Изчисляване на отоплителни радиатори: как да изчислим необходимия брой и мощност на батериите

Добре проектираната отоплителна система ще осигури жилище с необходимата температура и всички стаи ще бъдат удобни при всяко време.Но за да прехвърлите топлина във въздушното пространство на жилищните помещения, трябва да знаете необходимия брой батерии, нали?

Изчисляването на отоплителните радиатори, базирано на изчисленията на необходимата топлинна мощност от инсталираните отоплителни уреди, ще помогне да се разбере това.

Никога ли не сте правили такива изчисления и се страхувате да не сгрешите? Ще ви помогнем да разберете формулите - статията обсъжда подробен алгоритъм за изчисление и анализира стойностите на отделните коефициенти, използвани в процеса на изчисление.

За да ви улесним да разберете тънкостите на изчислението, избрахме тематични фотографски материали и полезни видеоклипове, които обясняват принципа на изчисляване на мощността на отоплителните уреди.

Опростено изчисляване на компенсацията на топлинните загуби

Всички изчисления се основават на определени принципи. Изчисленията на необходимата топлинна мощност на батериите се основават на разбирането, че добре работещите отоплителни уреди трябва напълно да компенсират топлинните загуби, възникващи по време на тяхната работа поради характеристиките на отопляваните помещения.

За дневни, разположени в добре изолирана къща, разположена от своя страна в зона с умерен климат, в някои случаи е подходящо опростено изчисление на компенсацията за изтичане на топлина.

За такива помещения изчисленията се основават на стандартна мощност от 41 W, необходима за отопление на 1 кубичен метър. жилищно пространство.

За да може топлинната енергия, излъчвана от отоплителните уреди, да бъде насочена специално към отопление на помещенията, е необходимо да се изолират стени, тавани, прозорци и подове

Формулата за определяне на топлинната мощност на радиаторите, необходима за поддържане на оптимални условия на живот в помещението, е следната:

Q = 41 x V,

Където V – обем на отопляваното помещение в куб.м.

Полученият четирицифрен резултат може да се изрази в киловати, като се намали със скорост 1 kW = 1000 W.

Подробна формула за изчисляване на топлинната мощност

При извършване на подробни изчисления на броя и размера на отоплителните радиатори е обичайно да се започне от относителната мощност от 100 W, необходима за нормално отопление на 1 m² от определена стандартна стая.

Формулата за определяне на необходимата топлинна мощност от нагревателните устройства е следната:

Q = (100 x S) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z

Фактор С в изчисленията, нищо повече от площта на отопляемата стая, изразена в квадратни метри.

Останалите букви са различни корекционни коефициенти, без които изчислението ще бъде ограничено.

Основното нещо, когато правите термични изчисления, е да запомните поговорката „топлината не троши костите ви“ и да не се страхувате да направите голяма грешка

Но дори допълнителните параметри на дизайна не винаги могат да отразяват всички специфики на конкретна стая. Когато се съмнявате в изчисленията, се препоръчва да се даде предпочитание на индикатори с големи стойности.

След това е по-лесно да намалите температурата на радиаторите с помощта устройства за контрол на температуратаотколкото да замръзват, когато топлинната им мощност е недостатъчна.

След това всеки от коефициентите, включени във формулата за изчисляване на топлинната мощност на батериите, се обсъжда подробно.

В края на статията е дадена информация за характеристиките на сгъваемите радиатори, изработени от различни материали, и процедурата за изчисляване на необходимия брой секции и самите батерии се обсъжда въз основа на основното изчисление.

Ориентация на стаите според кардиналните посоки

И в най-студените дни енергията на слънцето все още влияе на топлинния баланс в дома.

Коефициентът “R” на формулата за изчисляване на топлинната мощност зависи от ориентацията на помещенията в една или друга посока.

1. Стая с прозорец на юг - R = 1,0. През светлата част на деня ще получи максимално допълнителна външна топлина в сравнение с други помещения. Тази ориентация се приема като основна, а допълнителният параметър в този случай е минимален.
2. Прозорец с изложение запад - R=1.0 или R = 1,05 (за райони с къси зимни дни). Тази стая също ще има време да получи своята порция слънчева светлина. Въпреки че слънцето ще изглежда там в късния следобед, местоположението на такава стая все още е по-благоприятно от източното и северното.
3. Помещението е с източно изложение - Р=1,1. Изгряващото зимно светило едва ли ще има време да затопли правилно такава стая отвън. Захранването на батерията ще изисква допълнителни вата. Съответно добавяме значително изменение от 10% към изчислението.
4. Извън прозореца има само север - R = 1,1 или R = 1,15 (жител на северните ширини няма да сбърка, ако вземе допълнителни 15%). През зимата такава стая изобщо не вижда пряка слънчева светлина. Поради това се препоръчва да се коригират изчисленията на необходимата топлинна мощност от радиаторите с 10% нагоре.

Ако в района, в който живеете, преобладават ветрове с определена посока, е препоръчително за стаи с наветрена страна да увеличите R с до 20% в зависимост от силата на удара (х1,1÷1,2), а за стаи със стени успоредно на студените течения, повишете стойността на R с 10% (x1.1).

Стаите с прозорци, обърнати на север и изток, както и стаите от наветрената страна, ще изискват по-мощно отопление

Отчитане на влиянието на външните стени

В допълнение към стената с прозорец или прозорци, вградени в нея, други стени на помещението също могат да имат контакт със студа отвън.

Външните стени на помещението определят коефициента "K" на формулата за изчисление на топлинната мощност на радиаторите:

• Наличието на една улична стена в близост до стая е типичен случай. Тук всичко е просто с коефициента - К = 1,0.
• Две външни стени ще изискват 20% повече топлина за отопление на стаята - К = 1,2.
• Всяка следваща външна стена добавя 10% от необходимия топлопренос към изчисленията. За три улични стени - К = 1,3.
• Наличието на четири външни стени в една стая също добавя 10% - К = 1,4.

В зависимост от характеристиките на помещението, за което се извършва изчислението, трябва да се вземе съответният коефициент.

Зависимост на радиаторите от топлоизолацията

Правилно и надеждно изолираният корпус от зимния студ ви позволява да намалите бюджета за отопление на вътрешното пространство и то значително.

Степента на изолация на уличните стени зависи от коефициента "U", който намалява или увеличава изчислената топлинна мощност на отоплителните уреди:

• U=1,0 - за стандартни външни стени.
• U = 0,85 - ако изолацията на уличните стени е извършена по специално изчисление.
• U = 1,27 - ако външните стени не са достатъчно студоустойчиви.

Стените, изработени от подходящи за климата материали и дебелина, се считат за стандартни. И също с намалена дебелина, но с измазана външна повърхност или с повърхност външна топлоизолация.

Ако площта на стаята позволява, тогава можете да направите изолация на стени отвътре. И винаги има начин да защитите стените от външния студ.

Една добре изолирана ъглова стая според специални изчисления ще осигури значителни проценти спестявания на разходите за отопление за цялото жилищно пространство на апартамента

Климатът е важен фактор в аритметиката

Различните климатични зони имат различни минимални външни температури.

При изчисляване на топлопреносната мощност на радиаторите се предоставя коефициент „Т“, за да се вземат предвид температурните разлики.

Нека разгледаме стойностите на този коефициент за различни климатични условия:

• Т=1,0 до -20 °C.
• Т=0,9 за зими със студ до -15 °C
• Т=0,7 – до -10 °C.
• Т=1,1 за студове до -25 °C,
• Т=1,3 – до -35 °C,
• Т=1,5 – под -35 °C.

Както можем да видим от списъка по-горе, зимното време до -20 °C се счита за нормално. За райони с такъв най-малко студ се приема стойност 1.

За по-топлите региони този изчислителен коефициент ще намали общия резултат от изчислението. Но за райони със суров климат количеството топлинна енергия, необходимо за отоплителните устройства, ще се увеличи.

Характеристики на изчисляване на високи стаи

Ясно е, че от две стаи с еднаква площ, тази с по-висок таван ще има нужда от повече топлина. Коефициентът "H" помага да се вземе предвид корекцията за обема на отопляемото пространство при изчисляване на топлинната мощност.

В началото на статията беше споменато за определени регулаторни предпоставки. Това се счита за стая с таван от 2,7 метра или по-нисък. За него вземете стойност на коефициента, равна на 1.

Нека разгледаме зависимостта на коефициента H от височината на таваните:

• Н=1,0 - за тавани с височина 2,7 метра.
• Н=1,05 - за помещения с височина до 3 метра.
• Н = 1,1 - за стая с таван до 3,5 метра.
• Н = 1,15 – до 4 метра.
• Н = 1,2 - необходимост от топлина за по-високо помещение.

Както можете да видите, за стаи с високи тавани трябва да се добавят 5% към изчислението за всеки половин метър височина, като се започне от 3,5 m.

Според закона на природата топлият нагрят въздух се втурва нагоре. За да смесите целия си обем, отоплителните устройства ще трябва да работят усилено.

При същата площ на помещенията, по-голяма стая може да изисква допълнителен брой радиатори, свързани към отоплителната система

Дизайнерска роля на тавана и пода

Намаляването на топлинната мощност на батериите е не само добро изолирани външни стени. Таванът в контакт с топлата стая също ви позволява да сведете до минимум загубите при отопление на помещението.

Коефициентът "W" във формулата за изчисление е точно за това:

• W=1,0 - ако има например неотопляем, неизолиран таван на горния етаж.
• W=0,9 - за неотопляем, но изолиран таван или друго изолирано помещение отгоре.
• W=0,8 - ако стаята на горния етаж се отоплява.

Индикаторът W може да се регулира нагоре за стаи на първия етаж, ако са разположени на земята, над неотопляем сутерен или сутерен. Тогава цифрите ще бъдат както следва: подът е изолиран +20% (x1,2); пода не е изолиран +40% (х1,4).

Качеството на рамките е ключът към топлината

Някога прозорците са били слабо място в топлоизолацията на жилищното пространство. Модерните рамки с прозорци с двоен стъклопакет значително подобриха защитата на помещенията от уличния студ.

Степента на качество на прозорците във формулата за изчисляване на топлинната мощност се описва с коефициента “G”.

Изчислението се основава на стандартна рамка с еднокамерен стъклопакет, чийто коефициент е равен на 1.

Нека разгледаме други опции за използване на коефициента:

• G=1,0 - рамка с еднокамерен стъклопакет.
• G=0,85 - ако рамката е оборудвана с дву- или трикамерен стъклопакет.
• G = 1,27 - ако прозорецът е със стара дървена рамка.

Така че, ако къщата има стари рамки, тогава загубата на топлина ще бъде значителна. Следователно ще са необходими по-мощни батерии. В идеалния случай е препоръчително да смените такива рамки, защото това са допълнителни разходи за отопление.

Размерът на прозореца има значение

Следвайки логиката, може да се твърди, че колкото по-голям е броят на прозорците в помещението и колкото по-широк е техният изглед, толкова по-чувствителен е изтичането на топлина през тях. Факторът "X" във формулата за изчисляване на необходимата топлинна мощност от батериите отразява това.

В стая с огромни прозорци радиаторите трябва да имат брой секции, съответстващи на размера и качеството на рамките

Нормата е резултат от разделянето на площта на отворите на прозорците на площта на помещението, равна на 0,2 до 0,3.

Ето основните стойности на коефициента X за различни ситуации:

• X = 1,0 - в съотношение от 0,2 до 0,3.
• X = 0,9 - за коефициент на площ от 0,1 до 0,2.
• X = 0,8 - с коефициент до 0,1.
• X = 1,1 - ако коефициентът на площ е от 0,3 до 0,4.
• X = 1,2 - когато е от 0,4 до 0,5.

Ако кадрите на отворите на прозорците (например в стаи с панорамни прозорци) надхвърлят предложените съотношения, разумно е да добавите още 10% към стойността X, когато съотношението на площта се увеличи с 0,1.

Вратата в стаята, която редовно се използва през зимата за достъп до открит балкон или лоджия, прави свои собствени корекции на топлинния баланс.За такава стая би било правилно X да се увеличи с още 30% (x1.3).

Загубите на топлинна енергия могат лесно да бъдат компенсирани чрез компактен монтаж на канален воден или електрически конвектор под балконския вход.

Въздействие на затворена батерия

Разбира се, радиаторът, който е по-малко заобиколен от различни изкуствени и естествени препятствия, ще отдава топлина по-добре. В този случай формулата за изчисляване на неговата топлинна мощност е разширена поради коефициента "Y", който отчита условията на работа на батерията.

Най-често срещаното място за отоплителни уреди е под перваза на прозореца. В тази позиция стойността на коефициента е 1.

Нека разгледаме типичните ситуации за поставяне на радиатори:

• Y=1,0 - точно под перваза на прозореца.
• Y = 0,9 - ако батерията изведнъж се окаже напълно отворена от всички страни.
• Y = 1,07 - когато радиаторът е закрит от хоризонтална проекция на стената
• Y = 1,12 - ако батерията, разположена под перваза на прозореца, е покрита с челен капак.
• Y=1,2 - когато нагревателят е блокиран от всички страни.

Спуснатите дълги затъмняващи завеси също причиняват по-студено пространство в стаята.

Модерният дизайн на отоплителните радиатори им позволява да се използват без никакви декоративни покрития - като по този начин се осигурява максимален топлообмен

Ефективност на свързване на радиатора

Ефективността на работата му директно зависи от метода на свързване на радиатора към вътрешната отоплителна инсталация. Собствениците често жертват този индикатор в името на красотата на стаята. Формулата за изчисляване на необходимата топлинна мощност отчита всичко това чрез коефициента “Z”.

Ето стойностите на този индикатор за различни ситуации:

• Z=1,0 - свързване на радиатора към общата верига на отоплителната система чрез "диагонален" метод, който е най-оправдан.
• Z = 1,03 - друга, най-често срещана поради късата дължина на обшивката, е опцията за свързване „отстрани“.
• Z = 1,13 - третият метод е „отдолу от двете страни“. Благодарение на пластмасовите тръби той бързо се наложи в новото строителство, въпреки много по-ниската си ефективност.
• Z = 1,28 - друг, много неефективен метод "отдолу от едната страна". Заслужава внимание само защото някои дизайни на радиатори са оборудвани с готови модули с захранващи и връщащи тръби, свързани към една точка.

Монтираните в тях вентилационни отвори ще помогнат за повишаване на ефективността на отоплителните уреди, което незабавно ще спаси системата от „проветряване“.

Преди да скриете отоплителните тръби в пода, като използвате неефективни връзки на батериите, си струва да запомните за стените и тавана

Принципът на работа на всяко устройство за нагряване на вода се основава на физическите свойства на горещата течност да се издига нагоре и след охлаждане да се движи надолу.

Ето защо е силно препоръчително да не се използват връзки на отоплителната система към радиатори, при които захранващата тръба е отдолу, а връщащата тръба е отгоре.

Практически пример за изчисляване на топлинната мощност

Първоначални данни:

1. Ъглова стая без балкон на втория етаж на двуетажна измазана къща в безветрен район на Западен Сибир.
2. Дължина на помещението 5,30 м Х ширина 4,30 м = площ 22,79 кв.м.
3. Ширина на прозореца 1,30 м Х височина 1,70 м = площ 2,21 кв.м.
4. Височина на помещението = 2,95м.

Последователност на изчисление:

По-долу е описано изчисляването на броя на радиаторните секции и необходимия брой батерии. Тя се основава на получените резултати от топлинната мощност, като се вземат предвид размерите на предложените места за монтаж на отоплителни уреди.

Независимо от резултатите, в ъгловите стаи се препоръчва да се оборудват не само ниши на перваза на прозореца с радиатори. Батериите трябва да се монтират близо до „слепи“ външни стени или близо до ъгли, които са подложени на най-голямо замръзване под въздействието на уличния студ.

Специфична топлинна мощност на секциите на батерията

Дори преди да се извърши общо изчисление на необходимия топлопренос на отоплителни уреди, е необходимо да се реши от какъв материал ще бъдат монтирани сгъваемите батерии в помещенията.

Изборът трябва да се основава на характеристиките на отоплителната система (вътрешно налягане, температура на охлаждащата течност). В същото време не забравяйте за значително вариращите разходи за закупените продукти.

Как правилно да се изчисли необходимия брой различни батерии за отопление, ще бъде обсъдено допълнително.

При температура на охлаждащата течност от 70 ° C стандартните 500 mm секции от радиатори, изработени от различни материали, имат различна специфична топлинна мощност "q".

1. Чугун - q = 160 Watt (специфична мощност на една чугунена секция). Радиатори от този метал подходящ за всякакви отоплителни системи.
2. Стомана - q = 85 Watt. Стомана тръбни радиатори може да работи в най-тежки условия на работа. Секциите им са красиви в металния си блясък, но имат най-нисък топлообмен.
3. Алуминий - q = 200 Watt. Лек, естетичен алуминиеви радиатори трябва да се инсталира само в автономни отоплителни системи, в които налягането е по-малко от 7 атмосфери. Но техните секции нямат равни по отношение на топлообмена.
4. биметал - q = 180 вата. вътрешности биметални радиатори от стомана, а топлоотвеждащата повърхност е от алуминий. Тези батерии ще издържат на всякакви условия на налягане и температура. Специфичната топлинна мощност на биметалните секции също е висока.

Дадените стойности на q са доста произволни и се използват за предварителни изчисления. По-точни цифри се съдържат в паспортите на закупените отоплителни уреди.

Изчисляване на броя на радиаторните секции

Сгъваемите радиатори, изработени от всякакъв материал, са добри, защото за да постигнете изчислената им топлинна мощност, можете да добавяте или изваждате отделни секции.

За определяне на необходимия брой “N” секции на батерията от избрания материал се следва формулата:

N=Q/q,

Където:

• Q = предварително изчислена необходима топлинна мощност на устройствата за отопление на помещението,
• р = специфична топлинна мощност на отделна секция от батерии, предложена за инсталиране.

След като изчислите общия необходим брой радиаторни секции в стаята, трябва да разберете колко батерии трябва да инсталирате. Това изчисление се основава на сравнение на размерите на предложените места монтаж на отоплителни уреди и размерите на батериите, като се вземат предвид връзките.

Елементите на батерията са свързани чрез нипели с многопосочни външни резби с помощта на радиаторен ключ, като в същото време се монтират уплътнения в ставите

За предварителни изчисления можете да се въоръжите с данни за ширината на секциите на различни радиатори:

• излято желязо = 93 mm,
• алуминий = 80 mm,
• биметални = 82 мм.

Когато правят сгъваеми радиатори от стоманени тръби, производителите не се придържат към определени стандарти. Ако искате да инсталирате такива батерии, трябва да подходите към въпроса индивидуално.

Можете също така да използвате нашия безплатен онлайн калкулатор, за да изчислите броя на секциите:

Повишена ефективност на топлообмен

Когато радиаторът загрява вътрешния въздух на помещението, се получава интензивно нагряване и на външната стена в зоната зад радиатора.Това води до допълнителни неоправдани топлинни загуби.

За да се увеличи ефективността на преноса на топлина от радиатора, се предлага да се огради отоплителното устройство от външната стена с топлоотразяващ екран.

Пазарът предлага много съвременни изолационни материали с повърхност от топлоотразително фолио. Фолиото предпазва топлия въздух, загрят от батерията, от контакт със студената стена и го насочва вътре в помещението.

За правилна работа границите на монтирания рефлектор трябва да надвишават размерите на радиатора и да излизат 2-3 cm от всяка страна. Разстоянието между нагревателя и топлозащитната повърхност трябва да бъде 3-5 см.

За да направите топлоотразяващ екран, можем да препоръчаме isospan, penofol, alufom. От закупената ролка се изрязва правоъгълник с необходимите размери и се фиксира на стената на мястото, където е монтиран радиаторът.

Най-добре е да фиксирате екрана, който отразява топлината на нагревателя, на стената със силиконово лепило или течни пирони

Препоръчително е да отделите изолационния лист от външната стена с малка въздушна междина, например с помощта на тънка пластмасова решетка.

Ако рефлекторът е съединен от няколко части от изолационен материал, фугите от страната на фолиото трябва да бъдат запечатани с метализирана самозалепваща лента.

Изводи и полезно видео по темата

Кратки филми ще представят практическото приложение на някои инженерни съвети в ежедневието. В следващото видео можете да видите практически пример за изчисляване на отоплителни радиатори:

Промяната на броя на секциите на радиатора се обсъжда в това видео:

Следното видео ще ви покаже как да монтирате рефлектора под батерията:

Придобитите умения за изчисляване на топлинната мощност на различни видове отоплителни радиатори ще помогнат на домашния майстор при компетентното проектиране на отоплителната система. И домакините ще могат да проверят правилността на процеса на инсталиране на батерията от специалисти на трети страни.

Изчислили ли сте самостоятелно мощността на отоплителните батерии за вашия дом? Или сте срещали проблеми, произтичащи от инсталирането на отоплителни уреди с ниска мощност? Разкажете на нашите читатели за вашия опит - моля, оставете коментари по-долу.