Расчет мощности радиатора по площади, объему и степени утепления

Как рассчитать мощность радиатора отопления для помещения с известными параметрами? Всегда ли заявленная производителем мощность отопительного прибора соответствует реальной? Могут ли какие-то факторы повлиять на эффективность работы приборов? Давайте разбираться.

Оптимальный подбор мощности батарей снизит расходы на отопление.

Потребность в тепле

Расчет мощности радиаторов отопления в квартире может выполняться:

• В помещениях со стандартной для многоквартирных домов высотой потолков (2,5 – 2,7 м) – по площади помещения, которое мы собираемся отапливать;
• При большей высоте потолков – по отапливаемому объему.

Кроме того: для достижения максимальной точности результата нужно учесть ряд дополнительных факторов.
В их число входит количество окон, структура остекления, расположение квартиры в доме (в середине или на периферии здания), толщина стен и климатическая зона.

Расчет по площади

Простейшая схема расчета по площади выглядит так:

1. На 1 м2 площади в проект закладывается 0,1 киловатт тепловой мощности;

На сайтах производителей отопительного оборудования можно встретить калькулятор расчета мощности радиатора отопления, использующий именно такой алгоритм.

2. В климатических зонах с холодным или жарким климатом используется коэффициент поправки. Теплопотери через ограждающие конструкции линейно зависят от разницы температур с улицей.

Вот значения коэффициента для разных значений средней температуры наиболее холодного месяца зимы:

Так, для квартиры площадью 70 м2 в Якутске (средняя температура января -38,6 С) понадобится 70*100*2=14000 ватт тепла.

Зима в Якутске.

Схема проста, но полностью игнорирует ряд перечисленных дополнительных факторов. Они учтены в алгоритме расчета тепловой мощности по объему.

Расчет по объему

Как посчитать мощность радиатора при известном объеме квартиры?

• На кубометр объема берется 40 ватт тепловой мощности;
• Для граничащих с улицей комнат используется коэффициент 1,2, для крайних этажей – 1,3;
• На каждое окно добавляется 100 ватт;
• Используется уже приведенный в таблице выше региональный коэффициент.

Уточним данные предыдущей расчетной задачи: квартира площадью 70 м2 имеет потолки высотой 3,2 метра и 4 окна; она расположена в центре здания на первом этаже.

1. Объем квартиры равен 70*3,2=224 м3. Базовая тепловая мощность – 224*40=8960 ватт.
2. Первый этаж заставит нас использовать коэффициент 1,3: 8960*1,3=11648 ватт.
3. Окна увеличат и без того немалую потребность в тепле: 11648+(5*100)=12148 ватт.
4. Наконец, бодрящий 60-градусный морозец января тоже внесет свои коррективы: 12148*2=24296. Нетрудно заметить, что разница с первой методикой расчета весьма внушительна.

Расчет по объему и степени утепления

Предыдущая схема хороша всем, кроме одного: она применима лишь для стандартного, соответствующего действующим СНиП утепления наружных стен здания. Что делать, если оно существенно лучше или хуже?

Многоквартирные дома все чаще снабжаются утепленными фасадами.

В этом случае инструкция по расчету сводится к использованию формулы Q=V*Dt*k/860.

В ней:

• V – кубатура помещения;
• Dt – разность показаний термометра в квартире и на улице;

Заметьте: в качестве уличной температуры берется средняя температура самой холодной пятидневки.

• k – очередной коэффициент, зависящий от степени утепления здания.

В промышленных условиях утеплению редко уделяют серьезное внимание.

Давайте еще раз своими руками вычислим потребность в тепле для нашей квартиры в Якутске, использовав новые вводные:

• Средний минимум января – -41,5 С;
• Дом утеплен снаружи и снабжен тройными стеклопакетами (k=0,8). Все новые дома в Якутии соответствуют этому описанию.

Объем квартиры мы вычислили ранее, он равен 224 м3. Dt при температуре в помещении +22 С примет значение 22 – (-41,5) = 63,5 С.

Согласно приведенной нами формуле, Q=224*63,5*0,8/860=13,2  КВт.

Мощность прибора

Как рассчитать мощность стального радиатора отопления или алюминиевой секционной батареи?

• Для конвекторов, панельных радиаторов и прочих цельных изделий сложной формы можно лишь положиться на документацию производителя. Характеристики приборов всегда присутствуют как минимум на его официальном сайте.

Таблица расчета мощности стальных радиаторов отопления Kermi в зависимости от их линейных размеров.

• Для секционных приборов, помимо тех же данных, можно ориентироваться на следующие значения:

Расчет мощности стальных радиаторов отопления из стальных труб (горизонтальных регистров) может быть выполнен по следующему алгоритму:

1. Теплоотдача первой секции (нижней трубы) в ваттах равна D*L*Dt*36,5, где D -наружный диаметр секции, L – ее длина, а Dt – дельта температур между поверхностью прибора и воздухом в комнате.

Внимание: все величины вводятся в единицах СИ; в частности, диаметр переводится в метры.

2. Теплоотдача последующих секций рассчитывается с коэффициентом 0,9, поскольку они находятся в теплом восходящем потоке воздуха.

Так, для четырехсекционного прибора с диаметром секции 108 мм и длиной 4 метра при +20 в помещении и +80 на поверхности регистра теплоотдача будет равной 0,108*4*(80-20)*36,5+0,108*4*(80-20)*36,5*0,9*3=946+2554=3500 (с округлением) ватт.

На фото – четырехсекционный отопительный регистр.

Любопытно: при одинаковых габаритных размерах стальной регистр отдает гораздо меньше тепла, чем алюминиевый или биметаллический радиатор.
В этих приборах привлекательна прежде всего невысокая цена : в качестве материала для их изготовления используются недорогие ВГП трубы.

Ограничивающие факторы

В ряде случаев реальная мощность отопительных приборов оказывается заметно меньше паспортной.

Что может стать причиной уменьшения эффективности?

• Уменьшение разницы температур с воздухом. Производители указывают характеристики приборов для Dt=70 С; при охлаждении теплоносителя или нагреве воздуха в комнате эффективная мощность будет уменьшатся.
• Ошибка в выборе схемы подключения. При небольшой (до 10 секций) длине прибора стоит предпочесть боковое подключение; при большем количестве секций – диагональное или “снизу вниз”.
• Ограничение конвекции. Разнообразные экраны, ниши и короба способны уменьшить теплоотдачу на 15 – 30%.

Декоративные экраны препятствуют естественной конвекции теплого воздуха.

Заключение

Надеемся, что приведенные схемы расчетов помогут читателю спроектировать эффективное отопление для собственной квартиры. Дополнительную тематическую информацию можно обнаружить в видео в этой статье. Успехов!