Что делать если нужен очень точный расчет?
К сожалению, далеко не каждая квартира может считаться стандартной. Еще в большей степени это относится к частным жилым домам. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для это понадобится учесть множество различных факторов.
При расчете количества секций отопления нужно учесть высоту потолка, количество и размеры окон, наличие утепления стен и т.п.
Особенность этого метода состоит в том, что при вычислении необходимого количества тепла используется ряд коэффициентов, учитывающих особенности конкретного помещения, способные повлиять на его способность сохранять или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов выглядит так:
КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. где
КТ — количество тепла, необходимого для конкретного помещения; П — площадь комнаты, кв.м.; К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:
- для окон с обычным двойным остеклением — 1,27;
- для окон с двойным стеклопакетом — 1,0;
- для окон с тройным стеклопакетом — 0,85.
К2 — коэффициент теплоизоляции стен:
- низкая степень теплоизоляции — 1,27;
- хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
- высокая степень теплоизоляции — 0,85.
К3 — соотношение площади окон и пола в помещении:
К4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:
- для -35 градусов — 1,5;
- для -25 градусов — 1,3;
- для -20 градусов — 1,1;
- для -15 градусов — 0,9;
- для -10 градусов — 0,7.
К5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:
К6 — учет типа помещения, которое расположено выше:
- холодный чердак — 1,0;
- отапливаемый чердак — 0,9;
- отапливаемое жилое помещение — 0,8
К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:
Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.
Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции радиатора и полученный результат округлить до целого числа.
Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того, чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальным софтом.
Когда получали квартиру не задумывались о том, какие у нас радиаторы и подходят ли они к нашему дому. Но со временем потребовалась замена и тут уже стали подходить с научной точки зрения. Так как мощности старых радиаторов явно не хватало. После всех вычислений пришли к выводу, что 12 достаточно. Но нужно еще учесть вот какой момент — если ТЕЦ плохо выполняет свою работу и батареи чуть теплые, то тут уже никакое количество вас не спасет.
Последняя формула для более точного расчета понравилась, но не понятен коэффициент К2. Как определить степень теплоизоляции стен? Например, стена толщиной 375мм из пеноблока «ГРАС», это низкая или средняя степень? А если добавить снаружи стены 100мм плотного строительного пенопласта, это будет высокая, или все еще средняя?
Ок, последняя формула добротная вроде бы, окна учитываются, но а если в помещении еще и дверь есть наружная? А если это гараж в котором 3 окна 800*600 + дверь 205*85 + гаражные секционные ворота толщиной 45мм размерами 3000*2400?
Если делать для себя — я бы увеличил кол-во секций и поставил бы регулятор. И вуаля — мы уже значительно в меньшей степени зависим от прихотей ТЭЦ.
Главная » Отопление » Как рассчитать количество секций радиатора
Факторы, влияющие на теплоотдачу чугунной батареи
При установке радиатора свободно у стены теплоотдача максимальна (Фото 2). Вокруг поверхности нагревательного прибора формируется свободный конвективный поток, который осуществляет перенос теплоты от поверхности (tпр — температура стенки прибора, °С) к воздуху (tв — температура воздуха, °С) внутри помещения.
Фото 2. Схема установки чугунных радиаторов. Всего указано четыре варианта расположения приборов.
Установка нагревателя под подоконной доской и небольшим расстоянием между ними несколько понижает скорость свободной конвекции.
При монтаже чугунного радиатора в нише стены теплоотдача несколько снижается, так как уменьшается интенсивность свободного конвективного потока из-за возникающих сопротивлений.
Важно! Увеличение расстояния между нижней кромкой ниши и радиатором увеличивает теплоотдачу. При установке нагревательного прибора внутри декоративного шкафа теплоотдача еще ниже, сам шкаф и оградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению потоку воздуха. Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1
Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом
Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1. Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом
При установке нагревательного прибора внутри декоративного шкафа теплоотдача еще ниже, сам шкаф и оградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению потоку воздуха. Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1. Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом.
На стенах для отражения теплового потока внутрь помещения помещают вспененный полиэтилен с алюминиевой фольгой (фольгированный полиэтилен).
Применение такого приспособления сокращает потери теплоты в зоне расположения нагревательного прибора.
В таблице 1 показаны значения коэффициента, характеризующего способ монтажа чугунного радиатора у стены.
Таблица 1
Значения коэффициента, характеризующего способ монтажа прибора у стены:
Способ установки радиатора у стены | Значение коэффициента β1 | |
фольгированный полиэтилен отсутствует | фольгированный полиэтилен имеется | |
Свободно у стены (Фото 2. а) | 1,00 | 0,97 |
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А ≥ 100 мм (Фото 2. б) | 1,02 | 0,98 |
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А = 40…100 мм (Фото 2. б) | 1,05 | 1,01 |
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А ≥ 100 мм (Фото 2. в) | 1,07 | 1,02 |
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А = 40…100 мм (Фото 2. в) | 1,11 | 1,08 |
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 150 мм и щелью снизу | 1,25 | 1,15 |
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 180 мм и щелью снизу | 1,19 | 1,10 |
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 220 мм и щелью снизу | 1,13 | 1,09 |
Дополнительное влияние оказывают способы прокладки трубопроводов. Открытая прокладка увеличивает поступление теплоты внутрь помещения, закрытая не оказывает заметного влияния на добавочное теплопоступление. Коэффициент β2 оценивает способ прокладки трубопроводов и вид системы подвода теплоносителя. При использовании однотрубной системы открытым способом прокладки β2 = 1,04, при двухтрубной системе — β2 =1,05.
Как точно рассчитать количество радиаторов отопления?
За основу методики взята формула (1) с коэффициентами, учитывающими климатические особенности местности и параметры конструкций здания, от которых зависят теплопотери в рассчитываемом помещении.
Количество секций радиатора N при точном расчете определяется по формуле (5):
N = K1 х K2 х K3 х K4 х K5 х K6 х K7 х K8 х K9 х K10 х (100 х S)/Q (5)
- N — количество секций (с округлением до ближайшего целого числа);
- S — площадь комнаты, м²;
- Q —тепловая мощность одной секции, Вт.
- K1…K10 поправочные коэффициенты.
К1 — на число внешних стен в помещении
Коэффициент К1 равен:
- 0,8 — помещение внутреннее;
- 1,0 — комната с одной наружной стеной;
- 1,2 — помещение угловое — две перегородки с улицей;
- 1,4 — три стены на улицу.
К2 — на ориентацию по сторонам света
От расположения наружных перегородок в помещении зависит степень их нагрева солнечными лучами. Коэффициент К2 равен:
- 1,1 — наружные стены ориентированы на восток или север;
- 1,0 — стены комнаты «смотрят» на запад или юг.
К3 — на степень утепленности стен
От характеристик утеплителя зависит термическое сопротивление стены, влияющее на теплопотери помещения. Коэффициент К3 равен:
- 1,27 — наружная стена не утеплена;
- 1,0 — перегородки комнаты в два кирпича без утеплителя;
- 0,85 — стена с утеплителем, расчетное значение термического сопротивления всей стены соответствует нормам по СНиП.
Проверка соответствия нормам СНиП термического сопротивления стены, как многослойной конструкции, выполняется в следующей последовательности:
- Для каждого слоя рассчитывается свое термическое сопротивление Ri по формуле (6):
Ri = h / λ (6)
- h — толщина слоя, м;
- λ — коэффициент теплопроводности одного слоя.
- Полученные значения сопротивлений всех слоев суммируются.
- Вычисленная сумма сравнивается с нормированным значением для данной местности.
К4 — на особенности климатических условий региона
Этот коэффициент зависит от того, в какой климатической зоне расположен дом. В зависимости от средней температуры Tср за пять самых холодных зимних дней коэффициент К4 равен:
- 1,5: Тср ≤ -35°C;
- 1,3: -30 °C ≥Тср > -35 °C;
- 1,2: -25°C≥ Тср > -30 °C;
- 1,1: -20°C≥ Тср > -25 °C;
- 1,0: -15°C≥ Тср > -20 °C;
- 0,9: -10°C≤ Тср > -15 °C;
- 0,7: Тср > -10 °C.
К5 — коэффициент высоты потолков
В зависимости от высоты Н потолков помещения величина коэффициента К5 равна:
- 1,0: H < 2,7 м;
- 1,05: 2,7 м ≤ H < 3,0 м;
- 1,1: 3,0 м ≤ H < 3,5 м;
- 1,15: 3,5 м ≤ H < 4,0 м;
- 1,2: H ≥ 4,0 м.
К6 — на тип помещения, расположенного выше
Величина коэффициента К6 равна:
- 1,0 — сверху комнаты — неутепленный чердак или крыша;
- 0,9 — выше помещения — утепленный чердак;
- 0,8 — верхнее помещение — отапливаемое.
К7 — на виды установленных окон
В зависимости от вида остекления коэффициент К7 равен:
- 1,27 — деревянные окна с двойным остеклением;
- 1,0 — пластиковые или деревянные окна современной конструкции с однокамерным стеклопакетом;
- 0,85 — окна со стеклопакетом, число камер больше одной.
К8 — на площадь остекления
Расчет коэффициента К8:
- Вычисляют суммарную площадь всех окон в комнате.
- Делят полученное число на площадь помещения, получают приведенное значение Sпр.
В зависимости от величины Sпр величина коэффициента К8 равна:
-
0,8: 0
0,1;пр -
0,9: 0,11
0,2;пр -
1,0: 0,21
0,3;пр -
1,1: 0,31
0,4;пр -
1,2: 0,41
0,5.пр
К9 — на схему подключения радиаторов
Значение коэффициента К9 равно:
- 1,0: диагональное подключение, труба подачи вверху, труба обратки внизу;
- 1,03: одностороннее подключение, теплоноситель движется сверху вниз;
- 1,13: прибор отопления подключен по нижним отверстиям, труба подачи входит в радиатор с одной стороны, труба обратки выходит с другой;
- 1,25: диагональное подключение, труба подачи внизу, труба обратки вверху;
- 1,28: одностороннее подключение, теплоноситель движется снизу вверх;
- 1,28: труба подачи и обратки снизу прибора отопления рядом друг с другом (в специальном фитинге).
К10 — на степень открытости установленных батарей
В зависимости от закрытия прибора отопления подоконником или экраном значение К10 равно:
- 0,9: подоконник сверху радиатора и экран отсутствуют;
- 1,0: сверху прибора расположена полка или подоконник;
- 1,07: радиатор утоплен в стеновой нише;
- 1,12: имеется подоконник и экран;
- 1,2: прибор полностью закрыт декоративной панелью.
Что нужно для самостоятельных расчетов
Чтобы точно рассчитать необходимое количество радиаторов отопления для квартиры, частного дома и любого другого помещения, приходится учитывать достаточно большой ряд критериев.
Что нужно учесть:
- размер комнат, где они будут установлены;
- количество окон и входных дверей, их площадь;
- материалы, из которых возведен дом (в данном случае учитываются стены, пол и потолок);
- расположение помещения относительно сторон света;
- технические параметры отопительного устройства.
Если вы не специалист, самостоятельно провести вычисления, используя все перечисленные критерии, будет весьма затруднительно. Поэтому многие частные застройщики используют упрощенную методику, которая позволяет подсчитать лишь приблизительное количество радиаторов для помещения.
Если же вы хотите сделать точные подсчеты, используйте расчетные выкладки по СНиП.
Методика расчета по СНиП
Таблица примерных расчетов
В СНиПе оговорено, что оптимальный вариант необходимого количества радиаторных секций зависит от показателя тепловой энергии, которую они выделяют. Она должна быть равна 100 Вт на 1 м² площади комнаты.
Для расчета используется формула: N=Sx100/Р
Где:
- N – это количество секций батареи;
- S – площадь комнаты;
- Р – мощность секции (этот показатель можно посмотреть в паспорте изделия).
Но так как в расчете должны учитываться дополнительные показатели, к формуле добавляются новые переменные.
Поправки к формуле
- Если в доме установлены пластиковые окна, можно сократить количество секций на 10%. То есть, для расчета добавляется коэффициент 0.9.
- Если высота потолка составляет 2.5 метра, применяется коэффициент равный 1.0. Если высота потолков больше, то коэффициент увеличивается до 1.1-1.3
- Количество и толщина наружных стен тоже влияет на данный параметр: чем толще стены, тем ниже коэффициент.
- Количество окон тоже влияет на потери тепла. Каждое окно прибавляет к коэффициенту 5%.
- Если над комнатой организован отапливаемый чердак или мансарда, конкретно в этой комнате можно снизить количество секций.
- Угловое помещение или комната с балконом добавляют к формуле дополнительные 1.2 коэффициента.
- Скрытые в нишу и закрытые декоративным экраном батареи добавляют к итоговой цифре 15%.
Используя дополнительные поправки, вы узнаете, сколько секций нужно ставить в каждую комнату. И уже без труда сможете узнать, сколько же нужно радиаторов на один квадратный метр.
Как рассчитать количество секций: пример на чугунных батареях
Чугунный радиатор
Рассчитаем, сколько радиаторных чугунных секций нужно установить в помещении с двумя двухкамерными пластиковыми окнами при высоте потолка 2,7 м, площадь которого составляет 22 м².
Математическая формула: (22х100/145)х1,05х1,1х0,9=15,77
Округляем полученное число до целого – получается 16 секций: две батареи под каждое окно по 8 секций в каждой.
Разъяснение по коэффициентам:
- 1,05 – это пятипроцентная надбавка за второе окно;
- 1,1 – это увеличение высоты потолка;
- 0,9 – это снижения за установку пластиковых окон.
Скажем прямо – этот вариант, как уже было отмечено выше, сложный для простого потребителя. Но существуют упрощенные способы, о которых пойдет разговор ниже.
Характеристики радиаторов с различными секциями
Таблица характеристик радиаторов в зависимости от материала секции и межосевого расстояния:
Тип радиатора | Теплоотдача 1 секции | Рабочее давление | Давление опрессовки | Вместительность 1 секции | Масса 1 секции |
Алюминиевые, с межосевым расстоянием 500 мм | 183 Вт | 20 Бар | 30 Бар | 0,27 л | 1,45 кг |
Алюминиевые, с межосевым расстоянием 350 мм | 139 Вт | 20 Бар | 30 Бар | 0,19 л | 1,2 кг |
Биметаллические, с межосевым расстоянием 500 мм | 204 Вт | 20 Бар | 30 Бар | 0,2 л | 1,92 кг |
Биметаллические, с межосевым расстоянием 350 мм | 136 Вт | 20 Бар | 30 Бар | 0,18 л | 1,36 кг |
Чугунные, с межосевым расстоянием 500 мм | 160 Вт | 9 Бар | 15 Бар | 1,45 л | 7,12 кг |
Чугунные, с межосевым расстоянием 300 мм | 140 Вт | 9 Бар | 15 Бар | 1,1 л | 5,4 кг |
Таблица сравнения радиаторов из разных материалов:
Чугунные радиаторы | Стальные панельные радиаторы | Алюминиевые радиаторы | Биметаллические радиаторы | Стальные трубчатые радиаторы | |
Конструкции | Секционные | Цельносварные | Секционные | Секционные | Цельносварные |
Подключение | Боковое | любое | Боковое | Боковое | Любое |
Тепловая инерция | Высокая | Низкая | Низкая | Низкая | Низкая |
Объем воды | Большой | Маленький | Маленький | Маленький | Средний |
Установка термостатики | Не рекомендуется | Рекомендуется | Рекомендуется | Рекомендуется | Рекомендуется |
Стойкость к коррозионным процессам | Высокая | Средняя | Низкая | Высокая | Высокая |
Рабочая жидкость | Вода | Вода / Антифриз | Вода pH 7-8 | Вода / Антифриз | Вода |
Рабочее давление | До 1 МПа | До 1 МПа | До 2,5 МПа | До 2,5 МПа | До 1 МПа |
Использование в высотных зданиях | Не рекомендуется | Не рекомендуется | Рекомендуется | Рекомендуется | Рекомендуется |
Модельный ряд | Узкий | Широкий | Широкий | Широкий | Широкий |
Особенности | Выпускаются дизайнерские модели | Высокая электрохимическая активность | Хорошо подходят для помещений с повышенными требованиями к чистоте |
Как рассчитать количество секций радиаторов
Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.
Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.
Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.
Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций
Корректировка в зависимости от режима отопительной системы
Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 о С, в обратке — 70 о С (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20 о С. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчет откорректировать.
Для учета режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.
Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора
Чтобы было понятнее произведем расчет чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50см). Помещение то же: 16м 2. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5м 2. Потому нам потребуется 16м 2 /1,5м 2 =10,6шт. Округляем — 11шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдем температурный напор для каждой из систем:
- высокотемпературная 90/70/20- (90+70)/2-20=60 о С;
- низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30 о С.
То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.
При таком расчете можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20 о С а, например, 25 о С просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент
Сделаем расчет все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55 о С. Теперь находим соотношение 60 о С/55 о С=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25 о С нужно 11шт*1,1=12,1шт.
Считаем батареи по объему
Есть в СНиПе нормы и для обогрева одного кубометра помещений. Они даны для разных типов зданий:
- для кирпичных на 1 м 3 требуется 34 Вт тепла;
- для панельных — 41 Вт
Этот расчет секций радиаторов похож на предыдущий, только теперь нужна не площадь, а объем и нормы берем другие. Объем умножаем на норму, полученную цифру делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).
Формула расчета количества секций по объему
Пример расчета по объему
Для примера рассчитаем, сколько нужно секций в комнату площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Здание построено из кирпича. Радиаторы возьмем той же мощности: 140 Вт:
- Находим объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
- Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных зданий 34 Вт). 48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
- Определяем, сколько нужно секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Округляем, получаем 12 шт.
Теперь вы знаете два способа того, как рассчитать количество радиаторов на комнату.