Как рассчитать количество радиаторов отопления в доме

Часто электрические обогреватели становятся единственным источником тепла в том или ином помещении. Весной или осенью, когда на улице сыро и прохладно, а центральное отопление уде отключено, так хочется уюта и комфорта, которого не добиться, если в жилище холодно.

Рекомендации по расчету до начала работы

Чтобы самостоятельно рассчитать нужное количество секций отопительной батареи, вы обязательно должны узнать следующие параметры:

Рекомендации по расчету до начала работы
  • габариты комнаты, для которой выполняется расчет;

    Как произвести замер помещения

  • мощность всей батареи либо же каждой ее секции. Эта информация приводится в технической документации, прилагаемой производителем отопительного агрегата.

    Расчет секций для радиаторов CONDOR

Показатели теплоотдачи, форма батареи и материал ее изготовления – эти показатели в расчетах не учитываем.

Рекомендации по расчету до начала работы

Базовые данные

Точный теплотехнический расчет довольно сложен, и его делают специалисты при проектировании системы отопления. Если заказать его проблематично, то простой расчет можно сделать самостоятельно.

Для его выполнения необходимо иметь базовую информацию:

  1. Изначально нужно знать размеры помещения, где будут устанавливаться радиаторы отопления:
  • Длину.
  • Ширину.
  • Высоту.
  1. Затем нужно определиться с выбором батарей:
  • стальные пластинчатые;
  • чугунные;
  • биметаллические;
  • алюминиевые.
  1. В технической документации на каждый радиатор в характеристиках от завода-изготовителя значится тепловая мощность прибора. Это то количество тепла в ваттах, которое может выделить 1 модульный элемент секции за 1 час.

Для справки — один ватт равнозначен 0,86 калорий тепла.

  1. Чтобы рассчитать мощность радиаторов, необходимо воспользоваться нормативными значениями теплоотдачи каждой секции, а именно:
  • Для чугунных батарей советского производства — 160 Вт.
  • Алюминиевых с межосевой высотой в 500 мм — 200 Вт.
  • Стальных панельных неразборных при длине 500 и 800 мм соответственно 700 и 1500 Вт.

Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур

Для более точного определения требуемой тепловой мощности обогревателя или конвектора рекомендуем воспользоваться следующими формулой.

V (объем помещения) х T (разница температур) х φ (коэффициент теплопотери) = ккал/ч

где:

  • V – это упоминаемый выше объем комнаты: ширина * длину * высоты.
  • Т (разница температур) – в зависимости от климатической зоны температура на улице может составлять и -50 С и -300С. Поэтому в формулу введен параметр выражающий разницу между средней зимней температурой на улице и желаемой температурой в помещении. Пример: среднее зимнее значение на улице составляет -150С, а в комнате требуется 250С – получается Т = 400 С.
  • φ – коэффициент теплопотерь помещений в зависимости от конструкции и изоляции.
    • 3-4 – отсутствие теплоизоляции. Простые деревянные или металлические строения без изоляции.
    • 2-2,9 – низкая теплоизоляция. Кладка в один кирпич, упрощенная конструкция строений, одинарные окна.
    • 1-1,9 – средняя теплоизоляция. Строения с кладкой в два кирпича, стандартные здания, обычная кровля, небольшое количество окон.
    • 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция. Мало окон, сдвоенные рамы, кирпичные стены, двойная теплоизоляция, утепленная крыша и толстое основание пола.

Для получения значения мощности конвектора или обогревателя в киловаттах требуется получившееся в число разделить на 860.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на хорошем основании (фундамент), с большим панорамным окном. Средняя температура зимой -150С, желаемая температура в комнате +220С.

  • Выясняем объем помещения – 4х5х6х = 120 м3.
  • Определяем разницу температур – 15+22=370С.
  • Подбираем коэффициент – возьмем среднее значение 1,4 т.к. несмотря на стены в два кирпича и утолщенный пол присутствует большое окно.

Подставляем данные в формулу:

V х T х φ = 120 х 37 х 1,4 = 6216 ккал.

Переводим килокалории в кВт – 6216/860= 7,2 кВт.

Получается, что для получения требуемой температуры в гостиной нам потребуется установить обогревательный прибор на 7 кВт.

Естественно в данном случае и речи не может быть об установке электрических приборов. Такие значения можно получить при установке газовых или водяных конвекторов, радиаторных батарей, тепловых пушек и т.д. Однако с учетом размеров гостиной, подобная мощность излишня — снова нет в расчете некоторых важных нюансов.

Расчет мощности ТЭНа

Современные производители в широком ассортименте выпускают электрические водонагреватели, используемые в квартирах и частных домах.

Однако нередко возникает необходимость оборудовать на даче или в летнем домике систему нагрева воды с использованием самодельных устройств.

В связи с этим приходится выполнять расчет мощности ТЭНа, чтобы водонагреватели, сделанные своими руками, работали максимально эффективно.

Как рассчитать мощность ТЭНа калькулятором онлайн

Расчет мощности ТЭНа с помощью онлайн-калькулятора выполняется учетом объема бака самодельного водонагревателя.

Кроме того, учитывается начальная и конечная (требуемая) температура воды, а также предполагаемое время нагрева.

На точность результатов оказывает влияние фактическое напряжение электрической сети и особенности конструкции данного ТЭНа. Все эти исходные данные вводятся в онлайн-калькулятор расчета мощности.

Расчет мощности ТЭНа

Основой всех расчетов служит формула, определяющая математические показатели мощности: P=0,0011m(tk-tн)/T, где:

  • Р – это мощность ТЭНа,
  • m – масса воды, подлежащей нагреву,
  • tk-tн – температура воды в начале и конце нагрева,
  • Т – время, необходимое для нагрева воды.

Калькулятор позволяет вычислить мощность нагревательного элемента без учета потерь тепла, различающихся в соответствии с конструкцией той или иной емкости. Кроме того на тепловые потери влияет температура окружающей среды и другие факторы.

Во время расчетов ТЭНа следует учитывать показатели фактического напряжения электрической сети, значительно отличающиеся от предполагаемого номинала. Например, пониженное напряжение может привести к снижению расчетной температуры рабочей поверхности ТЭНа. Поэтому времени для нагрева одного и того же объема воды потребуется значительно больше.

Во время расчетов в окне калькулятора «Объем нагреваемой воды» может быть вставлено значение массы этой воды с учетом ее удельного веса, составляющего 1 г/см3. Нередко холодная вода для нагрева поступает из городских систем водоснабжения.

В этих случаях предусмотрена ее начальная температура, которая рекомендуется в летний период примерно 5-8 градусов, а в зимний период – 13-18 градусов.

Конечный результат расчетной мощности Р в формуле подходит не только для одного ТЭНа, но и для нескольких элементов, соединенных параллельно.

Как работает онлайн-калькулятор

Для расчета количества секций радиатора, калькулятор проводит следующие вычисления:

  • определяет теплопотери комнаты на основании тех значений, которые вы ему укажете;
  • определяет мощность, необходимую для компенсации теплопотерь и обеспечения нормальной температуры;
  • определяет количество секций радиатора, исходя из указанной вами мощности одной секции.

Калькулятор определяет тепловые потери не одной стены, а всего помещения сразу. Если делать это вычисление вручную, то придется считать все по сложной формуле

Q = F ( tвн – tнБ) (1 + Σ β ) n / Rо

В этой формуле использованы следующие сокращения:

tнБ – температура воздуха снаружи;

Как работает онлайн-калькулятор

tвн – температура воздуха в помещении;

F – площадь помещения, для которого производят расчеты;

– сопротивление теплопередаче, которое тоже необходимо рассчитывать по сложной формуле с большим количеством коэффициентов.

Все остальное – различные коэффициенты, которые придется долго искать по справочникам и документам (СНиПы, ГОСТ и другие). Расчет количества секций чугунных радиаторов отопления калькулятор проводит по более простым формулам, ведь все коэффициенты внесены в таблицы, которыми он и пользуется. К тому же, способности к быстрому проведению сложных математических операций у мозга и калькулятора несопоставимы. Задачу, над которой неподготовленному человеку придется работать несколько часов, калькулятор решает меньше, чем за секунду.

Читайте также:  Чем отличается радиатор от конвектора отопления?

Определив теплопотери, калькулятор рассчитывает мощность батареи, необходимую для поддержания комфортной температуры, которая начинается от 17 градусов по Цельсию. После этого он подсчитывает количество секций радиатора отопления, которые смогут обеспечить выделение необходимого количества тепла.

От чего зависит мощность солнечный батарей

Конструкция гелиобатареи — не единственный фактор, определяющий эксплуатационные показатели комплекса. В процесс вмешиваются внешние факторы, которые уменьшают возможности комплекса. Они воздействуют на работу оборудования поодиночке и сообща, снижая эффективность и уменьшая показатели гелиостанции.

От чего зависит мощность солнечный батарей

Мощность солнечной батареи — это количество электроэнергии, которое она способна выдать в единицу времени. Это величина конечная, то есть рассчитанная по максимальному значению и имеющая определенный предел. Известно, что солнечная постоянная — 1 кВт на 1 м². Эта величина измерена в определенных условиях, обозначает количество энергии, падающее на земную поверхность в солнечный день при температуре 25° и постоянно вертикальном падении на поверхность. На практике получение полного расчетного объема энергии невозможно.

От чего зависит мощность солнечный батарей

Характеристики самой качественной солнечной панели ограничены. Ее КПД не превышает 24 %, поэтому максимальной мощностью, полученной от 1 м² принимающей поверхности может быть кВт. Это в идеальных условиях и с постоянной коррекцией положения поверхности относительно Солнца. На практике таких условий не бывает. В ситуацию вмешиваются погодные, климатические и сезонные условия. Возможны целые пасмурные недели, длительность светового дня в летний и зимний период существенно отличается.

От чего зависит мощность солнечный батарей

Кроме этого, температура также влияет на способность солнечных элементов производить энергию — ее выработка значительно падает, как только температура поднимается выше +25°. Это означает, что в ясный летний день, когда мощность солнечных батарей на каждый квадратный метр должна быть максимальной, получить ожидаемый результат не удастся из-за сильного нагрева фотоэлементов. Поэтому, производя расчет солнечной электростанции, надо делать поправки на сезонные условия, длительность дня и прочие природные факторы.

От чего зависит мощность солнечный батарей

 

От чего зависит мощность солнечный батарей

Следующий фактор, который необходимо учесть при выполнении расчета — деградация гелиопанелей. Этот показатель у разных моделей отличается, есть образцы, сохраняющие до 90 % рабочих качеств даже через 20–25 лет эксплуатации. однако, у большинства панелей деградация происходит равномерно и пропорциональна длительности использования.

Кроме этого, расчет количества солнечных панелей необходимо делать с учетом потерь на дополнительном оборудовании — инвертор имеет КПД около 92–96 (и это одна из лучших моделей). Кроме этого, неизбежны потери на АКБ и контроллере, которые достигают 40 % и также снижают общие параметры комплекса. Сами приборы расходуют энергию на питание собственных плат. Поэтому, полный и точный расчет солнечных панелей — задача крайне сложная, требующая экспериментального подтверждения.

Мощность радиаторов: влияние способа подключения

Тип подсоединения батарей также оказывает воздействие на уровень теплоотдачи. Оптимальным считается вариант, когда отопительный прибор подключается диагональным способом, обеспечивающим поступление воды сверху, что позволяет избежать снижения тепловой мощности.

Наибольшие потери тепловой мощности, способные достигать 22%, происходят при боковом подключении. Остальные способы подсоединения приводят к относительным потерям упомянутой физической величины, что признается средними показателями, в чем можно убедиться посредством обращения к предлагаемому рисунку.

Мощность радиаторов: влияние способа подключения

Для однотрубных систем

Указанная выше информация актуальна для систем отопления, характеризуемых как двухтрубные, которые обеспечивают подачу теплоносителя одной температуры на каждую из батарей. Что же касается однотрубных конструкций, то их функционирование основано на другом процессе.

В таких системах каждый последующий радиатор получает все более холодную воду, поэтому расчет количества секций таких отопительных приборов предполагает, что температуру придется пересчитывать несколько раз, что является довольно проблематично. В связи с этим лучше всего произвести вычисление требуемой мощности радиаторов для двухтрубной системы с дальнейшим добавлением секций с учетом снижения тепловой мощности.

Читайте также:  Инфракрасные обогреватели и панели для отопления частного дома

Рассмотрим это на примере однотрубной системы, изображенной на схеме, которая имеет в своем составе 6 радиаторов. Такое количество батарей было установлено в зависимости от потребностей при двухтрубной разводке с последующей правкой полученных значений. Если расчет для первого радиатора строился обычным способом, то на втором приходилось учитывать то значение, на котором снизилась мощность, то есть 12 кВт (15–3=12), что составило 20%.

Мощность радиаторов: влияние способа подключения

Чтобы компенсировать понесенные потери, пришлось увеличивать количество секций. Прогнозировалось, что потребуется 8 конструктивных элементов батарей, но потеря в 20% внесла корректировку, предполагающую необходимость установки отопительных приборов с 9 или 10 секциями.

При этом такой метод нельзя признать оптимальным, так как соответствие ему может привести к тому, что последняя в ветке батарея приобретет катастрофические размеры. В связи с этим устанавливаются однотрубные системы с запасом мощности, монтируется запорная арматура, а батареи подключаются через байпас для регулировки теплоотдачи.

Исходные данные для вычислений

Расчет тепловой мощности батарей выполняется для каждого помещения отдельно, в зависимости от числа внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать показатели теплоотдачи радиаторов отопления, ответьте на 3 вопроса:

  1. Сколько тепла необходимо на обогрев жилой комнаты.
  2. Какую температуру воздуха планируется поддерживать в конкретном помещении.
  3. Средняя температура воды в отопительной системе квартиры либо частного дома.

Примечание. Если в коттедже смонтирована однотрубная разводка, придется делать поправку на остывание теплоносителя — добавлять секции к последним радиаторам.

Ответ на первый вопрос — как рассчитать потребное количество тепловой энергии различными способами, дается в отдельном руководстве – расчет нагрузки на отопительную систему. Приведем 2 упрощенных методики вычислений: по площади и объему комнаты.

Распространенный способ — измерить обогреваемую площадь и выделить на квадратный метр 100 Вт теплоты, иначе — 1 кВт на 10 м². Мы предлагаем уточнить методику – учесть количество световых проемов и наружных стен:

  • для комнат с 1 окном или входной дверью и одной внешней стенкой оставить 100 Вт тепла на метр квадратный;
  • угловое помещение (2 наружных ограждения) с 1 оконным проемом – считать 120 Вт/м²;
  • то же, 2 световых проема – 130 Вт/м².

Важное условие. Расчет дает более-менее правильные результаты при высоте потолков до 3 м, здание построено в средней полосе умеренного климата. Для северных регионов применяется повышающий коэффициент 1.5…2.0, южных – понижающий 0.7—0.8.

При высоте перекрытия более 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме) расход тепла правильнее считать по кубатуре:

  • комната с 1 окном (внешней дверью) и единственной наружной стеной – 35 Вт/м³;
  • помещение окружено другими комнатами, не имеет окон, либо находится на солнечной стороне – 35 Вт/м³;
  • угловая комната с 1 оконным проемом – 40 Вт/м³;
  • то же, с двумя окнами – 45 Вт/м³.

На второй вопрос ответить проще: комфортная для проживания температура лежит в диапазоне 20…23 °C. Нагревать воздух сильнее неэкономично, слабее – холодно. Среднее значение для расчетов – плюс 22 градуса.

Оптимальный режим работы котла подразумевает нагрев теплоносителя до 60—70 °C. Исключение – теплые либо слишком холодные сутки, когда температуру воды приходится снижать или, наоборот, увеличивать. Количество таких дней невелико, поэтому средняя расчетная температура системы принимается равной +65 °C.

В комнатах с высокими потолками считаем расход теплоты по объему

Dartshouse - точечный ремонт вашего дома