Расчёт тепловой мощности отопительных систем

Правильно рассчитанная тепловая мощность радиаторов отопления является залогом того, что система отопления будет максимально эффективной и не потребует дальнейших доработок и усовершенствований. Приведенный ниже расчет отопления основывается на минимальном количестве данных, но имеет небольшую погрешность. Размещение в квартире отопления с завышенными показателями мощности можно дополнить регулировочными дросселями и термостатическими регуляторами, которые сделают процесс управления максимально простым, а комнату – комфортной.

Схема размеров стандартного алюминиевого радиатора.

Расчет отопления всецело зависит от используемого прибора. Если речь идет об электрических отопительных приборах, их мощность соответствует паспортным данным. Для различных батарей отопления, конвекторов или фанкойла тепловой расчет производителем осуществляется для разницы температур между помещением и теплоносителем, равной 70°С. Однако российские реалии таковы, что данные показатели относятся к категории недостижимых идеалов.

Биметаллические радиаторы

Биметаллические отопительные радиаторы соединили в себе положительные свойства алюминиевых и стальных конструкций. Из алюминия выполняется практически весь радиатор, благодаря этому материалу можно легко создать любые формы, он прекрасно выполняет роль декоративного элемента. Стальной составляющей радиатора является сердцевина, на которую возлагается ответственность за подачу горячей воды и нагревание корпуса.

Расчет биметаллических радиаторов отопления основывается на габаритных размерах секции. Для секции, имеющей межосевое расстояние подводок в 500 миллиметров, теплоотдача составляет 165 ватт, 400 мм – 143 ватта, 300 мм – 120 ватт и 250 мм – 102 ватта. Несложным математическим подсчетом определим, что 10 секций с полуметром между осями способны производить 1650 ватт тепла.

Алюминиевые радиаторы

Отопительные системы, выполненные из алюминия, имеют высокую теплоотдачу.

Данный тип конструкций на 50% состоит из излучаемой и на 50% из конвекционной энергии. Благодаря таким показателям алюминиевые конструкции являются одними из наиболее эффективных источников тепла в помещении.

Схема биметаллического радиатора.

Не последнее место в этом играют конструктивные особенности, наличие ребер позволяет увеличивать площади теплосъема до 0,5 м².

Термоголовки предоставляют возможность регулировать нагрев воды в элементе системы, изменяя и теплоотдачу алюминиевых радиаторов. Вследствие небольшой тепловой инверсии любые изменения в работе термоклапана ощущаются через несколько минут, что позволяет сэкономить тепло на 30%. Стоит отметить, что алюминий обладает высокой теплопроводностью. Все эти показатели делают теплоотдачу у таких радиаторов максимальной.

В сравнении с чугунными радиаторами, алюминиевые на 12% опережают их по теплоотдаче. Подбирая необходимое количество секций, мощность определяется из расчета 100 Вт на 1 м² площади помещения, однако формула точного расчета включает ряд иных переменных.

Q=(22+0,54Dt)(Sp+Sns+2So), где

1. So – площадь проемов окон.
2. Sns – площадь наружных стен, м².
3. Sp – площадь помещения, м².
4. Dt – разница температур, в градусах.
5. Q – необходимая мощность, Вт.

Стальные радиаторы

Выбирая стальные радиаторы, можно следовать простому принципу, который основывается на количестве наружных стен и площади помещения. Если в комнате находится одна наружная стена и одно окно, то для отопления 10 м² будет достаточно 1 кВт мощности. При наличии двух наружных окон и одного окна требуемая для отопления 10 м² мощность увеличивается до 1,2 кВт. Для получения достаточного уровня отопления комнаты с двумя наружными стенами и двумя окнами потребуется 1,3 кВт тепловой мощности на каждые 10 м² площади. Провести расчет мощности стальных батарей можно с использованием формулы на основе площади и объема.

Расчет мощности батарей отопления по площади

Схема подключения алюминиевых радиаторов.

В основе расчета по площади лежат санитарные нормы и правила, которые указывают на то, что на каждые 10 м² площади должно приходиться 100 ватт тепловой мощности. Применяемый при расчете тепловой коэффициент будет отличаться в зависимости от климатических особенностей местности. Так, для южных районов России он равен 0,7-0,9, для Якутии и Чукотки – 2,0, для Дальнего Востока – 1,6.

Подобный подход к получению необходимой мощности радиаторов имеет погрешности, определяемые рядом факторов, таких как наличие панорамного остекления, расположение квартиры внутри дома и высота потолков.

Пример: площадь комнаты в 12 м² умножаем на 100 Вт и коэффициент района 0,7. Полученный результат – 840 ватт. Исходя из мощности одной секции 180 ватт, потребуется 840/180=4,66 секции, что при округлении дает пять. При расчете тепловой мощности и количества батарей специалисты рекомендуют делать 30% запас.

Метод расчета по объему

Данный метод расчета мощности радиаторов является более точным, поскольку учитывает высоту потолков. Приведем пример расчета для квартиры, расположенной в «сталинке» (данное уточнение имеет значение при определении высоты потолка, которая равна 3,1 м). Объем помещения – 3х4х3,1=37,2 м³. На 1 м³ объема требуется 40 ватт мощности отопительной системы, соответственно, для такой комнаты мощность радиаторов должна быть 37,2х40=1488 ватта. С учетом районного коэффициента – 0,7: 1488х0,7=1041 ватт, что составляет шесть секций стальных радиаторов.

Выполнение уточненного расчета осуществляется на основе большего числа параметров:

1. Количество окон и дверей. Усредненные потери тепла через стандартное окно составляют 100 Вт, через дверь – 200 Вт.
2. Расположение комнаты на углу дома или в торце делает обязательным использование коэффициента 1,1-1,3 в зависимости от толщины стен здания и материала.
3. Для частного домостроения используется коэффициент 1,5, поскольку потери тепла через крышу и пол значительно выше.
4. Базовое значение – 40 ватт на 1 м³ и региональные коэффициенты, те же, что и при расчете по площади комнаты.

Пример расчета мощности и количества радиаторов для комнаты в 12 м², находящейся на углу частного дома, при наличии двери на улицу и окна и средней температуре января -54°С.

1. Базовая мощность с учетом объема помещения составит 1488 ватт.
2. Наличие двери и окна прибавит 300 ватт – 1488+300=1788.
3. В связи с тем что речь идет о частном доме с вероятными утечками тепла через крышу – 1788х1,5=2682.
4. Расположение на углу дома предполагает использование коэффициента 1,3. 2682х1,3=3486,6 ватта.

Вышеприведенные методы расчета помогут максимально точно определить необходимую мощность и количество радиаторов и тем самым добиться комфорта в доме или квартире и экономии.