболее рациональный подбор остального оборудования, которое входит в систему отопления.

Объём теплоносителя в системе также нужно знать еще и для того, чтобы правильно подобрать расширительный бачок. Для домов с центральной системой отопления объём радиаторов не так уж и важен, но для автономных отопительных систем объём воды радиаторных секций нужно знать доподлинно. Также нужно учитывать объем трубопроводов системы отопления, дабы отопительный котёл работал в правильном режиме. Для расчёта внутреннего объёма трубопроводов отопительной системы существуют специальные таблицы. Нужно лишь правильно измерить длину труб отопительного контура.

Сегодня наиболее востребованы радиаторы из биметалла и алюминиевого сплава. Биметаллическая радиаторная секция высотой 300 миллиметров имеет внутренний объём 0,3 л/м, а секция с высотой 500 миллиметров имеет объём 0,39 л/м. Такие же показатели и у радиаторной секции из алюминиевого сплава.

Также еще в ходу радиаторы из чугуна. Чугунная секция импортного производства, высотой в 300 миллиметров имеет внутренний объём 0,5 л/м, а такая же секция высотой 500 мм уже имеет внутренний объём 0,6 л/м. Чугунные батареи отечественного производства высотой 300 мм имеют внутренний объём 3 л/м, а секция с высотой 500 мм обладает объёмом 4 л/м.

Вода или антифриз

В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода, но также применяются – антифриз и дистиллят. Антифриз используется только в том случае, если проживание в доме не носит постоянный характер. Антифриз нужен тогда, когда система отопления не работает в зимний период. Использование антифриза в качестве теплоносителя гораздо накладней, нежели использование обычной воды. Чтобы не тратить лишних средств при использовании антифриза в качестве теплоносителя, нужно точно знать объём отопительной системы. Следует посчитать количество радиаторных секций, и вычислить объём батарей отопления – при помощи вышеперечисленных параметров. Объем трубопровода определяется с помощью специальной таблицы. Но для этого сперва обычной рулеткой нужно замерить длину труб.

По окончании расчётов объём трубопроводов и объём радиаторов отопления складываются вместе, и уже на основании этих данных приобретается необходимое количество антифриза. Также эти данные будут полезны для определения количества воды, которая будет использоваться в системе отопления. Эта информация позволит наиболее гибко настроить отопительный котёл, а также другие элементы контура отопления.

Усредненные данные

Если по каким-либо причинам пользователь не может определить точный объем воды или антифриза в радиаторах отопления, то можно использовать усредненные данные, которые применимы к радиаторам отопления тех или иных типов. Если, скажем, взять панельный радиатор 22-го или 11-го типа, то на каждые 10 см этого отопительного устройства будет приходиться 0,5-0,25 литров теплоносителя.

Если вам необходимо определить «на глаз» объём секции чугунного радиатора, то для советских образцов объем будет колебаться от 1,11 до 1,45 литра воды или антифриза. Если в системе отопления используются импортные чугунные секции, то такая секция имеет вместительность от 0,12, до 0,15 литров воды или антифриза.

Есть еще один способ определить внутренний объём радиаторной секции – закрыть нижние горловины, а через верхние залить в секцию воду или антифриз – до верха. Но это не всегда работает, поскольку радиаторы из алюминиевого сплава имеют довольно сложную внутреннюю конструкцию. В такой конструкции не так-то просто удаляется воздух из всех внутренних полостей, поэтому такой способ измерения внутреннего объема для алюминиевых радиаторов нельзя считать точным.

Правильный расчёт

Также нужно учитывать тот факт, что теплообменник отопительного котла также вмещает некоторое количество теплоносителя. В теплообменник настенного отопительного котла может поместиться от 3 до 6 литров воды, а напольные отопительные устройства вмещают от 9 до 30 литров.

Доподлинно выяснив внутренний объем всех радиаторов отопления, трубопроводов и теплообменника, можно переходить к подбору расширительного бачка. Этот элемент системы отопления является очень важным, поскольку от него зависит поддержание оптимального давления в отопительном контуре.

Вывод

От точного определения полного объема системы отопления зависит её правильная работа и эффективность, а также работа в оптимальном режиме и других элементов системы. Наиболее важным в правильном определении объёма отопительного контура является то, что каждый отопительный котёл рассчитан на определенный объем теплоносителя. Если объём системы отопления избыточен, то котёл будет постоянно работать. Это заметно снизит срок службы отопительного устройства, и повлечет за собой незапланированные затраты. Объём отопительного контура должен быть правильно рассчитан.