Как рассчитать количество секций радиаторов отопления

Выполнение предварительных расчетов – обязательный этап проектирования систем отопления. Он нужен, чтобы определиться с количеством батарей или их секций, которое необходимо для достижения теплового комфорта в квартире или в частном доме.

У собственников квартир в многоэтажных зданиях, если они куплены с готовой отделкой, необходимость заниматься такими расчетами может возникнуть только в том случае, если их не устраивают имеющиеся радиаторы и есть желание их заменить. Что же касается владельцев дач и частных домов, то им приходится решать задачу организации отопления самостоятельно. В этом случае будет полезна информация о том, как рассчитать радиатор отопления, чтобы обеспечить тепло в доме вне зависимости от погодных условий.

Выбирая батареи, нужно уделить внимание не только расчетам, но и физическим свойствам материалов, из которых они изготовлены. Наиболее теплоемкими являются радиаторы из чугуна. Они разогреваются медленно, но зато долго отдают накопленное тепло, даже после того, как подогрев теплоносителя завершится. У стальных батарей скорость нагрева существенно выше, поэтому дом или квартира прогреются быстрее, но сталь остывает практически сразу после отключения отопления. Что же касается алюминиевых батарей, а также биметаллических, у которых из алюминия выполнена конвекционная часть, то им также свойственна быстрая теплоотдача при довольно низкой способности к аккумуляции тепла.

У владельца частного дома есть возможность использовать перечисленные выше свойства радиаторов. Ориентируясь на них, можно наладить точную регулировку температуры в комнатах и расходовать топливо по своему усмотрению. У жителей квартир с центральным отоплением такой возможности нет, а с учетом того, что такое отопление оплачивается не по фактическому расходу в каждой квартире, а по утвержденным нормативам, экономия на топливе их мало интересует. Поэтому при выборе батарей для подключения к трубопроводам центрального отопления чаще всего исходят из способности прибора выдерживать характерное для этих сетей высокое давление и температуру теплоносителя.

Как выполнить расчет радиатора отопления – по площади или по объему?

Применяются обе методики, причем как в упрощенном, так и в развернутом вариантах. Расчет по площади помещения – это одна из самых простых методик. В ней используется стандартный норматив тепловой энергии, равный 100 Вт на 1 квадратный метр площади. Формула, по которой выполняются вычисления, выглядит так:

Q = S ×100 Вт, где

Q – суммарная тепловая мощность, которую должны обеспечивать батареи;

S – площадь помещения, которое предстоит отапливать.

Эта формула применяется только для помещений со стандартной высотой потолка, которая в нашей стране составляет 2,7 метра. Следовательно, такой упрощенный расчет радиаторов отопления на квадратный метр не подходит для квартир или домов с более высокими или, напротив, низкими потолками. Чтобы избежать ошибок, для таких помещений используется другая формула:

Q = S × h× 40 Вт (или 34 Вт), где

S – площадь отапливаемой комнаты;

H – высота помещения;

40 Вт – это нормативный показатель тепловой мощности, которая должна приходиться на 1 кубический метр помещений в панельных домах. Для кирпичных зданий, которые лучше держат тепло, используется другая норма – 34 Вт на кубометр.

Расчет радиаторов отопления с учетом поправочных коэффициентов

Понятно, что упрощенная методика дает приблизительный результат, который далеко не всегда устраивает владельцев домов или квартир. Поэтому, кроме неё, существует и более сложная методика вычислений, учитывающая особенности каждого помещения. Формула расчета на основе площади помещения, в которую включены поправочные коэффициенты, будет несколько длиннее двух предыдущих:

Q = S ×100 кВт× A × B × C × D × E × F × H ×I × J

Коэффициент А может принимать разные значения в зависимости от того, сколько внешних стен имеется в комнате:

при одной внешней стене А = 1,0;
при двух А = 1,2;
при трех А = 1,3;
если все четыре стены – внешние (что бывает у маленьких дачных домов), то А = 1,4.

Расположение комнат относительно сторон света учитывается в следующем коэффициенте, обозначенном буквой В. На северной стороне инсоляция помещения всегда бывает низкой, поэтому комната, выходящая на север, будет самой холодной. Помещения, ориентированные на восток, прогреваются чуть лучше, но солнце в них «заглядывает» только в первой половине дня. Хорошо прогреваются солнцем западные и, разумеется, южные комнаты. Поэтому коэффициент В будет иметь такие значения:

для северных и восточных помещений В = 1,1;
для ориентированных на запад или юг В = 1.

В уточненный расчет мощности радиаторов отопления по площади обязательно включается коэффициент С, величина которого определяется качеством утепления стен, от которого в значительной степени зависит эффективность отопления. Даже самый мощный котел не сможет хорошо прогреть дом или квартиру, если тепло сквозь стены постоянно уходит на улицу.

Коэффициент C принимается равным единице, если стены здания выложены в два кирпича;
для более тонких стен без утепления С = 1,27;
для стен, которые утеплены современными изолирующими материалами на основе профессионально выполненных теплотехнических расчетов, коэффициент С будет равен 0,85.

Буквой D обозначается коэффициент, величина которого определена климатом каждого региона и зависит от среднегодовых температур в январе – самом холодном месяце года. В силу того, что на территории России находится несколько климатических зон, январская температура в разных регионах заметно различается. Поэтому установлены следующие значения коэффициента:

при среднегодовой температуре в январе, равной -10ºС коэффициент D=0,7;
при -15ºС D = 0,9:
при -20ºС D = 1,1;
при - 30ºС D = 1,3;
при - 35ºС D = 1,5.

Необходимость использования коэффициента Е зависит от того, как рассчитать радиаторы отопления – по площади или по объему помещения. В вычислениях по объему уже учтена высота помещения, поэтому применение данного коэффициента не понадобится. Если же используется формула для вычислений по площади, то, при высоте помещения, отличающейся от 2,7 м, для получения более точного результата нужно применить такие значения этого коэффициента:

при высоте помещения до 2,7м Е = 1.0;
при 2,8 – 3м Е = 1,05;
при 3,1 – 3,5м Е = 1,1;
при 3,6 – 4,0м Е = 1, 15;
при высоте потолка свыше 4,1м Е = 1,2.

Значение коэффициента F зависит от того, насколько хорошо утеплен потолок в помещении. Если над квартирой в многоэтажке или комнатой в частном доме есть другие квартиры или отапливаемые комнаты, то значение F принимается равным 0,8. Если наверху расположен чердак, пусть даже неотапливаемый, но его стены и кровля дома утеплены по всем правилам, то F можно принять равным 0,9. Как видим, в обоих случаях тепло сберегается хорошо, в отличие от третьего варианта – наличия вверху неотапливаемого или неутепленного помещения. В этом случае нужно использовать повышающий коэффициент F=1,1.

Как известно, значительная часть тепла теряется через окна, причем больше всего – через традиционные, с деревянными двойными рамами, в каждую из которых вставлено по одному стеклу (коэффициент G = 1,27). Пластиковые или современные деревянные рамы, которые оснащаются одинарными стеклопакетами (состоящими из двух стекол), сохраняют тепло лучше, поэтому для них G принимается равным 1,0. Больше всего возможностей для сохранения тепла предоставляют окна с двойными стеклопакетами, для которых применяют понижающий коэффициент G = 0,85.

Кроме конструкции окон, на масштабы потерь тепла оказывает большое влияние площадь остекления. Не случайно в старые времена окна в домах делали маленькими – это помогало сберечь тепло и не расходовать дрова впустую. Однако в наши дни никому не хочется жить в доме с крошечными окошками, а эффективность отопительных систем повысилась в несколько раз, поэтому мы можем позволить себе большие окна, лишь немного увеличив расход топлива. Для учета этого показателя в расчет радиаторов отопления (частного дома или квартиры) включен коэффициент H, значение которого основано на отношении площади окон к площади всего помещения:

при отношении указанных площадей, меньшем, чем 0,1, коэффициент H равен 0,8;
при 0,11 – 0,2 H= 0,9;
при 0,21– 0,3 H= 1,0;
при 0,31 – 0,4 H= 1,1;
при 0, 41 – 0, 5 H= 1,2.

Влияние способа подключения батарей на расчет количества радиаторов отопления

Существует несколько способов подключения батарей к трубопроводам отопления. В многоквартирных домах чаще всего используется однотрубная вертикальная разводка с боковым подключением радиаторов. В новых многоэтажных зданиях может применяться более дорогая комбинированная двухтрубная система, состоящая из вертикального стояка и горизонтальной разводки по квартирам. Подключение батарей при этом может быть как боковым, так и нижним. Для одноэтажных зданий, в том числе частных домов, ограничений по типу разводки труб и подключения радиаторов нет.

Боковое подключение разделяют на несколько видов: одностороннее, двухстороннее (верхнее или нижнее) и двухстороннее диагональное. Самым эффективным считается диагональное подключение, так как оно обеспечивает равномерное движение теплоносителя через радиатор, причем с хорошей скоростью. В остальных вариантах имеет место снижение скорости потока и уменьшение прогрева батареи в удаленных от трубопровода местах, что нужно учитывать в вычислениях. Поэтому коэффициент I для некоторых способов подключения батарей к однотрубной системе будет равен:

при диагональном подключении с нижним расположением обратной трубы – 1,0;
при том же способе, но с верхним расположением обратной трубы – 1,25;
при одностороннем боковом (обратная труба внизу) – 1,03;
при двухстороннем нижнем подключении – 1,13;
при одностороннем нижнем подключении – 1,28.

В расчет мощности радиаторов отопления можно включить также коэффициент J. Его величина зависит от того, насколько хорошо обеспечена свободная циркуляция воздуха в месте установки батареи. Например, для полностью открытой батареи этот коэффициент принимается равным 0,9. Если батарея находится под широким подоконником, то скорость потока теплого воздуха, стремящегося подняться вверх, снизится, и помещение будет прогреваться немного хуже. В этом случае коэффициент J будет равен 1,0, а при установке радиатора в стеновой нише – 1,07. Больше всего препятствуют циркуляции декоративные ограждения в виде решеток или панелей с отверстиями. Если радиатор закрыт ими со всех сторон, то значение коэффициента J следует принять равным 1,2.

Как видим, стремление замаскировать батареи ради улучшения вида комнаты может привести к лишним расходам на отопление частного дома, а в квартирах – к снижению температуры воздуха. Однако сейчас у потребителей есть возможность совместить эстетику с эффективностью отопления. Крупные предприятия, например, Zehnder, Kermi или Arbonia, предлагают дизайнерские модели батарей из стали, которые можно подобрать к любому стилю интерьера. Для любителей «ретро» в продаже имеются красивые и очень теплоемкие чугунные батареи. Как дизайнерские, так и серийные батареи у всех перечисленных производителей, а также у российской компании Rifar, могут быть окрашены не только в стандартный белый, но и в другие привлекательные цвета.

Как рассчитать количество радиаторов отопления или их секций?

Как правило, батареи устанавливают под окнами и/или в наиболее холодных местах помещения – у дверей и в углах комнат, образованных двумя внешними стенами. Поэтому понять, сколько нужно батарей, совсем несложно. Основная задача – это определение тепловой мощности, которой должна обладать каждая батарея. Разделив результат расчета на количество батарей, получаем среднее значение для каждой из них, которое можно скорректировать. Например, под окном можно установить более мощные радиаторы, а в других местах комнаты – менее мощные. Этот способ удобно применять для монолитных изделий, в паспорте которых указывается тепловая мощность всей батареи.

Вычисления немного изменяются, если у владельца дома или квартиры есть желание установить разборные батареи. В этом случае потребуется не высчитывать количество батарей, а выполнить расчет количества секций радиаторов отопления, которое требуется для данного помещения. Для этого используется следующая формула:

N = Q / Q усл; где

N – количество секций, требуемое для отопления помещения;

Q усл – тепловая мощность одной секции.

Мощность одной секции определяется производителем батарей и указывается в паспорте, прилагаемом к изделию. Полученный по этой формуле результат – это суммарное число секций, которое затем распределяется по батареям в зависимости от места их установки.

Компания «Вент-Тепло» предоставляет заказчикам услугу монтажа систем отопления «под ключ». Мы можем разработать для вас проект отопительной системы здания, выполнить расчет секций радиаторов отопления, а также подобрать все необходимое оборудование и комплектующие. На монтажные работы, согласно действующему законодательству, предоставляется гарантия.