Количество батарей для отопления дома: методика расчета

Количество батарей для отопления дома методика расчета Радиаторы

В процессе строительства частного дома важно не только выбрать способ обогрева помещений в холодное время года и подыскать соответствующий тип обогревательного котла, но и правильно определить количество отопительных приборов.

В многоквартирных домах можно отталкиваться от уже существовавшего количества секций, а потом добавить несколько штук.

В частном доме такое невозможно. Поэтому вопрос, как рассчитать радиаторы отопления, должен быть поставлен и решен еще на стадии проектирования жилья.

Исходные положения для расчета

Расчет радиаторов во многом предопределит разводку трубопроводов, способ подключения батарей, а иногда даже повлияет на планировку комнат. Специалистами так и не решен вопрос о том, какой из способов расчета точнее — по кубатуре или по площади отапливаемых помещений частного дома.

Общее правило: лучше поставить немного больше секций, чем немного меньше. Смысл простой: практически в 100% случаев отопительные батареи целесообразно оборудовать термостатами – приборами, ограничивающими подачу тепла при его переизбытке. Таким образом, отопительный котел функционирует в переменном режиме своей мощности, следовательно, не будет потреблять лишнего количества газа или электроэнергии.

Недостаточное количество батарей отопления приведет к некомфортным условиям проживания и вынудит к следующему отопительному сезону производить переделку существующей системы отопления частного дома.

Вторым важным моментом является выбор вида отопительного прибора: радиаторы отопления могут быть алюминиевыми, чугунными, стальными, биметаллическими, панельными, ребристыми и т.д. Если для чисто электрического отопления мощность конвектора или обогревателя обычно равна потребляемой, указываемой в паспорте, то с батареями отопления дело обстоит несколько сложнее.

Что такое тепловая мощность батареи и как ее определить

Расчет мощности радиаторов
Расчет мощности радиаторов

Под указанным параметром понимают тепловую отдачу прибора в ваттах (киловаттах) при определенной разнице температур теплоносителя и обогреваемого помещения частного дома. Все дело именно в этой разнице: сопроводительная документация на батарею отопления указывает данный параметр при градиенте (перепаде) температур в 70°С. Конечно, далеко не всегда такая разница будет соблюдаться. Потому и фактическая тепловая мощность радиатора отопления будет величиной переменной, зависящей не только от типа батареи, но и от условий отопления помещений дома.

Проанализируем тепловую мощность наиболее распространенных типов батарей отопления в зависимости от габаритов их секций.

Биметаллические радиаторы отопления

Паспортная характеристика тепловой мощности на одну секцию составляет 170-200 Вт. Производители обычно указывают паспортную мощность для межосевого расстояния между магистралями подвода и отвода тепла в 500 мм (самые высокие секции), с уменьшением высоты теплоотдача снижается.

Рассматривая усредненные данные по наиболее распространенным производителям биметаллических радиаторов отопления, можно прийти к простой зависимости мощности Р, Вт: Р ≈ 0,4×L, где L – межосевое расстояние между подводками. Таким образом, применяя, например, секцию с межосевым расстоянием 300 мм, получим ее приблизительную теплоотдачу Р = 0,4 × 300 ≈ 120(Вт). При снижении температуры теплоносителя на 20°С, данное значение следует умножить на 0,7, поскольку в таком случае эффективность работы батареи уменьшается.

Если же температура теплоносителя будет на 20°С больше расчетной, то тепловая мощность такого радиатора увеличивается на 15%. Например, если для вышеприведенного исполнения биметаллического радиатора фактическая разница в температурах теплоносителя и воздуха в доме составляет 50°С, то его тепловая мощность будет находиться в пределах Р ≈ 120 × 0,7 ≈ 84(Вт), а при 90°С Р ≈ 120/0,85 ≈ 141(Вт).

Отметим, что данные значения являются сугубо ориентировочными и могут служить лишь для сопоставительного анализа эффективности различных типов батарей отопления. Они не учитывают, в частности, такого явления, как «разгонка» батареи, которая состоит в постепенном повышении ее теплоотдачи с увеличением времени стабильной эксплуатации.

Алюминиевые радиаторы отопления

Алюминиевый радиатор отопления
Алюминиевый радиатор отопления

 

Здесь тоже отправной точкой для расчета является паспортная мощность в расчете на определенную разницу температур теплоносителя и воздуха в помещениях частного дома. Тепловая эффективность таких радиаторов отопления ниже, чем биметаллических, хотя и не так сильно зависит от межосевого расстояния. Проанализировав базу данных по наиболее известным торговым маркам поставщиков алюминиевых радиаторов, получаем ту же формулу, что и для биметаллических радиаторов: Р ≈ 0,4×L. Но поправочные коэффициенты будут другими:

  • при увеличении градиента температур мощность возрастет всего на 10%;
  • при уменьшении – снизится на 35%.

Таким образом, при паспортном значении теплоотдачи алюминиевого радиатора с межосевым расстоянием 500 мм в 175 Вт, уменьшение температурного градиента на 20°С понизит тепловую мощность до Р ≈ 120 × 0,65 ≈ 78 (Вт), а увеличение на 20°С увеличит рассматриваемый параметр до значения Рф ≈ 120/0,9 ≈ 133(Вт). Результат, вроде бы, однозначно в пользу биметаллических радиаторов, но тепловая разгонка алюминиевых происходит активнее. Поэтому по истечении некоторого срока их работы результаты обогрева одной и той же площади будут практически одинаковыми.

Стальные радиаторы отопления

Стальной радиатор отопления
Стальной радиатор отопления

 

Такие отопительные приборы выпускаются только в пластинчатом исполнении, поэтому есть смысл рассчитывать радиатор, используя три параметра: t1 – фактическую температуру теплоносителя в прямой ветке, t2 – фактическую температуру в обратной ветке и t3 – фактическую температуру воздуха в помещениях дома.

Формула для расчета имеет вид Q = (t1-t2)*((t1+t2)/2-t3).

Предположим, что стальной панельный радиатор отопления работает при следующих исходных данных: t1 = 90, t2 = 70, t3 = 20. Тогда суммарная его тепловая мощность составляет 20*(160/2-20) = 1200 (Вт). Фактор снижения теплового напора такого радиатора в данном случае предполагается постоянным и не зависящим от количества панелей. Он составляет константу, равную 0,79 на каждые 10°С. То есть при тепловом напоре t1-t2 не 20, а, например, 10°С фактическая тепловая мощность стального радиатора понизится до Р ≈ 1200 × 0,79 ≈ 948 (Вт).

Чугунные батареи отопления

Чугунные батареи отопления
Чугунные батареи отопления

Методика расчета примерно соответствует таковой для биметаллических радиаторов, только поправочные коэффициенты составляют соответственно 0,8 и 0,2. Это объясняется большей тепловой инерцией таких батарей, которые чуть медленнее набирают тепло, но зато дольше его сохраняют.

Расчет необходимого количества радиаторов в помещении

Установка радиатора отопления
Зная тепловую мощность батареи, можно сравнительно легко справиться с расчетом радиаторов отопления, которые необходимо устанавливать в помещениях дома. В качестве исходных данных необходимо принять следующие:

  • количество дверных и оконных проемов (через каждый оконный проем с пластиковым окном теряется до 20-25% тепла);
  • высота помещений в доме;
  • норматив тепловой мощности;
  • площадь обогреваемого помещения.

Некоторые вопросы может вызвать показатель нормативной тепловой мощности – он принимается в пределах либо 100 Вт/м2, либо 40 Вт/м3. Второй показатель считается более точным, поскольку учитывает высоту потолков в помещениях дома. К первому из нормативных показателей применяются так называемые районные коэффициенты, зависящие от климатического района строительства. Для южных районов такой коэффициент составляет 0,700,9, для северных – 1,6-2,0.

Расчет по площади для одной и той же комнаты в 20 м2 и выполненный для средней полосы даст требуемое значение тепловой мощности в 2000 Вт. Этот результат для стальных панельных радиаторов потребует их установки в количестве n = 2000/1200 ≈ 1,67, или 2 штук. Несколько завышенное значение не страшно, ведь количество подаваемого тепла всегда можно «прикрутить» при помощи термостата.

Предположим, что та же комната имеет высоту потолков 3 м (расчет по объему). Тогда требуемое количество тепла составит Р = 40 × 3 × 20 = 2400 (Вт). Это потребует 2400/1200 = 2 шт. стальных радиаторов. Запаса в данном случае не оказалось вовсе, но общее количество радиаторов отопления не изменилось.

Какой из способов вернее? Вероятно, все же второй, поскольку учитывает объем воздуха в помещениях дома, которые нужно нагреть.

Существуют и более точные методики расчета количества радиаторов отопления в доме. Они предполагают использование онлайн-калькулятора. Вводя в такой калькулятор запрашиваемые им исходные данные, можно быстро получить конечный результат. Он, впрочем, мало чем будет отличаться от того, который был приведен в данной статье.

Оцените статью
Добавить комментарий