Расчет коэффициента теплоотдачи батареи. Расчет мощности батарей отопления: подробный алгоритм и тонкости вычислений

Эта статья раскроет секреты всем кого интересует вопрос, как определить мощность радиатора отопления? И вам не придется обращаться по этому вопросу к специалистам и платить им за это деньги.

Упрощенный расчет

Напомним вам, что тепло, которое получает помещение от батарей, должно быть равно потерям теплоты этого помещения. Одним словом, сколько ушло теплоты – столько и пришло.

Есть упрощенный расчет, который утверждает, что на каждые десять квадратных метров площади комнаты должен приходиться радиатор с мощностью не менее одного киловатта. Практика показывает, что лучше взять с небольшим запасом, больше полученной мощности процентов на пятнадцать. Для этого полученный результат умножаем на коэффициент 1,15.

Специалисты пользуются более точными расчетами, но чтобы произвести грубый расчет метода описанного выше будет достаточно. Используя этот приблизительный подсчет, мощность может получиться немного больше требуемой, но увеличится и качество системы, а также появится возможность работы при низком температурном графике.

Покупка радиатора

Во время приобретения отопительных приборов в специальных магазинах, инструкция батарей имеет технические характеристики и мощность. Последняя может указываться в зависимости от расхода теплоносителя или в ваттах. В том случае если мощность указана в расходе, то один литр в минуту равен одному киловатту.

Также указываются размеры приборов. Наиболее распространенные размеры с высотой двести, триста, четыреста, пятьсот и шестьсот миллиметров. Приборы, которые имеют высоту двести миллиметров и меньше называются плинтусными.

Высота шестьсот миллиметров типичная для чугунных приборов, и новые батареи с такой высотой идеально подойдут для замены старых . Но при внешних одинаковых габаритах мощность стальных радиаторов отопления будет больше старых чугунных. В домах новой постройки изготавливают большие окна и низкие подоконники, в таких случаях подойдут приборы высотой пятьсот миллиметров.

Наиболее распространенные системы отопления в зависимости от напора:

• Низкотемпературные – 55/45 градусов;
• Среднетемпературные – 70/55;
• Высокотемпературные – 90/70.

Если вы обратите внимание, то увидите, что рядом с мощностью стоят еще и цифры. К примеру, 70/55. Это говорит о том, что указанная теплоотдача возможна в случае прохождения воды через радиатор с температурой семьдесят градусов, которая охлаждается до пятидесяти пяти.

Есть также батареи, у которых указанна тепловая мощность при работе с водой 90/70 и 55/45. В таком случае чтобы узнать теплоотдачу для необходимой нам системы 70/55 нужно рассчитывать её своими руками. Поэтому обратите на этот момент внимание при покупке радиатора.

В таком случае мощность определяется согласно формуле:

Q=k∙A∙ ΔT, где

• ΔT – температурный напор, измеряемый в градусах Цельсия;
• А – площадь поверхности радиатора в квадратных метрах;
• k - коэффициент теплопередачи прибора, Вт/м² °С.

Из инструкции на прибор нам известна мощность (Q) и температурный напор (ΔT), который соответствует указанной мощности. Подставив эти два значения в формулу, мы можем определить произведение k∙A.

Теперь мы знаем все компоненты формулы. Подставляем для расчета значение ΔT, которое равно в зависимости от вашей системы 50 или 30°С. Вот и все расчет готов.

Пример расчета

К примеру, нам нужно подобрать отопительные приборы для помещения с площадью шестнадцать квадратных метров. Наши действия:

• Для того чтобы обогреть площадь комнаты нам нужно число 1,6 кВт умножить на коэффициент 1,15. В итоге получим 1,84 кВт;
• Далее посещаем магазин и занимаемся подбором батареи по таким параметрам как размер и мощность. Допустим, в паспорте прибора указана мощность 1,9 кВт, при условии, что радиатор работает при температурном напоре шестьдесят градусов Цельсия – 90/70. Но мы уже решили, что наша будущая система отопления будет иметь качественную регулировку и работать при низкотемпературном режиме – 55/45, с напором равным тридцати градусам;

• Пересчитываем мощность радиатора. В паспортных данных находим произведение k∙A, которое равно 31,75 ватт на градус Цельсия. Подставляем эти данные в формулу:

Q=31,75∙30=956 ватт.

Полученный результат составляет приблизительно половину от необходимой нам мощности;

• Дальше можно идти двумя способами: приобрести большее количество секций; купить еще один радиатор; подыскать другой тип батареи.

Важно! Покупая отопительные приборы для низкотемпературных систем, у которых в паспорте указан температурный напор 60 градусов, результат нужно всегда умножать на два.

На теплоотдачу радиаторов также влияют место их расположения в помещении и способ подсоединения к трубопроводам.

Батареи необходимо размещать под оконными проемами, в интернете много видео и фото как это правильно сделать. Какие бы хорошие окна не стояли, они всегда будут приносить наибольшие потери теплоты.

Устанавливая приборы под окнами, они нагревают воздух вокруг себя. Горячий воздух подымается к верху и создает тепловой занавес, который препятствует попаданию холода от окон.

Заключение

Предложенный вариант для расчета и подбора радиаторов, их цены будут весьма полезны всем. Он сэкономит много вашего времени, терпения и денег, к тому же он не сложен.

Статья на сайте даст больше информации по этому вопросу.

При реконструкции старой системы мощность чугунных радиаторов отопления может оказаться недостаточной, потребуется покупка новых приборов с более высокой мощностью. Но при покупке могут возникнуть проблемы, так как батареи продаются с указанием мощности под различные температурные напоры. Как выйти из такой ситуации мы вам доступно объяснили, надеемся, что у вас все получится.

При строительстве или проведении капитальных ремонтных работ, жители частных домов зачастую больше думают о комфорте и удобстве жилья. То же самое касается и отопления. Полагаться на старую печь стало делом неблагодарным, все-таки она обогревает помещение недостаточно, и хлопот с ней не оберешься. Люди постоянно в заботах, запасаясь дровами, углем, стоимость которых растет с каждым годом. То ли дело провести в дом отопительную систему и не знать проблем. В этом поможет рынок обогревательных систем, которые предоставлены в большом ассортименте.

Для эффективного обогрева помещения нужно не только приобрести качественный товар в специализированном магазине, но и знать, как установить и сделать правильный расчет мощности радиатора отопления. Как правило, в хороших магазинах работают квалифицированные специалисты, которые помогут просчитать все тонкости и подберут нужную модель, с учетом площади помещения, высоты потолков, количества окон, периметра, длины комнат, климатических особенностей местности.

Если же вы не доверяете чужому мнению, расчет мощности радиатора отопления можно сделать самостоятельно.

Правильный выбор радиаторов отопления

Нужно также учесть некоторые нюансы в подборе радиаторов. Мощность отопительных радиаторов должна быть эквивалентна одной десятой от площади помещения при условии, что высота потолков будет 3 метра. Если потолки выше – нужно добавить 30%, для комнаты, стены которой выходят на улицу – еще 30%.

Выбирая радиаторы, нужно знать, что чем больше объем теплообменника, тем большую площадь можно обогреть. Выгода при максимально подобранной модели и комплекте налицо:

• минимальные габариты;
• экономия при покупке;
• нет перегрева помещения;
• максимальный нагрев теплообменников.

После подсчетов всех теплопотерь и выгодных аспектов, нужно определиться, какой мощности должен быть теплообменник.

Простая математика

Желательно производить расчет в конкретных цифрах, так будет намного понятней. Если допустить, что нужно обогреть комнату в 14 кв.м. с высотой потолков 3 метра, то нужно выяснить объем:

14 х 3 = 42 куб.м.

Для обогрева одного кубического метра нужно 41 Ватт тепловой мощности, предусмотренного для климата России, Молдавии, Украины, Белоруссии.

Таким образом, площадь помещения умножаем на 41 Ватт: 42 х 41 Вт = 1722 Вт

Это и есть количество тепла, нужное для обогрева помещения 14 кв.м. Несложное уравнение подсказало, какой мощности нужно приобрести радиатор – 1700 Вт. При покупке желательно всегда округлять в меньшую сторону. Но учитывая холодные зимы северной части страны, нужно добавить коэффициент потери тепла 20%, и получаем 1700 Вт х 1,2 = 2040. Опять-таки, округлив, мы получаем полный расчет мощности радиатора отопления в 2 кВт.

Теперь стоит приступить к подсчету количества секций в радиаторе, не забывая размеры потолков, стен и площадь помещения. Большое значение имеет тот факт, если в комнате большое окно, отнимающее 30% тепла. Подсчитаем количество ребер на радиаторе. В инструкции к товару есть параметры мощности каждой секции (ребра). В алюминиевых и биметаллических радиаторах в ребре показатель 150 Вт. Значит, для нашей комнаты нужно поделить 2000 Вт на 150, получаем 13,3 шт. Округляем и получаем 13 секций.

В каждом магазине по продаже радиаторов специалисты четко объясняют механизм работы обогревательных систем. Количество тепла при теплоотдаче определяется способностью радиаторов обеспечить теплом помещение в течение одного часа. Устанавливая мощные и большие батареи в маленькие помещения, клиенты теряют не только в деньгах, но и в расходах на оплату теплоносителей. Именно в этом вопросе имеет значение правильный расчет мощности радиатора отопления и выбор компактной модели.

Для создания благоприятного для жизни и работы человека температурного режима, необходимо точно знать количество тепла, которое требуется для обогрева комнаты, кабинета или цеха. Для этого нужно знать, значение тепловой мощности радиатора отопления.

Согласно многочисленным экспертным исследованиям, для прогрева воздуха в зоне средней полосы в комнате, имеющей высоту потолков до 3 м, с одним окном на наружной стене и одной дверью, на 1 кв. м необходимо 100 Вт.

Эти данные актуальны для панельного жилого дома. Значение тепловой мощности радиаторов отопления, будет равно произведению площади помещения и 100 Вт. Полученный результат - необходимая мощность, которую должны иметь отопительные батареи для нагрева воздуха в помещении до оптимальной температуры.

Чугунные батареи имеют значительный эксплуатационный ресурс, высокую прочность, хорошую устойчивость к воздействию коррозии. Прекрасно подойдут для использования в коммунальных сетях, имеющих очень низкое качество теплоносителя.

Одна секция радиатора подобного типа имеет тепловую мощность 0,185 кВт. Чтобы обогреть площадь помещения 15 кв. м мощность радиатора отопления должна быть не меньше 1,5 кВт, поэтому при использовании чугунных батарей необходимо будет установить около 9 секций.

На сегодняшний день промышленность выпускает чугунные радиаторы, которые имеют достаточно неплохую эстетику, благодаря применению инновационных технологий отливки корпусов подобных батарей. Но есть и недостатки: значительный вес и инерционность.

Алюминиевые радиаторы отопления обладают гораздо большей тепловой мощностью, чем альтернативные чугунные изделия. К примеру, тепловая мощность радиаторов отопления одной секции составляет 0,2кВт. В результате несложно подсчитать, что для нормального прогрева пятнадцатиметровой комнаты необходимо около 8 секций алюминиевого радиатора.

Преимуществом подобных радиаторов служит: легкость, красивый дизайн. К тому же, ими можно управлять специальными термостатическими вентилями.

Однако алюминиевые радиаторы не обладают такой прочностью, как чугунные изделия. Вследствие этого они чувствительны к перепадам в отопительной сети рабочего давления, гидравлическим ударам, чрезмерно высоким температурам теплового носителя.

К тому же, если у теплового носителя кислотность слишком высокая, алюминий выделяет водород, что достаточно опасно для здоровья человека. Поэтому алюминиевые отопительные приборы рекомендуется использовать в отопительных сетях с теплоносителями, имеющими нейтральную кислотность.

Радиаторы биметаллические имеют схожие эксплуатационные свойства с алюминиевыми изделиями подобного назначения. Но не имеют те недостатки, которыми характеризуются батареи из алюминия. Такие преимущества определила конструкция изделий. Эти радиаторы представляют собой стальную или медную трубу, внутри которой двигается теплоноситель.

Поверх этой трубы надет алюминиевый корпус. В результате теплоноситель, который проходит по внутренней трубе, никаким образом с алюминиевым корпусом не соприкасается. Поэтому, механические и кислотные свойства теплоносителя на состоянии радиатора никак не отражаются. Благодаря стальной "начинке" изделие обладает высокой прочностью, а высокий уровень теплоотдачи обеспечивает алюминиевый корпус, высокую тепловую мощность радиаторов отопления. Примерное ее значение - на одну секцию 0,2 кВт.

В помещении любые отопительные батареи устанавливаются на наружной стене под окнами. Благодаря этому тепло, излучаемое радиатором, распределяется наилучшим образом. Холодные воздушные массы, поступающие от окна, блокируются нагретым воздушным потоком, поднимающимся вверх от батареи.

При проведении системы отопления важным параметром является правильный выбор радиаторов, поскольку их количество и параметры должны быть походящими для формирования оптимального и равномерного обогрева. Поэтому мощность радиатора должна быть рассчитана заблаговременно с помощью правильного метода.

Расчет можно осуществить самостоятельно, если знать площади помещений, параметры выбранных батарей и некоторые иные показатели. Поэтому за этим процессом можно не обращаться к специалистам.

Нюансы создания системы

Система отопления должна быть такой, чтобы обогрев был достаточно быстрым и равномерным . В каждую комнату квартиры или дома устанавливаются батареи, количество и мощность которых должны быть обязательно просчитаны.

Тепло, которое получается помещением, должно быть равно потерям тепла. Можно выделить один упрощенный способ расчета, в соответствии с которым на 10 кв. м. площади нужно устанавливать радиатор, мощность которого должна быть равна 1 кВт . Однако в реальности лучше всего устанавливать конструкции с небольшим запасом, причем желательно увеличивать полученное значение на 15% . Этот приблизительный расчет КПД приборов считается оптимальным для частного использования. Обычно получается мощность, которая будет немного больше требуемого значения, но можно быть уверенным в надежности и качестве обогрева.

Профессионалы при расчете отопления пользуются более сложными и специфическими методами, которые могут даже определить мощности прибора на 1 квадратный метр.

Особенности приобретения радиаторов

При покупке различных батарей нужно обязательно изучить их , которые имеются в сопроводительной документации. Здесь указывается их КПД и другие характеристики. К ним можно отнести:

• Мощность , которая может быть указана в расходе воды или иного вида теплоносителя, или же может быть представлена в виде ватт.
• Размеры батареи , которые могут быть совершенно разными. Высота обычно варьируется от 200 до 600 мм. Небольшие изделия обычно создаются из стали, а вот высокие чаще всего являются чугунными или выполненными из современных и уникальных материалов. Нужно ориентироваться на расстояние, которое имеется между полом и окном помещения.
• Напор , для которого предназначен прибор. Каждая обладает своим напором. Он может быть низкотемпературным, среднетемпературным или высокотемпературным. Обычно в документации к изделиям указывается тепловая отдача, причем она может быть представлена, например, в таком виде 55/45. В этом случае применять батарею можно в случае, если теплоноситель, проходящий через него, будет иметь температуру 55 градусов, а охлаждается он до 45 градусов.

Как выполнить расчет радиаторов

Для того чтобы определить, какова должна быть мощность батарей и сколько их нужно приобрести, используется специальная формула. Она выглядит следующим образом:

Q=k*A* ΔT , где

Q — мощность изделия, k — коэффициент теплопередачи радиатора, А — площадь поверхности отопительного прибора, которая представлена в кв. м., ΔT – температурный напор теплоносителя.

Из этой формулы можно найти любое значение, если известны остальные показатели. В результате, определяется КПД батарей, а также их количество, которое необходимо для обогрева определенного помещения в зависимости от его площади и других параметров.

Пример определения показателей:

Например, важно определить, сколько нужно купить изделий для площади в 15 кв. метров. Для этого выполняются следующие действия – 1,5*1,15=1,725 кВт. После этого нужно прийти в подходящий магазин, чтобы выбрать оптимальные радиаторы. Обращать внимание нужно на их размер, который должен подходить для определенного помещения. Дополнительно надо учитывать мощность изделий.

Мы, даже не зная темы, навскидку скажем, что тепловая мощность чугунных радиаторов отопления зависит от количества секций, каждая из которых имеет строго определенные параметры. То есть в паспорте или сопроводительной документации эти данные должны быть прописаны. Как, например, у бойлера, где имеется таблица с указанными температурой и скоростью движения теплоносителя для получения той или иной мощности. В результате проектировщик, или просто рачительный хозяин, должен посчитать потребное число энергии для помещения/дома, учесть характеристики теплоносителя и только после этого приступать к выбору радиаторов. Каждый из них имеет свой материал, свою площадь изрезанной поверхности. От этих параметров будет многое зависеть. Как рассчитать мощность батареи отопления? Мы и сами не помним, но будем вспоминать!

Как узнать мощность радиатора отопления

Только вот незадача! Потеря с любой поверхности зависит от разности температур, а именно эта потеря в нашем случае и является искомой мощностью. Поэтому батарея в горячей парилке будет показывать гораздо более худший результат, нежели на морозе. И любой производитель бойлеров очень чутко относится к этим характеристикам, мощные солнечные батареи для дома также сопровождаются подробной спецификацией. У некоторых фирм составлены целые таблицы, где приводится мощность в зависимости от условий - разности температур, светимости солнца, времени года. Есть одна немецкая фирма, выпускающая приборы для отопления, которая целый калькулятор разработала для этих целей. Давайте думать дальше.

По российским нормам температура в жилом помещении не должна падать ниже 15 ºС. Так... а в батарее у нас предположительно 60 ºС. Вот где-то здесь, наверное, и будет достигаться указываемая мощность. Дело в том, что колебания температуры в жилом помещении по нормам незначительны, следовательно, не нужно и указывать условий, при которых производились измерения. Это понадобится при решении нестандартных задач, но дилеров наши проблемы мало волнуют. В частности, если имеется температура 27 ºС, то и мощность упадет на треть, а зачем греть, здесь же и так горячо?

Pпотребная = 220 х 1 / 10 = 22 кВт.

N = 22000 / 2214 = 10.

Мы немного округлили в большую сторону, чтобы результат получился более достоверным. Из проведенного расчета видно, что сам он отличается большой простотой. А как же достоверность? В нашем каталоге имеется неплохая статья по расчету мощности котла. Если не изменяет память, то она называется Как сделать бойлер своими руками. В частности, мы бы рекомендовали заглянуть на сайт ООО Центр ПСС, где имеется целый ряд бесплатных калькуляторов, имея под рукой которые, можно легко посчитать мощность радиатора отопления на помещение. В частности, на страничке Определение мощности котла и объема бойлера можно прикинуть порядок потребностей. Мы уже указывали, что несмотря на приблизительный характер расчетов, в которых пренебрегается множеством мелочей, порядок цифр выходит в первом приближении верный.

В частности, при отсутствии горячего водоснабжения на 220 квадратных метров должна приходиться мощность котла, которая равна 27,5 кВт. Сюда также входят и потери самого оборудования, в стояках и подвале, поэтому можно считать, что результат выше примерно тот же, что и еще выше, где цифра 22 кВт обозначала чистое тепло, которое необходимо передать комнатам без учета потерь где-нибудь в подвале. Вот почему расчет тепловой мощности радиаторов отопления необходимо вести по последней цифре, нежели по 27,5 кВт.

Какие батареи отопления более мощные

С этой точки зрения, наверное, стоит оценивать только стоимость. Габариты радиаторов отопления обычно не столь важны. Что же, давайте посмотрим на прилавок. Для этого берем один магазин, чтобы избежать различий по регионам. Еще лучше бы и бренд рассмотреть единый для исключения разницы в технологиях. Кроме того следует знать, что мощность алюминиевых батарей всегда будет идти по цене более низкой, нежели биметаллических. Это происходит из разницы в технических характеристиках касательно эксплуатационных нагрузок. (См. также: )

Хрупкий алюминий обычно рассчитывается примерно на 15 атм. А вот если в него заключены стальные трубы, то давление на разрыв сразу повышается до 52-х, а среднее рабочее составляет 35. Это позволяет использовать такие радиаторы повсеместно, в частности, в многоэтажных домах, где в стояках требуется обеспечить значительный подпор, а вся масса верхних ярусов давит на нижние. Вот почему нельзя сказать, что алюминиевые радиаторы однозначно лучше, потому что стоят дешевле. Просто применять их можно далеко не везде.

Задуматься на этот счет также необходимо владельцам котлов или водонагревателей с медными баками, а почти все проточные модели выполняются именно так. В этом случае алюминий радиатора с резервуаром будут образовывать электрохимическую (гальваническую) пару. На этой основе работают магниевые аноды, которые тоже составляют пару с материалом ТЭНа, а иногда и резервуара водонагревателя. В результате на дне образуется осадок разрушенного электрода, зато медь цела. Такой же процесс может привести к деградации со временем алюминиевых радиаторов, и, как следствие, выходу их из строя. Как правило, это происходит в момент пуска или останова системы отопления, когда даже при наличии гидроаккумуляторов в системе наблюдаются гидравлические скачки.

Вот как это могло бы выглядеть. Производители упорно замалчивают данные о массе алюминиевых радиаторов. В каких целях это делается сказать сложно. Вот данные о биметаллической секции, которая вроде бы состоит в основном из алюминия:

• масса 1,5 кг;


• высота 42,5 см;


• глубина 9,5 см;


• ширина 8 см.

Сравниваем это с Global Класс 350 и видим, что разница те так велика. А значит, можно примерно считать, что одна секция весит 1,4 кг. Это значит, что радиатор из 12 отделений имеет массу порядка пуда. Сколько это будет стоить на пункте приема? В Санкт-Перебурге одна из фирм берет радиаторы по 15 рублей за кг. Это просто верх наглости, потому что чистый металл стоит вдвое дороже. Скорее всего это вызвано внутренней коррозией батарей, а, быть может, и какими-то примесями в сплаве. Также может существовать договоренность между пунктами приема больше не платить. Однако даже при таком раскладе. Мы бы рекомендовали поискать пункт, где можно сдать прибор по 40 рублей за кг еще до покупки радиатора, в этом случае по истечении срока службы можно будет вернуть себе порядка 600 рублей.

Но вернемся к вопросу, сколько стоит тепловая мощность радиаторов отопления по материалам:

1. Алюминий 3 рубля за Вт.


2. Сталь (панельные радиаторы) 4,42 рубля за Вт.


3. Чугун 22 рубля за Вт.


4. Биметаллические 5,175. Причем цена не зависит от размера батареи.

Мы надеемся, что с избытком ответили, как найти мощность любой батареи отопления. Имея на руках такой багаж знаний, читатели, конечно же, смогут без труда спроектировать обогрев собственного дома. Если, конечно, не хотят в СРО обращаться!

Использование материалов разрешено только при наличии индексируемой ссылки на страницу с материалом.