Расчет теплоотдачи биметаллических радиаторов: таблица мощности и определение количества секций на 1 м2

таблица мощности и определение количества секций на 1 м2

Даже человеку с опытом бывает трудно различить на первый взгляд алюминиевый и биметаллический радиаторы.

Это понятно, так как верх у них абсолютно одинаков, но если взять их в руки, то разница сразу почувствуется: вторые немного тяжелее первых, хотя значительно легче чугунных.

Но, различие между ними не только в весе. Вызвана она особенностью строения биметаллических батарей.

Особенность радиаторов из биметалла

Выбирая тип обогревателя, потребители ориентируются на несколько параметров, которые указывают даже неопытным новичкам, насколько устройство подходит или не подходит для имеющейся системы отопления. Среди них основными являются те, что характеризуются техническими характеристиками конструкции:

• Теплоотдача биметаллических радиаторов выше, чем алюминиевых, за счет встроенного внутри стального сердечника. Хотя сталь не назовешь идеальным проводником тепла, так как ее коэффициент составляет всего 47 Вт/м*К, но обрамление из алюминия, который разогревается практически мгновенно и имеет показатель теплоотдачи 200-236 Вт/м*К, создало из них отличных «партнеров».
• Долговечность конструкции считается одной из самых длительных, и составляет 20-25 лет, о которых заявляют производители. На самом деле, подобные радиаторы способны работать без перебоев до 50 лет и более. Это связано с тем, что алюминиевый кожух не соприкасается с теплоносителем, а значит, не подвергается коррозии, чем обычно «страдают» батареи, полностью изготовленные из этого металла.
• Мощность одной секции биметаллического радиатора определяет, сколько потребителю необходимо элементов для каждого отдельного помещения с учетом всех возможных теплопотерь в нем. Даже если произвести самые элементарные расчеты по площади комнаты, установить радиатор, а тепла не будет хватать, то нарастить еще одну – две секции можно в любой момент. То же самое, если в помещении переизбыток тепла, их можно демонтировать.
• Противостояние мощным гидроударам, которыми «страдает» централизованная система обогрева, это один из самых важных параметров, позволяющий применять батареи из биметалла в многоквартирных домах.

Примечательно, но строение радиаторов этого типа устраняет еще один крупный недостаток других видов обогревателей: им не страшен состав и качество теплоносителя. Если для алюминия, например, требуется чистая вода с определенным уровнем Ph, которую невозможно обеспечить в общегородской системе обогрева, то стальные коллекторы внутри биметаллических батарей готовы «сотрудничать» с любым типом теплоносителей.

Понятие теплоотдачи

Чтобы разобраться, сколько кВт в 1 секции биметаллического радиатора, следует изначально понять, что этот параметр означает.

Такие термины, как тепловой поток или мощность, являются определением количества тепла, которое выделяет радиатор за конкретный промежуток времени. Так теплоотдача одной секции биметаллического радиатора равна 200 Вт.

Некоторые производители применяют в обозначении мощности батареи не Ватты, а количество выделяемых калорий в час. Чтобы избежать недоразумений, следует перевести этот показатель, исходя из соотношения 1 Вт = 859,8 кал/ч.

Если сравнивать батареи из разных видов металлов, то не только теплоотдача будет у них разная, но и остальные важные параметры. Ниже приведена таблица теплоотдачи биметаллических радиаторов в сравнении с чугунными, стальными и алюминиевыми аналогами. И нее видно, что по всем показателям этот вид батарей – это лучший «кандидат» для установки в домах с централизованной системой обогрева.

Как правило, определяясь с обогревателем, следует учитывать не только то, с какой системой отопления он будет работать, но и способ подключения. Даже точно зная, сколько кВт в одной секции биметаллического радиатора и произведя все расчеты, количества элементов в готовой конструкции может не хватить для качественного обогрева помещения. Это связано с тем, что потребители либо не знают, либо просто забывают учитывать способ подключения батареи к сети.

Так нижнее подключение позволяет спрятать все трубы в пол или стену, но при этом «съедает» до 20% тепла. Если этого не учесть, когда производится расчет секций биметаллических радиаторов, то в комнате будет прохладно. Это далеко не все нюансы, которые следует учитывать перед покупкой батарей отопления.

Размер и объем одной секции

Мощность биметаллического радиатора напрямую связана с его размером и емкостью. Потребителям хорошо известно, что, чем меньше носителя в батарее, тем он экономнее и эффективнее работает. Это связано с тем, что малое количество той же воды нагревается значительно быстрее, чем, когда ее много, а значит и электроэнергии будет затрачено меньше.

В зависимости от межосевого расстояния, объем радиаторов колеблется:

• При 200 мм – 0.1-0.16 л.
• Межосевое расстояние 350 мм содержит от 0.17 до 0.2 л.
• При параметре 500 мм – 0.2-0.3 л.

Зная, например, емкость и мощность секции биметаллического радиатора 500 мм, можно рассчитать, сколько теплоносителя потребуется для конкретного помещения. Если конструкция состоит из 10 секций, то в них поместится от 2 до 3 литров воды.

В магазинах устройства представлены готовыми моделями биметаллических радиаторов, состоящие из 8, 10, 12 или 14 секций, но потребители, чаще всего, предпочитают покупать каждый элемент по отдельности.

Расчет количества секций по размеру и площади

Чтобы в квартире или доме было по-настоящему тепло, следует заранее рассчитать количество секций биметаллического радиатора на 1 м2. Самый простой и приблизительный способ, как это сделать, произвести вычисления по площади комнаты. Формула выглядит следующим образом:

N = S/P х 100

N – это нужное количество секции;

S – площадь помещения;

P – кВт в секции биметаллического радиатора.

Например, для комнатки площадью 3х4 м2 потребуется:

3х4 м2х100/200Вт = 6 (12 м2х100/200Вт).

Таким образом, для такой маленькой комнатки потребуется 6 секций, но следует учитывать, что подобное вычисление приблизительное. Если у нее одна или две наружные стены или в ней есть балкон или окно, все это снизит показатели мощности радиатора, так как часть тепла попросту будет ими «съедаться».

Чтобы получить более точные данные, потребуется учесть высоту потолков, расположение окон, способ подключения радиатора, наличие внешних стен и качество их утепления.

Таким образом, теплоотдача биметаллических радиаторов отопления напрямую зависит от нескольких параметров, которые, сведя воедино, дадут полную картину того, сколько секций требуется для помещения определенной площади.

Как показывает практика использования биметаллических радиаторов в квартирах с централизованным обогревом, правильно рассчитанная мощность и установка необходимого количества секций позволяет не только качественно обогреть комнату, но и значительно экономить на оплате коммунальных услуг.

Когда предстоит замена старых чугунных батарей на конструкции из биметалла, профессионалы рекомендуют использовать то же количество секций, что было в старой системе. Это вызвано тем, то для каждого конкретного помещения когда-то уже производились расчеты количества секций по их мощности с учетом теплопотерь.

Так как биметалл превышает мощностью чугун, то такое же количество элементов создаст нужный микроклимат в помещении без повышения электро затрат. Такой подход экономит время на произведение расчетов, так что потребителю остается только определиться с размером устройства и местом, где оно будет монтироваться.

Мощность биметаллических радиаторов с секциями на 350 и 500 мм

Ключевая задача любого радиатора — эффективный обогрев помещения. По этой причине один из основных параметров, на который нужно ориентироваться при выборе, — мощность (теплоотдача) биметаллического радиатора.

Для каждой модели устройства значение различно, так как оно определяется в зависимости от объема (емкости) секций и их числа. Зная мощность 1 секции биметаллического радиатора, можно верно рассчитать оптимальные размеры прибора для конкретного помещения.

Что такое теплоотдача?

Тепловой поток, мощность и теплоотдача биметаллических радиаторов — различные обозначения одного и того же параметра, который определяет количество тепла, выделяемое устройством за определенный промежуток времени. Параметр изменяется в Ваттах. Иногда он обозначается в калориях в час. Перевести значение в нужную единицу просто: 1 Ватт = 859,8 кал/час.

Тепло, поступающее от биметаллического радиатора, обогревает помещение в результате протекания трех процессов:

• Теплообмена.
• Конвекции.
• Излучения.

Все биметаллические устройства «используют» все три вида обогрева, но пропорции могут быть различны. В стандартном случае минимум 25% тепловой энергии передается от устройства в окружающее пространство посредством излучения.

Как связана емкость секции и мощность?

Мощность биметаллических радиаторов напрямую связана с размером и емкостью устройства. Чем меньше носителя в батарее, тем более экономичным и эффективным является устройство. Это обусловлено тем, что меньшее количество рабочей среды нагревается значительно быстрее и на это затрачивается меньше ресурсов. Емкость секции зависит от межосевого расстояния:

• 200 мм — объем теплоносителя составляет от 0,1 до 0,16 литра.
• 350 мм — от 0,17 до 0,2 литра.
• 500 мм — от 0,2 до 0,3 литра.

Имея данные о емкости и мощности одной секции биметаллического радиатора, можно рассчитать, какое количество теплоносителя требуется для обогрева конкретного помещения. Для примера: если в конструкции устройства предусмотрено 10 секций с межосевым расстоянием 500 мм, то в них суммарно поместится от 2 до 3 литров воды, а радиатор из 9 секций с межосевым расстоянием 350 мм вмещает около 1,6 литра теплоносителя.

При этом сила теплового потока 9-секционного биметаллического радиатора с межосевым расстоянием 350 мм позволяет эффективно обогревать помещение площадью 14 кв. м.

Что делать, если мощность радиатора была выбрана неправильно?

Если при определении оптимальной мощности биметаллических радиаторов произошла ошибка и приобретен недостаточно эффективный прибор, ситуация поправима: многие устройства продаются посекционно, то есть

при необходимости можно увеличивать число секций. Это дает возможность «собрать» радиатор оптимального размера и мощности для конкретного помещения.

Если же сомнений в точности расчета нет, можно сделать выбор в пользу цельной модели: выпускаются устройства, в конструкции которых предусмотрено до 14 секций и более.

Стандартное значение мощности для секций с межосевым расстоянием 500 и 350 мм

Значение теплоотдачи биметаллических радиаторов указывается в техническом паспорте на изделие. Перед покупкой целесообразно ознакомиться с документацией на устройство, так как для каждой модели этот параметр индивидуален. Если в техпаспорте данные отсутствуют, можно воспользоваться усредненным значением мощности 1 секции биметаллического радиатора:

• Устройства с межосевым расстоянием 500 мм являются стандартными, наиболее популярны. Традиционно устанавливаются в квартирах. Среднее значение теплоотдачи одной секции биметаллического радиатора составляет от 170 до 210 Вт. Важно учитывать, что заявленные показатели обычно оказываются чуть выше реальных, так как замеры осуществляются в идеальных условиях.
  Поэтому правильнее ориентироваться на минимальный показатель мощности одной секции биметаллического радиатора в 150 Вт. Рабочее давление одной секции — 20 бар, давление опрессовки — 30 бар, средняя масса — около 1,92 кг.
• Приборы с межосевым расстоянием 350 мм обычно монтируются рядом с большими окнами или в труднодоступных местах. По техническому паспорту стандартное значение мощности 1 секции биметаллического радиатора составляет от 120 до 150 Вт. Реальное значение несколько ниже — 100-120 Вт. Рабочее давление каждой секции составляет 20 бар, давление опрессовки — 30 бар, средняя масса — около 1,36 кг.

Совет экспертов: при определении оптимальной мощности биметаллического радиатора, целесообразно оставлять небольшой «запас», в противном случае может возникнуть необходимость наращивать устройство — устанавливать дополнительные секции.

Правила определения оптимальной мощности биметаллического радиатора

Для определения оптимальной мощности и теплоотдачи металлического радиатора для конкретного помещения, следует:

• Детально изучить технический паспорт на устройство, в котором указана мощность одной секции биметаллического радиатора.
• Точно определить площадь отапливаемого помещения, при этом — не целого дома, а конкретной комнаты.
• Использовать формулу расчета мощности и теплоотдачи биметаллического радиатора, в соответствии с которой на 1 квадратный метр помещения, в котором высота потолков составляет 2,7 метра, необходимо 100 Вт тепловой мощности. Нужно учитывать, что такой способ расчета является стандартным и унифицированным, то есть не учитывает индивидуальных особенностей помещения. При выполнении расчетов для комнат, находящихся на последнем этаже здания, имеющих две «наружные» стенки (то есть угловых), с большей или меньшей высотой потолков и в некоторых других случаях, вносятся дополнительные поправочные коэффициенты. Поэтому формулу для расчета стоит подбирать с учетом особенностей конкретного помещения.

Хотите узнать мощность одной секции биметаллического радиатора конкретной модели? Затрудняетесь с определением оптимальных параметров отопительного устройства? Свяжитесь с представителем «САНТЕХПРОМ» по телефону: +7 (495) 730-70-80. Наш специалист детально ответит на любые вопросы, касающиеся теплоотдачи биметаллических радиаторов.

Теплоотдача биметаллических радиаторов отопления: таблица

О том, что биметаллические радиаторы отопления являются наиболее дорогими из всех возможных конструкций водяных обогревателей, в том числе алюминиевых, стальных и чугунных, знают не понаслышке все, кому доводилось заниматься ремонтом и заменой домашних батарей. В качестве подтверждения высокой эффективности биметалла обычно приводят условную таблицу теплоотдачи биметаллических радиаторов отопления со ссылками на теплопроводность металлов, и даже на практические измерения температуры воздуха в комнате. Так ли эффективно устройство биметаллического радиатора?

Что представляет собой биметаллический радиатор

По сути, биметаллический обогреватель представляет собой смешанную конструкцию, воплотившую преимущества стальных и алюминиевых систем отопления. Устройство радиатора основывается на следующих элементах:

• Обогреватель состоит из двух корпусов – внутреннего стального и наружного алюминиевого;
• За счет внутренней оболочки из стали биметаллический корпус не боится агрессивной горячей воды, выдерживает высокое давление и обеспечивает высокую прочность соединения отдельных секций радиатора в одну батарею;
• Алюминиевый корпус лучше всего передает и рассеивает поток тепла в воздухе, не боится коррозии наружной поверхности.

В качестве подтверждения высокой теплоотдачи биметаллического корпуса можно использовать сравнительную таблицу. Среди ближайших конкурентов – радиаторов из чугуна ЧГ, стали ТС, алюминия АА и АЛ, биметаллический радиатор БМ обладает одним из наилучших показателей теплоотдачи, высоким рабочим давлением и коррозионной стойкостью.

В реальности дела обстоят еще хуже, большинство производителей указывает величину теплоотдачи в виде значения тепловой мощности в час для одной секции. То есть, на упаковке может быть указано, что теплоотдача биметаллической секции радиатора составляет 200 Вт.

Делается это вынужденно, данные приводят не к единице площади или перепаду температур в один градус, для того чтобы упростить восприятие покупателем конкретных технических характеристик теплоотдачи радиатора, одновременно сделав маленькую рекламу.

Насколько выгоден биметаллический радиатор

Нередко для подтверждения высокой теплоотдачи биметаллических радиаторов приводят табличные сведения, приведенные ниже.

Такого рода сведения нередко используются магазинами и рекламой в качестве достоверных данных о теплоотдаче различных систем водяного отопления. О том, что теплоотдача биметаллической секции выше стальной или чугунной конструкции, хорошо известно и без справочных данных, остается только проверить, насколько радиатор из биметалла лучше алюминия. Неужели разница может достигать почти 40%?

Ниже в таблице приведены данные о теплоотдаче на основании практических измерений приборов конкретных моделей радиаторов, в том числе биметаллических, алюминиевых и чугунных систем.

Как видно из таблицы, теплоотдача между самыми крайними позициями радиаторов одного производителя, например, алюминиевого Rifar Alum -183 Вт/м∙К и биметаллического Rifar Base — 204 Вт/м∙К, составляет не более 10%, в остальных случаях разница еще меньше.

От чего зависит теплоотдача радиатора

Прежде чем попытаться оценить и сравнить реальную эффективность биметаллических радиаторов, стоит напомнить, от чего зависит тепловая мощность конкретной отопительной системы:

• Тепловой напор радиатора. Чем выше разница между средней температурой поверхности радиатора и температурой воздуха, тем интенсивнее тепловой поток, передающийся в воздух помещения;
• Теплопроводностью материала радиатора. Чем выше теплопроводность, тем меньше разница между температурой теплоносителя и наружной стенкой радиатора;
• Размерами корпуса;
• Температурой и давлением теплоносителя.

Важно! В водяных системах отопления передача тепла от стенки в воздух осуществляется на 98% за счет конвекции, поэтому, кроме размеров, важна и форма радиатора. Но так как на практике учет конфигурации поверхности учесть сложно, обычно ограничиваются только учетом линейных размеров.

Первый критерий – тепловой напор, рассчитывается, как разность между полусуммой (Т_вх+Т_вых)/2 и температурой воздуха в помещении, Т_вх  и Т_вых – температуры воды на входе и выходе из радиатора. Существует даже поправочный коэффициент, уточняющий теплоотдачу радиатора при расчете мощности системы отопления для комнаты.

Таблица поправочного коэффициента говорит, что заявленные в паспорте величины теплоотдачи биметаллического обогревателя, равно как и алюминиевого, будут соответствовать действительности только в течение первого часа работы отопления, К=1 при перепаде температуры в 70^оС, что возможно только в холодном помещении. Теплоноситель редко нагревают выше 85^оС, значит, максимальную теплоотдачу можно получить только при температуре воздуха в комнате Т=15^оС, либо при использовании специальных видов теплоносителя.

Второй критерий — теплопроводность материала радиаторной стенки. Здесь радиатор из биметалла проигрывает алюминиевому варианту. Устройство биметаллической секции отопления, приведенной на схеме, показывает, что стенка обогревателя состоит из двух слоев — стали и алюминия.

Даже при одинаковой толщине стенки биметаллический корпус в одинаковых условиях не может иметь теплоотдачу выше, чем изготовленный из алюминия.

Размеры обоих типов теплообменников примерно одинаковы и рассчитаны на установку в пространстве под подоконником. Стоит отметить, что конструкция корпусов из биметалла и алюминия имеет значительно большую площадь поверхности, чем у чугунной или стальной модели. Поэтому величина теплоотдачи может отличаться сильнее, чем простой расчет на основании теплотехнических свойств металлов – теплопроводности и теплоемкости.

Остается разобраться с температурой и давлением теплоносителя.

Оптимальные условия эксплуатации для обогревателей из биметалла

Устройство и схемы биметаллических и алюминиевых систем во многом похожи. Внутри корпуса секции изготовлен главный канал, по которому движется разогретый теплоноситель. Форма и размеры канала соответствуют сечению подводящей трубы, а значит, жидкость не испытывает дополнительных завихрений и локальных мест перегрева.

Если посмотреть на данные в таблице, то становится ясно, что оба типа радиаторных конструкций проектируются в расчете на высокое давление и, главное, — высокую температуру теплоносителя. В этом случае преимущества теплообменника из биметалла очевидны. Во-первых, увеличивается разность температур, вместо стандартных 70^оС значение теплового напора может легко достигать 100^оС. Например, давление и температура теплоносителя на входе систему отопления высотного дома составляет 15-18 Бар и 105-110^оС, а для паровых систем и 120^оС. Соответственно, поправочный коэффициент эффективности теплоотдачи возрастает до 1,1-1,2, а это почти 20%.

Во-вторых, чем выше давление теплоносителя, тем выше коэффициент теплопередачи и теплоотдачи от жидкости к металлу. Значение теплоотдачи за счет повышения давления может возрастать на 5-7%. В итоге, суммируя все условия, может оказаться, что обогреватель из биметалла идеально подходит для отопления высотных зданий.

Несмотря на то, что производители дают примерно одинаковый срок службы для обоих типов теплообменников, на практике при повышенном давлении и температуре отопления способен работать длительное время только биметалл. Горячая вода даже при наличии присадок и защитного покрытия действует на алюминий разрушительно. Другое дело — сталь с легирующими добавками марганца и никеля, ее срок службы может составлять до 15лет.

Заключение

Высокую теплоотдачу на биметаллическом нагревателе можно получить не только при высоком давлении. Для обоих типов радиаторов, даже для чугунных и стальных конструкций, можно увеличить теплоотдачу минимум на 20%, если использовать в домашних котельных в качестве теплоносителя не воду, а специальные типы тосола или антифриза. Давление не изменится, так и останется 3-4 атм., а температура на выходе из котла увеличится почти до 95-97^оС, что даст прибавку в теплоотдаче на 15-20%. Кроме того, тосол обеспечит хорошую сохранность алюминиевых, чугунных, стальных труб и теплообменников.

Как рассчитать количество секций биметаллического радиатора?

Чтобы штатный режим отопления обеспечивал в комнатах квартиры температуру комфорта, под каждым подоконником должно быть достаточно радиаторных секций. Иногда, в угловых квартирах, они не помещаются под окном и располагаются вдоль стены.

Прежде чем заменить старые батареи, на стильные биметаллические приборы, рассчитайте их потребность, воспользовавшись известными методиками расчета.

Принцип и особенности работы биметаллического радиатора

Главное достоинство и причина популярности этих радиаторов в том, что они по прочности не уступают стальным трубам. Благодаря алюминиевому покрытию, они имеют:

• Отличный коэффициент теплопередачи;
• Долгий срок использования;
• Стильный внешний вид;
• Легкий вес;
• Наличие ниппелей для соединения секций, позволяет легко нарастить — уменьшить длину батарей, соответственно теплотехническим расчетам.

Методы расчета

Наиболее популярные способы расчета производятся с использованием фактической площади и объема отапливаемой комнаты.

По площади

Расчет по площади наиболее прост, но позволяет определить количество секций, только в квартирах с высотой около 2,5 м. СНиП предусматривает нагрузку на метр в 100 Вт. Это норматив для средней полосы. На севере за 60 широтой, она может быть значительно выше.

Умножая площадь на 100, мы получаем мощность нормативного потребления тепла. Разделив ее на паспортную теплоотдачу ребра, получим число ребер для обогрева.

По объему

Расчет по объему используется там, где потолки выше 2,6 м. Согласно нормативам, для отопления м.куб. в зависимости от типа здания требуется:

• для панельного 41 Вт,
• для кирпичного 34 Вт.

Умножая площадь на высоту комнаты получаем расчетный объем в кубах.

Умножая количество кубов на норматив теплопотребления вашего дома, получаем мощность нормативного потребления тепла, которую используем аналогично п. 2.1.

Сколько секций биметаллического радиатора нужно на 1 м2

Еще один метод расчета. Он хоть и приближенный, но его с успехом используют слесаря сантехники, в случаях, когда расчет касается приборов большой суммарной мощности.

Практики утверждают, что в квартире со стандартной высотой, одна биметаллическая секция средней мощности обеспечивает теплом 1,8 метров площади. В этом случае достаточно знать только площадь комнаты. Поделив ее на 1,8, получаем необходимое количества ребер.

Параметры, которые нужно учитывать при подсчете

Приблизительные расчеты привлекают своей простотой, но не дают достоверной информации. В результате хозяин квартиры может замерзнуть, или переплатить за установку дорогостоящих радиаторов.

Точный расчет должен учитывать множество поправочных параметров:

• Состояние остекление;
• Количество наружных стен;
• Их теплоизоляцию;
• Тепловой режим верхнего помещения;
• Климатические характеристики региона и другие параметры.

Поправочные коэффициенты

Окончательная формула теплопотребления выглядит как произведение нормативного значения тепла — 100 вт/м.кв, на поправочные коэффициенты, учитывающие особенности теплопотребления комнаты:

• К1 учитывает конструкцию остекления. Принимается для спаренных деревянных переплетов 1,27. Окна с двойным стеклопакетом позволяют применять коэффициент 1,0. Значение для стеклопакета с тремя камерами — 0,85;
• К2 учитывает качество утепления стен и принимается для стен в два кирпича за единицу. При худшей степени изоляции принимается коэффициент 1,27. Дополнительная изоляция позволяет применять понижающий коэффициент 0,85;
• К3 отражает отношение площади окон к полу. Если процент остекления поставить в числителе, в знаменателе смотрите коэффициент теплопотребления 50/0,8, 40/0,9, 30/1,0, 20/1,1 и 10/1,2;
• К4 учитывает среднюю температуру наиболее холодной недели года. При -35 градусах это 1,5, при — 25 градусах — 1,3, при — 20 градусах — 1,1, при — 15 градусах — 0,9, а при — 10 градусах — 0,7.
• К5 дает поправку на количество наружных стен. При одной наружной стене в комнате он равен 1,1, а каждая следующая стена увеличивает его на 0,1;
• К6 позволяет учесть влияние теплового режима верхнего помещения. За единицу принимается холодный чердак, отапливаемый — 0,9. Если сверху находится жилой этаж — 0,8;
• К7 выражает зависимость от высоты комнаты. Стандартная — 2,5 м, принимается за единицу. Повышение высоты на пол-метра дает основание увеличить его на 0,05; при трех метрах — 1,05, три с половиной — 1,1, четыре метра — 1,15, четыре с половиной — 1,2.

Пример расчета — сколько секций нужно на комнату 18 м2

Вы живете в кирпичном доме, в средней полосе России, где самая холодная пятидневка имеет среднюю температуру минус 10 градусов. Живете на последнем этаже, где над вами неотапливаемый чердак, на окнах стоят двойные стеклопакеты, а отношение остекления к полу составляет 30 %. Причем квартира у вас угловая, а площадь комнаты — 18 м.кв.

Формула подсчета количества тепла будет выглядеть так:

100 Вт / на метр ×1,0 ×1,0 ×1,0 ×0,7 ×1,2 ×1,0 = 84 Вт/кв. м.

Умножаем что получилось на 18 метров и получаем 1512 Вт. Теперь разделим на тепловую мощность одного биметаллического ребра, которую мы принимает за 170 Вт (а вам следует уточнить ее у продавца). Вышло 8,89 ребер или 9 штук.

По аналогии с этим примером вы сможете рассчитать сколько секций необходимо для вашего помещения и не ошибиться при заказе.

4.7 / 5 ( 23 голоса )

как рассчитать теплоотдачу батарей, правильный расчет на фото и видео

Содержание:

1. Теплоотдача радиатора: что означает данный показатель
2. Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления
3. Теплоотдача батарей из разных материалов
4. Зависимость степени теплоотдачи от способа подключения
5. Способы, как можно увеличить теплоотдачу

Главным параметром, согласно которому определяют, насколько эффективна работа схемы теплоснабжения и всей отопительной системы, считается теплоотдача батарей отопления. Этот важный показатель для каждой модели отопительного прибора является индивидуальным. На теплоотдачу влияет вариант подключения радиатора, особенности его места установки и другие моменты.  Также важно понимать, в чем измеряется отопление и как выполняется его расчет.

Теплоотдача радиатора: что означает данный показатель

Означает термин теплоотдача количество тепла, которое батарея отопления передает в помещение в течение определенного периода времени. Для данного показателя существует несколько синонимов: тепловой поток; тепловая мощность, мощность прибора. Измеряется теплоотдача радиаторов отопления в Ваттах (Вт). Иногда в технической литературе можно встретить определение этого показателя в калориях в час, при этом 1 Вт =859,8 кал/ч. 

Осуществляется теплопередача от батарей отопления благодаря трем процессам: 

• теплообмену;
• конвекции;
• излучению (радиации). 

Каждым прибором отопления используются все три варианта переноса тепла, но их соотношение у разных моделей отличается. Радиаторами ранее было принято называть устройства, у которых не меньше 25 % тепловой энергии отдается в результате прямого излучения, но сейчас значение данного термина существенно расширилось. Теперь нередко так называют приборы конвекторного типа.  

Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления

В основе выбора отопительных устройств для установки в доме или квартире лежит максимально точный расчет теплоотдачи радиаторов отопления. Каждому потребителю с одной стороны хочется сэкономить на обогреве жилья и поэтому нет желания приобретать лишние батареи, но если их будет недостаточно, комфортной температуры достичь не удастся. 
 
Способов, как рассчитать теплоотдачу радиатора, существует несколько. 

Вариант первый. Это самый простой способ, как рассчитать батареи отопления, в его основе – количество наружных стен и окон в них.

Порядок вычислений следующий: 

Вариант второй. Он более сложен, но позволяет иметь более точные данные о необходимой мощности приборов.

В данном случае расчет теплоотдачи радиатора (батарей) отопления производится по формуле: 

S x h x41, где 
S — площадь помещения, для которого выполняются вычисления; 
H — высота комнаты;
41 – минимальная мощность на один кубометр объема помещения. 

Полученный итог будет требуемой теплоотдачей для радиаторов отопления. Далее эту цифру делят на номинальную тепловую мощность, которую имеет одна секция данной модели батареи. Узнать эту цифру можно в инструкции, прилагаемой производителем к своему изделию. Результатом расчета батарей отопления станет необходимое количество секций, чтобы теплоснабжение конкретного помещения было эффективным. Если полученное число дробное, тогда его округляют в большую сторону. Лучше небольшой избыток тепла, чем его недостаток. 

Теплоотдача батарей из разных материалов

Выбирая радиатор отопления, следует помнить, что они отличаются по уровню теплоотдачи. Покупке батарей для дома или квартиры должно предшествовать внимательное изучение характеристик каждой из моделей. Нередко сходные по форме и габаритам приборы обладают разной теплоотдачей. 

Чугунные радиаторы. Эти изделия имеют небольшую поверхность теплоотдачи и отличаются незначительной теплопроводностью материала изготовления. Номинальная мощность у секции чугунного радиатора, такого как МС-140, при температуре теплоносителя, равного 90°С, составляет примерно 180 Вт, но данные цифры получены в лабораторных условиях (детальнее: «Какая тепловая мощность чугунных радиаторов отопления»). В основном теплоотдача осуществляется за счет излучения, а на долю конвекции приходится всего лишь 20%. 

В централизованных системах теплоснабжения температура теплоносителя обычно не превышает 80 градусов, а кроме этого часть тепла расходуется при продвижении горячей воды к батарее. В результате температура на поверхности чугунного радиатора составляет около 60°С, а теплоотдача каждой секции равна не более 50-60 Вт.

 
Стальные радиаторы. В них сочетаются положительные характеристики секционных и конвекционных приборов. Состоят они, как видно на фото, из одной или нескольких панелей, у которых внутри перемещается теплоноситель. Чтобы теплоотдача стальных панельных радиаторов была больше, с целью повышения мощности к панелям приваривают специальные ребра, функционирующие как конвектор. 

К сожалению, теплоотдача стальных радиаторов не сильно отличается от теплоотдачи чугунных радиаторов отопления. Поэтому их преимущество заключается только в относительно небольшом весе и более привлекательном внешнем виде. 

Потребителям следует знать, что теплоотдача стальных радиаторов отопления значительно уменьшается в случае снижения температуры теплоносителя. По этой причине, если в системе теплоснабжения будет циркулировать вода, подогретая до 60-70°С, показатели этого параметра могут сильно отличаться от данных, предоставляемых на эту модель производителем. 

Алюминиевые радиаторы. Их теплоотдача намного выше, чем у стальных и чугунных изделий. Одна секция обладает тепловой мощностью, равной до 200 Вт, но у данных батарей имеется особенность, ограничивающая их применение. Она заключается в качестве теплоносителя. Дело в том, что при использовании загрязненной воды изнутри поверхность алюминиевого радиатора подвергается коррозийным процессам. 
Поэтому, даже при отличных показателях мощности, батареи из этого материала следует устанавливать в частных домовладениях, где используется индивидуальная отопительная система. 

Биметаллические радиаторы. Данная продукция по показателю теплоотдачи ни в чем не уступает алюминиевым приборам. Тепловой поток у биметаллических изделий в среднем равен 200 Вт, но к качеству теплоносителя они не настолько требовательны. Правда их высокая цена не позволяет многим потребителям установить эти устройства. 

Зависимость степени теплоотдачи от способа подключения

На теплоотдачу отопительных радиаторов влияет не только материал изготовления и температура теплоносителя, циркулирующего по трубам, но и выбранный вариант подсоединения прибора к системе:

1. Подключение прямое односторонне. Является наиболее выгодным относительно показателя тепловой мощности. По этой причине расчет теплоотдачи радиатора отопления выполняют именно при прямом подключении. 
2. Диагональное подключение. Его применяют, если к системе планируется подсоединить радиатор, в котором количество секций превысит 12. Такой способ позволяет максимально понизить теплопотери. 
3. Нижнее подключение. Его используют в том случае, когда батарею присоединяют к стяжке пола, в которой скрыта отопительная система. Как показывает расчет теплоотдачи радиатора, при таком подключении потери тепловой энергии не превышают 10%. 
4. Однотрубное подключение. Наименее выгодный способ с точки зрения тепловой мощности. Потери теплоотдачи при однотрубном подключении чаще всего достигают 25 — 45%.

Способы, как можно увеличить теплоотдачу

Вне зависимости от мощности радиаторов владельцам домов и квартир все равно хочется повысить их теплоотдачу. Особенно актуальным такое стремление становится с приходом холодного периода года. В зимнюю стужу нередко даже при работе на полную мощность радиатор может не справиться с поддержанием комфортного температурного режима в помещении. 

Существует несколько способов, позволяющих увеличить теплоотдачу приборов отопления:

1. Регулярное проведение влажной уборки с целью очистки поверхности батарей. Чем чище они будут, тем выше уровень их теплоотдачи. 
2. Не менее важен момент правильного окрашивания радиатора, особенно это касается чугунных приборов. Дело в том, что многослойно нанесенная краска препятствует эффективной теплоотдаче. Перед тем, как приступить к покраске радиатора отопления, следует удалить старый слой. Не менее эффективно применение специальных эмалей, предназначенных для трубопроводов и отопительных приборов, поскольку они имеют низкое сопротивление теплоотдаче. 
3. Для обеспечения максимальной мощности, необходимо правильно смонтировать эти устройства.
4. Среди основных ошибок, допускаемых при монтаже, специалисты отмечают: 
   — наклон батареи;
   — установку прибора слишком близко к напольному покрытию или к стене; 
   — перекрытие доступа к радиаторам предметами обстановки и установка неподходящих отражающих экранов. 
5. Для повышения эффективности отопительных батарей не помешает проведение ревизии их внутренней полости. Нередко в процессе подключения батарей отопления к системе образуются заусеницы, из-за которых при эксплуатации образуются засоры, препятствующие свободному передвижению теплоносителя. 
6. Можно поместить на стену за отопительным прибором теплоотражающий экран, сделанный из фольгированного материала. 

Познавательное видео о теплоотдаче радиаторов отопления:

Рассчитать теплоотдачу радиатора, которая необходима для конкретного помещения, как становится ясно из выше приведенной информации, несложно. Зная ее величину, можно выбрать нужную модель, а затем собственноручно повысить мощность прибора и тем самым обеспечить себе и близким комфортные условия проживания в зимний период. Прочитайте также: «Расчет мощности батарей отопления — как рассчитать самому».

Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов

Мощность радиаторов отопления биметаллических и алюминиевых

Тепловая мощность (или теплоотдача) измеряется в ваттах. От нее зависит то, насколько хорошо оборудование будет греть при идентичных условиях. Также ее учитывают при расчете количества секций.

Мощность 1 секции зависит от материала изготовления, высоты прибора и емкости теплоносителя. Все эти характеристики обязательно указываются в техническом паспорте оборудования, который прилагается к товару.

Мощность 1 секции биметаллического радиатора высотой 500 мм варьируется от 170 до 210 ВТ от 100 до 190 ВТ теплоэнергии, для приборов высотой 350 мм — 120-140 Вт, а для 300 мм – от 100 до 145 Вт теплоэнергии. Специалисты, занимающиеся монтажом отопительных систем в свою очередь, рекомендуют брать за основу нижний критерий или даже еще ниже, так как известны случаи завышения характеристик выпускаемого оборудования производителями. Чтобы избежать ошибок в расчетах и достичь нужной мощности рекомендуется учитывать этот факт.

Также в расчет необходимо брать место монтажа. Если радиатор монтируется под окном или рядом с ним, то необходимо увеличить количество секции, так как вместо 120-150 Вт тепловой энергии от прибора высотой 350 мм в реалии получим всего 100-120 Вт.

Мощность 1 секции в алюминиевом радиаторе Profi 500 по данным производителя находится в пределах 180-230 Вт. Для оборудования высотой в 350 мм этот показатель варьируется от 120 до 160 Вт. У моделей разных производителей мощность разная, стандартов здесь нет.

Рабочее давление

Это важная характеристика оборудования, она показывает, при каком рабочем давлении разрешается эксплуатировать радиатор. В продаже есть алюминиевые радиаторы двух видов: выдерживающие до 16 атмосфер и классические, рассчитанные выдерживать до 6 атмосфер. В зависимости от этих характеристик выбираются радиаторы для эксплуатации в частных отопительных системах или для подключения к тепловым магистралям высокого давления.

В домах с автономной системой отопления среднее значение давления не более 10 атмосфер. В системах, подключенных к центральным сетям отопления рабочее давление выше, оно достигает 15 атмосфер. Если система отопления подключена к тепловым магистралям, то это значение может быть еще выше и достигать отметки 30 атмосфер. Эти данные нужно учитывать при выборе радиаторов.

У каждого вида радиатора свое разрешенное рабочее давление. У биметаллических моделей варьируется от 16 до 49 атмосфер. Точные технические характеристики смотрите в техническом паспорте прибора или выясняйте у консультанта магазина. В сопровождающей товар документации также содержится информация об испытании оборудования под опрессовочным давлением. Это значение в 1,5 раза превышает рабочее давление.

При выборе оборудования учитывают, что в системе отопления централизованного типа стандартное давление не превышает 15 атмосфер, а в индивидуальных автономных системах оно не более 10 атмосфер. Также нужно знать, что биметаллические радиаторы выдерживают гидроудары до 6 МПа, а алюминиевые всего 4,8 МПа. Исходя из этих характеристик, специалисты рекомендуют алюминиевые приборы использовать в автономных отопительных системах, чтобы они дольше служили, а биметаллические – для подключения к центральному отоплению.

Предельная температура и объем теплоносителя

Радиаторы биметаллического типа выдерживают воду температурой до 90 градусов по Цельсию. А алюминиевые – температуру теплоносителя до 110 градусов С. Объем теплоносителя рассчитывается путем умножения количества секций на емкость одной из них. Он зависит от высоты прибора и толщины оболочки. Для алюминиевых секций это значение – 250-460 мл.

Емкость секций биметаллического отопительного оборудования меньше, чем у алюминиевого. Стандартные значения в среднем следующие: для батареи с межосевым расстоянием 200 мм емкость канала теплоносителя – 0,1-0.16 литров. Для приборов с расстоянием между осями в 350-мм – 0,15-0,2 литра.

Продукция каждого производителя отличается параметрами и техническими характеристиками, это относится к любому типу отопителей. Например, в алюминиевом радиаторе Profi 500 — это всего 0,28 литра, а на 10-секционный радиатор уйдет 2,8 литра. 

Какой радиатор выбрать?

Подведем итоги, биметаллический радиатор рекомендуется устанавливать в городские квартиры, офисы, производственные и промышленные помещения, которые подключены к центральным системам отопления с высоким рабочим давлением. Если у вас собственный коттедж, частный дом или даже резиденция с отдельным котлом отопления, то рекомендуется приобретать алюминиевые радиаторы.

При выборе обращаем внимание не только на рабочее давление и мощность, но и на размеры оборудования. Для стандартных подоконников выбирают модели высотой 500 мм, расстояние до подоконника должно быть около 10-15 см. В ином случае устанавливаем радиаторы высотой 350 мм. Другой немаловажной для потребителя характеристикой является цена оборудования. Алюминиевые приборы стоят дешевле на 15-20 %, чем биметаллические.

Расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления: биметаллических и чугунных

Главное предназначение радиатора отопления – максимальный обогрев помещения. Расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления – необходимое условие определения эффективности прибора. Каждая модель прибора имеет свои параметры теплоотдачи в зависимости от разных факторов (особенности расположения, тип подключения и т.д.). Теплоотдача (тепловая мощность, мощность радиатора) – это количество тепловой энергии, переданное прибором за определенный отрезок времени. Единица измерения теплоотдачи – Ватт. Иногда расчет можно осуществить в калориях в час (1 Вт=859,8 кал/ч). Тепло устройства отопления производят в результате процессов:

1. Теплообмена.
2. Конвекции.
3. Излучения (радиации).

Процентное соотношение всех типов отдачи тепла у каждой модели для отопления разное.

Радиаторы отопления: сущность и особенности характеристики теплоотдачи

Радиаторами принято называть приборы, у которых теплоотдача путем прямого излучения составляет не меньше 25%. Но сегодня встречаются устройства, которые полностью работают по конвекторному принципу. Они очень простые и при этом надежные. Небольшие размеры конвекторов дают возможность при обустройстве комнаты не ограничивать себя рамками. И стоимость конвекторов относительно не дорогая. Но минусом конвекторов является небольшой уровень теплопередачи и конвекционный метод обогрева, а не радиаторный. Так создается сильная циркуляция воздуха в комнате и получается сквозняк.

В таблице представлены значения коэффицента теплопередачи.

Чтобы выбрать устройство для отопления дома или квартиры, нужно опираться на точные расчеты необходимой мощности. Учесть все факторы, конечно, очень сложно. Методов расчета нужной теплоотдачи отопительных приборов несколько. Суть самого простого метода основана на количестве окон и стен. Если имеется одна наружная стена и одно окно на ней, то рассчитывается норма мощности 1кВт на каждые 10 кв.м. площади. Другой метод более сложный, но благодаря ему можно получить более точный показатель необходимой мощности. Формула расчета: S x h x41 (S – площадь помещения, h – высота потолков, 41 – показатель минимальной мощности на 1 куб.м помещения).

Выбираем радиатор: сравнение существующих вариантов

Теплоотдача радиаторов отопления из разных материалов отличается. В поиске подходящего варианта для отопления помещения нужно провести сравнение разных моделей, ведь часто похожие по форме и объемам приборы отличаются по мощности. Теплоотдача поверхности чугунных радиаторов относительно небольшая, поскольку теплопроводность чугуна достаточно низкая. Большой плюс чугунных батарей отопления – достаточно большой внутренний просвет, что увеличивает их работоспособность. Но все-таки эти батареи имеют больше недостатков, чем достоинств.

Коэффициент отдачи тепла чугуна значительно ниже, чем у других материалов (алюминия, стали, меди и т.д.). Чугун – хрупкий материал, и стенки батареи достаточно толстые, а это еще больше уменьшает теплоотдачу. В лабораторных условиях мощность одной секции чугунной батареи при температуре носителя тепла 90 °С составляет 180 Ватт. Значения теплоотдачи приблизительно 130-150 Вт на одну секцию. Например, для комнаты площадью 15 метров нужно 12 чугунных секций (16 х 100 / 125 = 12). Но учитывая разные факторы, в жизни этот показатель значительно ниже. При централизованном отоплении значительная часть тепла теряется по дороге к потребителю, и теплоотдача одной батареи может быть 60-70 Ватт.

На рисунке изображен чугунный радиатор.

Современной альтернативой чугунных радиаторов являются стальные. Это положительное сочетание в себе секционных устройств и конвекторов. Они имеют гладкую ровную поверхность, что отличает их от чугунных радиаторов. Для увеличения теплоотдачи устройства к панелям привариваются дополнительные секции, которые работают в качестве конвекторов. Но все-таки отдача тепла обогревателей из стали не значительно больше, чем теплоотдача чугунных радиаторов. А при уменьшении температуры теплоносителя, устройство из стали существенно снижает теплоотдачу. Хотя если сделать сравнение с чугунными батареями, они уступают по весу и имеют более привлекательный внешний вид. При температуре воды в системе 70 °С показатели отдачи тепла могут давать другие показатели, чем таблица производителя.

Алюминиевые и биметаллические модели – современное решение

В отличие от стальных и чугунных радиаторов, радиаторы из алюминия имеют гораздо большую теплоотдачу – до 200 Ватт. Они очень популярны на Западе и в США, где люди живут в основном в малоэтажных домах. Но алюминиевые батареи не пригодны для систем обогрева с высоким давлением. Поэтому их предпочтительно устанавливать в домах, где есть собственная система отопления. К тому же, загрязнения теплоносителя могут подвергать алюминиевую поверхность батареи коррозии. Расчет радиаторов отопления из алюминия производится так же, как и для других приборов. Температура в них зачастую зависит от температуры теплоносителя.

Алюминиевые отопительные батареи различных размеров.

Сегодня растет популярность биметаллических радиаторов, которыми предпочитают заменять старые батареи. Отдача тепла биметаллических моделей не меньше, чем алюминиевых. Теплоотдача одной секции прибора с биметаллом составляет около 170 Вт. Расчет биметаллических устройств стоит делать с запасом, учитывая климатические и погодные условия. Следовательно, расчет секций биметаллических радиаторов проводить следует так, чтобы мощность оказалась выше, чем мощность чугунных радиаторов, стоявших здесь ранее.

Обычно покупаются устройства на одну-две секции больше, чем предыдущие чугунные. Если нужно сделать расчет биметаллических радиаторов для новостроя, то следует опираться на свойства теплоотдачи каждой секции. Обычно берется 100Вт на каждую секцию и 70-100 Вт на метр квадратный комнаты. Учитывайте, что со временем теплоотдача отопительных средств снижается. Желательно, чтобы расчет был с запасом. Точно все рассчитать довольно сложно. Нужно учитывать высоту помещения, теплоизоляционные качества дверей и окон, пола. Ведь большая часть тепла уходит именно из-за плохой теплоизоляции. Стоимость биметаллических радиаторов выше, чем отопительных приборов из других материалов.

Биметаллический радиатор.

Уровень теплоотдачи и способ подключения прибора

Теплоотдача радиаторов может зависеть еще и от способа подключения. Для эффективной теплоотдачи желательно прямое одностороннее подключение. Поэтому расчет мощности производится при прямом подключении. Диагональный тип подключения используется, если устройство для отопления насчитывает более 12 секций. Это сильно снижает потери тепла. Самым невыгодным в плане мощности является однотрубное подключение. Теплопотери могут достигать 40%. Каким образом можно увеличить теплоотдачу, приобретая такой прибор?

1. Один из способов – постоянная влажная уборка и чистка поверхности обогревателя. Чище радиатор – выше его теплоотдача и качественнее отопление.
2. Правильная окраска тоже влияет на теплоотдачу. Очень толстый слой краски снижает отдачу тепла.
3. Эффективным будет применение специальных красок с низким сопротивлением передачи тепла для труб и устройства.

Немаловажно также правильно сделать монтаж батареи. Частые ошибки при монтаже радиаторов: установка очень близко к полу либо к стене, перекрытие обогревателей ненужными предметами декора.

Не лишним будет проверить внутренность радиатора, чтобы устранить недостатки, которые в будущем могут препятствовать нормальному движению теплоносителя. Чтобы сократить бесполезную теплопотерю, используют теплоотражающие экраны из фольгированного материала. Расход тепла можно уменьшить на 5-7%, поставив теплоотражающие экраны за прибором обогрева. Они изолируют стены от нагрева, что позволяет повысить температуру воздуха в помещении на один-два градуса. Теплоотражающие экраны используются достаточно широко: в жилых помещениях, административных зданиях, больницах, школах и т.д. Особенно эффективна эта установка для радиаторов, смонтированных на наружных стенах помещения.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

по площади или по объему? Теплоотдача одной секции

Как рассчитать количество секций радиаторов отопления биметаллических. Какой расчет секций биметаллических радиаторов отопления лучше: по площади или по объему? Теплоотдача одной секции

Чаще всего владельцы биметаллических радиаторов приобретают на замену чугунным батареям, которые по тем или иным причинам вышли из строя или стали плохо обогревать помещение. Чтобы данная модель радиаторов хорошо справлялась со своей задачей, необходимо ознакомиться с правилами расчета количества секций на всю комнату.

Необходимые данные для подсчета

Правильным решением будет само обращение к опытным специалистам. Профессионалы могут достаточно точно и качественно рассчитать количество биметаллических радиаторов отопления. Такой расчет поможет определить, сколько секций понадобится не только для одной комнаты, но и для всего помещения, а также для любого типа объекта.

При подсчете количества батарей все профессионалы учитывают следующие данные:

• из какого материала построено здание;
• какая толщина стен в комнатах;
• тип окон, монтаж которых производился в данном помещении;
• в каких климатических условиях находится здание;

• есть помещение над помещением, где поставлены радиаторы, какое-то отопление;
• сколько в комнате «холодных» стен;
• какова рассчитанная площадь помещения;
• какая высота стен.

Все эти данные позволяют максимально точно произвести расчет при установке биметаллических батарей.

Коэффициент теплопотерь

Для правильного расчета необходимо для начала рассчитать, какие тепловые потери будут, а затем рассчитать их коэффициент. Для точных данных нужно учитывать одно неизвестное, то есть стены. В первую очередь это касается угловых помещений. Например, в помещении представлены следующие параметры: высота — два с половиной метра, ширина — три метра, длина — шесть метров.

• F — площадь стены;
• а — его длина;
• х — ее рост.

Расчет ведется в метрах. Согласно этим расчетам, площадь стены будет равна семи с половиной квадратным метрам. После этого необходимо рассчитать теплопотери по формуле p = f * k.

Также умножаем на разницу температур в помещении и на улице, где:

• P — площадь теплопотерь;
• F — площадь стены в квадратных метрах;
• K — коэффициент теплопроводности.

Для правильного расчета нужно учитывать температуру. Если температура на улице около двадцати одного градуса, а в комнате восемнадцать, для расчета этой комнаты необходимо прибавить еще два градуса. К получившейся цифре нужно добавить p окон и r дверей. Полученный результат следует разделить на число, обозначающее тепловую мощность одной секции. В результате несложных вычислений и получается знать, сколько батарей нужно для обогрева одного и того же помещения.

Однако все эти расчеты верны исключительно для помещений со средними показателями теплоизоляции. Как известно, одних и тех же посылок не бывает, поэтому для точного расчета необходимо учитывать поправочные коэффициенты. Их необходимо умножить на результат, полученный при вычислении формулы. Поправки коэффициента для угловых помещений — 1,3, для помещений, расположенных в очень холодных местах — 1,6, для чердака — 1,5.

Питание от аккумулятора

Для определения мощности одного радиатора необходимо рассчитать, сколько киловатт тепла потребуется от установленной системы отопления. Мощность, необходимая для наслаждения каждым квадратным метром, составляет 100 Вт. Полученное число умножается на количество квадратных метров комнаты. Затем делится показатель мощности каждой отдельной секции современного радиатора. Некоторые батареи состоят из двух и более секций. Произведя расчет, нужно выбрать радиатор, имеющий примерное количество секций. Но все же его следует немного просчитать.

Это сделано для того, чтобы в комнате было теплее и не было дефекта в холодные дни.

Производители биметаллических радиаторов указывают свою мощность для некоторых данных системы отопления. Поэтому, покупая любую модель, необходимо учитывать тепловое давление, которое характеризует то, как нагревается теплоноситель, а также то, как он нагревает систему отопления. В технической документации мощность одной секции часто указывается для теплового давления в шестьдесят градусов. Это соответствует температуре воды в радиаторе в девяносто градусов. В тех домах, где отапливаются помещения чугунными батареями, это оправдано, но для новостроек, где все сделано современно, температура воды в радиаторе вполне может быть ниже. Тепловое давление в таких системах отопления может доходить до пятидесяти градусов.

Расчет здесь тоже несложный. Необходимо разделить мощность радиатора на цифру, обозначающую тепловое давление. Номер делится на цифру, указанную в документах. В этом случае эффективная мощность батарей будет немного меньше.

Надо ставить во все формулы.

Популярные методы

Для вычета желаемого количества секций в установленном радиаторе можно использовать не одну формулу, а несколько. Поэтому стоит оценить все варианты и выбрать тот, который подходит для более точных данных. Для этого нужно знать, что по нормам СНиП на 1 м² одна биметаллическая секция может обогреть один метр восемьдесят сантиметров площади.Чтобы рассчитать, сколько секций нужно на 16 м², нужно этот показатель разделить на 1,8 м². В итоге получается девять разделов. Однако этот способ довольно примитивен и для более точного определения необходимо учитывать все вышеперечисленные данные.

Есть еще один простой метод самостоятельного расчета. Например, если взять небольшую комнату в 12 м², то тут очень сильные батареи. Можно взять, например, теплоотдачу только одной секции на двести ватт.Тогда по формуле вы легко сможете рассчитать их необходимое для выбранного помещения количество. Чтобы получить желаемую цифру, нужно 12 — это количество квадратов, умножьте на 100, мощность на квадратный метр и поделите на 200 ватт. Это, как можно понять, величина теплопередачи на одну секцию. В результате расчетов число шесть, то есть именно столько секций понадобится для обогрева помещения в двенадцать квадратов.

Можно рассмотреть еще один вариант квартиры с квадратурой в 20 м². Предположим, что мощность купленной радиаторной секции составляет сто восемьдесят ватт. Тогда, подставив все имеющиеся значения в формулу, получится такой результат: 20 нужно умножить на 100 и поделить на 180 будет равно 11, значит, это количество секций понадобится для нагрева этого номер. Однако такие результаты действительно будут соответствовать помещениям, где потолки не выше трех метров, а климатические условия не очень жесткие. Причем окна не учитывались, то есть их количество, поэтому к конечному результату следует добавить еще несколько секций, их количество будет зависеть от количества окон.То есть можно установить два радиатора, в которых будет установлено шесть секций. В то же время добавили еще одну секцию окон и дверей.

Объемом

Чтобы расчет был более точным, нужно произвести расчет по объему, то есть учесть три измерения в выбранном отапливаемом помещении. Все расчеты производятся практически одинаково, только емкость — это емкость, рассчитанная на один кубический метр, что равняется сорока одному ватту.Можно попробовать посчитать количество секций биметаллической батареи для помещения с такой площадью, как в варианте выше, и сравнить результаты. В этом случае высота потолков будет равна двум метрам семидесяти сантиметрам, а площадь помещения составит двенадцать квадратных метров. Затем нужно умножить три на четыре, а затем на два и семь.

Результат будет такой: тридцать два и четыре метра куб. Его нужно умножить на сорок один, и получится тысяча триста двадцать восемь четыре ватта.Такая мощность радиатора отлично подойдет для обогрева этого помещения. Затем этот результат нужно разделить на двести, то есть количество ватт. Результат будет равен шестисот шестидесяти четырем сотым, а значит, потребуется радиатор на семь секций. Как видно, результат расчета намного точнее. В конце концов, не нужно будет даже учитывать количество окон и дверей.

Также можно сравнить результаты расчета помещения на двадцать квадратных метров. Для этого умножьте двадцать два на семь, получится пятьдесят четыре кубических метра — это размер комнаты. Затем вам нужно умножить на сорок один, и результат будет две тысячи четыреста четырнадцать ватт. Если аккумулятор будет иметь мощность в двести ватт, то эту цифру нужно разделить на результат. В результате выйдет двенадцать и семь, а значит для этой комнаты необходимо такое количество секций, как в предыдущем расчете, но этот вариант гораздо точнее.

Одним из важнейших вопросов создания комфортных условий проживания в доме или квартире является надежная, правильно рассчитанная и смонтированная, сбалансированная система отопления. Именно поэтому создание такой системы является основной задачей при организации строительства собственного дома или при проведении капитального ремонта в многоквартирных многоэтажных домах.

Несмотря на современное разнообразие различных типов систем отопления, лидером Polarity все же остается отработанная схема: контуры труб с циркулирующим по ним теплоносителем, а теплообменные устройства представляют собой радиаторы, установленные в помещениях.Казалось бы — все просто, батареи находятся под окнами и обеспечивают перезаряжаемый обогрев . .. однако необходимо знать, что теплоотдача от радиаторов отопления должна соответствовать площади помещения, а число других конкретных критериев. Теплотехнические расчеты Финансируемые по требованиям СНиП — достаточно сложная процедура, выполняемая специалистами. Однако можно сделать это и самостоятельно, естественно, с допустимым упрощением.В этой публикации будет рассказано, как самостоятельно провести расчет отопительных батарей на площади отапливаемого помещения с учетом различных нюансов.

Но, прежде всего, необходимо ознакомиться с существующими радиаторами отопления — от их параметров во многом зависят результаты проведенных расчетов.

Кратко о существующих типах радиаторов отопления

• Радиаторы стальные панельные или трубчатой ​​конструкции.
• Аккумуляторы чугунные.
• Алюминиевые радиаторы нескольких модификаций.
• Радиаторы биметаллические.

Радиаторы стальные

Этот тип радиаторов не пользовался особой популярностью, несмотря на то, что некоторым моделям придается очень элегантное дизайнерское оформление. Проблема в том, что недостатки таких теплообменных устройств значительно превышают их достоинства — невысокая цена при относительно небольшой массе и простоте монтажа.

Тонким стальным стенкам таких радиаторов не хватает тепла — они быстро нагреваются, но также быстро охлаждаются.Проблемы могут возникнуть при гидравлических ударах — сварные листы листов иногда дают течь. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, а срок службы таких аккумуляторов невелик — обычно производители дают им довольно небольшой срок эксплуатации по гарантии.

В подавляющем большинстве стальные радиаторы представляют собой неразъемную конструкцию, и вариация теплоотдачи путем изменения количества секций не позволяет. У них есть паспортная тепловая мощность, которую сразу нужно выбирать, исходя из площади и особенностей помещения, где их планируется установить.Исключение — у некоторых трубчатых радиаторов есть возможность изменять количество секций, но обычно это делается под заказ, при изготовлении, а не в домашних условиях.

Радиаторы чугунные

Представители этого типа батареек наверняка знакомы каждому с раннего детства — именно такие гармошки раньше ставили повсеместно.

Возможно, такие батареи МС-140-500 и не отличались особым изяществом, но было правильно, что не было одного поколения жителей.Каждая секция такого радиатора обеспечивала теплоотдачу в 160 Вт. Радиаторная бригада, и количество секций в принципе ничем не ограничивалось.

В настоящее время в продаже много современных чугунных радиаторов. Они уже отличаются более элегантным внешним видом, гладкими гладкими внешними поверхностями, облегчающими уборку. Доступны эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком глажки для заливки.

При этом такие модели полностью сохраняют основные достоинства чугунных аккумуляторов:

• Высокая теплоемкость чугуна и массивность аккумуляторов способствуют длительной консервации и высокой рекуперации тепла.
• Аккумуляторы чугунные правильная сборка и качественные компаунды уплотнения, не боятся водоворотов, перепадов температур.
• Толстые железные стенки мало подвержены коррозии и абразивному износу. В нем можно использовать практически любой теплоноситель, поэтому такие батареи одинаково хороши как для автономных, так и для систем центрального отопления.

Если не принимать во внимание внешние данные старых чугунных аккумуляторов, то из недостатков можно отметить хрупкость металла (акцентированные удары недопустимы), относительная сложность установки, связанная в большей степени с массивностью .К тому же не любые стеновые перегородки выдержат вес таких радиаторов отопления.

Радиаторы алюминиевые

Алюминиевые радиаторы, появившиеся сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность. Они относительно недорогие, имеют современный, достаточно элегантный внешний вид, обладают отличной теплоотдачей.

Качественные алюминиевые аккумуляторы способны выдерживать давление в 15 и более атмосфер, высокая температура теплоносителя около 100 градусов.При этом тепловая отдача от одной секции в некоторых моделях иногда достигает 200 Вт. Но при этом они имеют небольшую массу (вес секции — обычно до 2 кг) и не требуют большого количества охлаждающая жидкость (емкость — не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы доступны в продаже как комплект батарей, с возможностью изменения количества секций и сплошные изделия, рассчитанные на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

• Некоторые типы алюминия очень подвержены кислородной коррозии с высоким риском газообразования.Это вносит вклад в качество теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
• Некоторые алюминиевые радиаторы неразборчивой конструкции, секции которых изготовлены с использованием технологии экструзии, могут при определенных неблагоприятных условиях течь по соединениям. При этом ремонт просто невозможен, и менять придется всю батарею целиком.

Изготавливаются все из алюминия, аккумуляторы высочайшего качества — изготовлены методом анодного окисления металла.Этим изделиям практически не страшна кислородная коррозия.

Внешне все алюминиевые радиаторы примерно одинаковы, поэтому необходимо очень внимательно ознакомиться с технической документацией, делая выбор.

Радиаторы отопления биметаллические

Такие радиаторы по надежности бросают первенство чугуну, а по теплопередаче — алюминию. Причина тому — их особый дизайн.

Каждая из секций состоит из двух стальных горизонтальных коллекторов — верхнего и нижнего (поз.1) соединены таким же стальным вертикальным швеллером (поз.2). Подключение в единый аккумулятор осуществляется качественными резьбовыми соединениями (поз. 3). Высокая теплопередача обеспечивается внешней алюминиевой оболочкой.

Трубы стальные внутренние Изготовлены из металла, не подверженного коррозии, или с защитным полимерным покрытием. ну и теплообменник алюминиевый Ни в коем случае нельзя контактировать с охлаждающей жидкостью, и коррозия совершенно не страшна.

Таким образом, получается сочетание высокой прочности и износостойкости с отличными теплотехническими показателями.

Цены на популярные радиаторы отопления

Радиаторы отопления

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. По сути, они универсальны и подходят для любых систем отопления, однако наилучшие эксплуатационные характеристики они все же проявляют в условиях высокого давления центральной системы — для контуров с естественной циркуляцией они непригодны.

Пожалуй, единственный их недостаток — высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Для удобства восприятия размещена таблица, в которой представлены сравнительные характеристики радиаторов отопления. Легенда в нем:

• ТС — трубчатая стальная;
• CG — чугун;
• Al — алюминий обыкновенный;
• Aa — алюминий анодированный;
• БМ — биметаллический.

	NG.	TC	Al.	AA	Bm
Максимальное давление (в атмосферах)
рабочий	6-9	6–12	10-20	15-40	35
пресс	12-15	9	15-30	25-75	57
разрушение	20-25	18-25	30-50	100	75
Ограничение pH (водородный индикатор)	6,5-9	6,5-9	7-8	6,5-9	6,5-9
Воздействие коррозии под воздействием:
кислород	нет	да	нет	нет	да
блуждающие токи	нет	да	да	нет	да
электролитический пар.	нет	слабый	да	нет	слабый
Мощность сечения при Н = 500 мм; ДТ = 70 °, Ш	160	85	175-200	216,3	до 200.
Гарантия, лет	10	1	3-10	30	3-10

Видео: Рекомендации по выбору радиаторов отопления

Вас может заинтересовать информация о том, что такое

Как рассчитать необходимое количество секций радиатора отопления

Понятно, что установленный в помещении радиатор (один или несколько) должен обеспечивать нагрев до комфортной температуры и компенсировать неизбежные тепловые потери независимо от погоды на улице.

Базовым значением для расчетов всегда является площадь или объем комнаты. Сами по себе расчеты стоимости очень сложны и учитывают очень большое количество критериев. Но для бытовых нужд можно использовать упрощенную технику.

Самые простые методы расчета

Считается, что для создания нормальных условий в стандартном жилом помещении на квадратный метр Плищей хватит и 100 Вт. Таким образом, следует всего лишь посчитать площадь комнаты и умножить ее на 100.

Q. = С. × 100.

Q. — Необходимая теплоотдача от радиаторов отопления.

С. — Площадь отапливаемого помещения.

Если планируется установка необоснованного радиатора, то это значение станет ориентиром для выбора нужной модели. В случае, если установлены батареи, допускающие изменение количества секций, необходимо провести еще один отсчет:

Н. = Кв. / QU

Н. — Расчетное количество секций.

QU — Удельная тепловая мощность одной секции. Это значение обязательно указывается в техническом паспорте товара.

Как видите, эти вычисления чрезвычайно просты и не требуют каких-либо специальных знаний математики — достаточно рулетки, чтобы измерить комнату, и листа бумаги для вычислений. Кроме того, можно воспользоваться таблицей, расположенной ниже — там уже есть расчетные значения для помещений различной площади и определенных мощностей нагревательных секций.

Раздел таблицы

Однако необходимо помнить, что эти значения относятся к стандартной высоте потолка (2,7 м) многоэтажного дома. Если высота помещения разная, то количество аккумуляторных секций лучше рассчитывать исходя из объема помещения. При этом используется усредненный показатель — 41 т мощности Т.еплова на 1 м³ объема в панельном доме или 34 Вт — в кирпичном.

Q. = С. × ч. × 40 (34)

, где ч. — высота потолка над уровнем пола.

Дальнейший расчет ничем не отличается от приведенного выше.

Детальный расчет с характеристиками помещения

А теперь перейдем к более серьезным расчетам. Упрощенный метод расчета, описанный выше, может представить хозяев дома или квартиры-сюрприза. Когда установленные радиаторы не создаются, в жилом помещении необходим комфортный микроклимат.И причина тому — целый список нюансов, которые рассматриваемый метод просто не учитывает. Между тем подобные нюансы могут иметь очень важное значение.

Итак, снова берется площадь комнаты и все те же 100 Вт на м². Но сама формула уже несколько другая:

Q. = S. × 100 × a × дюйм × s × D. × E × F. × г. × H. × I. × Дж.

Письма от А до Дж. Условно обозначенные коэффициенты, учитывающие особенности помещения и установку в нем радиаторов. Рассмотрим их в ряду:

А — количество внешних стен в помещении.

Понятно, что чем выше площадь соприкосновения помещения с улицей, то есть чем больше в помещении наружных стен, тем выше общие теплопотери.Эта зависимость учитывает коэффициент А :

• Одна внешняя стенка — А = 1,0
• Две внешние стены — А = 1,2
• Три наружные стены — А = 1,3.
• Все четыре стены внешние — А = 1,4.

B — ориентация комнаты по сторонам света.

Максимальная потеря тепла всегда в помещениях, куда не попадают прямые солнечные лучи.Это однозначно северная сторона дома, и это тоже можно отнести к восточной — лучи солнца здесь только утром, когда лопата еще «не вышла на полную мощность».

Южная и западная стороны дома всегда сильно нагреваются солнцем.

Отсюда — значения коэффициента В :

• Помещение выходит на север или восток — В = 1,1
• Южный или Западный номер — В = 1, то есть могут не учитываться.

С — коэффициент, учитывающий степень утепления стен.

Понятно, что потери тепла из отапливаемых помещений будут зависеть от качества теплоизоляции наружных стен. Значение коэффициента ОТ Возьмем равно:

• Средний уровень — стены выложены в два кирпича, либо утепление их поверхности обеспечивается другим материалом — С = 1,0
• Наружные стены не утеплены — С = 1.27.
• Высокий уровень теплоизоляции на основе теплотехники. — С = 0,85.

D — Особенности климатических условий региона.

Естественно, что «под одну гребенку» сравнять все основные показатели необходимой теплопроизводительности невозможно — они зависят от уровня зимних отрицательных температур, характерных для конкретной местности. В нем учитывается коэффициент D. Для его выбора берутся средние температуры холодной декады января — обычно это значение легко уточнить в местной гидрометеослужбе.

• — 35 ° С И ниже — D = 1,5
• -25 ÷ — 35 ° ОТ — Д = 1,3
• до — 20 ° ОТ — Д = 1,1
• не ниже — 15 ° С — Д = 0,9
• не ниже — 10 ° С — Д = 0,7

E — высота потолков.

Как уже упоминалось, 100 Вт / м² — это среднее значение для стандартной высоты потолков.Если он отличается, введите поправочный коэффициент E. :

• До 2.7. м. — E = 1,0
• 2,8 — 3, 0 м. — Е = 1,05
• 3,1 — 3, 5 м. — E. = 1, 1
• 3,6 — 4, 0 м. — E = 1,15
• Более 4,1 м — E = 1,2

F- коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного выше

Организовывать систему отопления в помещениях с холодными полами — занятие бессмысленное, и хозяева всегда принимают меры по этому поводу.Но тип помещения, расположенного наверху, зачастую от них не зависит. Между тем, если сверху будет жилое или утепленное помещение, то общая потребность в тепловой энергии значительно снизится:

• холодный чердак или неотапливаемое помещение — Ф = 1,0
• утепленная мансарда (в т.ч.- и утепленная кровля) — Ф = 0,9
• отапливаемое помещение — Ф = 0,8.

Учетный коэффициент типа установленных окон.

Различные оконные конструкции, уненкосо подверженные теплопотери. Учитывает коэффициент G:

• Рама обыкновенная деревянная С двойным стеклопакетом — G = 1,27.
• окна комплектуются однокамерным стеклопакетом (2 стекла) — G = 1.0
• стеклопакеты однокамерные с аргоновым заполнением или двойные стеклопакеты (3 стекла) — G = 0,85

N — коэффициент площади остекления Плиски.

Суммарная величина теплопотерь зависит от общей площади окон, установленных в помещении. Эта величина рассчитывается исходя из отношения площади окон к площади комнаты. В зависимости от полученного результата находим коэффициент Н. :

• Отношение менее 0,1 — H = 0, 8
• 0,11 ÷ 0,2 — H = 0, 9
• 0,21 ÷ 0,3 — H = 1, 0
• 0.31 ÷ 0,4 — Н = 1, 1
• 0,41 ÷ 0,5 — H = 1,2

I- Коэффициент, учитывающий схему подключения радиаторов.

От того, как радиаторы подключаются к трубам подачи и возврата, зависит их теплоотдача. Это также следует учитывать при планировании монтажа и определении желаемого количества секций:

• а — подключение диагональное, подача сверху, обратная обратная — I = 1.0
• б — соединение одностороннее, подача сверху, обратная обратная — I = 1,03.
• в — соединение двустороннее, и подача, и обратная обратная — I = 1,13
• r — диагональное подключение, подача снизу, возврат сверху — I = 1,25
• d — одностороннее подключение, подача снизу, обратка сверху — I = 1,28.
• э — одностороннее нижнее подключение Отвод и корма — I = 1,28.

J- коэффициент, учитывающий степень открытости установленных радиаторов.

Многое зависит от того, насколько батареи открыты для свободного теплообмена с воздухом в помещении. Имеющиеся или искусственно созданные препятствия способны значительно снизить теплоотдачу радиатора. С учетом коэффициента Дж:

а — Радиатор располагается на стене открытым или не прикрытым подоконником — Дж = 0.9

б — Радиатор накрывается поверх подоконника или полки — Дж = 1,0

б — радиатор накрывается поверх горизонтального выступа стенной ниши — Дж = 1,07

г — радиатор сверху прикрыт подоконником, а с фронтальных сторон — деталиcNN покрыты декоративным кожухом — Дж = 1,12.

d — радиатор полностью прикрыт декоративным кожухом J = 1,2

⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰

Ну вот наконец и все.Теперь можно подставить необходимые значения в формулу и коэффициенты, соответствующие условиям, и на выходе получается необходимая тепловая мощность для надежного обогрева помещения с учетом всех нюансов.

После этого останется либо выбрать невыносимый радиатор с необходимой тепловой отдачей, либо разделить рассчитанное значение на удельную тепловую мощность одной секции батареи выбранной модели.

Наверняка, многие такие подсчеты покажутся излишне громоздкими, в которых легко запутаться.Для облегчения расчетов предлагаем воспользоваться специальным калькулятором — все необходимые значения уже заложены. Пользователю остается только ввести запрашиваемые исходные значения или выбрать нужные позиции из списков. Кнопка «Рассчитать» сразу приведет к точному результату с округлением в большую сторону.

При модернизации системы отопления, помимо замены труб, меняют радиаторы. А сегодня они из разных материалов, разных форм и размеров.Что не менее важно, у них разная теплоотдача: количество тепла, которое может передать воздух. И это обязательно учитывается, когда производят расчет радиаторов отопления.

В помещении будет тепло, если количество уходящего тепла будет компенсировано. Поэтому в расчетах берут теплопотери помещения (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утеплителя, площади окон и т. Д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это количество тепла, которое он может отдать при максимальных параметрах системы (90 ° C на входе и 70 ° C на выходе).Эта характеристика обязательно указывается в паспорте, она часто присутствует на упаковке.

Производим расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещения и системы отопления

Один важный момент: Проводя расчеты самостоятельно, учтите, что большинство производителей указывают максимальный показатель, который они получили при идеальных условиях. Потому что любое округление производится в самом большом. В случае низкотемпературного нагрева (Температура теплоносителя на входе ниже 85 ° C) ищем тепловую мощность для соответствующих параметров или пересчет (описано ниже).

Расчет по квадрату

Это простейшая методика, позволяющая приблизительно оценить количество секций, необходимых для обогрева помещения. На основании множества расчетов выведены нормы по средней мощности обогрева одного квадрата квадрата. Для учета климатических особенностей региона в СНЭ прописано два стандарта:

• для регионов средней полосы России необходимо от 60 Вт до 100 Вт;
• для областей выше 60 °, мощность нагрева одного квадрата 150-200 Вт.

Почему в стандартах такой большой разброс? Для того, чтобы учесть материалы стен и степень утепления. Для домов из бетона вы берете максимальные значения для кирпича, можно использовать средние. Для утепленных домов — минимум. Еще одна важная деталь: эти нормы рассчитаны на среднюю высоту потолка — не выше 2,7 метра.

Зная площадь помещения, умножьте его теплопотери на наиболее подходящий для ваших условий показатель.Получите общую комнату теплоотдачи. В технических характеристиках к выбранной модели радиатора найдите тепловую мощность одной секции. Общие тепловые потери делят на мощности, получают их количество. Это легко, но для наглядности приведем пример.

Пример расчета количества секций радиаторов на площади помещения

Угловая комната 16 м 2, в среднем переулке, в кирпичном доме. Установите батареи с тепловой мощностью 140 Вт.

Для кирпичного дома Возьмем теплопотери в середине диапазона.Так как комната угловая, лучше отвести большее значение. Пусть будет 95 ватт. Тогда получается, что для обогрева помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.

Теперь считаем количество радиаторов отопления этого помещения: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Закругляем, получается 11 шт. Столько секций радиаторов нужно будет установить.

Расчет батарей отопления на квадрат прост, но не идеален: не учитывается высота потолков полностью.При нестандартной высоте применяется другой прием: по объему.

Считаем аккумулятор объемом

В снижении нормы и на отопление одного кубометра помещения. Даны для разных типов Строений:

• для кирпича на 1 м 3, требуется тепло 34 Вт;
• для панели — 41 Вт

Данный расчет секций радиаторов аналогичен предыдущему, только теперь для квадрата он не нужен, а объем и норма берут другие.Объем умножается на полученный коэффициент деления на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).

Формула для расчета количества секций по объему

Пример расчета по объему

Для примера посчитаем, сколько секций в комнате 16 м 2 и высота потолка 3 метра. Дом построен из кирпича. Радиаторы Возьмем такую ​​же мощность: 140 Вт:

• Находим объем.16 м 2 * 3 м = 48 м 3
• Считаем необходимое количество тепла (тариф для кирпичных домов 34 Вт). 48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
• Определите необходимое количество секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Пропели, получаем 12 шт.

Теперь вы знаете два способа рассчитать количество радиаторов в комнате.

Теплоотдача одной секции

Сегодня это большой ассортимент радиаторов. При внешнем сходстве большинства тепловые показатели могут существенно отличаться.Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Следовательно, точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь разница в размерах существенная: одни из них высокие и узкие, другие низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты одного производителя, но разных моделей может отличаться на 15-25 Вт (см. Таблицу ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500).Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

Однако, чтобы предварительно оценить, сколько аккумуляторных секций необходимо для обогрева помещения, были сняты средние значения тепловой мощности для каждого типа радиаторов. Их можно использовать при примерных расчетах (данные для аккумуляторов с межосевым расстоянием 50 см) приведены:

• Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминий — 190 Вт (0.19 кВт).
• Чугун — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее, сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного можно, если выбрать модель и определиться с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они бывают с тонкими или толстыми стенками, из-за чего их тепловая мощность значительно меняется. Выше приведены средние значения для аккумуляторов обычной формы (гармошка) и близкие к ней. Радиаторы в стиле «ретро» тепловая мощность в разы ниже.

это технические характеристики радиоприемников чугунные турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть даже больше

На основе этих значений и средних нормативов в SNUP было получено среднее количество секций радиатора на 1 м 2:

• биметаллический участок прогреется 1,8 м 2;
• алюминий — 1,9-2,0 м 2;
• чугун — 1,4-1,5 м 2;

• биметаллический 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округлый — 9 шт.
• алюминий 16 м 2/2 м 2 = 8 шт.
• чугун 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округлый — 12 шт.

Эти расчеты являются приблизительными. Примерно можно прикинуть стоимость приобретения отопительных приборов. Для точного расчета количества радиаторов в комнате вы можете выбрать модель, а затем пересчитать количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной аккумуляторной секции указана для идеальных условий.Столько тепла отдаст аккумулятор, если его охлаждающая жидкость на входе имеет температуру + 90 ° С, на выходе + 70 ° С, в помещении поддерживается + 20 ° С. То есть температурное давление на входе Система (так называемая «система Дельта») будет иметь температуру 70 ° C. Что делать, если вы делаете в своей системе выше + 70 ° C на входе на нее? Или нужно в помещении + 23 ° C? Перепроектировал заявленную мощность.

Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, при доставке + 70 ° С, на выходе + 60 ° С, а в помещении нужна температура + 23 ° С.Мы находим дельту вашей системы: это средняя арифметическая температура на входе и выходе за вычетом температуры в помещении.

Для нашего случая получается: (70 ° С + 60 ° С) / 2 — 23 ° С = 42 ° С. Дельта для таких условий 42 ° С. Далее находим это значение в таблице пересчета (находится ниже) и указанная мощность умножаются на этот коэффициент. Мы научим силе, которую этот раздел сможет дать для ваших условий.

При пересчете в следующем порядке.Мы находим в столбцах, выделенных синим цветом, линию с дельтой 42 ° C. Это соответствует коэффициенту 0,51. Теперь мы рассчитываем тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего корпуса. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получим: 185 Вт * 0,51 = 94,35 Вт. Почти в два раза меньше. Вот эту мощность и нужно заменить при расчете секций радиаторов. Только с индивидуальными параметрами в комнате будет тепло.

Расчет радиаторов отопления нужно выполнять правильно, иначе их небольшое количество не сможет прогреть комнату, а самое большое наоборот создаст некомфортные условия проживания, и придется постоянно открывать окна.Известны разные методики расчета. На их выбор влияет материал батарей, климатические условия, обустройство дома.

Расчет количества батарей на 1 кВ. М.

Площадь каждого помещения, где будут установлены радиаторы, можно посмотреть в документах на недвижимость или измерить самостоятельно. Потребность в тепле для каждой комнаты можно найти в строительных нормах, где считается, что для обогрева 1м2 на определенном участке проживания потребуется:

• для суровых климатических условий (температура достигает ниже -60 градусов.) — 150-200 Вт;
• для средней полосы — 60-100 Вт.

Для расчета необходимо умножить площадь (P) на значение потребности в тепле. На примере этих данных приведем расчет для климата средней полосы. Чтобы съесть достаточно места на 16 кв. м нужно применить расчет:

16 х 100 = 1600 Вт

Взято максимальное значение потребляемой мощности, так как погода меняется, и лучше предусмотреть небольшой запас мощности, чтобы не было морозов зимой.

Далее вычисляет количество секций батарей (N) — полученное значение нужно разделить на тепло, которое выделяет одну секцию. Предполагается, что одна секция выделяет 170 Вт, исходя из этого и ведется расчет:

1600/170 = 9,4

Лучше округлить до самого большого — 10 штук. Но для некоторых помещений желательно округлить в меньшую сторону, например, для кухни, в которой есть дополнительные источники тепла. Дальше будет 9 разделов.

Расчеты можно проводить по другой формуле, которая аналогична приведенным выше расчетам:

N = s / p * 100, где

• N — количество секций;
• S — Площадь помещения;
• П — теплоотдача той же секции.

Итак, n = 16/170 * 100, следовательно, N = 9,4.

Выбор точного количества секций биметаллических батарей

Их несколько видов, каждая из них имеет свой источник питания. Минимальное тепловыделение достигает — 120 Вт, максимальное — 190 Вт.При расчете количества секций нужно учитывать необходимый расход тепла в зависимости от расположения дома, а также с учетом теплопотерь:

• Сквозняки, возникающие из-за плохо выполненных оконных проемов и профилей окон, щелей в стенах.
• Тепло распространяется по пути хладагента от одной батареи к другой.
• Расположение угловой комнаты.
• Количество окон в помещении: чем их больше, тем больше потери тепла.
• Регулярная вентиляция помещений зимой также накладывает отпечаток на количество секций.

Например, если вам нужно отапливать комнату площадью 10 кв. М, находящегося в доме в средней климатической полосе, то необходимо приобрести аккумулятор на 10 секций, мощность каждой из них должна быть равна 120 Вт или его аналог на 6 секций при теплоотдаче в 190 Вт.

Расчет. от количества радиаторов в частном доме

Если для квартир можно брать усредненные параметры потребляемого тепла, так как они рассчитаны на стандартные габариты помещения, то в частном строительстве это некорректно.Ведь многие собственники строят свои дома с высотой потолков более 2,8 метра, к тому же почти все помещения частной собственности имеют угловой характер, поэтому для их обогрева потребуется больше мощности.

В данном случае расчеты по площади помещения не подходят: необходимо применить формулу исходя из объема помещения и произвести корректировку, применив понижающие коэффициенты или увеличение теплоотдачи.

Значения коэффициентов следующие:

• 0,2 — Этот показатель умножает получившееся конечное число мощности, если в доме установлены многокамерные пластиковые стеклопакеты.
• 1,15 — Если установленный в доме котел работает на пределе своей мощности. В этом случае каждые 10 градусов нагретого теплоносителя снижают мощность радиаторов на 15%.
• 1,8 — Коэффициент приращения, применяемый, если угловая комната также присутствует в ней более чем одного окна.

Для расчета мощности радиаторов отопления в частном доме применяется следующая формула:

P = v x 41, где

• В. — размер комнаты;
• 41 — усредненная мощность, необходимая для обогрева 1 кВ. м частного дома.

Пример расчета

Если есть комната на 20 кв. М (4х5 м — длина стен) при высоте потолков 3 метра, то его объем легко вычислить:

20 х 3 = 60 Вт

Полученное значение умножаем на мощность, принятую нормами :

60 х 41 = 2460 Вт — столько тепла требуется, чтобы перекопать рассматриваемый участок.

Расчет количества радиаторов сводится к следующему (если учесть, что одна секция радиатора выделяет 160 Вт, а их точные данные зависят от материала, из которого изготовлены батареи):

2460/160 = 15,4 шт.

Примем, что вам нужно всего 16 секций, то есть нужно приобрести 4 радиатора по 4 секции на стену или от 2 до 8 секций. Не нужно забывать о поправочных коэффициентах.

Расчет теплоотдачи одного алюминиевого радиатора (видео)

Из видео вы узнаете, как рассчитать теплоотдачу одной секции алюминиевого аккумулятора при разных параметрах входящего и выходящего теплоносителя.
Одна секция алюминиевого радиатора имеет мощность 199 Вт, но это при условии заявленного перепада температур в 70 градусов. будет соблюдаться. Это значит, что на входе температура охлаждающей жидкости 110 град., А на выходе 70 град. Помещение с таким перепадом должно прогреться до 20 градусов. Обозначается это разницей температур DT.

Некоторые производители радиаторов предоставляют вместе со своим произведением процесса пересчета теплоотдачи и коэффициента.Ее значение плавающее: чем больше температура теплоносителя, тем больше скорость теплоотдачи.

В качестве примера можно рассчитать этот параметр для следующих данных:

• Температура охлаждающей жидкости на входе в радиатор составляет 85 градусов;
• Охлаждающая вода при выходе из радиатора — 63 град .;
• Отопление завода — 23 градуса.

Необходимо первые два значения сложить между собой, разделить их на 2 и вычесть комнатную температуру, наглядно это происходит так:

(85 + 63) / 2 — 23 = 52

Полученное число равно равным DT, по предложенной таблице можно установить, что при ней коэффициент равен 0.68. Учитывая это, можно определить теплопередачу одной секции:

199 х 0,68 = 135 Вт

Затем, зная теплопотери в каждой комнате, можно посчитать, сколько секций радиаторов необходимы для установки в определенном помещении. Даже если на расчетах получилась одна секция, необходимо выставить не менее 3, иначе вся система отопления будет выглядеть нелепо и не греет площадь.

Расчет количества радиаторов всегда актуален.Тем, кто строит частный дом, это особенно важно. Владельцы квартир, пожелавшие поменять радиаторы отопления, также должны знать, как легко рассчитать количество секций на новых моделях радиаторов отопления.

По вопросу поддержания оптимальной температуры В доме главное место занимает радиатор.

Выбор просто поражает: биметаллические, алюминиевые, стальные различных размеров.

Нет ничего хуже неправильно рассчитанной необходимой тепловой мощности в помещении.Зимой такая ошибка может стоить очень дорого.

Тепловой расчет радиаторов отопления подходит для биметаллических, алюминиевых, стальных и чугунных радиаторов. Специалисты выделяют три метода, каждый из которых основан на определенных показателях.

Существует три метода, основанных на общих принципах:

• стандартное значение мощности одной секции может варьироваться от 120 до 220 Вт, поэтому принимается среднее значение
• для корректировки погрешностей расчетов при покупке радиатора 20% резерва надо закладывать

Теперь перейдем непосредственно к самим методам.

Первый способ стандартный

На основании Правил строительства Для качественного обогрева одного квадратного метра требуется 100 Вт мощности радиатора. Мы рассчитаемся.

Допустим, площадь помещения 30 м², мощность одной секции возьмем равной 180 Вт, тогда 30 * 100/180 = 16,6. Округляем значение в большую сторону и получаем, что для помещения площадью 30 квадратных метров необходимо 17 секций радиатора отопления.

Однако, если комната угловая, то полученное значение следует умножить на коэффициент 1.2. В этом случае количество необходимых секций радиаторов будет равно 20

Второй способ приблизительный

Этот способ отличается от предыдущего тем, что основан не только на площади помещения, но и также на высоте. Обратите внимание, что метод работает только для устройств средней и высокой мощности.

Для малой мощности (50 Вт и менее) Подобные вычисления будут неэффективными из-за слишком большой погрешности.

Итак, если учесть, что средняя высота комнаты 2.5 метров (стандартная высота потолков большинства квартир), тогда одна секция штатного радиатора способна обогреть площадь 1,8 м².

Расчет секций для комнаты в 30 «квадратов» будет следующим: 30/18 = 16. Опять несколько круглая и получаем, что для обогрева этого помещения требуется 17 радиаторных секций.

Метод третий — Том

Как видно из названия, вычисления в этом методе основаны на размере комнаты.

Условно предполагается, что для обогрева 5 кубометров помещения нужна 1 секция по 200 ватт.При длине 6 м ширине 5 и высоте 2,5 м формула расчета будет такой: (6 * 5 * 2,5) / 5 = 15. Следовательно, для помещения с такими параметрами нужно 15 секций радиатор отопления мощностью по 200 Вт каждый.

Если радиатор планируется разместить в глубокой открытой нише, то количество секций следует увеличить на 5%.

В случае, если радиатор планируется полностью закрыть, увеличение должно быть сделано на 15%. В противном случае добиться оптимальной теплоотдачи будет невозможно.

Альтернативный способ расчета мощности радиаторов отопления

Расчет количества секций радиаторов отопления — не единственный способ правильно организовать обогрев помещения.

Посчитайте предполагаемый объем комнаты в 30 кв. м и высотой 2,5 м:

30 х 2,5 = 75 куб.

Теперь нужно определиться с климатом.

Для территории европейской части России, а также Беларуси и Украины норматив составляет 41 Вт тепловой мощности на кубометр помещения.

Для определения необходимой мощности умножаем размер комнаты на стандарт:

75 х 41 = 3075 Вт

Округляем полученное значение в наибольшее — 3100 Вт. Для тех людей, которые живут в условиях очень холодными зимами этот показатель можно увеличить на 20%:

3100 х 1,2 = 3720 Вт.

Придя в магазин и уточнить мощность радиатора отопления, можно подсчитать, сколько секций радиатора потребуется для поддержания комфортной температуры даже самой суровой зимой.

Расчет количества радиаторов

Методика расчета — выдержка из предыдущих пунктов статьи.

После того, как вы рассчитали необходимую мощность для обогрева помещения и количество секций радиатора, вы приходите в магазин.

Если количество секций получилось внушительным (это бывает в помещениях с большой площадью), разумно будет не один, а несколько радиаторов.

Данная схема применима и для тех условий, когда мощность одного радиатора ниже необходимой.

Но есть еще один быстрый способ Рассчитать количество радиаторов. Если ваша комната была старой высотой около 60 см, и зимой вы чувствовали себя в этой комнате комфортно, то учитывайте количество секций.

Получившаяся цифра умноженная на 150 Вт — это необходимая мощность новых радиаторов.

В случае выбора или, можно купить их из расчета 1 к 1- одна кромка чугунного радиатора 1 кромка биметаллическая.

Разделение на «теплую» и «холодную» квартиру давно вошло в нашу жизнь.

Многие сознательно не хотят выбирать и устанавливать новые радиаторы отопления, мотивируя это тем, что «в этой квартире всегда будет холодно». Но это не так.

Правильный выбор радиаторов с грамотным расчетом необходимой мощности способен обеспечить тепло и комфорт вашим окнам даже в самую холодную зиму.

Как рассчитать количество батарей для отопления. Расчет радиаторов отопления: варианты и приемы.

При модернизации системы отопления, помимо замены труб, меняют и радиаторы.А сегодня они из разных материалов, разных форм и размеров. Не менее важно то, что они имеют разное тепловыделение: количество тепла, которое может передаваться воздуху. И это обязательно учитывается при расчете сечений радиаторов отопления.

В помещении будет тепло, если уходит тепло. Поэтому в расчетах берутся теплопотери помещения (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утеплителя, площади окон и т. Д.)). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это количество тепла, которое он может произвести при максимальных параметрах системы (90 ° C на входе и 70 ° C на выходе). Эту характеристику необходимо указать в паспорте, она часто присутствует на упаковке.

Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещения и системы отопления

Один важный момент: делая расчеты самостоятельно, имейте в виду, что большинство производителей указывают максимальный показатель, который они получили при идеальных условиях.Поэтому производите любое округление в большую сторону. В случае низкотемпературного нагрева (температура на входе ниже 85 ° C) они ищут тепловую мощность по соответствующим параметрам или пересчитывают (описано ниже).

Расчет площади

Это простейшая методика, позволяющая приблизительно оценить количество секций, необходимых для обогрева помещения. На основании множества расчетов выведены нормы средней мощности обогрева одного квадрата площади. Для учета климатических особенностей региона в СНиП прописаны две нормы:

• для регионов средней полосы России от 60 Вт до 100 Вт;
• для участков выше 60 ° мощность нагрева на квадратный метр составляет 150-200 Вт.

Почему в норме дан такой большой разброс? Чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для бетонных домов берутся максимальные значения; для домов из кирпича можно использовать средние значения. Для утепленных домов — минимум. Еще одна важная деталь: эти нормы рассчитаны на среднюю высоту потолка — не выше 2,7 метра.

Зная площадь помещения, умножьте его норму расхода тепла, наиболее подходящую для ваших условий.Получите полную потерю тепла в помещении. В технических характеристиках выбранной модели радиатора найдите тепловую мощность одной секции. Разделите общие тепловые потери на мощность, получите их количество. Это несложно, но для наглядности приведем пример.

Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения

Угловая комната 16 м 2, в среднем переулке, в кирпичном доме. Установите батареи тепловой мощностью 140 Вт.

Для кирпичного дома потери тепла принимаем за середину диапазона.Так как комната угловая, лучше брать большее значение. Пусть будет 95 ватт. Тогда получается, что на обогрев помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.

Теперь рассмотрим количество: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Круглая, получается 11 шт. Нужно будет установить так много секций радиатора.

Расчет батарей отопления на площадь прост, но далек от идеала: не учитывается полностью высота потолков. Для нестандартных высот используется другой прием: по объему.

Подсчет аккумуляторов по объему

В СНиП есть нормы на обогрев одного кубометра помещения. Даны для разных типов построек:

• на 1 м 3 кирпича требуется 34 Вт тепла;
• для панели — 41 Вт

Данный расчет секций радиатора аналогичен предыдущему, только теперь нам нужна не площадь, а другие по объему и нормам. Умножаем объем на норму, полученный показатель делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевой, биметаллической или чугунной).

Формула для расчета количества секций по объему

Пример расчета объема

Например, рассчитываем, сколько секций нужно в комнате площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Дом кирпичный. Берем радиаторы такой же мощности: 140 Вт:

• Найдите объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
• Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных домов 34 Вт).48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
• Определяем сколько секций нужно. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Круглый, получаем 12 шт.

Теперь вы знаете два способа рассчитать количество радиаторов на комнату.

Теплоотдача в одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешнем сходстве большинства тепловые характеристики могут существенно различаться. Они зависят от материала, из которого они изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Таким образом, точно сказать, сколько кВт приходится на 1 секцию алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только по каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь разница в размерах существенная: одни из них высокие и узкие, а другие низкие и глубокие. Силовые секции одинаковой высоты от одного производителя, но разных моделей могут отличаться на 15-25 Вт (см. Таблицу ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500). Еще более заметные отличия могут быть у разных производителей.

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для обогрева помещения, были выведены средние значения тепловой мощности для каждого типа радиаторов. Их можно использовать для приблизительных расчетов (приведены данные для аккумуляторов с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметалл — одна секция излучает 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминий — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугун — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее, сколько кВт в одной секции биметаллического, алюминиевого или чугунного радиатора можно у вас, когда вы выбираете модель и определяете размеры.В чугунных батареях может быть большая разница. Они бывают с тонкими или толстыми стенками, из-за чего их тепловая мощность значительно меняется. Выше средние значения для батарей знакомой формы (гармошки) и близких к ней. Радиаторы в стиле ретро имеют значительно меньшую тепловую мощность.

Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой компании Demir Dokum. Разница более чем существенная. Она может быть еще больше

На основании этих значений и средних норм в СНиП было получено среднее количество секций радиатора на 1 м 2:

• биметаллические секции плавок 1.8 м 2;
• алюминий — 1,9-2,0 м 2;
• чугун — 1,4-1,5 м 2;

• биметаллический 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт., Округлый — 9 шт.
• алюминий 16 м 2/2 м 2 = 8 шт.
• чугун 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округлый — 12 шт.

Эти расчеты являются приблизительными. По ним можно приблизительно оценить стоимость покупки отопительных приборов. Вы можете точно рассчитать количество радиаторов на комнату, выбрав модель, а затем пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции аккумулятора указана для идеальных условий. Аккумулятор будет выделять столько тепла, если его охлаждающая жидкость имеет температуру + 90 ° C на входе, + 70 ° C на выходе и + 20 ° C в помещении. То есть температурный напор системы (еще ее называют «дельта-система») будет 70 ° C. Что делать, если в вашей системе на входе температура выше + 70 ° C? или вам нужна комнатная температура + 23 ° C? Пересчитайте заявленную мощность.

Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на поставке у вас + 70 ° C, на выходе 60 ° C, а в помещении вам нужна температура + 23 ° C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое значений температур. на входе и выходе за вычетом температуры в помещении.

Для нашего случая получается: (70 ° C + 60 ° C) / 2 — 23 ° C = 42 ° C. Дельта для таких условий составляет 42 ° C.Далее находим это значение в таблице преобразования (находится ниже) и заявленная мощность умножается на этот коэффициент. Мы узнаем мощность, которую этот раздел может выдать для ваших условий.

Находим в столбцах, окрашенных в синий цвет, линию с дельтой 42 ° C. Это соответствует коэффициенту 0,51. Теперь рассчитаем тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего корпуса. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получим: 185 Вт * 0.51 = 94,35 Вт. Почти вдвое меньше. Именно эту мощность нужно подменить при выполнении расчета сечений радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в комнате будет тепло.

Существует несколько методов расчета количества радиаторов, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество радиаторов, необходимое для их компенсации.

Существуют разные методы расчета.Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применяются коэффициенты, позволяющие учесть существующие «нестандартные» условия каждой конкретной комнаты (угловая комната, выход на балкон, окно через стену и т. Д.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это одни и те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один способ. Он определяет фактическую потерю. Реальные тепловые потери определяет специальный прибор — тепловизор.И исходя из этих данных, сколько радиаторов нужно для их компенсации. Что еще лучше с этим методом, так это то, что на изображении тепловизора вы можете четко видеть, где тепло уходит наиболее активно. Это может быть дефект в работе или стройматериалах, трещина и т. Д. Так что заодно можно поправить положение.

Расчет радиаторов отопления по площади

Самый простой способ. Рассчитайте количество тепла, необходимое для обогрева, исходя из площади помещения, в котором будут установлены радиаторы.Вы знаете площадь каждого помещения, а потребность в тепле можно определить по СНиПа:

.

• на среднеклиматическую полосу для обогрева 1м2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
• для областей с температурой выше 60 ° C требуется 150-200 Вт.

Исходя из этих стандартов, вы можете рассчитать, сколько тепла потребуется вашей комнате. Если квартира / дом находится в средней климатической зоне, для обогрева площади 16м 2 потребуется 1600Вт тепла (16 * 100 = 1600).Так как нормы средние, а погода не балует постоянством, считаем, что 100Вт требуется. Хотя, если вы живете на юге средней климатической зоны и у вас мягкие зимы, рассмотрите вариант 60 Вт.

Запас мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества необходимой мощности количество радиаторов увеличивается. И чем больше радиаторов, тем больше охлаждающей жидкости в системе. Если для подключенных к центральному отоплению это не критично, то для тех, кто имеет или планирует индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (дополнительные) затраты на подогрев теплоносителя и большую инерционность системы ( установленная температура поддерживается менее точно).И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

Рассчитав потребность помещения в тепле, можно узнать, сколько секций нужно. Каждый из отопительных приборов может выделять определенное количество тепла, которое указано в паспорте. Возьмите найденную потребность в тепле и разделите на мощность радиатора. В результате получается необходимое количество секций для компенсации потерь.

Рассчитываем количество радиаторов для одного помещения. Мы определили, что требуется 1600 Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт.Получается 1600/170 = 9411 штук. Вы можете округлить в большую или меньшую сторону по своему усмотрению. Меньший можно закруглить, например, на кухне — дополнительных источников тепла достаточно, а больший лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

Система простая, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, не учитывается материал стен, окон, утеплитель и целый ряд факторов.Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП приблизительный. Для точного результата необходимо внести коррективы.

Как рассчитать секции радиатора по объему помещения

В данном расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нужно нагреть весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае техника аналогична. Определяем объем помещения, а потом по нормам узнаем, сколько тепла нужно для его обогрева:

Рассчитываем все для одного помещения площадью 16м 2 и сравниваем результаты.Пусть высота потолка 2,7м. Объем: 16 * 2,7 = 43,2м 3.

• В панельном доме. Тепло, необходимое для обогрева, составляет 43,2м 3 * 41В = 1771,2Вт. Если взять все те же секции мощностью 170Вт, то получим: 1771Вт / 170Вт = 10,418шт (11шт).
• В кирпичном доме. Тепло необходимо 43,2м 3 * 34Вт = 1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт / 170Вт = 8,64шт (9шт).

Как видите, разница довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете площади получено среднее значение (если округлить в ту же сторону) — 10 шт.

Корректировка результатов

Чтобы получить более точный расчет, необходимо учесть как можно больше факторов, уменьшающих или увеличивающих теплопотери. Это из чего сделаны стены и насколько хорошо они утеплены, насколько велики окна и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходят на улицу и т. Д. Для этого есть коэффициенты, по которым нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Окно

На окна приходится от 15% до 35% теплопотерь.Конкретный показатель зависит от размера окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Следовательно, есть два соответствующих коэффициента:

• отношение площади окна к площади пола:
  • 10% — 0,8
  • 20% — 0,9
  • 30% — 1,0
  • 40% — 1,1
  • 50% — 1,2
• остекление:
  • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
  • Обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
  • стеклопакеты обычные — 1.27.

Стены и кровля

Для учета потерь важны материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот шансы на эти факторы.

Степень изоляции:

• Кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• недостаточно (отсутствует) — 1,27
• хорошо — 0,8

Наружные стены:

• интерьер без потерь, коэффициент 1.0
• один — 1,1
• два — 1,2
• три — 1,3

На количество теплопотерь влияет обогревается или нет, помещение располагается сверху. Если жилое отапливаемое помещение находится сверху (второй этаж дома, другая квартира и т. Д.), Понижающий коэффициент составляет 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Если расчет производился по площади, а высота потолков нестандартная (принимают высоту 2.7 м в качестве стандарта), затем используйте пропорциональное увеличение / уменьшение с помощью коэффициента. Считается легким. Для этого разделите реальную высоту потолка в комнате на стандартную 2,7 м. Получите желаемое соотношение.

Рассчитаем для примера: пусть высота потолка 3,0 м. Получаем: 3,0м / 2,7м = 1,1. Это означает, что количество секций радиатора, которое рассчитывается по площади для этого помещения, нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определены для квартир.Чтобы учесть теплопотери дома через крышу и цоколь / фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома равен 1,5.

Климатические факторы

Можно вносить корректировки в зависимости от средних температур зимой:

• -10 о С и выше — 0,7
• -15 о С — 0,9
• -20 ° С — 1,1
• -25 ° С — 1,3
• -30 ° С — 1,5

Внеся все необходимые настройки, вы получите более точное количество радиаторов, необходимое для обогрева помещения с учетом параметров помещения.Но это далеко не все критерии, влияющие на мощность теплового излучения. Есть и технические тонкости, о которых мы поговорим ниже.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собираетесь устанавливать секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50 см по высоте) и уже выбрали материал, модель и желаемый размер, то с расчетом их количества сложностей возникнуть не должно. У большинства авторитетных компаний, поставляющих хорошее отопительное оборудование, есть технические данные на все модификации на сайте, среди которых есть тепловая мощность.Если указывается не мощность, а расход теплоносителя, то преобразовать в мощность несложно: расход теплоносителя 1 л / мин примерно равен мощности 1 кВт (1000 Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется высотой между центрами отверстий для подачи / отвода охлаждающей жидкости

Чтобы облегчить жизнь клиентам, многие сайты устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к занесению данных о вашем помещении в соответствующие поля.И на выходе у вас готовый результат: количество секций этой модели в штуках.

Но если просто подумать о возможных вариантах, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов отопления от расчета из алюминия, стали или чугуна ничем не отличается. Только тепловая мощность одной секции может быть разной.

• алюминий — 190 Вт
• биметаллический — 185Вт
• чугун — 145Вт.

Если вам просто интересно, какой материал выбрать, вы можете использовать эти данные. Для наглядности представляем простейший расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества биметаллических нагревательных приборов стандартного размера (межосевое расстояние 50 см) предполагается, что одна секция может обогреть 1 штуку.8м 2 площади. Тогда для комнаты 16м 2 нужно: 16м 2 / 1,8м 2 = 8,88шт. Округляем — нам нужно 9 разделов.

Аналогично считаем для чугунных или стальных бараков. Нужны только нормы:

• Радиатор биметаллический — 1,8 м 2
• алюминий — 1,9-2,0 м 2
• чугун — 1,4-1,5 м 2.

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50 см. Сегодня в продаже есть модели разной высоты: от 60 см до 20 см и даже ниже. Модели 20см и ниже называются бордюрами.Естественно, их мощность отличается от указанной нормативной, и если вы планируете использовать «нестандартную», вам придется внести коррективы. Либо ищите паспортные данные, либо рассчитывайте сами. Мы исходим из того, что теплоотдача теплового устройства напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь устройства, а значит, пропорционально уменьшается мощность. То есть нужно найти соотношение высот выбранного радиатора к эталону, а затем использовать этот коэффициент для корректировки результата.

Для наглядности рассчитаем алюминиевые радиаторы по площади. Помещение то же: 16м2. Считаем количество секций стандартным размером: 16м 2 / 2м 2 = 8шт. Но мы хотим использовать небольшие секции высотой 40 см. Находим соотношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см / 40см = 1,25. А теперь регулируем количество: 8шт * 1,25 = 10шт.

Корректировка в зависимости от режима системы отопления

Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: в высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 ° С, в обратном — 70 ° С (обозначается 90/70). корпус в комнате должен быть 20 ° С.Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средней мощности 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что расчет нужно откорректировать.

Для учета режима работы системы необходимо определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и обогревателей. В этом случае температура отопительных приборов рассматривается как среднее арифметическое между значениями подачи и возврата.

Для наглядности рассчитаем чугунные радиаторы отопления на два режима: высокотемпературный и низкотемпературный, стандартные размеры секций (50см). Помещение то же: 16м2. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 нагревает 1,5м2. Следовательно нам нужно 16м 2 / 1,5м 2 = 10,6 шт. Округление — 11 шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь находим температурный напор для каждой из систем:

• высокотемпературный 90/70 / 20- (90 + 70) / 2-20 = 60 о С;
• низкая температура 55/45/20 — (55 + 45) / 2-20 = 30 о С.

То есть при использовании низкотемпературного режима работы потребуется вдвое больше секций для обогрева помещения. Для нашего примера для комнаты площадью 16 м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Получается большая батарея. Это, кстати, одна из причин, по которой данный вид отопительных приборов не рекомендуется использовать в сетях с низкими температурами.

С помощью этого расчета вы можете учесть желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в комнате было не 20 ° C, а, например, 25 ° C, просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент.Сделаем расчет для тех же чугунных радиаторов: параметры будут 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90 + 70) / 2-25 = 55 ° С. Теперь находим соотношение 60 ° С / 55 ° С = 1,1. Для обеспечения температуры 25 ° С нужно 11шт * 1,1 = 12,1шт.

Зависимость мощности радиатора от подключения и расположения

Помимо всех параметров, описанных выше, теплоотдача радиатора различается в зависимости от типа подключения.Оптимальным считается диагональное соединение с потоком сверху, при этом потери тепловой мощности отсутствуют. Наибольшие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные средние по эффективности. Примерно процентные потери показаны на рисунке.

Фактическая мощность радиатора также уменьшается при наличии препятствий. Например, если сверху свисает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери составляют 3-5%.При установке сетчатого экрана, не доходящего до пола, потери примерно такие же, как и при нависании подоконника: 7-8%. Но если экран полностью закрывает весь нагревательный прибор, его теплоотдача снижается на 20-25%.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышесказанное справедливо для случая, когда охлаждающая жидкость с одинаковой температурой поступает на ввод каждого из радиаторов.Считается намного сложнее: там при каждом последующем нагревателе вода течет все более и более холодной. А если вы хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, вам нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а затем, пропорционально падению тепловой мощности, добавить секции для увеличения теплопередачи батареи в целом.

Проиллюстрируем на примере.На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество аккумуляторов определялось для двухтрубной разводки. Теперь вам нужно внести коррективы. Для первого обогревателя все осталось по-прежнему. Второй — с охлаждающей жидкостью с более низкой температурой. Определяем% падения мощности и увеличиваем количество секций на соответствующее значение. На картинке получается так: 15кВт-3кВт = 12кВт. Находим процент: перепад температуры 20%. Соответственно, для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если бы нужно было 8 штук, было бы на 20% больше — 9 или 10 штук.Здесь пригодится знание комнаты: если это спальня или детская, округлить вверх, если гостиная или другая подобная комната, округлить вниз. Учитывайте расположение относительно сторон света: на севере круглая к большему, на юге — к меньшему.

Этот способ явно не идеален: ведь получается, что последняя батарея в ветке просто должна быть огромной: судя по схеме на ее ввод подается теплоноситель с удельной теплоемкостью, равной его мощности, а на практике убрать все 100% нереально.Поэтому при определении мощности котла для однотрубных систем обычно берут определенный запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас так, чтобы можно было регулировать теплопередачу, и тем самым компенсировать падение температуры теплоносителя. охлаждающая жидкость. Все это подразумевает одно: количество и / или размеры радиаторов в однотрубной системе необходимо увеличивать, а по мере удаления от начала ответвления ставить все больше и больше секций.

Сводка

Примерный расчет количества секций радиаторов прост и быстр.Но уточнение, зависящее от всех особенностей помещения, размеров, типа подключения и расположения, требует внимания и времени. Но определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой можно точно.

Правильный расчет радиаторов отопления — довольно важная задача для каждого домовладельца. При использовании недостаточного количества секций помещение не будет прогреваться в зимние холода, а покупка и эксплуатация слишком больших радиаторов повлечет за собой неоправданно высокие затраты на отопление.Поэтому при замене старой системы отопления или установке новой нужно знать, как рассчитать радиаторы отопления. Для стандартных помещений можно использовать простейшие расчеты, но иногда возникает необходимость учитывать различные нюансы, чтобы получить максимально точный результат.

Расчет по площади

Предварительный расчет можно сделать, ориентируясь на площадь помещения, для которого покупаются радиаторы. Это очень простой расчет, который подходит для помещений с низкими потолками (2.40-2,60 м). Согласно строительным нормам, для отопления потребуется 100 ватт тепловой мощности на квадратный метр площади.

Рассчитываем количество тепла, которое потребуется для всего помещения. Для этого площадь умножаем на 100 Вт, т.е. на комнату 20 кв. м. расчетная тепловая мощность составит 2000 Вт (20 кв.м X 100 Вт) или 2 кВт.

Правильный расчет радиаторов отопления необходим для обеспечения достаточного количества тепла в доме

Этот результат необходимо разделить на теплоотдачу одной секции, указанную производителем.Например, если она равна 170 Вт, то в нашем случае необходимое количество секций радиатора будет:

2000 Вт / 170 Вт = 11,76, т.е. 12, так как результат нужно округлить до ближайшего целого числа. Округление обычно осуществляется в сторону увеличения, однако для помещений, в которых теплопотери ниже средних, например, для кухни, можно округлить в меньшую сторону.

Обязательно учитывайте возможные потери тепла в зависимости от конкретной ситуации. Конечно, комната с балконом или расположенная в углу здания быстрее теряет тепло.В этом случае следует увеличить значение расчетной тепловой мощности для помещения на 20%. Примерно на 15-20% следует увеличить расчеты, если вы планируете прятать радиаторы за экраном или монтировать их в нише.

Расчеты в зависимости от объема помещения

Более точные данные можно получить, рассчитав сечения радиаторов отопления с учетом высоты потолка, т.е.по объему помещения. Принцип здесь примерно такой же, как и в предыдущем случае.Сначала рассчитывается общая потребность в тепле, затем рассчитывается количество секций радиатора.

Если радиатор скрыт экраном, необходимо увеличить потребность помещения в тепловой энергии на 15-20%

Согласно рекомендациям СНИП, для обогрева каждого кубометра жилой площади в панельном доме требуется 41 Вт тепловой мощности. Умножив площадь комнаты на высоту потолка, получаем общий объем, который умножаем на это нормативное значение.Для квартир с современными стеклопакетами и внешней изоляцией тепла потребуется меньше, всего 34 Вт на кубометр.

Например, рассчитываем необходимое количество тепла для комнаты площадью 20 кв.м. с высотой потолков 3 метра. Объем помещения составит 60 кубометров (20 кв.м. X 3 м.). Расчетная тепловая мощность в этом случае будет равна 2460 Вт (60 куб. М X 41 Вт).

А как посчитать количество радиаторов? Для этого необходимо разделить данные, полученные по теплоотдаче одного участка, указанного производителем.Если взять, как в предыдущем примере, 170 Вт, то для комнаты вам потребуется: 2460 Вт / 170 Вт = 14,47, т.е. 15 секций радиатора.

Производители стремятся указывать чрезмерные показатели теплоотдачи своей продукции, предполагая, что температура теплоносителя в системе будет максимальной. В реальных условиях это требование соблюдается редко, поэтому стоит ориентироваться на минимальные показатели теплоотдачи одной секции, которые отражены в паспорте изделия. Это сделает расчеты более реалистичными и точными.

Что делать, если нужен очень точный расчет?

К сожалению, не каждую квартиру можно считать стандартной. Тем более это касается частных жилых домов. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для этого вам нужно будет учесть множество различных факторов.

При расчете количества секций обогрева необходимо учитывать высоту потолка, количество и размер окон, наличие утеплителя стен и т. Д.

Особенность этого метода в том, что при расчете необходимого количества тепла используется ряд факторов, учитывающих характеристики конкретного помещения, которые могут повлиять на его способность накапливать или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов следующая:

КТ = 100Вт / кв.м. * P * K1 * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * K7 где

CT — количество тепла, необходимое для конкретного помещения;
П — площадь номера, кв.м .;
К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

• для окон с обычным стеклопакетом — 1,27;
• для стеклопакетов — 1,0;
• для окон с тройным остеклением — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

• низкая степень теплоизоляции — 1,27;
• хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
• высокая степень теплоизоляции — 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 — коэффициент, позволяющий учитывать среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

• на -35 градусов — 1,5;
• на -25 градусов — 1,3;
• на -20 градусов — 1,1;
• для -15 градусов — 0.9;
• для -10 градусов — 0,7.

К5 — регулирует потребность в тепле с учетом количества внешних стен:

• одностенная — 1,1;
• две стены — 1,2;
• трехстенный — 1,3;
• четыре стены — 1.4.

К6 — с учетом типа помещения, расположенного выше:

• холодный чердак — 1,0;
• отапливаемый чердак — 0,9;
• отапливаемая жилая — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

• на 2.5 м — 1,0;
• на 3,0 м — 1,05;
• на 3,5 м — 1,1;
• на 4,0 м — 1,15;
• на 4,5 м — 1,2.

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и основан на достаточно точном определении потребности помещения в тепле.

Осталось результат разделить на величину теплоотдачи одной секции радиатора и округлить результат до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ.На их сайтах вы можете найти удобный калькулятор, специально предназначенный для этих расчетов. Для использования программы нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего отобразится точный результат. Или вы можете использовать специальное программное обеспечение.

Одним из важнейших вопросов создания комфортных условий проживания в доме или квартире является надежная, правильно рассчитанная и смонтированная, сбалансированная система отопления. Именно поэтому создание такой системы — важнейшая задача при организации строительства собственного дома или при капитальном ремонте в многоквартирном доме.

Несмотря на современное разнообразие систем отопления различных типов, проверенная схема по-прежнему остается лидером по популярности: контуры труб с циркулирующим по ним теплоносителем и теплообменников — радиаторов, установленных в помещениях. Казалось бы, все просто, батареи стоят под окнами и обеспечивают необходимый обогрев … Однако необходимо знать, что теплоотдача от радиаторов отопления должна соответствовать как площади помещения, так и площади. ряд других конкретных критериев.Теплотехнические расчеты по требованиям СНиП — достаточно сложная процедура, выполняемая специалистами. Тем не менее, осуществить это можно самостоятельно, естественно, с приемлемым упрощением. В данной публикации будет рассказано, как самостоятельно рассчитать батареи отопления на площадь отапливаемого помещения с учетом различных нюансов.

Но, для начала, нужно хотя бы вкратце ознакомиться с существующими радиаторами отопления — результаты расчетов во многом будут зависеть от их параметров.

Кратко о существующих типах радиаторов

Современный ассортимент представленных радиаторов включает в себя следующие типы:

• Радиаторы стальные панельной или трубчатой ​​конструкции.
• Аккумуляторы чугунные.
• Алюминиевые радиаторы нескольких модификаций.
• Биметаллические радиаторы.

Радиаторы стальные

Этот тип радиатора не получил особой популярности, несмотря на то, что некоторым моделям придают очень элегантный дизайн.Проблема в том, что недостатки таких теплопередающих устройств значительно превышают их достоинства — невысокая цена ¸ относительно небольшая масса и простота монтажа.

Тонкие стальные стенки таких радиаторов недостаточно теплоемки — быстро нагреваются, но так же быстро остывают. Проблемы могут возникнуть с гидроударами — сварные стыки листов иногда протекают. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, а срок службы таких аккумуляторов невелик — обычно производители дают им довольно короткую гарантию на продолжительность эксплуатации.

Стальные радиаторы в подавляющем большинстве случаев представляют собой цельную конструкцию, и они не позволяют варьировать теплоотдачу путем изменения количества секций. У них есть паспортная тепловая мощность, которую сразу нужно подбирать, исходя из площади и особенностей помещения, где они планируются к установке. Исключение — у некоторых трубчатых радиаторов есть возможность изменять количество секций, но обычно это делается на заказ, при изготовлении, а не дома.

Радиаторы чугунные

Представители этого типа батарей, наверное, знакомы каждому с раннего детства — именно такие гармошки раньше устанавливались буквально повсюду.

Не исключено, что такие аккумуляторы МС-140-500 не отличались особым изяществом, но прослужили не одному поколению жителей. Каждая секция такого радиатора обеспечивала теплоотдачу 160 Вт. Радиатор сборный, а количество секций в принципе ничем не ограничивалось.

В настоящее время в продаже много современных чугунных радиаторов. Они уже отличаются более элегантным внешним видом, гладкими гладкими внешними поверхностями, облегчающими уборку.Также доступны эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком заливки чугуна.

При этом такие модели полностью сохраняют основные достоинства чугунных аккумуляторов:

• Высокая теплоемкость чугуна и массивность аккумуляторов способствуют длительной сохранности и высокой теплоотдаче.
• Аккумуляторы чугунные, при правильной сборке и качественной герметизации стыков, не боятся ударов воды, перепадов температур.
• Толстые чугунные стенки мало подвержены коррозии и абразивному износу.Может использоваться практически любой теплоноситель, поэтому такие батареи одинаково хороши как для автономных систем, так и для систем центрального отопления.

Если не учитывать внешние данные старых чугунных аккумуляторов, то одним из недостатков является хрупкость металла (недопустимы акцентированные удары), относительная сложность монтажа, связанная скорее с массивностью. К тому же ни в коем случае никакие стеновые перегородки не смогут выдержать вес таких радиаторов.

Радиаторы алюминиевые

Алюминиевые радиаторы, появившись сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность.Они относительно недорогие, имеют современный, довольно элегантный внешний вид и обладают отличным теплоотводом.

Качественные алюминиевые аккумуляторы способны выдерживать давление от 15 и более атмосфер, высокую температуру охлаждающей жидкости около 100 градусов. При этом тепловая отдача от одной секции в некоторых моделях иногда достигает 200 Вт. Но при этом они имеют небольшой вес (вес секции — обычно до 2 кг) и не требуют большого объема охлаждающей жидкости (емкость — не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы продаются как многоярусные батареи, с возможностью изменения количества секций, так и монолитные изделия, рассчитанные на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

• Некоторые типы алюминия очень чувствительны к кислородной коррозии, в этом случае существует высокий риск газообразования. Это предъявляет особые требования к качеству теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
• Некоторые алюминиевые радиаторы неразъемной конструкции, секции которых изготавливаются по технологии экструзии, при определенных неблагоприятных условиях могут протекать на стыках.При этом провести ремонт просто невозможно, и менять придется всю батарею целиком.

Из всех алюминиевых батарей высочайшего качества изготавливаются с использованием анодного окисления металлов. Эти изделия практически не боятся кислородной коррозии.

Внешне все алюминиевые радиаторы примерно одинаковы, поэтому нужно внимательно читать техническую документацию, делая выбор.

Радиаторы отопления биметаллические

Такие радиаторы по надежности оспаривают первенство с чугуном, а по тепловому КПД — с алюминием.Причина тому — их особый дизайн.

Каждая из секций состоит из двух стальных горизонтальных коллекторов, верхнего и нижнего (поз. 1), соединенных одним и тем же стальным вертикальным каналом (поз. 2). Подключение к одиночному аккумулятору осуществляется качественными резьбовыми соединениями (поз. 3). Высокая теплоотдача обеспечивается внешней алюминиевой оболочкой.

Стальные внутренние трубы изготавливаются из металла, не подверженного коррозии, или имеют защитное полимерное покрытие.Что ж, алюминиевый теплообменник ни в коем случае не контактирует с охлаждающей жидкостью, и коррозия для него совершенно не проблема.

Таким образом, достигается сочетание высокой прочности и износостойкости с отличными тепловыми характеристиками.

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. По сути, они универсальны, подходят для любой системы отопления, но при этом демонстрируют лучшие эксплуатационные характеристики в условиях высокого давления центральной системы — для контуров с естественной циркуляцией мало пригодны.

Пожалуй, единственный их недостаток — высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Для удобства восприятия помещена таблица, в которой приведены сравнительные характеристики радиаторов отопления. Легенда в нем:

• ТС — трубчатая стальная;
• Чг — чугун;
• Al — алюминий обыкновенный;
• AA — алюминий анодированный;
• БМ — биметаллический.

	Th	TS	Al	AA	BM
Максимальное давление (в атмосферах)
рабочий	6-9	6–12	10-20	15-40	35
опрессовка	12-15	9	15-30	25-75	57
разрушение	20-25	18-25	30-50	100	75
Предел pH (pH)	6,5-9	6,5-9	7-8	6,5-9	6,5-9
Подверженность коррозии:
кислород	нет	да	нет	нет	да
паразитные токи	нет	да	да	нет	да
пар электролитический	нет	слабый	да	нет	слабый
Усилие сечения при h = 500 мм; Дт = 70 °, Ш	160	85	175-200	216,3	до 200
Гарантия, лет	10	1	3-10	30	3-10

Видео: рекомендации по выбору радиаторов отопления

Как рассчитать необходимое количество секций радиатора

Понятно, что установленный в помещении радиатор (один или несколько) должен обеспечивать обогрев до комфортной температуры и компенсировать неизбежные теплопотери вне зависимости от погоды на улице.

Базовым значением для расчетов всегда является площадь или объем помещения. Сами по себе профессиональные расчеты очень сложны и учитывают очень большое количество критериев. Но для бытовых нужд можно использовать упрощенные методы.

Самые простые способы расчета

Принято считать, что 100 Вт на квадратный метр площади достаточно для создания нормальных условий в стандартной гостиной. Таким образом, следует всего лишь посчитать площадь комнаты и умножить ее на 100.

Q = S × 100

Q — необходимый теплоотвод от радиаторов отопления.

S — площадь отапливаемого помещения.

Если вы планируете установить неразборный радиатор, то это значение станет ориентиром для выбора необходимой модели. В случае установки аккумуляторов, допускающих изменение количества секций, необходимо произвести еще один расчет:

N = Q / Qus

N — расчетное количество секций.

Qus — удельная тепловая мощность одной секции. Это значение обязательно указывается в техническом паспорте товара.

Как видите, эти расчеты предельно просты и не требуют специальных знаний математики — достаточно рулетки, чтобы обмерить комнату, и листка бумаги для расчетов. Кроме того, можно воспользоваться таблицей ниже — уже есть расчетные значения для помещений разной площади и удельной мощности нагревательных секций.

Таблица секций

Однако необходимо помнить, что эти значения приведены для стандартной высоты потолка (2,7 м) многоэтажного дома. Если высота помещения разная, то количество аккумуляторных секций лучше рассчитывать исходя из объема помещения. Для этого используется средний показатель — 41 Вт при номинальной мощности на 1 м³ объема в панельном доме или 34 Вт в кирпичном доме.

Q = S × ч × 40 (34)

где h — высота потолка над уровнем пола.

Дальнейший расчет — не отличается от приведенного выше.

Детальный расчет с учетом особенностей помещения

А теперь перейдем к более серьезным расчетам. Описанная выше упрощенная процедура расчета может преподнести сюрприз владельцам дома или квартиры. Установленные радиаторы не создадут необходимый комфортный микроклимат в жилых помещениях. И причина тому — целый список нюансов, которые метод просто не учитывает.Между тем такие нюансы могут быть очень важны.

Итак, за основу снова берется площадь помещения и все те же 100 Вт на м². Но сама формула уже выглядит немного иначе:

Q = S × 100 × A × B × C × D × E × F × G × H × Я × Дж

Буквы от И до Коэффициенты J условно обозначаются с учетом особенностей помещения и установки в нем радиаторов.Рассмотрим их по порядку:

А — количество внешних стен в помещении.

Понятно, что чем выше площадь контакта помещения с улицей, то есть чем больше в помещении внешних стен, тем выше общие теплопотери. Эта зависимость учитывает коэффициент И :

• Одна наружная стенка — А = 1,0
• Две внешние стены — А = 1,2
• Три наружные стены — А = 1.3
• Все четыре стены внешние — А = 1,4

По — ориентация комнаты по сторонам света.

Максимальная потеря тепла всегда в помещениях, не попадающих под прямые солнечные лучи. Это, конечно же, северная сторона дома, и сюда же можно включить и восточную — лучи Солнца приходят сюда только по утрам, когда солнце «еще не на полную мощность».

Южная и западная стороны дома всегда намного сильнее нагреваются солнцем.

Отсюда — значения коэффициента В :

• Помещение выходит на север или восток — В = 1,1
• Южный или западный номер — В = 1, то есть может не учитываться.

C — коэффициент, учитывающий степень утепления стен.

Понятно, что потери тепла из отапливаемого помещения будут зависеть от качества теплоизоляции наружных стен. Значение коэффициента СО примите равным:

• Средний уровень — стены кладут в два кирпича, либо предусмотрено утепление их поверхности другим материалом — С = 1.0
• Наружные стены не утеплены — С = 1,27
• Высокий уровень теплоизоляции по теплотехническим расчетам — С = 0,85.

D — особенности климатических условий региона.

Естественно, что «под одну гребенку» уравнять все основные показатели необходимой тепловой мощности невозможно — они также зависят от уровня зимних отрицательных температур, характерных для той или иной местности.При этом учитывается коэффициент D. Для его выбора берутся средние температуры самой холодной декады января — обычно это значение легко уточнить в местной гидрометеорологической службе.

• — 35 ° С и ниже — D = 1,5
• -25 ÷ — 35 ° С — Д = 1,3
• до — 20 ° С — Д = 1,1
• не ниже — 15 ° С — Д = 0,9
• не ниже — 10 ° С — D = 0.7

E — коэффициент высоты потолка помещения.

Как уже упоминалось, 100 Вт / м² — это среднее значение для стандартной высоты потолка. Если он другой, следует ввести поправочный коэффициент. E :

• До 2,7 м — E = 10
• 2,8 — 3, 0 м — E = 105
• 3,1 — 3, 5 мес. E = 1, 1
• 3,6 — 4, 0 м — Е = 1.15
• Более 4,1 м — E = 1,2

F– коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного выше.

Устройство системы отопления в помещениях с холодным полом — занятие бессмысленное, и хозяева всегда принимают меры в этом вопросе. Но зачастую тип помещения, расположенного наверху, от них зачастую не зависит. А между тем, если сверху будет жилое или утепленное помещение, то общая потребность в тепловой энергии значительно снизится:

• холодный чердак или неотапливаемое помещение — F = 1.0
• утепленная мансарда (в т.ч.- и утепленная крыша) — Ф = 0,9
• отапливаемое помещение — Ф = 0,8

G– коэффициент учета типа установленных окон.

Различные оконные конструкции неодинаково подвержены тепловым потерям. При этом учитывается коэффициент G:

• обыкновенные деревянные рамы с двойным остеклением — G = 1,27
Окна
• комплектуются однокамерным стеклопакетом (2 стекла) — G = 1.0
• стеклопакет однокамерный с аргоновым заполнением или стеклопакет (3 стекла) — G = 0,85

H — коэффициент площади остекления помещения.

Суммарная величина теплопотерь зависит также от общей площади окон, установленных в помещении. Эта величина рассчитывается исходя из отношения площади окон к площади комнаты. В зависимости от результата находим коэффициент N :

• Коэффициент меньше 0.1 — Н = 0, 8
• 0,11 ÷ 0,2 — H = 0, 9
• 0,21 ÷ 0,3 — H = 1 0
• 0,31 ÷ 0,4 — H = 1 1
• 0,41 ÷ 0,5 — H = 1,2

I– коэффициент с учетом схемы подключения радиатора.

Теплопередача зависит от того, как радиаторы подключены к подающему и обратному трубопроводу. Это также следует учитывать при планировании монтажа и определении необходимого количества секций:

• а — подключение диагональное, подача сверху, обратка снизу — I = 1,0
• б — одностороннее соединение, поток сверху, возврат снизу — I = 1.03
• c — подключение двухстороннее, а подающая и обратная снизу — I = 1,13
• г — диагональное подключение, подача снизу, обратка сверху — I = 1,25
• d — одностороннее соединение, подача снизу, обратка сверху — I = 1,28
• э — одностороннее нижнее соединение возврата и подачи — I = 1,28

J– коэффициент, учитывающий степень открытости установленных радиаторов.

Многое зависит от того, насколько открыты установленные батареи для свободного теплообмена с воздухом в помещении. Существующие или искусственно созданные преграды могут значительно снизить теплопередачу радиатора. При этом учитывается коэффициент Дж:

а — радиатор расположен открыто на стене или не прикрыт подоконником — Дж = 0,9

б — радиатор сверху прикрыт подоконником или полкой — Дж = 1.0

c — радиатор сверху прикрыт горизонтальным выступом пристенной ниши — Дж = 1,07

д — радиатор сверху прикрыт подоконником, а с лицевой стороны — детали, покрытые декоративным кожухом — Дж = 1,12

d — радиатор полностью прикрыт декоративным кожухом — Дж = 1,2

⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰

Ну вот наконец и все.Теперь вы можете подставить в формулу необходимые значения и соответствующие коэффициенты, и на выходе будет получена необходимая тепловая мощность для надежного обогрева помещения с учетом всех нюансов.

После этого остается либо выбрать неразборный радиатор с желаемой теплоотдачей, либо рассчитанное значение разделить на удельную теплоемкость одной секции аккумулятора выбранной модели.

Наверняка многим такой расчет кажется излишне громоздким, что легко запутаться.Для облегчения расчетов предлагаем воспользоваться специальным калькулятором — в нем уже есть все необходимые значения. Пользователю нужно только ввести запрашиваемые начальные значения или выбрать нужные элементы из списков. Кнопка «рассчитать» сразу приведет к точному результату с округлением в большую сторону.

Помещения со стандартной высотой потолков

Расчет количества секций радиаторов отопления для типового дома производится исходя из площади комнат.Площадь комнаты в типовой постройке рассчитывается путем умножения длины комнаты на ее ширину. Чтобы обогреть 1 квадратный метр, требуется 100 Вт мощности нагревателя, а для расчета общей мощности нужно полученную площадь умножить на 100 Вт. Полученное значение означает общую мощность нагревателя. В документации на радиатор обычно указывается тепловая мощность одной секции. Чтобы определить количество секций, вам нужно разделить общую мощность на это значение и округлить результат в большую сторону.

Пример расчета:

Помещение шириной 3,5 метра и длиной 4 метра с обычной высотой потолков. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество разделов.

1. Определяем площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5 · 4 = 14 м 2.
2. Находим суммарную мощность ТЭНов 14 · 100 = 1400 Вт.
3. Находим количество секций: 1400/160 = 8.75. Округлите до большего значения и получите 9 секций.

Для помещений, расположенных в конце здания, расчетное количество радиаторов необходимо увеличить на 20%.

Помещения с высотой потолка более 3 метров

Расчет количества секций отопительных приборов для помещений с высотой потолка более трех метров проводится от объема помещения. Объем — это площадь, умноженная на высоту потолков. Для обогрева 1 кубометра помещения требуется 40 Вт тепловой мощности отопительного прибора, а его общая мощность рассчитывается умножением объема помещения на 40 Вт.Для определения количества секций это значение необходимо разделить на мощность одной секции по паспорту.

Пример расчета:

Помещение шириной 3,5 метра и длиной 4 метра, с высотой потолков 3,5 метра. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов.

Также можно воспользоваться таблицей:

Как и в предыдущем случае, для угловой комнаты эту цифру нужно умножить на 1.2. Также необходимо увеличить количество секций, если в помещении имеется один из следующих факторов:

• Находится в панельном или плохо изолированном доме;
• Расположен на первом или последнем этаже;
• Имеет более одного окна;
• Находится рядом с неотапливаемыми комнатами.

В этом случае полученное значение необходимо умножить на коэффициент 1,1 для каждого из коэффициентов.

Пример расчета:

Угловая комната шириной 3.5 метров и длиной 4 метра, при высоте потолков 3,5 м. Находится в панельном доме на первом этаже, имеет два окна. Мощность одной секции радиатора — 160 Вт. Необходимо найти количество секций радиаторов.

1. Находим площадь комнаты, умножив ее длину на ширину: 3,5 · 4 = 14 м 2.
2. Объем помещения находим, умножив площадь на высоту потолков: 14 · 3,5 = 49 м 3.
3. Находим полную мощность радиатора отопления: 49 · 40 = 1960 Вт.
4. Находим количество секций: 1960/160 = 12,25. Округляем и получаем 13 секций.
5. Умножьте полученную сумму на коэффициенты:

Угловая — коэффициент 1,2;

Панельный дом — коэффициент 1,1;

Два окна — коэффициент 1,1;

Цокольный этаж — коэффициент 1,1.

Таким образом, получаем: 13 · 1,2 · 1,1 · 1,1 · 1,1 = 20,76 сечения. Округляем до большего целого числа — 21 секция радиаторов отопления.

При расчетах следует учитывать, что разные типы радиаторов отопления имеют разную теплоемкость. При выборе количества секций радиатора отопления необходимо использовать именно те значения, которые соответствуют.

Для того, чтобы теплоотдача от радиаторов была максимальной, необходимо установить их в соответствии с рекомендациями производителя, соблюдая все расстояния, указанные в паспорте. Это способствует лучшему распределению конвективных потоков и снижает теплопотери.

Тепловыделение от радиаторов

Тепловыделение радиатора определяется температурой окружающей среды

• Температура поверхности радиатора
• Площадь поверхности радиатора

Для оценки тепловыделения можно использовать приведенные ниже формулы от радиаторов, где разница температур между поверхностью радиатора и окружающим воздухом составляет 50 ^o C (температура воды на входе 80 ^o C , температура воды на выходе 60 ^o C и окружающего воздуха 20 ^o C ).

Тепловыделение радиаторами колонны

Тепловыделение радиатора колонны можно приблизительно оценить как

P = k _c V _e (1)

где

P = тепловыделение (Вт)

k _c = 15000-17000 — постоянная для колонного радиатора

V _e = внешний объем радиатора (м ³ )

Тепловыделение панельных радиаторов

Тепловыделение панельного радиатора можно приблизительно оценить как

P = 41 k _p l (1 + 8 h) (2)

, где

P = тепловыделение (Вт)

k _p = постоянная для панельного радиатора

l = длина радиатора th (м)

h = высота радиатора (м)

Типичные константы конфигурации панельного радиатора — k _p :

• 3.1: для одной панели
• 4,1: для панели — конвектора
• 4,9: для двух панелей
• 5,8: для панели — конвектора — панели
• 7: для панели — конвектора — конвектор — панель
• 7,6: для трех панелей
• 8,8: для панели — конвектор — панель — конвектор — панель
• 9: для четырех панелей

Расчет панельного радиатора

— k _p — постоянный панельный радиатор

— l — длина радиатора (м)

— h — высота радиатора (м)

От чего зависит теплоотдача радиатора.Методика расчета тепловыделения радиатора батарей отопления

Вопрос об эффективной работе системы отопления во многом зависит от того, как рассчитывается тепловая мощность радиаторов. Эти устройства являются основным источником тепла, которое нагревает воздух внутри помещения. Поэтому еще на этапе проектирования инженеры проводят расчеты, на основании которых в каждой комнате устанавливается радиатор с определенным количеством секций. Эти расчеты не так просты, потому что они должны учитывать большое количество критериев.

Что нужно учитывать при расчетах?

Расчет радиаторов

Обязательно учтите:

• Материал, из которого изготовлена ​​нагревательная батарея.
• Его размер.
• Количество окон и дверей в комнате.
• Материал, из которого построен дом.
• Сторона света, на которой находится квартира или комната.
• Наличие теплоизоляции здания.
• Тип разводки трубопроводной системы.

И это лишь малая часть того, что нужно при этом учитывать. Не забывайте о региональном расположении дома, а также о средней уличной температуре.

• Обычный — с помощью бумаги, ручки и калькулятора. Формула расчета известна, и в ней используются основные показатели — теплопроизводительность одной секции и площадь отапливаемого помещения. Также коэффициенты добавляются-понижаются и повышаются, что зависит от ранее описанных критериев.
• С помощью онлайн-калькулятора.Это простая в использовании компьютерная программа, в которую загружаются определенные данные о размерах и конструкции дома. Он дает достаточно точный показатель, который берется за основу при проектировании системы отопления.

Для обычного обывателя любой вариант — не самый простой способ определить тепловую мощность отопительной батареи. Но есть еще один метод, для которого используется простая формула — 1 кВт на 10 м² площади. То есть для обогрева помещения площадью 10 квадратных метров потребуется всего 1 киловатт тепловой энергии.Зная коэффициент теплоотдачи одной секции радиатора, можно точно рассчитать, сколько секций нужно установить в том или ином помещении.

Давайте рассмотрим несколько примеров, как это сделать правильно. Различные типы радиаторов имеют большой размерный диапазон, который зависит от межосевого расстояния. Это размер между осями нижнего и верхнего коллектора. Для большинства отопительных батарей этот показатель составляет либо 350 мм, либо 500 мм. Есть и другие параметры, но они встречаются чаще других.

Это первый. Во-вторых — на рынке представлено несколько видов отопительных приборов из разных металлов. У каждого металла своя теплоотдача, и это необходимо учитывать при расчете. Кстати, какой выбрать и поставить радиатор в своем доме, каждый решает сам.

Теплоотдача чугунных радиаторов

Диапазон теплопередачи чугунных аккумуляторов колеблется в пределах 125-150 Вт. Разброс зависит от межосевого расстояния.Теперь можно посчитать. Например, ваша комната имеет площадь 18 м². Если планируется установка батареи 500 мм, то воспользуемся следующей формулой: (18: 150) x100 = 12. Получается, что в этом помещении нужно установить 12-секционный радиатор.

Все просто. Аналогичным образом можно рассчитать чугунный радиатор с межосевым расстоянием 350 мм. Но это будет лишь приблизительный расчет, потому что для точности необходимо учитывать коэффициенты. Их не так много, но с их помощью можно получить максимально точную цифру.Например, наличие в комнате не одного, а двух окон увеличивает теплопотери, поэтому конечный результат необходимо умножить на коэффициент 1,1. Мы не будем рассматривать все коэффициенты, так как это займет много времени. Мы уже писали о них на нашем сайте, так что найдите статью и прочтите.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов

Для сравнения двух противоположных металлов была выбрана алюминиевая батарея. Алюминиевые радиаторы

Тепловыделение радиаторов Global рассчитывается согласно EN-442

тепловая мощность больше, и одна секция излучает 200 Вт тепла.Подставляя этот показатель в формулу, определяем, сколько секций следует использовать в помещении площадью 18 м².

(18: 200) x100 = 9. Количество секций уменьшилось только за счет высокой теплоотдачи алюминиевых устройств. Так что вы сможете выбрать радиатор не только по размеру, но и по модели.

Способ подключения

Не все понимают, что разводка труб отопления и правильное подключение влияют на качество и эффективность теплопередачи. Разберем этот факт подробнее.

Есть 4 способа подключения радиатора:

• Боковой. Этот вариант чаще всего используется в городских квартирах многоэтажных домов. Квартир в мире больше, чем частных домов, поэтому производители используют этот тип подключения как номинальный метод определения теплопередачи радиаторов. Для его расчета коэффициент равен 1,0.
• Диагональ. Идеальное соединение, потому что теплоноситель проходит по всему устройству, равномерно распределяя тепло по его объему.Обычно этот вид применяется, если в радиаторе более 12 секций. В расчетах используется коэффициент приращения 1,1–1,2.
• Нижний. В этом случае подводящий и обратный патрубки подключаются снизу радиатора. Обычно такой вариант используется при скрытой разводке труб. У такого типа подключения есть один минус — потери тепла 10%.
• Одинарная труба. Это, собственно, нижнее подключение. Обычно его используют в системе разводки труб. И здесь не обошлось без тепловых потерь, правда, они в несколько раз больше — 30-40%.

Заключение по теме

Таблица мощности радиаторов

Вы сами смогли убедиться, что можно правильно рассчитать теплопередачу радиатора простым, хотя и не очень точным способом. Кроме того, мы должны учитывать широкий разброс размерных параметров батарей, материалов, из которых они изготовлены, а также дополнительные факторы. Так что все сложно.

Поэтому советуем действовать проще.Возьмите за основу саму формулу с соотношением площади комнаты и необходимого количества тепла. Сделайте расчет и прибавьте к нему до 10%. Если ваш дом находится в северном регионе, прибавьте 20%. Даже 10% — это очень щедро, но лишнего тепла нет. Более того, можно с помощью различных устройств контролировать подачу теплоносителя к радиаторам. Вы можете уменьшить, но можете увеличить. Единственный минус такой прибавки — первоначальная стоимость приобретения радиаторов с большим количеством секций.Особенно это касается алюминиевых и биметаллических устройств отопления.

Общепринятой температурой квартирного комфорта считается 21 0 по Цельсию. Чтобы иметь его в квартире на таком уровне и в зимние холода, используются различные системы отопления, в том числе автономные и системы центрального отопления. Здравый смысл и грамотный расчет тепловыделения радиатора отопительных батарей позволяет установить необходимое количество отопительных приборов, в том числе радиаторы.

Цели и задачи расчетов радиаторов отопления

Расчеты радиаторов проводятся для обеспечения эффективного функционирования системы отопления для обогрева конкретного жилого помещения, а в расчетах тепловой комфорт трактуется не только как положительная температура произвольной величины, но и предельно допустимая. Нет смысла устанавливать сверхвысокое количество обогревателей, если приходится открывать окно ради свежего воздуха (помните, слишком горячие батареи «сжигают» кислород).То есть расчеты определяют границы низкотемпературного и высокотемпературного нагрева.

Еще одна задача тепловых расчетов — определение параметров теплопередачи, позволяющих равномерно распределять тепловые потоки по помещению. В этом случае необходимо учитывать тепловые потери в зависимости от наличия в подвальном и мансардном помещении, например, материала стен, толщины стен, размеров окон и многих других сопутствующих факторов.

При проектировании строительного объекта используются специальные программы, тепловизоры можно использовать для расчета радиаторов в квартире.Но для приблизительных расчетов используются простые алгоритмы, которые принято называть калькуляторами расчета батарей отопления. Их методы основаны, в основном, на соотношении необходимой тепловой мощности обогревателя и площади отапливаемого помещения.

Методика расчета радиатора по площади

В условном исчислении по площади определяется нормативная по санитарным нормам тепловая мощность на 1 кв. Метр площади помещения. Для умеренного климата на широте Москвы этот показатель составляет от 50 до 100 Вт.Для северных районов выше 60 0 северной широты он выше и принимается в пределах от 150 до 200 Вт на 1 кв. Км. метр. Паспортное значение теплопередачи одной чугунной секции указано величиной от 125 до 150 Вт.

Определите необходимую мощность на 15 кв. метры:

100 x 15 = 1500 Вт.

Определить количество секций:

1500/125 = 12 секций, которые можно представить в виде двух шестисекционных чугунных батарей.

Этот расчет также эквивалентен для биметаллического радиатора, так как его теплопередача имеет практически такие же значения.

При расчетах использовались нормы потолка стандартной высоты 270 см. Для более высоких потолков расчеты радиаторов производятся исходя из параметров кубической комнаты.

Методика расчета радиатора по объему

В данном случае методика, или, как ее еще называют, калькулятор для выбора батарей кВт, оперирует такими понятиями, как номинальный тепловой поток Qn конкретного типа радиатора и количество тепловой энергии Qp, необходимое для обогрева 1 кубометра. .метр комнаты. Величина Q должна быть указана в паспорте радиатора. Значение Qp для помещения стандартного панельного дома составляет 0,041 кВт. Для кирпичного дома этот показатель снижается до 0,034 кВт на 1 куб. метр. Для жилых помещений, в которых хорошая теплоизоляция, тепловая мощность еще меньше — 0,02 кВт.

Количество секций радиатора определяется аналогично вычислителю батареи отопления по площади, то есть путем умножения объема помещения на удельную объемную тепловую энергию и последующего деления на значение номинальной тепловой энергии. поток радиатора:

N = V x Qp / Qnom, шт.Результат округляется в большую сторону.

Важно! Поскольку эти расчеты весьма приблизительны и не учитывают тепловые потери здания, округление в большую сторону даст некоторый запас для улучшения комфортных условий отопления.

Учет дополнительных факторов при тепловых расчетах радиаторов

Дополнительными факторами, влияющими на теплопередачу радиаторов, являются поправочные коэффициенты, корректирующие отклонения от стандартных условий, принятых в основных расчетах.

Регулировка высоты

Стандартная высота комнаты 270 см. В случае большей высоты поправочный коэффициент определяется делением высоты комнаты на стандартное значение 270 см. То есть для комнаты высотой 324 см соотношение будет 324/270 = 1,2. Соответственно, удельная тепловая мощность составляет 100 Вт на 1 кв. Км. метр надо увеличить в 1,2 раза, то есть уже будет 120 Вт на кВ. метр.

Тепловая мощность батарей отопления зависит от местоположения, поскольку конвекционные потоки смешиваются по-разному на разных расстояниях между ребрами радиатора и полом или подоконником.Поправочные коэффициенты показаны на диаграмме. При этом следует учитывать, что для угловых помещений потери тепла в два раза выше, так как в таких помещениях два окна.

Коэффициент поправки к номиналу тепловыделения радиатора является наиболее оптимальным при диагональном подключении труб отопления. Но особые условия монтажа аккумуляторов не всегда позволяют использовать эту схему.

Сводка

Сложно учесть все факторы, влияющие на теплопередачу радиатора.По словам сантехников, если в доме идеальная теплоизоляция, можно обойтись без отопления. Достаточно тепла от электроприборов и плиты. Также очень важно уметь рассчитывать теплопотери в зависимости от размеров окон, дверей и окон. Однако считается, что усредненные значения тепловых характеристик помещений и радиаторов позволяют с определенной точностью определить необходимое количество секций радиатора и не пропускать при комнатной температуре.

Тепловой расчет устройств заключается в определении необходимого номинального теплового потока, марки панельного радиатора или конвектора и количества секций или колонн секционных и трубчатых радиаторов. Расчет отопительных приборов выполняется согласно рекомендациям ООО ВИТАТЕРМ. Технические характеристики системы отопления приняты для устройства с межосевым расстоянием 500 мм (кроме конвектора).

Требуемый номинальный тепловой поток устройства W определяется по формуле

, (11)

где Q и т. Д. — необходимая теплоотдача устройства, Вт;

— комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям.

Тепловая мощность устройства Q и т. Д. , Вт, рассчитывается по формуле

Q и т. Д. = Q p — Q tr , (12)

где Q p — тепловые потери помещения, определенные при расчете теплового баланса (из таблицы 3) W;

Q tr — суммарная теплоотдача труб, проложенных внутри помещения, Вт.

В курсовой работе полезная теплоотдача труб Q tr , Вт принимается в долях от тепловых потерь помещения: в двухтрубной вертикальной системе отопления верхнего этажа теплоотдача из труб — 5% тепловых потерь помещения и 15% остальных этажей; 5% от тепловых потерь помещения.

Комплексный коэффициент приведения к номинальным условиям определяется по формуле

, (13)

где n, m, c — эмпирические численные значения, учитывающие влияние схемы течения теплоносителя на тепловой поток и коэффициент теплопередачи устройства, приведены в рекомендациях ООО «ВИТАТЕРМ» по наиболее оптимальной схеме движения воды «сверху вниз»;

p — коэффициент, учитывающий направления движения теплоносителя в устройстве;

б — Коэффициент атмосферного давления на участке;

Δ t — разница между средней температурой воды в приборе и температурой окружающего воздуха в помещении;

G и др. — расход воды через устройство, кг / час.

Разница температур в приборе определяется по формуле

, (14)

где т в , t out — температуру воды на входе и выходе из устройства, ºС, для двухтрубной системы водяного отопления со стальными трубами следует принимать t in = 95 ° C, t out = 70 ° С; при разводке полимерных труб температура выбирается в зависимости от характеристик их материала.Для металлополимерных труб t вх = 90 ºС и t вых = 70 ºС; для полипропилена t вход = 85 ºС и t вых = 65 ºС.

Расход воды через водонагреватель

, кг / час, определяется по формуле

, (15)

где

— теплопотери помещения из таблицы 3, Вт;

β 1 — коэффициент, зависящий от шага номенклатуры устройства;

β 2 — коэффициент, зависящий от типа устройства и способа установки.

Оба коэффициента подбираются согласно таблице.

Количество секций нагревателя определяется по формуле

, (16)

где — номинальный тепловой поток одной секции, Вт, указан в рекомендации по расчету нагревателя, таблица;

— коэффициент, характеризующий зависимость теплоотдачи радиатора от количества секций, табл.

Тепловой расчет нагревателей следует выполнять в табличной форме.

Таблица 4 — Тепловой расчет отопительных приборов

№ стояка, комн.	Теплопотери помещения Qrec, Вт	Теплоотдача труб Q tp, Вт	Требуемая теплоотдача прибора Qпр, Вт	Коэффициент β 1	Коэффициент β 2	Температура воздуха в помещении t в, 0 С	Температура воды на входе в прибор t в, 0 С	Температура воды на выходе из аппарата t вых, 0 С	Температурный напор Δt, 0 С	Расход воды через устройство Г пр, кг / ч

Продолжение таблицы 4

Термостатики — обзор | Темы ScienceDirect

10.3.2 Практический пример 2: От существующей централизованной системы водяного отопления к интеллектуальной и энергоэффективной

Как представлено в Разделе 10.2.4, установка термостатических клапанов радиатора с измерением тепла является одной из наиболее часто используемых мер по повышению энергоэффективности для системы централизованного водяного отопления. Доступны различные типы установок для отвода тепла и контроля температуры в существующих системах водяного отопления. Их сдерживает тот факт, что гидравлическая схема контура горячего водоснабжения не позволяет проводить прямой учет тепла для каждой квартиры, и поэтому необходимо применять счетчики косвенного нагрева.

По сравнению с установкой ручных термостатических радиаторных клапанов, связанных с косвенными счетчиками тепла, установка моторизованных термостатических радиаторных клапанов, связанных с информационной системой для учета тепла, является очень перспективной из-за автоматизированного регулирования, основанного на абсолютной настройке: точечная температура. Напротив, ручные TRV основаны на шкале и не могут выполнять реальный контроль температуры в определенной зоне нечувствительности. Более того, благодаря информационной системе пользователи получают информацию о потреблении энергии в режиме реального времени и могут напрямую воздействовать на систему, чтобы ограничить потребление энергии.

Качество и количество собираемых данных позволяет отслеживать и, при необходимости, изменять работу и управление установкой. Таким образом, эта система имеет то преимущество, что централизованная система отопления без учета тепла превращается в интеллектуальную и энергоэффективную систему отопления, заменяя только клапаны и насосы контуров, добавляя счетчики тепла и архитектуру беспроводного управления, без каких-либо изменений в гидравлическом контуре.

В большинстве случаев установка такой системы выполняется одновременно с установкой новых теплогенераторов (например, конденсационных котлов), чтобы использовать возможность снижения температуры горячей воды в мягкое время года, которое вызывает снижение температуры теплоносителя. позволять.

Принятие моторизованных термостатических клапанов, связанных с информационной системой для учета тепла, позволяет получать данные, относящиеся к фактическому включению радиаторов, времени открытия и закрытия клапанов, а также другую информацию, полезную для выполнения подробной калибровки расчетных режимов зданий, если они используются для оценки экономии энергии при модернизации.

В многоквартирном здании эта система состоит из сети контроллеров / исполнительных механизмов, установленных на отдельных радиаторах каждой единицы здания и работающих на двух разных уровнях, в зависимости от структуры, представленной на рис.10.4. В каждой квартире можно с помощью цифрового пульта дистанционного управления или удаленно через центральный модем GSM для удаленного управления установить заданное значение температуры воздуха и соответствующие дневные и недельные профили. Затем квартирные блоки подключаются по беспроводной сети к центральному блоку для сбора и обработки данных. На основном уровне пользователь может установить все общие параметры, полезные для распределения потребления энергии (номинальная теплоемкость радиаторов, температура подачи и номинальная температура обратки, тип радиатора и т. Д.). Термостатический клапан каждой отдельной комнаты действует в соответствии с заданным значением в квартире с дополнительной возможностью вручную изменять заданное значение ± 2 ° C, чтобы учесть различное расположение радиаторов в помещении.

Система способна предоставлять данные о работе и потреблении энергии на ежедневной или годовой основе (отопительный сезон) для отдельной квартиры или всего здания. Измерения проводятся каждые 15 минут.

Информационная система отслеживает и вычисляет среднесуточные значения температуры наружного воздуха и воздуха в помещении, а также минимальные зарегистрированные дневные температуры.

Кроме того, на станции центрального отопления система измеряет температуру подачи и температуру возврата горячей воды, чтобы определить значение коэффициента частичной нагрузки радиаторов.

Заявленная максимальная погрешность измерения потребления энергии равна ± 2,5%, что меньше порогового значения 5%, которое является нормативным значением в Италии.

Некоторые данные, полученные из заявки на многоквартирный дом из 56 квартир от 50 до 120 м ² кондиционированной площади, расположенного в Италии (Турин), приведены ниже (Fabrizio et al., 2015). Из частотного распределения сезонного измеренного энергопотребления можно заметить значительные колебания между 30 кВтч / м ² в год и 70 кВтч / м ² в год. Представляя данные об удельном измеренном потреблении энергии как функции от общей поверхности теплопередачи в квартире, выясняется, что существует какая-то прямая корреляция между общей поверхностью теплопередачи и удельным потреблением. С помощью беспроводной системы климат-контроля также можно получать ежедневные значения средней минимальной температуры в квартирах.Эти значения представлены на рис. 10.6, где показано, что значения между 19 ° C и 21 ° C зарегистрированы более чем в 67% наблюдений. Также в этом случае имеется большой разброс данных, особенно для значений в этом диапазоне. Правдоподобно предположить, что более низкие значения поддерживаются в случае «неблагополучных» квартир (с поверхностями теплопередачи, отличными от стен, такими как первый этаж, верхний этаж, углы и т. Д.)

Рис. 10.6. Среднесезонные среднесуточные значения средней минимальной температуры в каждой квартире.

Принимая во внимание компромисс между общей поверхностью теплопередачи, контролируемым потреблением энергии и минимальной температурой воздуха, можно сначала отметить, что для фиксированной площади теплопередачи нет четкой корреляции между потреблением энергии и средним минимумом. температуры, особенно в отношении поверхностей с очень высоким содержанием диспергентов. Аналогичным образом, существует слабая корреляция между общей поверхностью теплопередачи и потреблением энергии, хотя можно отметить, что в квартирах с высокими поверхностями теплопередачи значения температуры находятся в диапазоне 19–17 ° C с более высоким или низким потреблением энергии. .В этих случаях ясно, насколько приоритетным для пользователя является поддержание комфортной температуры за счет снижения энергопотребления. Аналогичным образом, квартиры с уменьшенной общей поверхностью теплообмена регистрируют температуру обычно в диапазоне 22–19 ° C. Опять же, особенно в случае квартир с уменьшенной общей поверхностью теплопередачи, существует большой разброс в удельном потреблении (от 15 до 60 кВтч / м ² ) даже при наличии подобных.

По окончании первого сезона эксплуатации время использования радиатора сократилось до 62%; это значение представляет собой соотношение между тепловой энергией, излучаемой радиаторами, и тепловой энергией, которую радиаторы выделяли бы, если бы TRV всегда были открыты.В некотором роде это значение дополняет сокращение энергопотребления, поскольку оно указывает на то, что потребление энергии было снижено примерно на 40%, но его следует рассматривать вместе с кривой климатической регулировки теплогенераторов (фактически, низкая подача тепла). температура воды увеличивает время открытия ТРВ, но также увеличивает эффективность преобразования конденсационных котлов). В целом также можно заметить, что радиаторы в существующих зданиях обычно имеют большие размеры. Это причина, по которой автоматизированные TRV могут обеспечить экономию энергии порядка 40–45%, что выше, чем у ручных TRV, как это было показано в предыдущих тематических исследованиях.

С практической точки зрения информационная система этой интеллектуальной системы отопления позволяет не только экономить энергию, но и получать полезную информацию, чтобы понять, в чем заключаются проблемы и недостатки в энергоменеджменте здания. После внедрения такой вид системы снижает перегрев большинства внутренних помещений, но в то же время для некоторых помещений, т. Е. Наиболее неблагополучных, существует риск возникновения условий теплового комфорта, которые хуже, чем те, которые имели место до установка TRV, не зависящая от пользователя.Следовательно, должна быть предусмотрена система разделения затрат на тепловую энергию, включающую разумную фиксированную ставку, в отличие от переменной ставки, которая учитывает потребляемую энергию, что увеличивает неэффективность системы в зависимости от того, насколько ниже соотношение между отоплением энергия, излучаемая радиаторами, и тепловая энергия, которую радиаторы выделяли бы, если бы TRV всегда были открыты. Фактически, только увеличение фиксированной нормы затрат на электроэнергию может сделать приемлемой реализацию мер по модернизации энергоснабжения неблагополучных квартир, таких как изоляция чердаков, полов, наружных стен и т. Д.

Это дает повод для дальнейшего рассмотрения, связанного с возможностью определить экономию энергии и экономию, которая может быть достигнута с помощью мер по повышению энергоэффективности, не на основе потребления энергии до установки устройств терморегуляции, а, наоборот, на Это основа снижения энергопотребления, которое наблюдается, если избежать перегрева помещений с помощью соответствующих систем контроля температуры. В этой области можно провести подробное динамическое моделирование зданий, откалиброванное на данных мониторинга из информационных систем, таких как рассмотренная здесь.

Тепловая мощность чугунного радиатора отопления 1 сек. Изготовлен из алюминия. Простой способ рассчитать

1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

В последнее десятилетие на отечественном рынке появились новые модели отопительного оборудования, в том числе радиаторы, но изделия из чугуна все еще остаются пользуется спросом у потребителей. Их выпускают как российские, так и зарубежные производители. Представленные на фото чугунные радиаторы отопления — один из элементов обустройства теплоснабжения квартиры или собственного дома.

Что такое тепловыделение и мощность радиаторов

Мощность чугунных радиаторов отопления и их теплоотдача являются основными характеристиками любого устройства, обеспечивающего обогрев помещения. Обычно производители оборудования для отопительных конструкций указывают этот параметр на одну секцию батареи, а необходимое количество рассчитывается исходя из размеров помещения и требуемой.

Кроме того, учитываются и другие факторы, такие как, например, объем помещения, наличие окон и дверей, степень теплоизоляции, характеристики климатических условий и т. Д.зависит от материала их изготовления. Следует отметить, что чугун в этом вопросе проигрывает алюминию и стали. Теплопроводность этого материала в 2 раза ниже, чем у алюминия. Но этот недостаток компенсирует низкую инертность чугуна, который долго набирает тепло и отдает его.

В закрытых системах отопления с принудительной циркуляцией КПД алюминиевых батарей будет намного выше, но при наличии интенсивного потока теплоносителя.Для открытых конструкций у чугуна больше преимуществ в естественной циркуляции.

Примерная мощность одной секции чугунного радиатора составляет 160 Вт, тогда как для алюминиевых и биметаллических устройств этот же параметр находится в пределах 200 Вт. Поэтому при равных условиях эксплуатации чугунная батарея должна иметь большое количество секций.

Порядок расчета количества секций

Существуют разные методы выполнения технических расчетов для радиаторов.Точные алгоритмы позволяют производить расчеты с учетом многих факторов, включая размер и расположение комнаты в здании. Также можно использовать упрощенную формулу, которая позволит с достаточной точностью узнать нужное значение. Итак, количество секций можно рассчитать, умножив площадь помещения на 100 и разделив результат на мощность чугунной секции радиатора в вате.

Одновременно специалисты рекомендуют:

• , если сумма является дробной, округлите ее в большую сторону.Запас тепла лучше, чем его отсутствие;
• при наличии в комнате не одного, а нескольких окон устанавливают две батареи, разделив между ними необходимое количество секций. В результате увеличивается не только срок службы радиаторов, но и их ремонтопригодность. Аккумуляторы станут хорошей преградой для холодного воздуха, идущего из окон;
• , если высота потолка в помещении больше 3 метров и есть две внешние стены для компенсации тепловых потерь, желательно добавить пару секций и тем самым увеличить мощность чугунного радиатора отопления.

Размеры и масса чугунных радиаторов отопления

Параметры чугунных радиаторов отопления на примере отечественного изделия МС-140 следующие:

• высота — 59 сантиметров;
• ширина секции — 9,3 сантиметра;
• глубина секции — 14 сантиметров;
• вместимость секции — 1,4 литра;
Вес
• — 7 килограмм;
• мощность секции 160 Вт.

Со стороны собственников недвижимости можно услышать жалобы на то, что перенести и установить радиаторы, состоящие из 10 секций, вес которых достигает 70 килограмм, достаточно сложно, но я рад, что такая работа в квартире или дом делается один раз, поэтому необходимо правильно рассчитать.

Так как количество теплоносителя в такой батарее всего 14 литров, то при поступлении тепловой энергии от автономной системы отопления котла, то за лишние киловатты электроэнергии или кубометры газа придется платить.

Срок службы чугунных радиаторов

По таким показателям, как продолжительность эксплуатации, чувствительность к температуре и качеству теплоносителя, чугунные радиаторы опережают другие типы аккумуляторов. Что вполне объяснимо: чугун отличается стойкостью к абразивному износу и тем, что он не вступает в какие-либо химические реакции с материалами, из которых изготовлены трубы и элементы отопительных котлов.

Размеры каналов, проходящих через чугунные батареи, достаточны для минимального засорения устройств. В результате они не требуют очистки. По оценкам специалистов, современные чугунные радиаторы могут прослужить от 30 до 40 лет. Но нельзя не сказать о большом недостатке этого продукта — плохой переносимости ударов воды.

Работа и испытание под давлением

Среди технических характеристик, помимо того, что важна мощность чугунных радиаторов отопления, следует упомянуть индикаторы давления.Обычно рабочее давление теплоносителя составляет 6-9 атмосфер. Любые типы аккумуляторов с таким параметром давления справятся без проблем. Номинальное давление для изделий из чугуна составляет ровно 9 атмосфер.

Помимо рабочего давления, используется понятие «напорное» давление, отражающее его максимально допустимое значение, возникающее при первоначальном запуске системы отопления. Для чугунной модели МС-140 это 15 атмосфер.

По регламенту в процессе пуска системы отопления необходимо проверить возможность плавного пуска центробежных насосов, которые должны работать в автоматическом режиме, но на самом деле все далеко не так должно быть.

К сожалению, в большинстве домов автоматика либо отсутствует, либо неисправна. Но инструкция по проведению данного вида работ предусматривает, что первоначальный запуск следует производить при закрытой задвижке. Допускается плавное открывание только после выравнивания давления в линии подачи теплоносителя.

Но коммунальные работники не всегда следуют инструкциям. В результате при нарушении регламента происходит гидроудар. При нем значительный скачок давления приводит к превышению допустимого значения давления и одна из батарей, расположенных по пути теплоносителя, не способна выдержать такую ​​нагрузку.В результате срок службы устройства значительно сокращается.

Качество охлаждающей жидкости для чугунных радиаторов

Как отмечалось ранее, для чугунных радиаторов качество теплоносителя не имеет значения. Эти устройства не заботятся о pH или других характеристиках. При этом присутствующие в городских системах отопления посторонние примеси, такие как камни и другой мусор, беспрепятственно проходят через довольно широкие каналы аккумуляторов и разносятся дальше. Часто они попадают в узкие отверстия стальных вставок в биметаллических радиаторах от соседей.Естественно, со временем мощность чугунной радиаторной секции снижается.

Если в частном доме используется автономная система теплоснабжения, неважно, какой теплоноситель будет использоваться — вода, антифриз или антифриз. Перед тем, как использовать воду в качестве теплоносителя, собственнику недвижимости необходимо ее подготовить, иначе быстро выйдет из строя отопительный котел, гидроагрегат или теплообменник (читайте: «»). Также может упасть мощность нагревательного устройства.

Корпус радиатора

Чугунные радиаторы продаются неокрашенными, поэтому после покупки изделие покрывают термостойким составом.К тому же их стоит удлинить, так как отечественная сборка не отличается по качеству.

Однозначно ответить невозможно, какие радиаторы лучше — алюминиевые, чугунные или биметаллические. Все зависит от личных предпочтений.

Напоследок видео про установку чугунных радиаторов отопления:

Основными элементами стандартной системы отопления являются радиаторы, которые обеспечивают равномерный обогрев помещения, поэтому их установка должна производиться с соблюдением всех требований.Сегодня потребители имеют доступ к разнообразному выбору моделей, различия которых заключаются как в форме, так и в материалах изготовления. Чугунные радиаторы со временем не изжили себя, и до сих пор продолжают занимать устойчивые позиции в квартирах и домах пользователей.

Этот материал, как и прежде, остается одним из самых надежных и долговечных. Учитывая то, что современные чугунные модели изменили свой внешний вид, став более современными и элегантными, их продолжают покупать.По этой причине стоит продумать, как следует рассчитывать их теплоотдачу, чтобы в помещениях поддерживалась постоянная комфортная температура.

Расчет мощности

От чего зависит

1. Площадь помещения — для того, чтобы радиатор эффективно обогревал заданный объем, он должен иметь определенную теплоотдачу, которая напрямую зависит от количества входящих в него секций . Мощность рассчитывается стандартным образом: 1 кВт — на 10 м² помещения, соответственно — на 1 м² требуется 100 Вт.

1. Факторы — однако не все так просто, и приведенный выше расчет является приблизительным, следует учитывать различные нюансы, влияющие на теплопотери:

Совет: теплопередачу радиатора следует рассчитывать с учетом всех негативных факторов, которые подразумевают проникновение холодного воздуха в помещение.

1. Чтобы узнать тепловыделение одного обогревателя, необходимо знать мощность секции чугунного радиатора MC 140 и сложить их количество.Этот показатель является стандартным для большинства производителей и равен 150 Вт, но в зависимости от формы и качества устройства он может незначительно отличаться.

Теплоноситель

Еще один показатель, который необходимо учитывать, — это температура циркулирующей жидкости.

Следовательно, в стандартной емкости секции учитываются два температурных показателя:

• внутренний режим;
• Температура внутри системы отопления в зависимости от степени нагрева теплоносителя.

Тепловая мощность определяется по разнице этих показателей. И если при температуре охлаждающей жидкости 70 ° С разница составила 50, можно сказать, что мощность 1 секции чугунного радиатора MC 140 составляет ровно 150 Вт.

В первую очередь это связано с тем, что что учитывается именно такой температурный режим, при котором постоянная температура воздуха в помещении всегда будет поддерживаться на уровне 20 ° С. Кроме того, обогрев происходит с учетом свойств чугуна, которые не отличаются высокой скорости теплопередачи.

Простой способ расчета

Если с расчетами все сложно, можно прибегнуть к более легкому способу и воспользоваться многолетним опытом для тех, кто уже пользуется такими радиаторами. Для помещения площадью 15 м² необходим 10-секционный радиатор.

Однако следует учесть, что в комнате должно быть одно окно. Для каждой последующей секции необходимо будет добавлять дополнительные секции, количество зависит от конструкции самого оконного проема, материала, из которого он изготовлен, количества камер в стеклопакете и других факторов.Но, как правило, добавляется еще 1 или 2 секции, в результате увеличивается цена оборудования.

Совет: когда площадь помещения превышает 20 м², радиаторов отопления должно быть несколько.
Причем устанавливать их надо в разных местах, так как даже увеличив определенное количество секций, ситуация не улучшится.

Основные качества чугунных радиаторов

Выбор осуществляется двумя способами:

• конвекционный;
• лучистая энергия.

Они способны создавать тепловую завесу, поэтому их рекомендуется устанавливать под окнами, откуда идет холод.

Однако мощность одной секции чугунного радиатора МС 140 не является главным показателем надежности устройства. Например, алюминиевые и биметаллические радиаторы лучше рассеивают тепло, но имеют гораздо меньший срок службы.

Возможно, это стало причиной того, что чугунные модели по-прежнему востребованы. Согласитесь, ни в одном старом здании вы не найдете алюминиевых батарей, но столько же чугунных, установленных в прошлые века.

Многие сходятся во мнении, что требуемый для них большой объем теплоносителя очень неэкономичен и приводит к чрезмерному расходу энергии, необходимой для его нагрева. Но это просто заблуждение, чем больше теплоносителя содержится в приборе, тем больше он отдает тепла.

Кроме того, если по каким-либо причинам прекращается подача теплоносителя, чугунный аккумулятор будет долго сохранять теплоотдачу, что объясняется как свойствами материала, так и большим объемом горячей воды что он содержит.Единственный недостаток устройств — их высокая инертность, что способствует слишком медленному нагреву, все остальные проблемы вполне решаемы.

Заключение

За время своей долгой эксплуатации чугунные модели радиаторов показали себя только с хорошей стороны. Сегодня востребованы не только стандартные модели таких устройств, но и современные.

Единственный недостаток — большая масса, поэтому их можно установить своими руками только на капитальную стену или на пол. Видео в этой статье позволит вам найти дополнительную информацию по вышеуказанной теме.

Еще одна статья в рубрике — «Квартирное потребление». Итак, поскольку отопительный сезон уже начался, многие интересуются мощностью своих аккумуляторов. Ведь от мощности зависит тепло в комнате и в квартире в целом (это нужно знать при расчете радиаторов отопления на уровне проектирования системы отопления). Сегодня я расскажу о мощности 1 секции чугунного радиатора …

Чугунные радиаторы бывают разных марок, но их не так много и их можно перечислить с одной стороны.Все остальное — всего лишь их вариации. Сегодня самое основное.

Классический и самый распространенный радиатор установлен во многих квартирах в нашей стране, а также во многих постсоветских странах. Ширина секции 140 мм, высота (между подводящими трубами) 500 мм. Дополнительная маркировка MC 140 — 500. Мощность 1 секции этого радиатора составляет 175 Вт тепловой энергии.

Однако существует множество вариаций этого радиатора

Самая энергоэффективная версия радиатора MC 140.Дело в том, что между секциями устанавливаются дополнительные чугунные ребра, которые также обеспечивают дополнительный обогрев помещения. Мощность такого радиатора составляет 195 Вт тепловой энергии (что на 20 Вт больше, чем у классического MC 140). Однако у таких радиаторов есть существенный недостаток, нужно следить за частотой этих ребер, если они забьются (например, пылью), то тепловой КПД упадет на 30-40 Вт!

Как следует из названия, этот радиатор имеет такую ​​же ширину 140 мм, но высоту всего 300 мм.Это компактный вид радиатора. Мощность одной секции всего 120 Вт тепловой энергии.

МС 90-500

Менее распространенный радиатор, но дешевле предыдущей модели. Ширина одной секции 90 мм (компактнее), высота те же 500 мм, отсюда и название. Менее эффективный, чем МС 140, мощность одной секции такого радиатора составляет около 140 Вт тепловой энергии.

Радиатор чугунный шириной 110 мм и высотой между трубками 500 мм.Относительно редко ставится не очень часто. Мощность одной секции, около — 150 Вт

Относительно новая разработка, измененная форма. Радиатор имеет ширину секции 100 мм и высоту (между подводящими трубами 500 мм). Тепловая мощность одной секции — 135 — 140 Вт.

Сегодня уже не редкость современные чугунные радиаторы, выпускаемые как импортными компаниями, так и нашими отечественными. По внешнему виду они чем-то похожи на алюминиевые радиаторы.Мощность 1 секции такого радиатора составляет от 150 до 220 Вт, многое зависит от габаритов радиатора.

И все, думаю я вам привел схему обычных чугунных радиаторов. Конечно, мощность может немного скакать от производителя к производителю, но примерно мощность держится в этих пределах.

Модели и места расположения радиаторов отопления выбираются еще на этапе планировки дома или квартиры. Этот выбор владельцам частных домов приходится делать самостоятельно.К сожалению, для большинства жителей квартир этот вопрос решают застройщики. Обогреть панельную квартиру намного сложнее. Теплоотдача от чугунных радиаторов играет важную роль при выборе таких устройств. Какой тип устройства выбрать: алюминиевый, биметаллический или чугунный?

Неудивительно, что при выборе редко кто руководствуется эффективными показателями устройств и экономическими характеристиками. Выбирать самое доступное с точки зрения цены устройство не очень правильно.Для начала рекомендуется обратить внимание на такой показатель, как теплоотдача радиаторов отопления.

Это будет зависеть от типа и качества материала, из которого изготовлены радиаторы. Основными разновидностями являются: чугун

• ;
• биметалл;
• из алюминия;
• из стали.

Каждый из материалов имеет свои недостатки и ряд особенностей, поэтому для принятия решения потребуется более подробно рассмотреть основные показатели.

Из стали

Они отлично работают в сочетании с автономным отопительным прибором, который предназначен для обогрева значительной площади. Выбор стальных радиаторов отопления не считается отличным вариантом, так как они не способны выдерживать значительное давление. Чрезвычайно устойчивый к коррозии, легкий и удовлетворительный теплообмен. Имея незначительное проходное сечение, они редко забиваются. Но рабочее давление считается 7,5-8 кг / см 2, а сопротивление возможному гидроудару составляет всего 13 кг / см 2.Теплоотдача секции 150 Вт.

Jpg «alt =» (! LANG: стальной радиатор «>!}

Сталь

Изготовлены из биметалла

Они лишены недостатков, присущих изделиям из алюминия и чугуна. Наличие стального сердечника — характерная особенность, позволившая добиться колоссального сопротивления давлению 16 — 100 кг / см2. Теплопередача биметаллических радиаторов составляет 130 — 200 Вт, что по характеристикам близко к алюминиевым.У них небольшое сечение, поэтому со временем проблем с загрязнением не возникает. К существенным минусам можно отнести непомерно высокую стоимость продукции.

Jpg «alt =» (! LANG: биметаллический радиатор «>!}

Биметаллический

Изготовлен из алюминия

Такие устройства имеют множество преимуществ. Они обладают отличными внешними характеристиками, к тому же не требуют специального обслуживания. достаточно, чтобы избежать опасений гидравлического удара, как в случае с чугунными изделиями… Рабочее давление составляет 12 — 16 кг / см 2, в зависимости от используемой модели. К характеристикам также относится проходное сечение, которое равно или меньше диаметра стояков. Это позволяет охлаждающей жидкости циркулировать внутри устройства с огромной скоростью, что делает невозможным отложение осадка на поверхности материала. Большинство людей ошибочно полагают, что слишком маленькое поперечное сечение неизбежно приведет к низкой скорости теплопередачи.

Jpg «alt =» (! LANG: Алюминиевый радиатор «srcset =» «data-srcset =» https: // tepliepol.ru / wp-content / uploads / 2017/06 / aluminiy..jpg 360w, https://tepliepol.ru/wp-content/uploads/2017/06/aluminiy-80×60.jpg 80w «>!}

Алюминий

Это мнение ошибочно хотя бы потому, что уровень теплоотдачи от алюминия намного выше, чем, например, от чугуна. Сечение компенсируется зоной оребрения. Теплоотдача алюминиевых радиаторов зависит от различных факторов, в том числе от модели. используется и может составлять 137 — 210 Вт. Вопреки вышеперечисленным характеристикам, не рекомендуется использовать данный тип оборудования в квартирах, так как изделия не способны выдерживать резкие перепады температур и скачки давления внутри системы (во время работы все устройства).Материал радиатора алюминиевый, он очень быстро выходит из строя и не подлежит восстановлению в дальнейшем, как в случае использования другого материала.

Изготовлен из чугуна

Необходим регулярный и очень тщательный уход. Высокая инертность — чуть ли не главное достоинство чугунных радиаторов отопления. Уровень отвода тепла тоже хороший. Такие изделия не быстро нагреваются, при этом еще долго отдают тепло. Теплоотдача одной секции чугунного радиатора 80 — 160 Вт.Но недостатков здесь очень много, и основными считаются:

1. Ощутимый вес конструкции.
2. Практически полное отсутствие способности противостоять гидроударам (9 кг / см 2).
3. Заметная разница сечения АКБ и стояков. Это приводит к медленной циркуляции теплоносителя и довольно быстрому загрязнению.

.jpg «alt =» (! LANG: Тепловыделение радиаторов отопления в таблице «>!}

Расчет теплопередачи

В первую очередь рекомендуется обратить внимание на имеющийся техпаспорт, который прилагается к каждому продукту этого типа.В нем вы можете найти необходимую информацию о теплопроизводительности одной секции продукта. Эти цифры требуют существенной корректировки. Отвод тепла биметаллических радиаторов, таких как алюминиевые, имеет отличную номинальную мощность, в то время как суждение основано на хорошо известном факте, что изделия из меди имеют отличный уровень теплопередачи, как и алюминиевые. У них высокая теплопроводность, при этом теплопередача зависит от многих других факторов.

Jpg «alt =» (! LANG: Расчет коэффициента теплопередачи>!}

Тепловыделение радиатора отопления умножается на поправочный коэффициент, принятый в зависимости от значения DT

Цифра, указанная в Паспорт верен только в том случае, если разница температур подачи и обработки составляет 70 ° С.

По формуле расчеты производятся следующим образом:

Инструкция может иметь разные обозначения. Часто указывается только разница в 70 ° C и не более.

Методика расчета

В итоге оказывается, что заявленная теплоотдача аккумуляторов и мощности несколько ниже реальной, которая указана в документации. Для правильного выбора оборудования необходимо четко понимать разницу в этих цифрах. Используемые компоненты также будут играть второстепенную роль, будь то медный или биметаллический элемент.Для проверки данных следует использовать коэффициент уменьшения, который применим к исходной номинальной мощности устройства, как указано в документации.

Расчет ведется в следующей последовательности:

1. Для начала необходимо разработать оптимальный температурный режим в помещении и основной теплоноситель.
2. Подставьте полученную информацию и вычислите дельту как среднее значение индикатора.
3. Найдите наиболее приблизительный показатель в прилагаемой таблице.
4. Полученное значение умножается на значение, указанное в документации.
5. Произведен расчет необходимого количества отопительных приборов.

Также стоит учесть, что отопительный сезон иногда наступает раньше обычного и прибор должен быть готов к работе. Для биметаллического оборудования расчет будет таким: 200 Вт х 0,48 — 96 Вт. Если площадь помещения 10 м2, то потребуется не менее тысячи ватт тепла или 1000/96 = 10. .4 = 11 батареек или секций (округление всегда идет в большую сторону). В любом случае всегда есть возможность обратиться за помощью к профессионалам, которые помогут произвести необходимые расчеты, и подробно расскажут, как и почему это делается. Удачи в ваших начинаниях!

Термическое расширение твердых тел и жидкостей

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

• Определите и опишите тепловое расширение.
• Рассчитайте линейное расширение объекта с учетом его начальной длины, изменения температуры и коэффициента линейного расширения.
• Рассчитайте объемное расширение объекта с учетом его исходного объема, изменения температуры и коэффициента объемного расширения.
• Рассчитать термическое напряжение на объекте с учетом его исходного объема, изменения температуры, изменения объема и модуля объемной упругости.

Рис. 1. Такие термические компенсаторы на мосту Окленд Харбор-Бридж в Новой Зеландии позволяют мостам изменять длину без потери устойчивости.(Источник: Ингольфсон, Wikimedia Commons)

Расширение спирта в градуснике — один из многих часто встречающихся примеров теплового расширения , изменения размера или объема данной массы в зависимости от температуры. Горячий воздух поднимается вверх, потому что его объем увеличивается, что приводит к тому, что плотность горячего воздуха меньше плотности окружающего воздуха, вызывая подъемную (восходящую) силу на горячий воздух. То же самое происходит со всеми жидкостями и газами, вызывая естественный теплоперенос вверх в домах, океанах и погодных системах.Твердые тела также подвергаются тепловому расширению. Например, железнодорожные пути и мосты имеют компенсаторы, позволяющие им свободно расширяться и сжиматься при изменении температуры.

Каковы основные свойства теплового расширения? Во-первых, тепловое расширение явно связано с изменением температуры. Чем больше изменение температуры, тем больше будет гнуться биметаллическая полоса. Во-вторых, это зависит от материала. В термометре, например, расширение спирта намного больше, чем расширение содержащего его стекла.

Какова основная причина теплового расширения? Как обсуждается в «Кинетической теории: атомное и молекулярное объяснение давления и температуры», повышение температуры подразумевает увеличение кинетической энергии отдельных атомов. В твердом теле, в отличие от газа, атомы или молекулы плотно упакованы вместе, но их кинетическая энергия (в виде небольших быстрых колебаний) отталкивает соседние атомы или молекулы друг от друга. Это перемещение между соседними объектами приводит к увеличению расстояния между соседями в среднем и увеличению размера всего тела.Для большинства веществ в обычных условиях нет предпочтительного направления, и повышение температуры увеличит размер твердого вещества на определенную долю в каждом измерении.

Линейное тепловое расширение — тепловое расширение в одном измерении

Изменение длины Δ L пропорционально длине L . Зависимость теплового расширения от температуры, вещества и длины резюмируется в уравнении Δ L = αL Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — величина изменение температуры, и α — это коэффициент линейного расширения , который незначительно изменяется в зависимости от температуры.

В таблице 1 приведены типичные значения коэффициента линейного расширения, которые могут иметь единицы 1 / ºC или 1 / K. Поскольку величина кельвина и градуса Цельсия одинакова, значения α и Δ T могут быть выражены в единицах кельвина или градусов Цельсия. Уравнение Δ L = αL Δ T является точным для небольших изменений температуры и может использоваться для больших изменений температуры, если используется среднее значение α .

Таблица 1. Коэффициенты теплового расширения при 20ºC
Материал	Коэффициент линейного расширения α (1 / ºC)	Коэффициент объемного расширения β (1 / ºC)
Твердые вещества
Алюминий	25 × 10 — 6	75 × 10 — 6
Латунь	19 × 10 — 6	56 × 10 — 6
Медь	17 × 10 — 6	51 × 10 — 6
Золото	14 × 10 — 6	42 × 10 — 6
Железо или сталь	12 × 10 — 6	35 × 10 — 6
Инвар (железо-никелевый сплав)	0.9 × 10 — 6	2,7 × 10 — 6
Свинец	29 × 10 — 6	87 × 10 — 6
Серебро	18 × 10 — 6	54 × 10 — 6
Стекло (обычное)	9 × 10 — 6	27 × 10 — 6
Стекло (Pyrex®)	3 × 10 — 6	9 × 10 — 6
кварцевый	0.4 × 10 — 6	1 × 10 — 6
Бетон, кирпич	~ 12 × 10 — 6	~ 36 × 10 — 6
Мрамор (средний)	2,5 × 10 — 6	7,5 × 10 — 6
Жидкости
эфир		1650 × 10 — 6
Спирт этиловый		1100 × 10 — 6
Бензин		950 × 10 — 6
Глицерин		500 × 10 — 6
Меркурий		180 × 10 — 6
Вода		210 × 10 — 6
Газы
Воздух и большинство других газов при атмосферном давлении		3400 × 10 — 6

Пример 1.Расчет линейного теплового расширения: мост Золотые Ворота

Главный пролет моста Золотые Ворота в Сан-Франциско имеет длину 1275 м в самый холодный период. Мост подвергается воздействию температур от до от 15ºC до 40ºC. Каково изменение его длины между этими температурами? Предположим, что мост полностью стальной.

Стратегия

Используйте уравнение линейного теплового расширения Δ L = α L Δ T , чтобы рассчитать изменение длины, Δ L .{\ circ} \ text {C} \ right) = 0,84 \ text {m} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это изменение длины заметно, хотя и невелико по сравнению с длиной моста. Обычно он распространяется на многие компенсаторы, поэтому расширение в каждом стыке невелико.

Тепловое расширение в двух и трех измерениях

Объекты расширяются во всех измерениях, как показано на рисунке 2. То есть их площадь и объем, а также их длина увеличиваются с температурой.Отверстия также увеличиваются с увеличением температуры. Если вы прорежете отверстие в металлической пластине, оставшийся материал расширится точно так же, как если бы заглушка все еще была на месте. Заглушка станет больше, а значит, и отверстие должно стать больше. (Представьте, что кольцо соседних атомов или молекул на стенке дыры отталкивает друг друга все дальше друг от друга при повышении температуры. Очевидно, что кольцо соседей должно становиться немного больше, поэтому дыра становится немного больше).

Тепловое расширение в двух измерениях

Для небольших изменений температуры изменение площади Δ A определяется как Δ A = 2αAΔ T , где Δ A — изменение площади A , Δ T — изменение температуры , а α — коэффициент линейного расширения, который незначительно меняется в зависимости от температуры.

Рис. 2. В общем, объекты расширяются во всех направлениях при повышении температуры. На этих чертежах исходные границы объектов показаны сплошными линиями, а расширенные границы — пунктирными линиями. (а) Площадь увеличивается из-за увеличения длины и ширины. Увеличивается и площадь круглой пробки. (b) Если заглушку удалить, оставшееся отверстие становится больше с повышением температуры, как если бы расширяющаяся заглушка все еще оставалась на месте. (c) Объем также увеличивается, потому что все три измерения увеличиваются.

Тепловое расширение в трех измерениях

Изменение объема Δ V очень близко Δ V = 3 α V Δ T . Это уравнение обычно записывается как Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения и β ≈ 3α. Обратите внимание, что значения β в таблице 1 почти точно равны 3α.

Обычно объекты расширяются с повышением температуры.Вода — самое важное исключение из этого правила. Вода расширяется с повышением температуры (ее плотность уменьшается ), когда она находится при температуре выше 4ºC (40ºF). Однако он расширяется с понижением температуры , когда она находится между + 4ºC и 0ºC (40ºF до 32ºF). Вода самая плотная при + 4ºC. (См. Рис. 3.) Возможно, самым поразительным эффектом этого явления является замерзание воды в пруду. Когда вода у поверхности охлаждается до 4ºC, она становится плотнее, чем оставшаяся вода, и поэтому опускается на дно.Этот «оборот» приводит к образованию более теплой воды у поверхности, которая затем охлаждается. В конце концов, пруд имеет постоянную температуру 4ºC. Если температура в поверхностном слое опускается ниже 4ºC, вода становится менее плотной, чем вода внизу, и, таким образом, остается наверху. В результате поверхность водоема может полностью промерзнуть. Лед поверх жидкой воды обеспечивает изолирующий слой от резких зимних температур наружного воздуха. Рыба и другие водные животные могут выжить в воде с температурой 4ºC подо льдом благодаря этой необычной характеристике воды.Он также обеспечивает циркуляцию воды в пруду, что необходимо для здоровой экосистемы водоема.

Рис. 3. Плотность воды как функция температуры. Обратите внимание, что тепловое расширение на самом деле очень мало. Максимальная плотность при + 4ºC только на 0,0075% больше, чем плотность при 2ºC, и на 0,012% больше, чем при 0ºC.

Установление соединений: соединения в реальном мире — заполнение бака

Рис. 4. Поскольку при повышении температуры газ расширяется больше, чем бензобак, вы не можете проехать столько миль на «пустом» летом, как зимой.(Источник: Гектор Алехандро, Flickr)

Различия в тепловом расширении материалов могут привести к интересным эффектам на заправочной станции. Один из примеров — капание бензина из только что залитого бака в жаркий день. Бензин начинается при температуре земли под заправочной станцией, которая ниже, чем температура воздуха наверху. Бензин охлаждает стальной бак при его наполнении. Как бензин, так и стальной бак расширяются, когда они нагреваются до температуры воздуха, но бензин расширяется намного больше, чем сталь, и поэтому он может переливаться через край.

Эта разница в расширении также может вызвать проблемы при интерпретации показаний датчика бензина. Фактическое количество (масса) бензина, оставшегося в баке, когда манометр показывает «пустой», летом намного меньше, чем зимой. Бензин имеет тот же объем, что и зимой, когда горит лампочка «долейте топлива», но из-за того, что бензин расширился, масса меньше. Если вы привыкли зимой пробегать еще 40 миль «пусто», будьте осторожны — летом вы, вероятно, выбегаете намного быстрее.

Пример 2. Расчет теплового расширения: газ по сравнению с газовым баллоном

Предположим, ваш стальной бензобак объемом 60,0 л (15,9 галлона) заполнен бензином, поэтому температура и бака, и бензина составляет 15,0 ° C. Сколько бензина вылилось к тому времени, когда они нагрелись до 35,0ºC?

Стратегия

Бак и бензин увеличиваются в объеме, но бензин увеличивается больше, поэтому количество разлитого является разницей в изменении их объема. (Бензобак можно рассматривать как стальной.) Мы можем использовать уравнение для объемного расширения, чтобы рассчитать изменение объема бензина и бака.

Решение

1. Используйте уравнение для увеличения объема, чтобы рассчитать увеличение объема стального резервуара: Δ V _s = β _s V _s Δ T .
2. Увеличение объема бензина определяется следующим уравнением: Δ V _газ = β _газ V _газ Δ T .
3. Найдите разницу в объеме, чтобы определить количество разлитого V _разлив = Δ V _газ — Δ V _s .

В качестве альтернативы мы можем объединить эти три уравнения в одно уравнение. (Обратите внимание, что исходные объемы равны.)

[латекс] \ begin {array} {lll} {V} _ {\ text {spill}} & = & \ left ({\ beta} _ {\ text {gas}} — {\ beta} _ {\ text {s}} \ right) V \ Delta T \\ & = & \ left [\ left (\ text {950} — \ text {35} \ right) \ times {\ text {10}} ^ {- 6} / ^ {\ circ} \ text {C} \ right] \ left (\ text {60} \ text {.{\ circ} \ text {C} \ right) \\ & = & 1 \ text {.} \ text {10} \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

Обсуждение

Это значительное количество, особенно для резервуара объемом 60,0 л. Эффект такой поразительный, потому что бензин и сталь быстро расширяются. Скорость изменения тепловых свойств обсуждается в главе «Тепло и методы теплопередачи».

Если вы попытаетесь плотно закрыть резервуар, чтобы предотвратить переполнение, вы обнаружите, что он все равно протекает либо вокруг крышки, либо в результате разрыва резервуара.Сильное сжатие расширяющегося газа эквивалентно его сжатию, и как жидкости, так и твердые тела сопротивляются сжатию с чрезвычайно большими силами. Чтобы избежать разрыва жестких контейнеров, в этих контейнерах есть воздушные зазоры, которые позволяют им расширяться и сжиматься, не нагружая их.

Термическое напряжение

Термическое напряжение создается в результате теплового расширения или сжатия (обсуждение напряжения и деформации см. В разделе «Эластичность: напряжение и деформация»). Термическое напряжение может быть разрушительным, например, когда бензин разрывает бак при расширении.Это также может быть полезно, например, когда две части соединяются вместе путем нагревания одной при производстве, затем надевания ее на другую и охлаждения комбинации. Термический стресс может объяснить многие явления, такие как выветривание скал и тротуаров из-за расширения льда при замерзании.

Пример 3. Расчет термического напряжения: давление газа

Какое давление будет создано в бензобаке, рассмотренном в примере 2, если температура бензина повысится с 15?От 0 ° C до 35,0 ° C без возможности расширения? Предположим, что модуль объемной упругости B для бензина составляет 1,00 × 10 ⁹ Н / м ² .

Стратегия

Чтобы решить эту проблему, мы должны использовать следующее уравнение, которое связывает изменение объема Δ V с давлением:

[латекс] \ Delta {V} = \ frac {1} {B} \ frac {F} {A} V_0 \\ [/ latex]

, где [латекс] \ frac {F} {A} \\ [/ latex] — давление, V ₀ — исходный объем, а B — объемный модуль упругости рассматриваемого материала.Мы будем использовать количество пролитого в Примере 2 как изменение объема Δ V .

Решение

1. Измените уравнение для расчета давления: [латекс] P = \ frac {F} {A} = \ frac {\ Delta {V}} {V_0} B \\ [/ latex].
2. Вставьте известные значения. Модуль объемной упругости для бензина составляет B = 1,00 × 10 ⁹ Н / м ² . В предыдущем примере изменение объема Δ V = 1,10 л — это количество, которое может разлиться. Здесь V ₀ = 60.7 \ text {Pa} \\ [/ latex].

Обсуждение

Это давление составляет около 2500 фунтов / дюйм ² , намного на больше, чем может выдержать бензобак.

Силы и давления, создаваемые термическим напряжением, обычно такие же большие, как в приведенном выше примере. Железнодорожные пути и дороги могут деформироваться в жаркие дни, если у них нет достаточных компенсационных швов. (См. Рис. 5.) Линии электропередач провисают больше летом, чем зимой, и в холодную погоду они лопнут, если провисания недостаточно.В оштукатуренных стенах открываются и закрываются трещины по мере того, как дом нагревается и остывает Стеклянные сковороды треснут при быстром или неравномерном охлаждении из-за различного сжатия и создаваемых им напряжений. (Pyrex® менее чувствителен из-за своего малого коэффициента теплового расширения.) Сосуды под давлением ядерных реакторов находятся под угрозой из-за чрезмерно быстрого охлаждения, и хотя ни один из них не вышел из строя, некоторые из них охлаждались быстрее, чем считалось желательным. Биологические клетки разрываются при замораживании продуктов, что ухудшает их вкус.Повторные оттаивания и замораживания усугубляют ущерб. Даже океаны могут быть затронуты. Значительная часть повышения уровня моря в результате глобального потепления происходит из-за теплового расширения морской воды.

Рис. 5. Термическое напряжение способствует образованию выбоин. (кредит: Editor5807, Wikimedia Commons)

Металл регулярно используется в человеческом теле для имплантатов бедра и колена. Большинство имплантатов со временем необходимо заменять, потому что, помимо прочего, металл не сцепляется с костью.Исследователи пытаются найти более качественные металлические покрытия, которые позволили бы соединить металл с костью. Одна из проблем — найти покрытие с коэффициентом расширения, аналогичным коэффициенту расширения металла. Если коэффициенты расширения слишком разные, термические напряжения во время производственного процесса приводят к трещинам на границе раздела покрытие-металл.

Другой пример термического стресса — во рту. Зубные пломбы могут расширяться иначе, чем зубная эмаль. Может вызывать боль при поедании мороженого или горячем напитке.В наполнении могут образоваться трещины. На смену металлическим пломбам (золото, серебро и др.) Приходят композитные пломбы (фарфор), которые имеют меньший коэффициент расширения и ближе к зубам.

Проверьте свое понимание

Два блока, A и B, сделаны из одного материала. Блок A имеет размеры л × ш × в = л × 2 л × л и Блок B имеет размеры 2 л × 2 л × 2 л .Если температура изменится, что будет

1. изменение объема двух блоков,
2. изменение площади поперечного сечения l × w и
3. изменение высоты h двух блоков?

Рисунок 6.

Решение

1. Изменение громкости пропорционально исходной громкости. Блок A имеет объем л × 2 л × л = 2 л ³ . Блок B имеет объем 2 л × 2 л × 2 L = 8 л ³ ,, что в 4 раза больше, чем у блока A. Таким образом, изменение объема блока B должно быть в 4 раза больше, чем в блоке A.
2. Изменение площади пропорционально площади. Площадь поперечного сечения блока A составляет л × 2 л = 2 л ² , , в то время как площадь поперечного сечения блока B составляет 2 л × 2 л = 4 л ² .Поскольку площадь поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A, изменение площади поперечного сечения блока B вдвое больше, чем у блока A.
3. Изменение высоты пропорционально исходной высоте. Поскольку исходная высота блока B вдвое больше, чем у A, изменение высоты блока B вдвое больше, чем у блока A.

Сводка раздела

• Термическое расширение — это увеличение или уменьшение размера (длины, площади или объема) тела из-за изменения температуры.
• Тепловое расширение велико для газов и относительно мало, но им нельзя пренебречь, для жидкостей и твердых тел.
• Линейное тепловое расширение Δ L = α L Δ T , где Δ L — изменение длины L , Δ T — изменение температуры, а α — коэффициент линейного расширение, которое незначительно меняется в зависимости от температуры.
• Изменение площади из-за теплового расширения составляет Δ A = 2α A Δ T , где Δ A — изменение площади.
• Изменение объема из-за теплового расширения составляет Δ V = βV Δ T , где β — коэффициент объемного расширения, а β ≈ 3α. Тепловое напряжение создается, когда ограничивается тепловое расширение.

Концептуальные вопросы

1. Термические нагрузки, вызванные неравномерным охлаждением, могут легко разбить стеклянную посуду. Объясните, почему Pyrex®, стекло с небольшим коэффициентом линейного расширения, менее восприимчиво.
2. Вода значительно расширяется при замерзании: происходит увеличение объема примерно на 9%. В результате этого расширения и из-за образования и роста кристаллов при замерзании воды от 10% до 30% биологических клеток разрываются при замораживании материала животного или растительного происхождения. Обсудите последствия этого повреждения клеток для перспективы сохранения человеческих тел путем замораживания, чтобы их можно было разморозить в будущем, когда есть надежда, что все болезни излечимы.
3. Один из методов обеспечения плотной посадки, например металлического штифта в отверстии в металлическом блоке, заключается в изготовлении штифта немного большего размера, чем отверстие.Затем вставляется колышек, когда температура отличается от температуры блока. Должен ли блок быть горячее или холоднее стержня во время вставки? Поясните свой ответ.
4. Действительно ли помогает полить горячей водой плотную металлическую крышку стеклянной банки, прежде чем пытаться ее открыть? Поясните свой ответ.
5. Жидкости и твердые тела расширяются с повышением температуры, потому что кинетическая энергия атомов и молекул тела увеличивается. Объясните, почему некоторые материалы сжимаются при повышении температуры.

Задачи и упражнения

1. Высота монумента Вашингтона составляет 170 м в день при температуре 35 ° C.0ºC. Какой будет его высота в день, когда температура упадет до –10,0ºC? Хотя памятник сделан из известняка, предположим, что его коэффициент теплового расширения такой же, как у мрамора.
2. Насколько выше Эйфелева башня становится в конце дня, когда температура повышается на 15ºC? Его первоначальная высота составляет 321 м, и можно предположить, что он сделан из стали.
3. Как изменится длина столба ртути длиной 3,00 см, если его температура изменится с 37?От 0 ° C до 40,0 ° C, если ртуть не ограничена?
4. Насколько большой следует оставлять компенсационный зазор между стальными железнодорожными рельсами, если они могут достигать максимальной температуры на 35,0 ° C выше, чем при укладке? Их первоначальная длина 10,0 м.
5. Вы хотите приобрести небольшой участок земли в Гонконге. Цена «всего» 60 000 долларов за квадратный метр! В праве собственности указано, что его размеры составляют 20 м × 30 м. Насколько изменилась бы общая цена, если бы вы измерили посылку стальной рулеткой в ​​день, когда температура была на 20ºC выше нормы?
6. Глобальное потепление вызовет повышение уровня моря отчасти из-за таяния ледяных шапок, но также из-за расширения воды по мере повышения средней температуры океана.Чтобы получить некоторое представление о величине этого эффекта, рассчитайте изменение длины водяного столба высотой 1,00 км при повышении температуры на 1,00 ° C. Обратите внимание, что этот расчет является приблизительным, поскольку потепление океана не равномерно по глубине.
7. Покажите, что 60,0 л бензина при первоначальной температуре 15,0 ° C расширится до 61,1 л при нагревании до 35,0 ° C, как заявлено в Примере 2.
8. (a) Предположим, что метрическая штанга из стали и штанга из инвара (сплава железа и никеля) имеют одинаковую длину при 0ºC.Какова их разница в длине при 22,0ºC? (b) Повторите расчет для двух геодезических лент длиной 30,0 м.
9. (a) Если стеклянный стакан емкостью 500 мл заполнен до краев этиловым спиртом при температуре 5,00 ° C, сколько его жидкости выльется за край, когда его температура достигнет 22,0 ° C? б) Насколько меньше воды могло бы перелиться через край при тех же условиях?
10. Большинство автомобилей имеют резервуар с охлаждающей жидкостью для сбора жидкости радиатора, которая может вылиться из-под горячего двигателя. Радиатор сделан из меди и залит на 16.Емкость 0 л при температуре 10,0 ° C. Какой объем радиаторной жидкости переполнится, когда радиатор и жидкость достигнут своей рабочей температуры 95,0ºC, учитывая, что объемный коэффициент расширения жидкости составляет β = 400 × 10 ^–6 / ºC? Обратите внимание, что этот коэффициент является приблизительным, поскольку рабочие температуры большинства автомобильных радиаторов превышают 95,0 ° C.
11. Физик делает чашку растворимого кофе и замечает, что по мере остывания кофе его уровень в стеклянной чашке падает на 3,00 мм.Покажите, что это уменьшение не может быть связано с термическим сжатием, рассчитав снижение уровня, если 350 см3 кофе находится в чашке диаметром 7,00 см, а температура снижается с 95,0 ° C до 45,0 ° C. (Большая часть падения уровня происходит из-за выхода пузырьков воздуха.)
12. (a) Плотность воды при 0ºC составляет почти 1000 кг / м3 (на самом деле это 999,84 кг / м ³ ), тогда как плотность льда при 0ºC составляет 917 кг / м ³ . Рассчитайте давление, необходимое для предотвращения расширения льда при замерзании, пренебрегая влиянием такого большого давления на температуру замерзания.(Эта проблема дает вам лишь представление о том, насколько велики могут быть силы, связанные с замораживанием воды.) (Б) Каковы последствия этого результата для замороженных биологических клеток?
13. Покажите, что β ≈ 3α, вычислив изменение объема Δ V куба со сторонами длиной L .

Глоссарий

тепловое расширение: изменение размера или объема объекта при изменении температуры

коэффициент линейного расширения: α, изменение длины на единицу длины при изменении температуры на 1 ° C; константа, используемая при расчете линейного расширения; коэффициент линейного расширения зависит от материала и в некоторой степени от температуры материала

коэффициент объемного расширения: β , изменение объема на единицу объема при изменении температуры на 1 ° C

термическое напряжение: напряжение, вызванное тепловым расширением или сжатием

Избранные ответы на задачи и упражнения

1.{\ circ} \ text {C} \ right) \ right] \\ & = & \ text {61} \ text {.} 1 \ text {L} \ end {array} \\ [/ latex]

9. (а) 9,35 мл; (б) 7,56 мл

11. 0,832 мм

13. Мы знаем, как длина изменяется в зависимости от температуры: Δ L = α L ₀ Δ T . Также известно, что объем куба связан с его длиной соотношением V = L ³ , поэтому окончательный объем будет V = V ₀ + Δ V = ( L ₀ + Δ L ) ³ .Подстановка Δ L дает V = ( L ₀ + α L ₀ Δ T ) ³ = L ₀ ³ (1 + αΔ T ) ³ .

Теперь, поскольку αΔ T мало, мы можем использовать биномиальное разложение: V ≈ L ₀ ³ (1 + 3αΔ T ) = L ₀ ³ + 3α L ₀ ³ Δ T .