Алгоритм работы калькулятора для вычисления необходимого числа секций радиатора отопления основывается на использовании тщательного и последовательного подхода. В математической интерпретации данный алгоритм представлен следующими формулами и расчетами.
Калькулятор радиаторов
При проектировании отопительной системы, будь то новое строительство или же замена устаревших радиаторов в ходе капитального ремонта жилья, необходимо провести расчет нужного количества секций радиаторов. Этот расчет в значительной степени влияет на комфорт проживания, энергопотребление всей системы отопления и физические размеры самих радиаторов. Для решения данной задачи и достижения высокой энергоэффективности существует специальный калькулятор, доступный на нашем сайте.
- Радиатор представляет собой ключевой компонент системы отопления и обеспечивает прогрев воздуха в помещении посредством циркуляции теплоносителя, который может быть либо горячей водой, либо специальной незамерзающей жидкостью.
- Отопительный прибор обычно имеет либо сборную конструкцию из нескольких соединенных между собой секций, либо монолитную конструкцию, выполненную из стальных пластин.
- Современно наиболее популярны радиаторы, изготовленные из стали, алюминия или комбинированных материалов, что свидетельствует о большой их востребованности.
- Выбор материала определяет как тепловую мощность радиатора, так и его эксплуатационные характеристики, влияя, тем самым, на эффективность работы системы отопления.
Модели радиаторов
Радиаторы из алюминия
Алюминиевые радиаторы представляют собой легкие, прочные и компактные устройства с выдающимся уровнем теплоотдачи. Инновационная конструкция этих радиаторов позволяет эффективно нагревать воздух благодаря процессам излучения и конвекции. Воздушные потоки способствуют равномерному распределению тепла по всему объему комнаты. Алюминиевые радиаторы активно используются в частных и индивидуальных системах отопления, и способны выдерживать высокое давление в системе до 20 атмосфер без каких-либо деформаций или потери герметичности. Также они отличаются привлекательным дизайном и разумной стоимостью.
Некоторые особенности:
- Чувствительность к качеству теплоносителя, что делает необходимым следить за состоянием воды в системе.
- Контакт с воздухом в системе может приводить к коррозии, что также стоит учитывать при эксплуатации.
Стальные панельные радиаторы
Стальные панельные радиаторы славятся своей прочностью и долговечностью, имеют строгий, лаконичный дизайн и быстро прогреваются, при этом долго сохраняют тепло. Они обычно предназначены для работы в системах отопления с давлением до 15 атмосфер и в основном устанавливаются в частных домах и офисах. Главным преимуществом этих моделей является их доступная стоимость.
Некоторые особенности:
- Потенциальная склонность к окислению и коррозии металла в случае попадания воздуха в радиатор или при длительном отсутствии теплоносителя внутри него.
- Риск возникновения деформаций при резких скачках давления в системе.
Биметаллические радиаторы
Биметаллические радиаторы, изготавливаемые из комбинации стали и алюминия, представляют собой возможность эффективного сочетания прочности и высокой теплоотдачи. Центральный коллектор из качественной стали обеспечивает радиатору необходимую устойчивость, тогда как алюминий обеспечивает отличную теплоотдачу. Эти отопительные приборы быстро нагреваются и имеют эстетичный внешний вид. Важно отметить их стойкость к коррозии, гидравлическим ударам и перепадам давления до 40 атмосфер. Они представлены в широком ассортименте моделей и легко устанавливаются.
Некоторые особенности:
- Относительно высокая стоимость по сравнению с другими моделями радиаторов.
- Непродолжительный срок службы в некоторых случаях, если не соответствуют условия эксплуатации.
Почему важно проводить расчет, а не выбирать радиатор «наугад»?
Важно заметить: зачастую при выборе биметаллического радиатора некоторые пользователи обращаются к опыту эксплуатации прежних чугунных батарей, ориентируясь на число секций в них. Такой подход является принципиально неверным.
Теплоотдача секции биметаллического радиатора значительно превышает теплоотдачу секции чугунного радиатора, что приводит к необходимости подбора разного их количества. Например, тепловая мощность одной секции чугунного радиатора колеблется в пределах 80-160 Ватт, в то время как для биметаллического радиатора данный показатель составляет приблизительно 200 Ватт.
Некоторые пользователи, основываясь на предыдущем опыте, стараются произвести расчет необходимого количества секций «на глаз», например, если в старой чугунной батарее было 9 секций, то они выбирают биметаллический радиатор с 6 секциями. К сожалению, вероятность успешного выбора в таком случае крайне низка, что может привести к тому, что после установки нового радиатора в помещении либо будет слишком холодно, либо, наоборот, слишком жарко. По этой причине лучшим подходом будет провести точный расчет для биметаллических радиаторов изначально. К счастью, современные производители предлагают радиаторы с различным числом секций, что облегчает процесс подбора модели для помещений с любыми планировочными решениями и характеристиками.
Выполнить корректный расчет необходимого количества биметаллических радиаторов и секций не является сложной задачей, однако для успешной реализации этого требуется знать технические характеристики помещения, в котором будут установлены радиаторы. В частности, потребуется учитывать такие параметры, как фактическая площадь помещения и объем отапливаемой комнаты. Далее необходимо выбрать, каким образом (т.е. по какой методике) будет удобнее всего произвести расчет количества секций для биметаллического радиатора.
Определение по площади комнаты
Выполнить расчет необходимого количества секций биметаллических радиаторов отопления по площади является наиболее простым способом, но в данном случае важно, чтобы высота потолков составила около 2,5 метров. Согласно СНиП, нагрузка на один квадратный метр составляет 100 Ватт — это норматив, утвержденный для средней части РФ. Стоит отметить, что в северных регионах это значение значительно выше.
В стандартной ситуации необходимо умножить площадь помещения на 100, в результате чего мы определим мощность, необходимую для обеспечения теплового режима. Полученное значение далее делится на паспортную теплоотдачу одной секции биметаллического радиатора (данные указываются в техническом описании или паспорте на прибор) — итоговое число укажет, сколько секций биметаллического радиатора необходимо установить.
Какие параметры стоит учитывать
При выборе оптимального числа секций радиатора важно учитывать множество факторов, таких как состояние окон, количество наружных стен и их степень утепления, тепловой режим в помещении, климатические условия региона и многие другие. Также существуют определенные поправочные коэффициенты (К + №), которые могут влиять на результаты расчетов:
- Учитывает конструкцию остекления: для спаренных деревянных окон лидирующий коэффициент будет составлять 1,27. Для окон с двумя стеклопакетами следует использовать 1,0, а для трехкамерных — 0,85.
- Коэффициент для теплоизоляции: при слабом утеплении придется взять коэффициент 1,27, а при хорошем утеплении — 0,85.
- Коэффициент, обозначающий соотношение между площадью окон и площади помещения: если выразить процент остекления в числителе, в знаменателе будет коэффициент потребления тепла.
- Коэффициент, учитывающий усреднённую температуру самой холодной недели года: если температура составляет -35 °C, то применяем коэффициент 1,5; при -25 °C — 1,3; а при -20 °C — 1,1.
- Коэффициент для определяющий количество наружных стен: если стена одна — берем 1,1, каждая следующая наружная стена будет увеличивать коэффициент на 0,1.
- Коэффициент для выражения влияния температуры помещения выше: для неотапливаемого чердака он равен 1, а для отапливаемого — 0,9. Если этаж выше является квартирой, то коэффициент составит 0,8.
- Относится к высоте помещения: для потолка высотой 2,5 м коэффициент составит 1,0. При высоте 3 м — 1,05, далее увеличиваем на 0,05 за каждые дополнительные метры.
Определение числа секций на 1 м²
Некоторые владельцы домов стремятся выяснить, сколько секций радиатора требуется на 1 квадратный метр. Зная данный показатель, можно рассчитать общее количество секций, умножив его на площадь отапливаемого помещения.
Количество секций на 1 м² варьируется в зависимости от различных типов радиаторов отопления. Это обусловлено различной тепловой мощностью приборов. На количество секторов, в свою очередь, влияет специфика самого помещения.
Чтобы вычислить нужное число секций на 1 квадратный метр, можно использовать уже упомянутую формулу. Однако в этом случае не придется учитывать площадь помещения. Если не брать во внимание площадь, расчет будет выглядеть следующим образом: Q = 100 * 1 * 1 * 1 * 1,3 * 1,1 * 0,8 / 200 = 0,572 секции/кв. м. Для определения общего числа секций 0,572 умножаем на 12.
Расчет числа секций в зависимости от объема
Для расчета следует использовать формулу:
где V — объем помещения, остальные параметры аналогичны тем, что указаны в предыдущей формуле.
Для примера возьмем помещение с аналогичными характеристиками, что и вышеописанная комната, но с площадью в 18 м², высота потолков составляет 3,4 м, а теплоотдача – 0,18 кВт.
Для начала необходимо вычислить объем: V = 18 м² * 3,4 м = 61,2 куб. м.
В помещении площадью 18 м² потребуется установить такое количество секций:
Q = 61,2 * 41 * 1 * 1 * 1 * 1,3 * 1,1 * 0,8 / 180 = 15,94, что округляется до 16.
Оптимальное решение для комнаты площадью 18 м² — это установка двух батарей с 8 секциями. Мощность каждой из таких батарей составит 1,44 кВт.
Расчет теплопотерь
Для точного вычисления тепловых потерь комнаты или всего дома необходимо собрать разнообразные данные о строении. Данные расчеты можно произвести вручную по СП 50.13330.2012 или воспользоваться любым онлайн-калькулятором.
- Сначала вычисляем площадь окон с учетом рам. Если в помещении два окна, суммируем их общую площадь.
- Измерим общую длину наружных стен и умножаем полученное значение на высоту потолка.
- От полученной площади стен отнимаем площадь окон.
- Также необходимо вычислить площадь полов для определения тепловых потерь через инфильтрацию (воздушные течения через технологические отверстия).
- Важно знать тип окон: например, двухкамерный стеклопакет или стандартное окно с двойной рамой.
- Следует определить, из какого материала выполнены внешние стены, к примеру, кирпич с минеральной ватой в качестве утеплителя.
При расчете тепловых потерь, как правило, не учитываются потери тепла через внутренние стены и перегородки.
- Для определения тепловых потерь через пол следует учитывать конструкцию перекрытия на первом этаже: полы могут быть как по грунту, так и над техническим подпольем или подвалом и т. д.
- При расчете потерь через потолок информация о перекрытии и его периметре также важна.
Если над первым этажом расположен теплый чердак или отапливаемый этаж, то в нашем расчете для первого этажа не учтем потери через потолок. Утечки тепла через пол принимаются во внимание только на первом этаже. Если необходимо произвести расчет теплопотерь для мансардного этажа, вместо потолка добавляется также проигрыш энергии через кровлю.
В частных домах тепловые потери в основном концентрируются на мансардных этажах, так как они контактируют с крышей. Наименьшая мощность требуется для обогрева комнат на втором этаже, если непосредственно над ними располагается теплый чердак. На первом этаже, как правило, холоднее, что связано с наличием входной двери и утечками через полы.
Как правильно определить мощность радиатора
Мощность отопительного прибора зависит от дельта T, представляющей собой среднее значение температуры в радиаторе, из которого вычитается температура в помещении.
Дельта T = (Тп + То)/2 – Т помещения
- Тп – температура теплоносителя на выходе (подаче) в радиатор.
- То – температура обратного теплоносителя, покидающего радиатор.
В паспорте любого радиатора мощность должна быть указана для определенного значения дельта T (чаще всего это 70). На практике же при таких значениях прибор не будет работать, и начальная температура теплоносителя окажется ниже. Некоторые производители предоставляют таблицы для редким значениям (например, для дельта T 50, 40 и т.д.).
Более реалистичные данные могут выглядеть так: 80 – 60 – 22, где 80 — подача, 60 — обратка, а 22 — температура в комнате. Подставим эти значения в указанную формулу.
Паспортная мощность одной секции при дельта T 70 равняется 196 Вт, сейчас найдем поправочный коэффициент, разделив паспортную мощность на дельта T.
Таким образом, с помощью этого поправочного коэффициента вы сможете определить реальную мощность при заданных параметрах температуры теплоносителя.
Если вернуться к предыдущему расчету, где мы уже использовали паспортную мощность, то выясняется, что в помещении с теплопотерями в 200 Вт на квадратный метр, двух восьмисекционных радиаторов не хватит, ведь на самом деле потребуется не менее 23 секций для полноценного отопления.
