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.

Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления: особенности выбора

Биметаллический радиатор представляет собой отопительный прибор, в котором теплоноситель циркулирует по стальному сердечнику, помещенному внутри алюминиевого корпуса. Батареи данного типа принадлежат к секционным приборам отопления и работают по принципу комбинированного (конвективного и лучистого) теплообмена.

Технические характеристики биметаллических радиаторов отопления включают в себя ряд параметров и конструктивных особенностей, позволяющих оценить отопительный прибор и сравнить его с другими моделями аналогичного типоразмера.

Как правильно сравнить биметаллические радиаторы между собой?

Каждый, кто основательно подходит к выбору батарей отопления для своего дома или квартиры, стремится приобрести изделия с оптимальными рабочими и эксплуатационными техническими характеристиками. Чтобы правильно выбрать наиболее подходящий радиатор, сравниваемые модели должны быть одного типоразмера. В справочных данных параметры приводятся для одной секции, поэтому сравнивать нужно не приборы в целом, а их конструктивные части. Основным параметром, по которому происходит деление на типоразмеры, является межосевое расстояние.

Радиаторы с различным межосевым расстоянием.

Межосевым расстоянием называют размер между осью верхнего и нижнего коллектора. Как и цельноалюминиевые модели, биметаллические батареи отопления выпускаются в основном с межосевым расстоянием от 200 до 800 мм. Модели с большим значением межосевого расстояния, и как следствие, с увеличенной высотой секций (но меньшей шириной всего радиатора), являются редкостью. Их используют, если особенности интерьера комнаты не позволяют разместить горизонтально расположенный прибор.

Устройство биметаллического радиатора.

Геометрические параметры

Основными геометрическими характеристиками биметаллического радиатора является его высота, а также ширина и глубина секции. Высота, как правило, на 60 – 80 мм превышает его межосевое расстояние.

Большинство производителей выпускает модели с шириной секции 80 мм. Зная количество секций, можно легко определить общую ширину прибора.

Глубина секции составляет 80 – 100 мм. Радиатор может быть как постоянной глубины, так и меняющейся по высоте, как у стильного и изящного прибора серии DreamLiner от компании Royal Thermo.

Тепловая мощность

Данный параметр позволяет определить, сколько секций радиатора конкретной модели нужно, чтобы обогреть комнату определенной площади. Тепловая мощность измеряется в Ваттах и составляет при межосевом расстоянии:

• 500 мм – от 170 до 200 Вт;
• 350 мм – от 120 до 140 Вт;
• 300 мм – от 100 до 145 Вт;
• 200 мм – около 100 Вт.

В своих информационных, технических материалах (инструкциях, руководствах, каталогах) производители указывают таблицы, показывающие количество секций, оптимальное для обогрева помещений различной площади.

Стальной сердечник — основа конструкции.

Объем (емкость) одной секции

В биметаллических радиаторах теплоноситель циркулирует по стальным сердечникам. Сердечник представляет собой Н-образную сварную конструкцию, состоящую из верхнего и нижнего коллектора, соединенных между собой вертикальной трубкой (теплопроводом). Каждый коллектор имеет два боковых отверстия с внутренней резьбой, благодаря которым секции могут соединяться с помощью стальных ниппелей. Данная конструкция полностью исключает контакт теплоносителя с алюминием.

В отличие от алюминиевых радиаторов, где теплопровод имеет овальное сечение, в стальных сердечниках биметаллических моделей применяются исключительно круглые трубки, что предусматривает меньшую емкость каждой секции. Так, биметаллический Rifar Base 500 имеет емкость секции 0,20 л, в то время как алюминиевая модель Rifar Alum 500 того же типоразмера характеризуется объемом 0,27 л.

Секция прибора в разрезе.

Масса секции

Биметаллические радиаторы имеют большую массу, чем аналогичные модели алюминиевых батарей отопления. Это объясняется использованием в их конструкции стальных сердечников, плотность которых (следовательно и масса) превышает аналогичный показатель для алюминия. К примеру, биметаллический радиатор Varmega Bimega 500/80 весит 1,75 кг, а алюминиевый радиатор Almega 500/80 того же производителя – 1, 2 кг.

Давление

Рабочее давление биметаллических радиаторов составляет 16 – 40 атм (1,6 – 4,0 МПа). Согласно нормативным документам, приборы должны быть испытаны опрессовкой системы отопления давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее значение. Также в документации указывается значение максимального давления, по достижению которого он может начать разрушаться.

Сравнительные технические характеристики биметаллических радиаторов

Для удобного сравнения различных моделей в таблицах 1-3 собраны данные по основным характеристикам изделий 11 производителей. Информация указана как для наиболее распространенного типоразмера 500 мм, так и для радиаторов с межосевым расстоянием 350, 300 и 200 мм, которые присутствуют в модельном ряде лишь части производителей.

Таблица 1 – Сравнение характеристик моделей с межосевым расстоянием 500 мм.

Bilux

Industrie Pasotti

Elegance
Wave Bimetallico

Global

Style Extra 500

Konner

Rifar

Royal Thermo

Tenrad

Varmega

Сантехпром

Sira Industrie

Scola

Производитель и модель	Габаритные размеры, мм			Объем секции, л	Масса секции, кг	Давление, атм		Тепловая мощность, Вт
	высота	ширина	глубина			рабочее	испыт.
565	78	80	0,28	1,85	30	40	188

Таблица 2 – Сравнение характеристик моделей с межосевым расстоянием 350 мм.

Global

Style Extra 350

Konner

Bimetal 80/350

Rifar

Base 350

Royal Thermo

BiLiner 350

Tenrad

BM350

Varmega

Bimega 350/80

Производитель и модель	Габаритные размеры, мм			Объем секции, л	Масса секции, кг	Давление, атм		Тепловая мощность, Вт
	высота	ширина	глубина			рабочее	испыт.
412	80	80	0,22	1,43	30	45	140

Радиатор изогнутой формы для эркеров.

Таблица 3 – Технические характеристики биметаллических радиаторов с межосевым расстоянием 300 и 200 мм.

Межосевое расстояние 300 мм

Bilux

plus R300

Сантехпром

РБС-300

Sira Industrie

RS Bimetal 300

Scola

Межосевое расстояние 200 мм

Bilux

Rifar

Производитель и модель	Габаритные размеры, мм			Объем секции, л	Масса секции, кг	Давление, атм		Тепловая мощность, Вт
	высота	ширина	глубина			рабочее	испыт.
565	80	80	0,3	1,75	30	45	190

Применяемые материалы

Сердечник секции биметаллического радиатора изготавливается из стальных труб. Для батарей нормальной прочности (рабочее давление 16 – 20 атм) сердечник изготавливают из углеродистой стали марки Ст.3 либо ее зарубежных аналогов (например, радиаторы Tenrad). Сердечник (каркас) моделей повышенной прочности сваривают из нержавеющих труб. Высокопрочные приборы с сердечником из нержавеющей стали (например, Biliner от компании Royal Thermo) позволяют выдерживать давление на разрыв более 100 атм.

Наружную часть биметаллических радиаторов изготавливают из алюминия литьем под давления. Применяемый в производстве некоторых алюминиевых моделей метод экструзии в данном случае нельзя использовать, так как перед началом формообразования внутрь заготовки должен быть помещен сердечник. Уплотнительные кольца производят из термостойкого силиконового каучука.

Оребрение

Оребрение служит для увеличения общей площади теплоотдачи отопительного прибора. В современных моделях применяют различные конструктивные решения, которые делают оребрение более эффективным.

Эффективность теплоотдачи повышается благодаря вводу в конструкцию дополнительных ребер, а также профилированию конвекционных каналов между ребрами. В радиаторах Tenrad каналы образуют конфузор, благодаря которому повышается скорость потока воздуха, что увеличивает интенсивность конвективного теплообмена. Наружные кромки ребер закругляют, чтобы повысить травмобезопасность.

Способ соединения секций

В биметаллических батареях отопления соединение секций между собой осуществляется с помощью стальных резьбовых ниппелей. При изготовлении радиаторов серии Monolit от компании Rifar используется другой вид соединения – сварка. Данная модель отопительных приборов может выдерживать повышенные значения давления (рабочее до 100 атм) и температуры (до 135°С против 110°С у ниппельных моделей).

Схема устройства монолитного радиатора.

Биметаллические радиаторы являются наиболее технически совершенным отопительным прибором для водяных систем обогрева. Сочетая в себя высокую эффективность и хорошие эксплуатационные показатели, приборы данного типа оптимальны для использования в отечественных условиях. Зная технические характеристики биметаллических радиаторов отопления различных моделей, можно выбрать отопительный прибор, наиболее соответствующий условиям работы в конкретном помещении.

Статьи по теме:

При выборе системы обогрева дома принимают во внимание много факторов: стоимость оборудования, безопасность, особенности монтажа и обслуживания.

Рассмотрим ремонт масляного обогревателя на конкретном примере.

Для отопления домов и квартир используют различные типы оборудования, в том числе и электрические приборы разной модификации. Это конвекторы.

При выборе отопительной системы для любого здания важно понимать принципы работы и особенности рассматриваемого оборудования. Это позволит подобрать наиболее.

Поговорим сегодня о комфорте и тепле в доме, будь то частный дом, квартира или дача.