Как правильно рассчитать необходимое количество радиаторов отопления

Решая задачу определения числа радиаторов и секций в них, которые вы устанавливаете в своей квартире или частном доме, вы должны понимать, что от правильного определения их количества будет напрямую зависеть ваш комфорт и экономичность системы обогрева, если речь идет не о центральной системе отопления.

От чего зависит количество радиаторов

Есть ещё ряд факторов, которые должны учитываться при расчёте количества радиаторов:

  • паровой теплоноситель имеет большую теплоотдачу, чем водный;
  • угловая комната холоднее, так как у неё две стены выходят на улицу;
  • чем больше окон в помещении, тем там холоднее;
  • если высота потолков выше 3 метров, то мощность теплоносителя надо высчитывать, исходя из объёма помещения, а не её площади;
  • материал, из которого изготовлен радиатор, имеет свою теплопроводность;
  • теплоизолированные стены увеличивают теплоизоляцию комнаты;
  • чем ниже зимние температуры на улице, тем большее количество батарей необходимо установить;
  • современные стеклопакеты увеличивают теплоизоляцию помещения;
  • при одностороннем подключении труб к радиатору не имеет смысла устанавливать более 10 секций;
  • если теплоноситель движется сверху вниз, его мощность увеличивается на 20%;
  • наличие вентиляции предполагает большую мощность.

Обзор основных видов радиаторов отопления представлен здесь: 

Рекомендации по расчетам и основные требования

Мощность и размер радиатора зависит от величины помещения и высоты потолков, климата региона

Не стоит приобретать радиаторы с большим запасом или наобум. Если они окажутся недостаточно мощными, поддерживать зимой в помещении комфортную температуру не получится, слишком мощные приведут к большим расходам на отопление.

Главным образом следует учитывать:

  • площадь и высоту помещения;
  • материал, из которого изготовлен радиатор;
  • максимальное количество секций;
  • теплоотдачу одной секции.

Одна секция чугунного радиатора обеспечивает теплоотдачу 160 Вт, если этого недостаточно, количество можно увеличить. Они долговечны, не подвержены коррозии, держат тепло. Однако хрупкие, не выдерживают резких точечных ударов.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов составляет около 200 Ватт, они могут выдерживать температуру порядка 100°C и давление от 6 до 16 Атм, но подвержены кислородной коррозии. Эту проблему решают с помощью анодированного оксидирования.

Биметаллические внутри сделаны из стали, а сверху из алюминия, благодаря чему в них сочетаются положительные свойства обоих металлов: высокая износостойкость и теплоотдача.

Стальные – наиболее доступны, легки и вполне привлекательны по дизайну. Однако быстро остывают, ржавеют и не выдерживают гидроудары.

Сводные данные по разным типам радиаторов представлены в таблице:

Чугун  Сталь (панельные) Алюминий Алюминий анодированный Биметалл
Мощность одной секции при температуре теплоносителя – 70 и высоте – 50 см, Вт 160 120 175-200 216,3 200
Температура теплоносителя максимальная, °C 130 110-120 110 110 110-130
Давление, Атм 9 8-12 6-16 6-16 16-35

Выбирая радиатор, обязательно учитывают, из какого материала он изготовлен. Этот параметр оказывает существенное влияние на расчеты. Помимо этого, нужно обратить внимание на минимальные показатели теплоотдачи, поскольку максимальная теплоотдача возможна только при максимальной температуре теплоносителя, а такое бывает крайне редко.

Типы и особенности батарей

Прежде чем выполнять расчет количества батарей или секций радиаторов отопления на квадратный метр по площади определенной комнаты в частном доме или квартире, убедитесь, что подбор устройства был правильным, и оно действительно подходит в вашем случае. Рассмотрим их виды вкратце.

Алюминиевые

Алюминиевые радиаторы могут изготовлять из первичного или вторичного сырья. Вторые заметно уступают по качеству, зато стоят дешевле. Основные преимущества алюминиевых батарей:

Алюминий чувствителен к щелочам в составе теплоносителя, поэтому нередко сердечник покрывается слоем полимеров, что увеличивает срок службы изделия. Основная часть моделей изготавливается методом литья, намного меньше представлены экструзионные (выдавленные) секции. Популярные производители: Sira, Global, Rifar и Термал.

Биметаллические

Внутри биметаллических радиаторов стоит стальная или медная труба, которая прячется за алюминиевым кожухом. За счет этого радиатор справляется с высокими рабочими давлениями, меньше подвергается воздействиям абразивных или щелочных примесей в теплоносителе, но при этом сохраняет высокую мощность, теплоотдачу и низкую инерционность.

При установке не нуждается в дополнительных опорах. Можно монтировать самостоятельно.

Чугунные

Основной минус чугунных изделий – большой вес, что усложняет установку в условиях типичной городской квартиры. В числе преимуществ:

  • Большое пропускное сечение, благодаря чему батарея продолжает хорошо работать даже при наличии отложений,
  • Долго хранят тепло,
  • Срок службы – 20-50 лет,
  • Стабильная работа при давлении 8-10 атм,
  • Привлекательный ретро-дизайн литых чугунных секций.
Читайте также:  10 лучших инфракрасных обогревателей

По типу исполнения радиаторы могут быть секционными, панельными, пластинчатыми или трубчатыми. Секционные наиболее востребованы, т.к. обладают защитой от гидроударов, могут легко разбираться для ремонта или доукомплектовываться дополнительными элементами. Они экологически безопасны и обеспечивают хорошую теплоотдачу и конвекцию.

Как учитывать эффективную мощность

Эффективная и расчетная мощность не одно и то же. Даже если подсчеты выполнены верно, теплоотдача может быть ниже. Происходит это из-за слабого температурного напора. Положенная мощность, заявленная производителем, обычно указывается для температурного напора в 60°C, а в реальности он нередко составляет 30-50°C. Это происходит из-за низкой температуры теплоносителя в контуре. Чтобы определить эффективную мощность батареи, необходимо ее теплоотдачу умножить на температурный напор в системе, а затем разделить на паспортное значение.

Температурный напор определяют по формуле Т=1/2×(Тн+Тк)-Твн, где

  • Тн – температура теплоносителя на подаче;
  • Тк – температура теплоносителя на выводе;
  • Твн – температура в комнате.

Производитель за Тн принимает 90°C; за Тк – 70°C, за Твн – 20°C. Реальные значения могут сильно отличаться от исходных. На случай экстремально низких температур необходимо прибавить 10-15% мощности.

Рекомендуется предусмотреть возможность ручной или автоматической регулировки подачи теплоносителя в каждый радиатор. Это позволит регулировать температуру во всех помещениях, не расходуя лишнюю тепловую энергию.

Расчет мощности радиатора отопления по площади

Когда требуется рассчитать количество тепла, необходимого для конкретного помещения, самый простой способ – ориентироваться на его площадь. Эту характеристику помещения знает каждый его владелец. А потребность в тепле можно рассчитать, если обратиться к строительным нормам СНИПа.

  • Для средней климатической полосы норма отопления 1 кв. м помещения жилого назначения составляет 60–100 Вт.
  • Для областей выше 60 градусов норма мощности приборов отопления составляет 150–200 кВт на 1 кв. м.

Ориентируясь на эти нормы, можно провести расчеты количества тепла, которое необходимо в вашей комнате для создания благоприятного микроклимата. Если квартира располагается в средней климатической полосе, то для площади 16 кв. м. необходима установка приборов с суммарной мощностью 1600 кВт. Средняя норма в этом случае составит 100 Вт. Если же вы проживаете в южной климатической полосе, в которой зимы отличаются мягкостью, то можно исходить из расчета 60 Вт на один квадратный метр.

Следует знать, что при расчете количества алюминиевых радиаторов в помещении необходимо выбирать такое количество приборов, чтобы обеспечивался хороший запас мощности. С возрастанием мощности растет и количество приборов обогрева. Чем их больше, тем более значительным должен быть объем теплоносителя в системе. Для людей, жилища которых подключены к центральному отоплению, подобное обстоятельство не является критичным. А вот для тех, кто использует в своих домах систему автономного отопления, большой объем означает существенные затраты на отопление, а помимо этого еще и инерционность системы. В такой ситуации возникает вопрос: зачем платить больше?

Необходимо применять рациональный подход и перед тем, как решать, сколько алюминиевых радиаторов установить, необходимо провести расчеты необходимой мощности. Это позволит узнать, сколько секций потребуется в помещение. Каждый из отопительных приборов выделяет определенное количество тепла во время работы. Значение этого показателя можно узнать, если заглянуть в паспорт прибора обогрева. Потребности в тепле помещения делят на мощность радиатора. В результате получается количество секций, которое необходимо для восполнения потерь тепла.

Если исходить из того, что помещение имеет площадь 16 квадратных метров, то суммарная мощность радиаторов обогрева должна составлять 1600 Вт. Возьмем, для примера, мощность одной секции 172 Вт. Разделив показатели мощности, получим результат 9,411 шт. Округлять можно в любую сторону.

В меньшую можно округлить, например, если помещением, в которое подбирается радиатор отопления, является кухня. Там помимо радиаторов присутствуют другие источники тепла. Поэтому установка прибора меньшей мощности некритична. А в комнате, в который расположен балкон, необходимо округлять в большую сторону.

Эта система расчетов достаточно проста, но при этом у нее имеются очевидные недостатки:

  • она не учитывает высоту потолков, которые в разных помещениях могут различаться между собой;
  • Также она не принимает во внимание такие важные факторы, как материал стен, окна, наличие теплоизоляции и др.

Поэтому такие расчеты следует считать ориентировочными. Чтобы получить точный результат, необходимо вносить некоторые корректировки.

Рассчитываем число секций батареи

Производители радиаторов отопления указывают в паспорте теплоотдачу 1 секции различными способами, например:

  • Q = 200 Вт, температурный напор Δt = 70 °С (другой вариант – Dt = 70 °С);
  • Q = 160 Вт, Δt = 50 °С;
  • в виде таблицы, где дается квадратура, обогреваемая 1 секцией.
Читайте также:  Какого производителя накопительных водонагревателей лучше выбрать

Следует понимать, что изготовитель приводит в паспорте изделия расчетные значения теплоотдачи согласно требованиям нормативной документации. Указанные параметры отличаются от реальной тепловой мощности, поскольку привязаны к определенным условиям – температуре теплоносителя и комнатного воздуха.

Пример таблицы с параметрами отопительных приборов от производителя

Пример. Теплоотдача 200 Вт при Dt = 70 °С означает следующее: радиаторная секция отдаст 0,2 кВт энергии, если разница между средней температурой теплоносителя и воздуха помещения составит 70 °С. Расшифруем: t подачи должна составлять 100 градусов, обратки – 80 °С, воздуха – 20 °С. Подобный температурный график иногда поддерживают централизованные системы отопления, в частных домах вода греется значительно меньше – до 60—70 °С.

При расшифровке показателя Δt = 50 °С картина более реалистичная: t подачи = 80 градусов, t обратки – 60 °С. Температура 80 °С считается максимальной для современных бытовых котлов. Данные в виде таблицы, предлагаемой производителями, тоже привязаны к завышенным температурным графикам отопления.

Как правильно выполняется подбор и расчет количества секций радиаторов, если в паспорте указана величина Dt = 70 °С:

  1. Определите тепловую мощность, необходимую для обогрева помещения (раздел первый данной статьи).
  2. Посчитайте собственную дельту Δt, подставив в формулу реальные показатели температуры подачи 70 градусов, обратки – 60 °С, воздуха в комнате – 22 °С: Dt = (70 + 60) / 2 — 22 = 43 градуса (вы подставляете свои цифры).
  3. Возьмите паспортное значение теплоотдачи 1 секции радиатора и умножьте на понижающий коэффициент, приведенный в таблице и соответствующий рассчитанной дельте. В данном примере он составляет 0,53. Получите реальную мощность секции.
  4. Поделите потребное количество теплоты на реальную мощность – узнаете число секций батареи.

Пример. На обогрев комнаты нужно 3 кВт энергии, паспортная теплоотдача секции равна 200 Вт при Δt = 70 °С, реальная дельта составляет 43 градуса. Мощность в условиях эксплуатации выйдет 200 х 0,53 = 106 Вт, количество секций – 3000 / 106 = 29 шт. с округлением в большую сторону.

Когда в документации указана мощность и температурный напор Δt = 50 °С либо дана таблица с квадратурой, просто подбирайте число секций с полуторным запасом. Порядок расчета на примере алюминиевых радиаторов доступно пояснит эксперт в следующем видео:

Важный момент: для расчета абсолютно не играет роли материал отопительных приборов – биметаллические, алюминиевые или чугунные. Имеют значение только параметры, указываемые производителем в технической документации.

Быстрый способ расчета количества секций

Если речь идет о замене чугунных радиаторов биметаллическими, можно обойтись без скрупулезных расчетов. Приняв во внимание несколько факторов:

  • Биметаллическая секция дает десяти процентный прирост тепловой мощности по сравнению с чугунной.
  • Со временем эффективность батареи падает. Это связано с отложениями, которыми покрываются стенки, внутри радиатора.
  • Лучше пусть будет теплее.

Количество элементов биметаллической батареи, должно быть тем же, что и у ее предшественницы. Однако это число увеличивается на 1 – 2 штуки. Делается это для борьбы с будущим снижением эффективности обогревателя.

Для стандартного помещения

Нам уже известен этот способ расчета. Он описан в начале статьи. Разберем его подробно, обратившись к конкретному примеру. Рассчитаем количество секций для помещения площадью 40 кв. м.

По правилам 1 кв. м требует 100 Вт. Предположим, что мощность одной секции 200 Вт. Используя формулу, из первого раздела найдем требуемую тепловую мощность помещения. Умножим 40 кв. м. на 100 Вт, получим 4 кВт.

Для определения числа секций это число разделим на 200 Вт. Получается, что для помещения заданной площадью потребуется 20 секций. Главное помнить, формула актуальна для квартир, где высота потолков менее 2,7 м.

Для нестандартных

К нестандартным помещениям относятся угловые, торцевые комнаты, с несколькими оконными проемами. Под эту категорию попадают и жилища с высотой потолка более 2,7 метра.

Для первых расчет ведется по стандартной формуле, но окончательный результат умножается на специальный коэффициент, 1 – 1,3. Используя данные полученные выше: 20 секций, предположим, что комната угловая и имеет 2 окна.

Конечный результат получится, если умножить 20 на 1,2. Для этого помещения требуется 24 секции.

Если же взять ту же комнату, но с высотой потолка 3 метра, результаты вновь изменятся. Начнем с расчета объема, умножим 40 кв. м. на 3 метра. Помня, что на 1 куб. м требуется 41 Вт., вычислим общую тепловую мощность. Полученные 120 куб. м умножим на 41 Вт.

Количество радиаторов получим, разделив 4920 на 200 Вт. Но комната, угловая с двумя окнами, следовательно, 25 нужно умножить на 1,2. Конечный итог 30 секций.

Тепловая мощность секции

Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.

Читайте также:  Выбор лучшего котла на отработанном масле – обзор моделей

Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.

Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.

Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.

Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:

Тепловая мощность секции

КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

  1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
  2. S – площадь.
  3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен , для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного –
  4. К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = , для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича =
  5. К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
    • 50% — коэффициент составляет 1.2;
    • 40% — 1.1;
    • 30% — 1.0;
    • 20% — 0.9;
    • 10% — 0.8.
  6. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
    • +35 = 1.5;
    • +25 = 1.2;
    • +20 = 1.1;
    • +15 = 0.9;
    • +10 = 0.7.
  7. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
    • когда она одна, показатель равен 1.1;
    • две наружные стены – 1.2;
    • 3 стены – 1.3;
    • все четыре стены – 1.4.
  8. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
    • неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
    • чердак с обогревом – 0.9;
    • жилая комната – 0.8.
  9. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
    • 2.5 м = 1.0;
    • 3.0 м = ;
    • 3.5 м = 1.1;
    • 4.0 м = ;
    • 4.5 м = 1.2.

Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.

Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов.

Компенсация теплопотерь

Чтобы мощности батарей хватило для отопления помещения, нужно внести некоторые корректировки:

  • Дробные значения округлить в положительную сторону. Лучше пусть остается некоторые запас мощности, а нужный уровень температуры отрегулируется с помощью термостата.
  • Если в комнате два окна, то нужно поделить высчитанное количество секций на два и установить их под каждым из окон. Тепло будет подниматься, создавая тепловую завесу для холодного воздуха, проникающего в квартиру через стеклопакет.
  • Нужно добавить несколько секций, если две стены в комнате выходят на улицу, или высота потолка достигает больше 3 м.

Виды расчетов отопления для частного дома

Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.

По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:

Q = S*100, где

Q – потребная мощность тепла;

S – расчетная площадь комнаты;

Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:

N = Q/Qx, где

N – требуемое количество секций;

Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.

Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:

Q = S*h*Qy, где

H – высота комнаты от пола до потолка;

Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.

Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.