Расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления

 

Теплоотдача радиаторов отопления — делаем расчет

Главным параметром, согласно которому определяют, насколько эффективна работа схемы теплоснабжения и всей отопительной системы, считается теплоотдача батарей отопления. Этот важный показатель для каждой модели отопительного прибора является индивидуальным. На теплоотдачу влияет вариант подключения радиатора, особенности его места установки и другие моменты. Также важно понимать, в чем измеряется отопление и как выполняется его расчет.

 

Теплоотдача радиатора: что означает данный показатель

Означает термин теплоотдача количество тепла, которое батарея отопления передает в помещение в течение определенного периода времени. Для данного показателя существует несколько синонимов: тепловой поток; тепловая мощность, мощность прибора. Измеряется теплоотдача радиаторов отопления в Ваттах (Вт). Иногда в технической литературе можно встретить определение этого показателя в калориях в час, при этом 1 Вт =859,8 кал/ч.

Осуществляется теплопередача от батарей отопления благодаря трем процессам:

• теплообмену;
• конвекции;
• излучению (радиации).

Каждым прибором отопления используются все три варианта переноса тепла, но их соотношение у разных моделей отличается. Радиаторами ранее было принято называть устройства, у которых не меньше 25 % тепловой энергии отдается в результате прямого излучения, но сейчас значение данного термина существенно расширилось. Теперь нередко так называют приборы конвекторного типа.

 

Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления

В основе выбора отопительных устройств для установки в доме или квартире лежит максимально точный расчет теплоотдачи радиаторов отопления. Каждому потребителю с одной стороны хочется сэкономить на обогреве жилья и поэтому нет желания приобретать лишние батареи, но если их будет недостаточно, комфортной температуры достичь не удастся.

Способов, как рассчитать теплоотдачу радиатора, существует несколько.

Вариант первый. Это самый простой способ, как рассчитать батареи отопления. в его основе – количество наружных стен и окон в них.

Порядок вычислений следующий:

• когда в комнате всего одна стена и окно, тогда на каждые 10 «квадратов» площади требуется 1 кВт тепловой мощности приборов отопления (детальнее: «Как рассчитать мощность радиатора отопления — делаем расчет мощности правильно «);
• если имеется 2 наружные стены, тогда минимальная мощность батарей должна составлять 1,3 кВт на 10 м².

Вариант второй. Он более сложен, но позволяет иметь более точные данные о необходимой мощности приборов.

В данном случае расчет теплоотдачи радиатора (батарей) отопления производится по формуле:

S x h x41, где
S — площадь помещения, для которого выполняются вычисления;
H — высота комнаты;
41 – минимальная мощность на один кубометр объема помещения.

Полученный итог будет требуемой теплоотдачей для радиаторов отопления. Далее эту цифру делят на номинальную тепловую мощность, которую имеет одна секция данной модели батареи. Узнать эту цифру можно в инструкции, прилагаемой производителем к своему изделию. Результатом расчета батарей отопления станет необходимое количество секций, чтобы теплоснабжение конкретного помещения было эффективным. Если полученное число дробное, тогда его округляют в большую сторону. Лучше небольшой избыток тепла, чем его недостаток.

 

Теплоотдача батарей из разных материалов

Выбирая радиатор отопления, следует помнить, что они отличаются по уровню теплоотдачи. Покупке батарей для дома или квартиры должно предшествовать внимательное изучение характеристик каждой из моделей. Нередко сходные по форме и габаритам приборы обладают разной теплоотдачей.

Чугунные радиаторы. Эти изделия имеют небольшую поверхность теплоотдачи и отличаются незначительной теплопроводностью материала изготовления. Номинальная мощность у секции чугунного радиатора, такого как МС-140, при температуре теплоносителя, равного 90°С, составляет примерно 180 Вт, но данные цифры получены в лабораторных условиях (детальнее: «Какая тепловая мощность чугунных радиаторов отопления «). В основном теплоотдача осуществляется за счет излучения, а на долю конвекции приходится всего лишь 20%.

В централизованных системах теплоснабжения температура теплоносителя обычно не превышает 80 градусов, а кроме этого часть тепла расходуется при продвижении горячей воды к батарее. В результате температура на поверхности чугунного радиатора составляет около 60°С, а теплоотдача каждой секции равна не более 50-60 Вт.
Стальные радиаторы. В них сочетаются положительные характеристики секционных и конвекционных приборов. Состоят они, как видно на фото, из одной или нескольких панелей, у которых внутри перемещается теплоноситель. Чтобы теплоотдача стальных панельных радиаторов была больше, с целью повышения мощности к панелям приваривают специальные ребра, функционирующие как конвектор.

К сожалению, теплоотдача стальных радиаторов не сильно отличается от теплоотдачи чугунных радиаторов отопления. Поэтому их преимущество заключается только в относительно небольшом весе и более привлекательном внешнем виде.
Потребителям следует знать, что теплоотдача стальных радиаторов отопления значительно уменьшается в случае снижения температуры теплоносителя. По этой причине, если в системе теплоснабжения будет циркулировать вода, подогретая до 60-70°С, показатели этого параметра могут сильно отличаться от данных, предоставляемых на эту модель производителем.

Алюминиевые радиаторы. Их теплоотдача намного выше, чем у стальных и чугунных изделий. Одна секция обладает тепловой мощностью, равной до 200 Вт, но у данных батарей имеется особенность, ограничивающая их применение. Она заключается в качестве теплоносителя. Дело в том, что при использовании загрязненной воды изнутри поверхность алюминиевого радиатора подвергается коррозийным процессам.
Поэтому, даже при отличных показателях мощности, батареи из этого материала следует устанавливать в частных домовладениях, где используется индивидуальная отопительная система.

Биметаллические радиаторы. Данная продукция по показателю теплоотдачи ни в чем не уступает алюминиевым приборам. Тепловой поток у биметаллических изделий в среднем равен 200 Вт, но к качеству теплоносителя они не настолько требовательны. Правда их высокая цена не позволяет многим потребителям установить эти устройства.

Зависимость степени теплоотдачи от способа подключения

На теплоотдачу отопительных радиаторов влияет не только материал изготовления и температура теплоносителя, циркулирующего по трубам, но и выбранный вариант подсоединения прибора к системе:

1. Подключение прямое односторонне. Является наиболее выгодным относительно показателя тепловой мощности. По этой причине расчет теплоотдачи радиатора отопления выполняют именно при прямом подключении.
2. Диагональное подключение. Его применяют, если к системе планируется подсоединить радиатор, в котором количество секций превысит 12. Такой способ позволяет максимально понизить теплопотери.
3. Нижнее подключение. Его используют в том случае, когда батарею присоединяют к стяжке пола, в которой скрыта отопительная система. Как показывает расчет теплоотдачи радиатора, при таком подключении потери тепловой энергии не превышают 10%.
4. Однотрубное подключение. Наименее выгодный способ с точки зрения тепловой мощности. Потери теплоотдачи при однотрубном подключении чаще всего достигают 25 — 45%.

 

Способы, как можно увеличить теплоотдачу

Вне зависимости от мощности радиаторов владельцам домов и квартир все равно хочется повысить их теплоотдачу. Особенно актуальным такое стремление становится с приходом холодного периода года. В зимнюю стужу нередко даже при работе на полную мощность радиатор может не справиться с поддержанием комфортного температурного режима в помещении.

 

Существует несколько способов, позволяющих увеличить теплоотдачу приборов отопления:

1. Регулярное проведение влажной уборки с целью очистки поверхности батарей. Чем чище они будут, тем выше уровень их теплоотдачи.
2. Не менее важен момент правильного окрашивания радиатора, особенно это касается чугунных приборов. Дело в том, что многослойно нанесенная краска препятствует эффективной теплоотдаче. Перед тем, как приступить к покраске радиатора отопления. следует удалить старый слой. Не менее эффективно применение специальных эмалей, предназначенных для трубопроводов и отопительных приборов, поскольку они имеют низкое сопротивление теплоотдаче.
3. Для обеспечения максимальной мощности, необходимо правильно смонтировать эти устройства.
4. Среди основных ошибок, допускаемых при монтаже, специалисты отмечают:
   — наклон батареи;
   — установку прибора слишком близко к напольному покрытию или к стене;
   — перекрытие доступа к радиаторам предметами обстановки и установка неподходящих отражающих экранов.
5. Для повышения эффективности отопительных батарей не помешает проведение ревизии их внутренней полости. Нередко в процессе подключения батарей отопления к системе образуются заусеницы, из-за которых при эксплуатации образуются засоры, препятствующие свободному передвижению теплоносителя.
6. Можно поместить на стену за отопительным прибором теплоотражающий экран, сделанный из фольгированного материала.

Познавательное видео о теплоотдаче радиаторов отопления:

Рассчитать теплоотдачу радиатора, которая необходима для конкретного помещения, как становится ясно из выше приведенной информации, несложно. Зная ее величину, можно выбрать нужную модель, а затем собственноручно повысить мощность прибора и тем самым обеспечить себе и близким комфортные условия проживания в зимний период. Прочитайте также: «Расчет мощности батарей отопления — как рассчитать самому «.

Разбираемся, как рассчитать теплоотдачу радиатора

Вопрос эффективной работы системы отопления во многом зависит от того, как рассчитана теплоотдача радиаторов. Эти приборы являются основным источником тепла, нагревающим воздух внутри помещений. Поэтому еще на стадии проектирования инженеры проводят расчет, на основании которого в каждом помещении устанавливается радиатор с определенным количеством секций. Расчеты эти не такие уж простые, потому что в них приходится учитывать большое количество критериев.

Что нужно учесть при расчете?

Расчет радиаторов отопления

Обязательно принимают во внимание:

• Материал, из которого изготовлена отопительная батарея.
• Ее размеры.
• Количество окон и дверей в комнате.
• Материал, из которого построен дом.
• Сторону света, в которой располагается квартира или помещение.
• Наличие теплоизоляции здания.
• Тип разводки трубной системы.

И это лишь небольшая часть того, что необходимо учесть при расчете мощности радиатора отопления. Не забываем и о региональном расположении дома, а также средней уличной температуре.

Есть два способа подсчитать теплоотдачу радиатора:

• Обычный — с использованием бумаги, ручки и калькулятора. Формула расчета известна, и в ней используются основные показатели — тепловая отдача одной секции и площадь обогреваемой комнаты. Также добавляются коэффициенты — понижающие и повышающие, которые зависят от ранее описанных критериев.
• С помощью онлайн-калькулятора. Это простая в использовании компьютерная программа, в которую загружаются определенные данные о размерах и конструкции дома. Она выдает достаточно точный показатель, который и берется за основу проектирования отопительной системы.

Для простого обывателя и тот, и другой вариант — не самый простой способ определить теплоотдачу батареи отопления. Но есть другой метод, для которого используется простая формула — 1 кВт на 10 м² площади. То есть, чтобы обогреть комнату площадью 10 квадратных метров, потребуется всего лишь 1 киловатт тепловой энергии. Зная показатель теплоотдачи одной секции радиатора отопления, можно точно подсчитать, сколько секций нужно установить в конкретном помещении.

Давайте рассмотрим несколько примеров, как правильно проводить такой расчет. Разные виды радиаторов имеют большой размерный диапазон, зависящий от межосевого расстояния. Это размер между осями нижнего и верхнего коллектора. У основной массы отопительных батарей этот показатель равен или 350 мм, или 500 мм. Есть и другие параметры, но эти встречаются чаще остальных.

Это первое. Второе — на рынке есть несколько видов отопительных приборов из различных металлов. У каждого металла своя теплоотдача, и это придется учитывать при расчете. Кстати, какой выбрать и поставить радиатор в своем доме, каждый решает сам.

 

Теплоотдача чугунных радиаторов

Диапазон теплоотдачи чугунных батарей колеблется в пределах 125–150 Вт. Разброс зависит от межосевого расстояния. Теперь можно провести расчет. К примеру, ваша комната имеет площадь 18 м². Если в ней запланирована установка батареи 500 мм, то используем следующую формулу: (18:150)x100= 12. Получается, что в этой комнате необходимо установить 12-секционный радиатор отопления.

Все просто. Точно так же можно рассчитать чугунный радиатор с межосевым расстоянием 350 мм. Но это будет лишь приблизительный расчет, потому что для точности необходимо учитывать коэффициенты. Их не так много, но именно с их помощью можно получить максимально точный показатель. К примеру, присутствие в помещении не одного, а двух окон увеличивает теплопотери, так что окончательный результат необходимо умножить на коэффициент 1,1. Не будем рассматривать все коэффициенты, поскольку это займет много времени. О них мы уже писали на нашем сайте, так что найдите статью и ознакомьтесь с ней.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов

Для сравнения двух противоположных металлов выбрана алюминиевая батарея. У алюминиевых радиаторов

Теплоотдача радиаторов Global рассчитывается по EN-442

теплоотдача больше, и одна секция излучает 200 Вт тепла. Подставив этот показатель в формулу, мы определим, сколько секций необходимо использовать в помещении площадью 18 м².

(18:200)x100= 9. Количество секций уменьшилось только за счет высокой теплоотдачи алюминиевых приборов. Так что можно выбирать радиатор не только по размерам, но и по модели.

Способ подключения

Не все понимают, что разводка труб системы отопления и правильное подключение влияют на качество и эффективность теплоотдачи. Разберем этот факт подробнее.

Существует 4 способа подключения радиатора:

• Боковое. Этот вариант чаще всего используют в городских квартирах многоэтажных домов. Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют такой тип подключения как номинальный способ определения теплоотдачи радиаторов. Для его расчета используется коэффициент 1,0.
• Диагональное. Идеальное подключение, потому что теплоноситель проходит по всему прибору, равномерно распределяя тепло по его объему. Обычно этот вид используется, если в радиаторе более 12 секций. При расчете используется повышающий коэффициент 1,1–1,2.
• Нижнее. В этом случае трубы подачи и обратки подсоединяются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой проводке труб. В этом виде подключения есть один минус — теплопотери 10%.
• Однотрубное. Это, по сути, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб ленинградка. И здесь без теплопотерь не обошлось, правда, они в несколько раз больше — 30–40%.

Заключение по теме

Таблица мощности радиаторов

Вы сами смогли убедиться, что правильно рассчитать теплоотдачу радиатора можно простым способом, правда, он является не очень точным. К тому же приходится учитывать большой разброс размерных параметров батарей, материалов, из которых они изготавливаются, плюс дополнительные факторы. Так что все сложно.

Поэтому советуем поступить проще. Берете за основу ту самую формулу с соотношением площади комнаты и необходимого количества тепла. Делаете расчет и прибавляете к нему до 10%. Если ваш дом находится в северном регионе, прибавляйте 20%. Даже 10% — это очень щедро, но лишнего тепла не бывает. Тем более что можно, используя различные приборы, контролировать подачу теплоносителя в радиаторы. Можно уменьшить, а можно увеличить. Единственный минус такой прибавки — первоначальные расходы на приобретение радиаторов с большим количеством секций. Особенно это касается алюминиевых и биметаллических приборов отопления.

Как рассчитать теплоотдачу и мощность радиаторов

Отопительный прибор (радиатор) является одним из главных элементов системы отопления и предназначен для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемую комнату.

Чтобы в помещении всегда поддерживалась комфортная температура, необходимо правильно рассчитать теплоотдачу отопительных приборов и подбирать их в соответствии с требуемыми характеристиками.

Только так мы сможем правильно сделать расчет радиаторов отопления, чтобы в холодное время было тепло и комфортно в комнате.

Тепловая мощность отопительного прибора указывается в его паспорте. Однако этот параметр может изменяться в зависимости от реальных условий эксплуатации. Расчет теплоотдачи радиатора определяется исходя из величины температурного напора – разности средней температуры теплоносителя и воздуха в помещении:

где Твх – температура теплоносителя на входе;

Твых – температура теплоносителя на выходе;

Ткомн – температура воздуха в отапливаемом помещении (комфортным считается значение в 20 градусов).

В технических характеристиках температурный режим обозначается как Твх/Твых/Ткомн. а температурный напор как Тнап. Если отопительная система имеет показатели, отличающиеся от значений, указанных в паспорте, то следует выполнить расчет тепловой мощности радиатора по формуле:

где k – коэффициент теплопередачи отопительного прибора (указан в паспорте);

А – площадь теплопередающей поверхности радиатора (указана в паспорте);

Тнап – температурный напор.

Сделав расчет мощности отопительной батареи можно определить необходимое количество батарей или подобрать определенный вид отопительного прибора, который имеет достаточную теплоотдачу для обогрева конкретного помещения.

Сколько секций нужно?

Количество секций радиаторов определяется по следующей формуле:

где N – число секций радиатора;

S – площадь помещения;

K – количество тепловой энергии, затрачиваемой на обогрев одного куба помещения;

Q – теплоотдача одной секции радиатора.

Значение К принимается равным 100 Вт на 1 кв. м площади для стандартной комнаты. Для угловых и торцевых помещений применяется коэффициент от 1,1 до 1,3. Усредненное значение теплоотдачи на одну секцию (Q ) принимается равным 150 Вт. Более точное значение указано в технических характеристиках конкретного радиатора.

Например, для отопления помещения площадью 20 кв. м количество секций определяется произведением 20*100, разделенным на 150. Результат – 13 секций.

Как происходит расчет количества радиаторов

В общем случае количество обогревательных радиаторов определяется по числу оконных проемов. В угловых помещениях рекомендуется добавить еще один отопительный прибор и размесить его в глухой торцевой стене.

Для каждого радиатора, установленного в комнате, необходимо определить значение мощности. Суммарная теплоотдача всех отопительных приборов в помещении должна быть больше предполагаемых теплопотерь.

Расчет секций биметаллических радиаторов

Для расчета количества секций биметаллических радиаторов, необходимых для обогрева конкретного помещения, специалисты пользуются следующими формулами:

где N – количество секций радиатора;

T – количество тепла, необходимого для обогрева;

K – количество тепловой энергии, затрачиваемой на обогрев одного куба помещения;

Q – теплоотдача одной секции радиатора.

Усредненное значение К определено следующими цифрами:

• для стандартной комнаты с одним окном, одним дверным проемом и одной внешней стеной – 40 Вт;
• для угловой комнаты с количеством окон – от двух и более – 50 Вт;
• для утепленного помещения с установленными стеклопакетами – 30 Вт.

Среднее значение теплоотдачи биметаллических батарей составляет 204 Вт на секцию. Этот метод подходит для расчета количества секций и для других типов радиаторов. В этом случае необходимо использовать точное значение теплоотдачи конкретного отопительного прибора, которое указано в паспорте.

Например, для угловой комнаты объемом 30 куб. м (значение К=50 Вт), где устанавливаются радиаторы с теплоотдачей 204 Вт на одну секцию, количество секций равно произведению 30 куб. м и К=50, деленное на 204 Вт. Результат – 7 секций.

Определение необходимой тепловой мощности

Мощность стальных и алюминиевых радиаторов определяется по формуле:

где Р – мощность радиатора;

41 – стандартное значение тепловой мощности, необходимой для обогрева 1 кв. м неутепленного помещения (без использования энергосберегающих технологий и металлопластиковых окон).

Исходя из результатов, выбирается прибор с мощностью равной полученному значению, или несколько отопительных приборов, которые в совокупности выделяют требуемое количество тепла.

Количество секций определяется результатом деления расчетной мощности радиатора на мощность одной секции.

Если не прибегать к сложным математическим формулам, то расчет секций алюминиевых радиаторов делается так: 1 секция на 1-1,5 квадратных метра помещения.

Выполненные вычисления позволят более точно и качественно определить тип отопительного прибора, который обеспечит быстрый прогрев помещения и поддержание комфортной температуры отопления в течение холодного периода года.

Источники: http://teplospec.com/radiatory-batarei/teplootdacha-radiatorov-otopleniya-delaem-raschet.html, http://gidotopleniya.ru/radiatory-otopleniya/kak-rasschitat-teplootdachu-radiatora-razbiraemsja-6573, http://spb-kanalizacia.ru/otoplenie/radiator/raschett-radiatorov

Как вам статья?