Расчет секций радиаторов по площади помещения: как рассчитать мощность и отопительные приборы

Как рассчитать радиатор по площади помещения — жилого или производственного? В этой статье мы познакомим читателя с несколькими алгоритмами различной сложности и приведем для удобства расчетов некоторые справочные данные. Итак, в путь.

Наша задача — научиться рассчитывать оптимальные размеры отопительного прибора.

Этапы расчетов

Собственно, их всего два.

1. Вначале оценивается потребность помещения в тепловой мощности.
2. Затем в зависимости от удельного значения теплового потока (на секцию, на отопительный прибор и т.д.) рассчитывается количество соответствующих элементов контура.

Уточним: в сети можно встретить большое количество таблиц и калькуляторов, непосредственно выводящих количество секций из площади.
Однако точность таких расчетов обычно невелика, поскольку они полностью игнорируют дополнительные факторы, увеличивающие или уменьшающие теплопотери.

Расчет мощности

Схема 1

Простейшая схема присутствует в советских СНиП полувековой давности: мощность радиатора отопления на помещение подбирается из расчета 100 ватт/1м2.

Алгоритм понятен, предельно прост и… неточен.

Почему?

• Реальные теплопотери сильно различаются для крайних и средних этажей, для угловых квартир и помещений в центре здания.
• Они зависят и от общей площади окон и дверей, а также от структуры остекления. Понятно, что деревянные рамы со стеклами в две нитки обеспечат куда большие теплопотери, чем тройной стеклопакет.
• В разных климатических зонах потери тепла тоже будут различаться. В -50 С квартире явно потребуется больше тепла, чем в +5.
• Наконец, подбор радиатора по площади помещения заставляет пренебречь высотой потолков; между тем расход тепла при потолках высотой 2,5 и 4,5 метра будет сильно различаться.

Схема 2

Оценка тепловой мощности и расчет количества секций радиатора по объему помещения обеспечивает заметно большую точность.

Вот инструкция по подсчету мощности:

1. Базовое количество тепла оценивается как 40 ватт/м3.
2. Для угловых комнат оно увеличивается в 1,2 раза, для крайних этажей — в 1,3, для частных домов — в 1,5.
3. Окно добавляет к потребности комнаты в тепле 100 ватт, дверь на улицу — 200.
4. Вводится региональный коэффициент. Он берется равным:

Давайте в качестве примера своими руками найдем потребность в тепле угловой комнаты размером 4х5х3 метра с одним окном, расположенной в городе Анапа.

1. Объем комнаты равен 4*5*3=60 м3.
2. Базовая потребность в тепле оценивается в 60*40=2400 вт.
3. Поскольку комната угловая, используем коэффициент 1,2: 2400*1,2=2880 ватт.
4. Окно усугубляет ситуацию: 2880+100=2980.
5. Мягкий климат Анапы вносит свои коррективы: 2980*0,8=2384 ватта.

На фото — зима в окрестностях Анапы. Ее теплый климат не предполагает больших расходов на отопление.

Схема 3

Обе предыдущие схемы плохи тем, что игнорируют разницу между разными строениями в плане утепления стен. Между тем в современном энергоэффективном доме с наружным утеплением и в кирпичном цеху с остеклением в одну нитку теплопотери будут, мягко говоря, разными.

Радиаторы для производственных помещений и домов с нестандартным утеплением можно рассчитать по формуле Q=V*Dt*k/860, в которой:

• Q — мощность отопительного контура в киловаттах.
• V — отапливаемый объем.
• Dt — расчетная дельта температур с улицей.

Обратите внимание: температура в помещении берется из санитарных норм или технологических требований; уличная же оценивается по средней температуре за наиболее холодные 5 дней зимы.

• k — коэффициент утепления. Откуда брать его значения?

Давайте и в этом случае сопроводим алгоритм расчета примером — вычислим тепловую мощность, которой должны обладать радиаторы отопления производственного помещения 400 кв м при высоте 5 метров, толщине кирпичных стен 25 см и одинарном остеклении. Такая картина довольно характерна для промзон.

Условимся, что температура наиболее холодной пятидневки равна -25 градусам по шкале Цельсия.

1. Для производственных цехов нижней границей допустимой температуры считаются +15 С. Таким образом, Dt = 15 — (-25) = 40.
2. Коэффициент утепления возьмем равным 2,5.
3. Объем помещения равен 400*5=2000 м3.
4. Формула приобретет вид Q=2000*40*2,5/860=232 КВт (с округлением).

Расчет отопительных приборов

В жилых помещениях для отопления массово применяются чугунные, алюминиевые и биметаллические батареи, стальные трубчатые, панельные и пластинчатые радиаторы, а также конвекторы.

Как определить тепловую мощность каждого прибора?

Для панелей, неразборных трубчатых батарей и пластин можно ориентироваться только на предоставленные производителем характеристики. Они всегда присутствуют в сопроводительной документации или на сайте изготовителя.

Для секционных батарей при стандартном (500 мм) вертикальном размере можно ориентироваться на такие значение теплового потока:

• Чугунная секция — 140-160 ватт;
• Алюминиевая — 180-200;

• Биметаллическая — 170-190.

Важный момент: номинальная мощность указывается для 70-градусной разницы между радиатором и воздухом в комнате.
Если разница будет вдвое меньше, во столько же раз уменьшится и удельная теплоотдача.

Так, при потребности в тепловой мощности в 2,3 КВт алюминиевый радиатор (200 Вт/секция) должен иметь 2300/200=12 (с округлением) секций.

Особый случай

Типичные радиаторы отопления для производственных помещений — это цельносварные регистры. Невысокая цена материала вкупе с высокой прочностью делает их куда привлекательнее прочих решений.

• Для одинарной горизонтальной трубы она равна Q=3,14хD*L*11,63*Dt, где D — диаметр трубы в метрах, L — ее длина в метрах, Dt — дельта температур между помещением и теплоносителем.
• В многосекционном горизонтальном регистре для расчета секций начиная со второй используется коэффициент 0,9.

Так, десятиметровый односекционный регистр диаметром 250 мм при обогреве перегретым паром (200С) и при температуре в цеху в 15С отдаст 3,14*0,25*10*11,63*(200-15)=16889 ватт тепла.

Заключение

Как видите, применяемые схемы расчетов сравнительно просты и вполне понятны даже для человека, далекого от конструирования отопительных систем. Дополнительную тематическую информацию можно, как обычно, найти в видео в этой статье. Успехов!