На что влияет схема подключения ↑
Наименьшим уровнем теплопотерь отличается диагональное и боковое подсоединение
На равномерность и полноту прогрева батареи влияет схема ее подключения. Например, часто встречаются ситуации, когда половина батареи холодная. Что делать в таком случае и какова причина? Вероятнее всего, она кроется в выборе нерациональной схемы. Существуют такие способы подключения:
- Диагональное. Наиболее эффективный вариант, способствующий равномерному прогреву радиатора. Вход теплоносителя осуществляется вверху батареи, а выход – внизу в противоположном углу. Этот способ выбирают, если радиатор состоит из большого количества секций (свыше 10).
- Одностороннее боковое. Чаще всего выполняется в многоквартирных домах с однотрубной системой отопления. Подключение трубопровода осуществляется с одной стороны радиатора, вверху – вход, внизу – выход.
Нижнее. Подразумевает вход и выход теплоносителя через нижние патрубки или в одной точке (для панельных батарей). Чаще всего применяется, когда трубопровод зашит в стене или проходит под полом. Это позволяет вывести трубы только для подвода к радиатору. С точки зрения внешнего вида, этот метод наиболее благоприятный, так как все трубы скрыты, но в относитшении эффективности он невысок, так как ему присущи большие теплопотери (доходят до 20%).
Итак, чтобы обеспечить эффективный прогрев радиатора, стоит выбрать диагональное или боковое подключение. Это позволит не беспокоиться в дальнейшем о том, что делать, если батареи чуть теплые, так как данные варианты позволяют теплоносителю равномерно прогревать радиатор. Выбрать нижнее подключение можно только при необходимости (если требуется скрыть трубы), и тогда нужно быть готовым к более низкой эффективности.
Теплоотдача батарей отопления: что это такое, её расчет по паспорту изделий
Количество тепла, которое передано в единицу времени определенному объему в единицу времени является теплоотдачей батареи отопления. Теплоотдачу иногда называют тепловой мощностью, потому что измеряется она в Ваттах.
Иногда теплоотдачу называют мощностью теплового потока, и поэтому можно встретить в паспорте на изделие единицу измерения теплоотдачи кал/час. Между Ваттами и калориями в час существует зависимость 1 Вт = 859, 85 кал/час.
В паспорте на радиатор производителем указывается номинальный параметр теплоотдачи. Исходя из этого параметра, можно рассчитать необходимое количество элементов для каждой индивидуальной комнаты или помещения. Если в паспорте указана мощность одной секции 150 Вт, то секция из 7 элементов будет отдавать более 1 кВт тепла.
Расчет реальной теплоотдачи в кВт
Для этого надо определиться с количеством наружных стен, окон. При одной наружной стене и одном окне на каждые 10 м² площади помещения потребуется 1 кВт тепла.
Если количество наружных стен две, то на каждые 10 м² потребуется 1,3 кВт тепловой энергии.
Точнее можно рассчитать необходимую мощность по формуле Sxhx41:
- S — площадь комнаты;
- h — высота помещения;
- 41 — показатель минимальной мощности на 1 куб.м объема помещения.
Полученная тепловая мощность и будет являть собой необходимую полную мощность батареи отопления. Теперь остается только поделить на мощность одного радиатора и определить их количество.
Формулы для точного подсчета
КТ=1000 Вт/м²*П*К1*К2*К4…*К7.
Показатель КТ — количество тепла для индивидуального помещения.
П — Общая площадь помещения.
К1 — коэффициент учета оконных проемов. Если двойное окно, то К1 = 1,27.
- Двойной стеклопакет — 1,0,
- Тройной стеклопакет – 0,85.
К2 — коэффициент теплоизоляции стен:
- Теплоизоляция очень низкая — 1,27;
- Кладка стен в 2 кирпича и утеплитель — 1,0;
- Высококачественная теплоизоляция — 0,85.
К3 — соотношение площади окон и пола в комнате:
- 50% – 1,2;
- 40% – 1,1;
- 30% – 1,0;
- 20% – 0,9;
- 10% – 0,8.
К4 — средняя температура воздуха в комнате в самый холодный период:
- 35 °С — 1,5;
- 25 °С — 1,3;
- 20 °С — 1,1;
- 15 °С — 0,9;
- 10 °С — 0,7.
К5 — учет наружных стен:
- 1 стена — 1,1;
- 2 стены — 1,2;
- 3 стены — 1,3;
- 4 стены — 1,4.
К6 — тип помещения над комнатой:
- Холодный чердак (неутепленный) — 1,0;
- Чердак с отоплением — 0,9;
- Отапливаемое помещение — 0,8.
К7 — учет высоты потолков:
- 2,5 м — 1,0;
- 3,0 м — 1,05;
- 3,5 м — 1,1;
- 4,0 м — 1,15;
- 4,5 м — 1,2.
При таком расчете учитывается максимальное количество особенностей помещения под отопление.
Внимание! Результат необходимо разделить на теплоотдачу одного радиатора и округлить результат в бо́льшую сторону
Показатели для расчета числа секций
Когда подбирается отопительный прибор для какого-либо здания, то необходимо заранее принимать в расчет его технические особенности. Например, имеет значение, угловая комната или нет, а также какая высота потолка и размер оконного проема в ней. Наиболее значительные показатели, которые требуется учитывать при определении нужной мощности прибора:
- Наличие в помещении кондиционера или камина.
- Станет ли чугунный агрегат для нагревания главным прибором для подогрева помещения.
- Где будет располагаться оборудование: в обычной квартире или частном доме.
- Высота потолка.
- Этаж.
- Площадь квартиры.
Кроме этих значительных показателей берутся во внимание и другие принципиальные особенности. Основные параметры указываются в таблице теплоотдачи чугунных радиаторов отопления
Как сказано в СНиПе, на 1 квадратный метр жилища нужно 42 Вт тепловой энергии. При этом предусматривается не объем помещения, а его площадь. Например, на 10 квадратных метров обычной комнаты рассчитывается тепловая мощность агрегата следующим образом:
- 1,4 кВт для углового помещения с двумя окнами.
- 1,3 кВт для одного окна и двух внешних стен в угловом помещении.
- 1,1 кВт для дома с одним окном и наружной стеной.
В кирпичных сооружениях с толщиной стены в 2 кирпича или в домах из бруса 1 киловатт электроэнергии обогревает 25 квадратных метров.
Формула подсчёта мощности для обогрева
Этот показатель зависит от высоты потолка. В домах, где она выше 3,5 м, связь рассчитывается следующим образом: пространство комнаты нужно умножить на 100 Вт и разделить на отдачу одной секции отопительного агрегата. Если жилище с потолком менее 3,5 м, то расчеты производятся по другой формуле: общая площадь помещения умножается на высоту потолка и на 40, а затем делится на теплоотдачу отдельной секции агрегата.
Такие простые расчеты помогают с точностью рассмотреть нужное число секций обогревателя у нового агрегата. Перед тем как вводить данные в формулу, нужно заранее определиться с реальной теплоотдачей секций по формуле. Представленный расчёт подходит для средних температур теплопроводящих жидкостей 80°C. При других показателях учитывается поправочный коэффициент.
Причины холода в помещении
Иногда все расчеты проведены правильно, но дома всё равно прохладно. Причина того, почему в доме холодно, заключается в уменьшении напора воды в котельной или в проведении ремонтных работ у соседей. Причины, почему в помещении холодно:
- Если в соседнем помещении затеялся ремонт с использованием горячей воды, то, соответственно, в комнате будет более прохладно.
- Если сосед установил у себя тёплый пол или у него отапливается балкон, то напор горячей воды, который входит в радиаторы, снизится.
Частой причиной недостаточной температуры в комнате становится радиатор, который установлен неправильно. Как правило, агрегат ставится под окном, чтобы поднимающийся с поверхности тёплый воздух создавал перед окном тепловую завесу. Но задняя сторона прибора обогревает не помещение, а стену. Чтобы уменьшить теплопотери, сзади на стену необходимо наклеить специальный отражающий экран. Можно также решить эту проблему, приобретя красивые и статичные батареи из чугуна, выполненные в стиле ретро. Такие приборы необязательно крепятся к стене, их можно установить даже в середине помещения.
Классификация в зависимости от материалов
Современная промышленность предлагает большой выбор агрегатов, которые отличаются не только внешним видом, но и теплоотдачей. Чтобы сравнить чугунный агрегат с другими приборами из разных материалов, нужно рассмотреть свойства каждой модели. Классификация радиаторов:
- Чугунные.
- Алюминиевые.
- Биметаллические.
- Стальные.
Точные формулы были проведены выше, а для приблизительного расчёта берутся 10 квадратных метров помещения, на них в среднем понадобится 1 ватт тепла. Для южных регионов этот показатель составляет 0,8 кВт, а для северных — 1,4 кВт. Чугунные отопительные агрегаты проверены временем. Главное их достоинство — это высокая инертность и хорошая теплоотдача. Агрегаты из чугуна долго прогреваются, но в то же время они долго отдают тепло в помещение. Теплоотдача у чугунных батарей на одну секцию составляет от 80 до 160 Вт.
Точность превыше всего! Правильный расчёт чугунных батарей на площадь помещения
Чугунные радиаторы ценятся за свою надежность, неприхотливость, простоту конструкции.
Они имеют высокую устойчивость к коррозии и незаменимы в открытых системах с большим содержанием кислорода в воде.
Тепловая инерционность чугунных приборов отопления обеспечивает стабильность температурного режима в помещении при резких колебаниях параметров теплоносителя в централизованных системах отопления.
При расчете необходимого количества секций пользуются двумя способами – упрощенным и точным.
ontakte
Odnoklassniki
Существует несколько формул для расчёта количества радиаторов отопления.
На квадратный метр площади, таблица
Методика основана на утверждении, что для обогрева 1 м² жилой площади комнаты в средней полосе России необходимо 100 Вт тепловой мощности прибора отопления.
Фото 1. Вариант расчёта количества чугунных радиаторов на квадратный метр площади в жилом помещении.
Количество секций радиатора рассчитывается по формуле (1):
N = (100 х S)/Q (1)
- N — количество секций (с округлением до ближайшего целого числа);
- S — площадь комнаты, м²;
- Q — теплоотдача одной секции, Вт.
При нестандартных температурах теплоносителя
Тепловая мощность одной секции радиатора указана в паспорте для стандартных значений температуры на входе Тпод = 90ºС и выходе прибора Тобр = 70ºС.
Если в системе отопления частного дома температура теплоносителя имеет другие значения, то теплоотдача секции Q рассчитывается по формуле (2):
Q = K х ∆ Т (2)
- K — приведенный коэффициент, зависящий от физических характеристик секции радиатора;
- ∆ Т — температурный перепад, рассчитываемый по формуле (3):
∆ Т = 0,5 х (Тпод + Тобр) — Тпом (3)
- Тпод — температура на входе прибора отопления;
- Тобр — температура на выходе;
- Тпом — требуемая температура в комнате (20ºС).
Расчет значения Q при заданных температурах теплоносителя на входе и выходе прибора отопления выполняется в следующей последовательности:
- Рассчитывается величина приведенного коэффициента Киз формул (2), (3) для известных паспортных величин Q при стандартных Тпод = 90ºС, Тобр = 70ºС.
- Определяется перепад ∆ Тпо формуле (3) для реальных параметров Тпод и Тобр.
- Вычисляется Qпо формуле (2).
Фото 2. Чугунный радиатор, установленный в жилом помещении. Устройство украшено декоративной ковкой.
При нестандартной высоте потолков
Формула (1) справедлива при стандартной высоте комнаты — от 2,5 до 3 м. При иных значениях высоты помещения пользуются формулой (4):
N = (H х Y х S)/Q (4)
- N — количество секций (с округлением до ближайшего целого числа);
- H — высота комнаты, м;
- Y — удельная мощность, равная 41 Вт/м³ для панельных домов из железобетона или 34 Вт/м³ для кирпичных построек или частных домов с наружным утеплением;
- S — площадь помещения, м²;
- Q — теплоотдача одной секции, Вт.
Как точно рассчитать количество радиаторов отопления?
За основу методики взята формула (1) с коэффициентами, учитывающими климатические особенности местности и параметры конструкций здания, от которых зависят теплопотери в рассчитываемом помещении.
Количество секций радиатора N при точном расчете определяется по формуле (5):
N = K1 х K2 х K3 х K4 х K5 х K6 х K7 х K8 х K9 х K10 х (100 х S)/Q (5)
- N — количество секций (с округлением до ближайшего целого числа);
- S — площадь комнаты, м²;
- Q —тепловая мощность одной секции, Вт.
- K1…K10 поправочные коэффициенты.
К1 — на число внешних стен в помещении
Коэффициент К1 равен:
- 0,8 — помещение внутреннее;
- 1,0 — комната с одной наружной стеной;
- 1,2 — помещение угловое — две перегородки с улицей;
- 1,4 — три стены на улицу.
К2 — на ориентацию по сторонам света
От расположения наружных перегородок в помещении зависит степень их нагрева солнечными лучами. Коэффициент К2 равен:
- 1,1 — наружные стены ориентированы на восток или север;
- 1,0 — стены комнаты «смотрят» на запад или юг.
Основные характеристики современных отопительных радиаторов
Рынок теплового оборудования изобилует современными моделями, отличающимися форматом и теплоотдачей, которые выпускаются из разного металла:
- алюминий;
- медь (труба для теплоносителя) и алюминий (внешний кожух);
- сталь и алюминий;
- сталь;
- чугун.
Чугунные батареи считаются «классикой» обогревательных приборов. Тяжелые громоздкие «гармошки» всем известны со времен советской эпохи. Они постепенно вытесняются новыми моделями в стиле ретро из того же чугуна. Покупатели все чаще отдают предпочтение более современным биметаллическим радиаторам.
Хотя чугун долго разогревается, такие батареи пользуются популярностью и завидным спросом потребителей. Новые модели чугунного радиатора типа МС 140 надежные, дешевые, стойкие к перепадам давления в системе, при условии надежного сочленения с трубами при монтаже. При отключении чугунные «гармошки» долго держат тепло, хотя прогреваются дольше других разновидностей. У новых разработок улучшенный дизайн, часто есть ножки для напольного монтажа. Сравнение тепловой инертности (темпов прогревания) и общих показателей представлено в таблице 1.
Таблица 1.
| Параметры / металл | Чугун | Сталь панельные | Сталь трубчатые | Биметалл | Алюминий |
| Формат | Секции | Цельные | Цельные | Секции | Секции |
| Тепловая инертность | Высокая | Низкая | Низкая | Низкая | Низкая |
| Стойкость к коррозии | Высокая | Средняя | Средняя | Средняя | Средняя |
Изделия из алюминия со стальной трубкой под теплоноситель – рекордсмены по КПД. На сегодня 1 секция биметаллического радиатора намного быстрее прогревается и отдает больше тепла в атмосферу помещения, чем изделиях из других материалов. При предельной температуре наполнителя слышен характерный треск, поскольку у алюминия и стали разная теплопроводность и степень расширения при нагревании.
Биметаллические радиаторы могут состоять из меди и алюминия с покрытием и без
Также есть батареи на основе медной трубки в алюминиевом кожухе – это самые дорогие биметаллические блоки. У них самые лучшие характеристики, высокая тепловая отдача и наиболее продолжительный срок эксплуатации. Недостатки – высокая стоимость и сложности в монтаже (лучше его доверить профессионалам).
Радиаторы отопления из алюминия легче и дешевле, хотя немного уступают биметаллу по основным параметрам, включая мощность секции на1 квадратный метр. Трубчатые модели отличаются приятным дизайном, их легко перекрашивать под цвет помещения. Основной недостаток – вероятность деформации и протечки в мечтах сочленения при гидроударах и предельном давлении. По этой причине специалисты рекомендуют приобретать их для отопления частного сектора.
Стальной корпус отлично противостоит перепадам температур, меньше загрязняется, имея гладкую оцинкованную внутреннюю поверхность. Относительно небольшая цена, высокие темпы разогрева и хороший КПД – определяющие показатели, объясняющие их популярность. Однако со временем внутренний защитный слой разрушается под воздействием абразивных частиц теплоносителя.
Показатели, влияющие на расчёт количества секций
Подбирая радиатор для того или иного помещения, нужно учитывать технические особенности. К примеру, расчёт будет разным для угловой и не угловой комнаты, для помещения с разной высотой потолка и разным размером окон и т.д. Наиболее важные параметры, которые учитывают, определяя необходимую мощность радиатора, это:
- площадь вашего помещения;
- этаж;
- высота потолка (выше или ниже трёх метров);
- расположение (угловое или не угловое помещение, комната в частном доме);.
- будет ли батарея отопления основным отопительным прибором;
- есть в комнате камин, кондиционер.
Нужно учитывать и другие важные особенности. Сколько в помещении окон? Какого они размера, и какие это окна (деревянные; стеклопакеты на 1, 2 или 3 стекла)? Делалось ли дополнительное утепление стен и какое именно (внутреннее, внешнее)? В частном доме имеет значение наличие чердака и насколько он утеплён – и так далее.
Чугунные радиаторы Коннер (Китай)
Согласно СНИП на 1 кубометр помещения необходимо 41 Вт тепловой энергии. Учитывать можно и не объём, а площадь комнаты. На 10 кв.м стандартного помещения с одной дверью и одним окном, одной дверью и наружной стеной понадобится следующая тепловая мощность радиатора:
- 1 кВт для помещения с одним окном и наружной стеной;
- 1,2 кВт если в нём одно окно и две наружные стены (угловое помещение);
- 1,3 кВт для угловых помещений с двумя окнами.
Реально же один киловатт тепловой энергии обогревает:
- В помещениях домов из кирпича с толщиной стены в полтора-два кирпича, или из бруса и срубных домах (площадь окон и дверей до 15%; утепление стен, крыши и чердака) – 20-25 кв. м
- В угловых помещениях со стенами из бруса или кирпича не менее чем в один кирпич (площадь окон, дверей до 25% ; утепление) – 14-18 кв. м
- В помещениях панельных домов с внутренней облицовкой и теплоизолированной крышей (а также в комнатах утеплённой дачи) – 8-12 кв. м
- В «жилом вагончике» (деревянный или панельный домик с минимальным утеплением) – 5-7 кв. м.
Сравнение радиаторов разных типов
Тепловая мощность – одна из главных характеристик, но существуют и другие, не менее важные. Подбирать батарею лишь на основании потребного теплового потока – неправильно. Нужно понимать, при каких условиях тот или иной радиатор выдает указанный поток и как долго он прослужит в вашей системе обогрева дома. Поэтому корректнее рассмотреть все основные технические характеристики секционных типов нагревателей, а именно:
- алюминиевые;
- биметаллические;
- чугунные.
Проведем сравнение радиаторов отопления по следующим основным параметрам, играющих важную роль при их подборе:
- тепловая мощность;
- допустимое рабочее давление;
- давление опрессовки (испытания);
- вместительность;
- масса.
Примечание
Максимальную степень нагрева теплоносителя мы не принимаем во внимание, поскольку у батарей всех разновидностей она достаточно высока, что делает их пригодными к применению в жилых зданиях по данному параметру
Показатели рабочего и испытательного давления важны для подбора батарей применительно к разным теплосетям. Если в коттеджах или загородных домах давление теплоносителя редко превышает 3 Бар, то при централизованном теплоснабжении оно может достигать от 6 до 15 Бар в зависимости от этажности здания. Не следует забывать и о гидроударах, нередких в центральных сетях при пуске их в работу. По этим причинам не всякий радиатор рекомендуется включать в такие сети, а сравнение теплоотдачи лучше проводить с учетом характеристик, указывающих на прочность изделия.
Вместительность и масса отопительных элементов играют важную роль в частном домостроительстве. Знание емкости радиатора поможет рассчитать общее количество воды в системе и оценить расход тепловой энергии на ее нагрев. Вес прибора важен для определения способа крепления к наружной стене, построенной, например, из пористого материала (газобетона) или по каркасной технологии.
Для ознакомления с основными техническими характеристиками мы приведем в таблице данные известного производителя радиаторов из алюминия и биметалла – фирмы RIFAR, а также параметры чугунных батарей МС-140.
Расчет температурного удлинения трубопроводов из сшитого полиэтилена РЕ-Ха
Температурные удлинения или сокращения трубопроводов происходят из-за изменения рабочей температуры циркулирующей по ним воды, а также температуры окружающей среды. При открытой прокладке трубопровод должен свободно удлиняться или укорачиваться без перенапряжения материала труб, соединительных деталей и соединений трубопровода. Это достигается за счет компенсирующей способности элементов трубопровода. Например:
- Правильной расстановкой опор (креплений).
- Наличием отводов в трубопроводе в местах поворота, других гнутых элементов и установкой температурных компенсаторов.
Устройство компенсаторов необходимо только при значительных линейных удлинениях трубопроводов. Поскольку система должна быть рациональна, то сначала рассчитывается температурное удлинение трубопровода. Возьмём трубопроводы из сшитого полиэтилена РЕ-Ха. Для расчета нам потребуется:
Таб. 1. Коэффициент температурного удлинения и константа материала для водопроводных труб.
| Тип трубы | Диаметр трубы | Коэффициент температурного удлинения α мм/м·К | Константа материала С |
| Универсальная труба из сшитого полиэтилена РЕ-Ха | 16-63 мм Без фиксирующего желоба | 0.15 | 12 |
| Водопроводная труба из сшитого полиэтилена РЕ-Ха | 16-63 мм Без фиксирующего желоба | 0.15 | 12 |
Сергей Булкин
Температурное удлинение участка трубопровода пропорционально его длине и разнице температур монтажа и максимальной рабочей температуры. Если мы, например, монтируем участок трубопровода горячей воды длиной 10 м, и температура окружающего воздуха, т.е. температура монтажа, составляет 20°С, а максимальная рабочая температура составит 70°С, то температурное удлинение можно посчитать по формуле
ΔL = L • α • ΔТ (t макс. раб. – t монтажа). Где:
- ΔL — температурное удлинение в мм;
- L — длина трубопровода в м;
- α — коэффициент температурного удлинения в мм/м·К;
- ΔТ — разность температур в К.
Подставляем значения в формулу:
ΔL = L • α • (t макс. раб. – t монтажа) = 10 • 0,15 • (70 – 20) = 75 мм.
Т.е. 10-метровый участок при этом удлинится на 75 мм или 7.5 см. Это приведет к деформации системы и провисанию трубопровода. Данные деформации, прежде всего, нарушают внешний вид системы. Но на значительной длине могут разрушить, прежде всего, крепежные устройства или привести к поломке запорно-регулировочной арматуры или фасонной части. Человеческий глаз способен воспринимать прогиб трубопровода (ΔН), начиная от 5 мм.
Прогиб трубы в результате температурного удлинения.
Следующий шаг — расчет величины прогиба (провисания) трубопровода.
