Способы правильного расчета секций отопительных батарей

Здесь вы узнаете про расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр: сколько нужно батарей на комнату и частный дом, пример вычисления максимального количества обогревателей на необходимою площадь.

Мало знать, что алюминиевые батареи обладают высоким уровнем теплоотдачи.

Перед их установкой обязательно нужно произвести расчет, какое именно их количество должно быть в каждом отдельном помещении.

Только зная, сколько алюминиевых радиаторов нужно на 1 м2, можно с уверенностью покупать необходимое количество секций.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Как правило, производителями заранее просчитаны нормы мощности батарей из алюминия, которые зависят от таких параметров, как высота потолков и площадь помещения. Так считается, что на то, чтобы нагреть 1 м2 комнаты с потолком до 3 м высоты потребует тепловая мощность в 100 Вт.

Эти цифры приблизительны, так как расчет алюминиевых радиаторов отопления по площади в данном случае не предусматривает возможных теплопотерь в помещении или более высокие или низкие потолки. Это общепринятые строительные нормы, которые указывают в техпаспорте своей продукции производители.

Кроме них:

1. Немалую важность играет параметр тепловой мощности одного ребра радиатора. Для алюминиевого обогревателя она составляет 180-190 Вт.
2. Температура носителя так же должна учитываться. Ее можно узнать в управляющем тепловом хозяйстве, если отопление централизованное, либо измерить самостоятельно в автономной системе. Для алюминиевых батарей показатель равен 100-130 градусам. Разделив температуру на тепловую мощность радиатора, получается, что для обогрева 1 м2 потребуется 0.55 секций.
3. В том случае, если высота потолков «переросла» классические стандарты, то необходимо применять специальный коэффициент:
   если потолок равен 3 м, то параметры умножаются на 1.05;
4. при высоте 3.5 м он составляет 1.1;
5. при показателе 4 м – это 1.15;
6. высота стены 4.5 м – коэффициент равен 1.2.
7. Можно воспользоваться таблицей, которую предоставляют производители к своей продукции.

Сколько нужно секций алюминиевого радиатора?

Расчет количества секций алюминиевого радиатора производится по форме, подходящей для обогревателей любого типа:

Q = S х100 х k/P

В данном случае:

• S – площадь помещения, где требуется установка батареи;
• k – коэффициент корректировки показателя 100 Вт/м2 в зависимости от высоты потолка;
• P – мощность одного элемента радиатора.

При расчете количества секций алюминиевых радиаторов отопления получается, что в помещении площадью 20 м2 при высоте потолка 2.7 м для алюминиевого радиатора с мощностью одной секции 0.138 кВт потребуется 14 секций.

Q = 20 х 100 / 0.138 = 14.49

В данном примере коэффициент не применяется, так как высота потолка менее 3 м. Но даже такой секций алюминиевых радиаторов отопления не будут верными, так как не взяты во внимание возможные теплопотери помещения. Следует учитывать, что в зависимости от того, сколько в комнате окон, является ли она угловой и есть ли в ней балкон: все это указывает на количество источников теплопотерь.

Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

• если они закреплены под подоконником, то потери составят до 4%;
• установка в нише моментально увеличивает этот показатель до 7%;
• если алюминиевый радиатор для красоты прикрыть с одной стороны экраном, то потери составят до 7-8%;
• закрытый экраном полностью, он будет терять до 25%, что делает его в принципе малорентабельным.

Это далеко не все показатели, которые следует учесть при установке алюминиевых батарей.

Расчет количества секций с учетом климатических условий

Производитель указывает значение тепловой мощности одной секции радиатора при оптимальных условиях. Климатические же условия, напор системы, мощность котла и другие параметры могут ощутимо снизить ее эффективность.

Поэтому при расчете следует принимать во внимание и эти параметры:

1. Если помещение – угловое, то высчитанное по любой из формул значение следует умножить на 1,3.
2. За каждое второе и последующие окна нужно добавить по 100 Вт, а для двери – 200Вт.
3. Каждый регион имеет свой дополнительный коэффициент.
4. При расчете количества секций для установки в частном доме полученное значение умножают на 1,5. Это обусловлено наличием неотапливаемого чердака и внешними стенами здания.

Пример расчета

Если рассчитывать, сколько секций алюминиевого радиатора надо на комнату площадью 20 м2 при норме 100 Вт/м2, то так же следует вносить корректировочные коэффициенты потери тепла:

• каждое окно добавляет к показателю 0.2 кВт;
• дверь «обходится» в 0.1 кВт.

Если предполагается, что радиатор будет размещен под подоконником, то корректирующий коэффициент составит 1.04, а сама формула будет выглядеть следующим образом:

Q = (20 х 100 + 0,2 + 0,1) х 1,3 х 1,04 / 72 = 37,56

Где:

• первый показатель – это площадь комнаты;
• второй – стандартное количество Вт на м2;
• третий и четвертый указывают на то, что в комнате по одному окну и двери;
• следующий показатель – это уровень теплоотдачи алюминиевого радиатора в кВт;
• шестой – корректирующий коэффициент касаемо расположения батареи.

Все следует разделить на теплоотдачу одного ребра обогревателя. Его можно определить из таблицы от производителя, где указаны коэффициенты нагрева носителя по отношению к мощности устройства. Средний показатель для одного ребра равен 180 Вт, а корректировка – 0.4. Таким образом, умножив эти цифры, получается, что 72 Вт дает одна секция при нагреве воды до +60 градусов.

Так как округление производится в большую сторону, то максимальное количество секций в алюминиевом радиаторе конкретно для этого помещения составит 38 ребер. Для улучшения работы конструкции, ее следует разделить на 2 части по 19 ребер каждая.

Технические особенности секционного радиатора

Конструкция

На фото – отдельная секция.

Секционные батареи имеют практически одинаковую конструкцию. Они представляют собой систему из двух горизонтальных коллекторов, соединенных вертикальными каналами. На вертикальных трубках снаружи имеются пластинчатые ребра, которые образуют каналы для движения конвекционных потоков и увеличивают площадь теплового взаимодействия.

Расстояние между пластинами подобрано так, чтобы конвекционные потоки были не ламинарными, а турбулентными. Это повышает интенсивность взаимодействия воздуха с поверхностью корпуса.

Пластины повышают площадь теплоотдачи прибора.

Конструкция разбита на одинаковые части. Одна такая часть включает вертикальный канал и два коллекторных элемента, один сверху, другой снизу. Коллекторный элемент образует с вертикальным каналом Т-образное соединение, два открытых отверстия которого приспособлены для объединения с другими такими же коллекторными отверстиями.

Присоединение частей производится с помощью специального ниппеля с уплотнителем.

Если деталь установлена с краю, тогда отверстие закрывают заглушкой или используют для подключения подачи, обратки или воздушного клапана.

На фото показано, как снять секцию с алюминиевого радиатора.

Рассмотрим работу батареи с подобной конструкцией:

• Части собирают в цельную батарею, к одному из отверстий подключают трубу подачи теплоносителя, к другому – трубу отвода отработанной жидкости, к третьему – кран Маевского для спуска лишнего воздуха, четвертое отверстие закрывают заглушкой;
• Теплоноситель поступает в коллектор и постепенно наполняет весь прибор. Алюминий обладает высокой теплопроводностью, примерно в четыре раза более высокой, чем сталь. Поэтому корпус начинает быстро прогреваться;
• Нагретая поверхность конвектора начинает излучать тепловую энергию. На долю радиации тепла в инфракрасном диапазоне приходится примерно 50 – 60% всей теплоотдачи прибора;
• Контактирующий с поверхностью корпуса воздух начинает нагреваться вследствие прямой теплопередачи. Под действием гравитации нагретые массы начинают перемещаться вверх по каналам, образованным ребрами конвектора, и новые порции холодного воздуха втягиваются в батарею снизу;
• Устройство начинает работать как гравитационный насос. Проходящие по каналам потоки воздуха принимают вихревой характер, что повышает теплоотдачу пластин за счет перемешивания.

Ширина секции алюминиевого радиатора влияет на излучаемое тепло.

Важно! Главное преимущество секционной конструкции – возможность менять мощность и размеры прибора своими руками .

Характеристики и особенности

Размер секции алюминиевого радиатора зависит от межосевого расстояния.

Основной технической характеристикой любого обогревателя является его тепловая мощность. Это количество тепла, которое прибор передает окружающей среде в единицу времени. Измеряется в ккал/час или ваттах.

Мощность зависит от множества факторов, среди которых основными считаются:

• площадь поверхности прибора;
• температура теплоносителя;
• емкость каналов (сколько литров в одной секции алюминиевого радиатора);
• тепловой напор;
• теплопроводность материала;
• конструкция корпуса;
• способ подключения подачи и обратки.

Перед тем как добавить секции на алюминиевые радиаторы, в отверстие закручивают ниппель.

Так как максимальное количество секций в алюминиевом радиаторе не установлено, и разные приборы имеют различные размеры, то удобнее рассматривать параметры одной отдельной части, а затем определять характеристики батареи путем сложения значений каждой ее детали.

Алюминиевый радиатор на 10 секций будет иметь десятикратную паспортную мощность.

Рассмотрим технические характеристики более подробно:

Цена изделия зависит от его мощности и производителя.

Важно! Для подключения к централизованным системам подачи теплоносителя следует выбирать модели с максимальным (опрессовочным) давлением не менее 45 атм. и рабочим давлением не менее 16 атм.

Вычисление по объему

Если производить подобные вычисления, то потребуются обратиться к нормативам, установленным в СНиП. В них учитываются не только показатели радиатора, но и то, из какого материала построено здание.

Например, для дома из кирпича нормой для 1 м2 будет 34 Вт, а для панельных строений – 41 Вт. Чтобы рассчитать количество секций батареи по объему помещения, следует: объем помещения умножить на нормы теплозатрат и разделить на теплоотдачу 1 секции.

Например:

1. Чтобы высчитать объем комнаты площадью 16 м2, нужно умножить этот показатель на высоту потолков, например, 3 м (16х3 = 43 м3).
2. Норма тепла для кирпичного здания = 34 Вт, чтобы узнать какое требуется количество для данной комнаты, 48 м3 х 34 Вт (для панельного дома на 41 Вт) = 1632 Вт.
3. Определяем, сколько требуется секций при мощности радиатора, например, 140 Вт. Для этого 1632 Вт/ 140 Вт =11.66.

Округлив этот показатель, получаем результат, что для комнаты объемом 48 м3 требуется алюминиевый радиатор из 12 секций.

Тепловая мощность 1 секции

Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.

Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.

Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.

Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.

Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:

КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
2. S – площадь.
3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
4. К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
5. К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
   50% — коэффициент составляет 1.2;
6. 40% — 1.1;
7. 30% — 1.0;
8. 20% — 0.9;
9. 10% — 0.8.
10. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
    +35 = 1.5;
11. +25 = 1.2;
12. +20 = 1.1;
13. +15 = 0.9;
14. +10 = 0.7.
15. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
    когда она одна, показатель равен 1.1;
16. две наружные стены – 1.2;
17. 3 стены – 1.3;
18. все четыре стены – 1.4.
19. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
    неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
20. чердак с обогревом – 0.9;
21. жилая комната – 0.8.
22. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
    2.5 м = 1.0;
23. 3.0 м = 1.05;
24. 3.5 м = 1.1;
25. 4.0 м = 1.15;
26. 4.5 м = 1.2.

Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.

Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов.

Как правильно сравнить биметаллические радиаторы между собой?

Каждый, кто основательно подходит к выбору батарей отопления для своего дома или квартиры, стремится приобрести изделия с оптимальными рабочими и эксплуатационными техническими характеристиками. Чтобы правильно выбрать наиболее подходящий радиатор, сравниваемые модели должны быть одного типоразмера. В справочных данных параметры приводятся для одной секции, поэтому сравнивать нужно не приборы в целом, а их конструктивные части. Основным параметром, по которому происходит деление на типоразмеры, является межосевое расстояние.

Радиаторы с различным межосевым расстоянием.

Межосевым расстоянием называют размер между осью верхнего и нижнего коллектора. Как и цельноалюминиевые модели, биметаллические батареи отопления выпускаются в основном с межосевым расстоянием от 200 до 800 мм. Модели с большим значением межосевого расстояния, и как следствие, с увеличенной высотой секций (но меньшей шириной всего радиатора), являются редкостью. Их используют, если особенности интерьера комнаты не позволяют разместить горизонтально расположенный прибор.

Устройство биметаллического радиатора.

Геометрические параметры

Основными геометрическими характеристиками биметаллического радиатора является его высота, а также ширина и глубина секции. Высота, как правило, на 60 – 80 мм превышает его межосевое расстояние.

Большинство производителей выпускает модели с шириной секции 80 мм. Зная количество секций, можно легко определить общую ширину прибора.

Глубина секции составляет 80 – 100 мм. Радиатор может быть как постоянной глубины, так и меняющейся по высоте, как у стильного и изящного прибора серии DreamLiner от компании Royal Thermo.

Монтаж радиатора отопления на деревянную стену.

Тепловая мощность

Данный параметр позволяет определить, сколько секций радиатора конкретной модели нужно, чтобы обогреть комнату определенной площади. Тепловая мощность измеряется в Ваттах и составляет при межосевом расстоянии:

• 500 мм – от 170 до 200 Вт;
• 350 мм – от 120 до 140 Вт;
• 300 мм – от 100 до 145 Вт;
• 200 мм – около 100 Вт.

В своих информационных, технических материалах (инструкциях, руководствах, каталогах) производители указывают таблицы, показывающие количество секций, оптимальное для обогрева помещений различной площади.

Стальной сердечник — основа конструкции.

Объем (емкость) одной секции

В биметаллических радиаторах теплоноситель циркулирует по стальным сердечникам. Сердечник представляет собой Н-образную сварную конструкцию, состоящую из верхнего и нижнего коллектора, соединенных между собой вертикальной трубкой (теплопроводом). Каждый коллектор имеет два боковых отверстия с внутренней резьбой, благодаря которым секции могут соединяться с помощью стальных ниппелей. Данная конструкция полностью исключает контакт теплоносителя с алюминием.

В отличие от алюминиевых радиаторов, где теплопровод имеет овальное сечение, в стальных сердечниках биметаллических моделей применяются исключительно круглые трубки, что предусматривает меньшую емкость каждой секции. Так, биметаллический Rifar Base 500 имеет емкость секции 0,20 л, в то время как алюминиевая модель Rifar Alum 500 того же типоразмера характеризуется объемом 0,27 л.

Секция прибора в разрезе.

Масса секции

Биметаллические радиаторы имеют большую массу, чем аналогичные модели алюминиевых батарей отопления. Это объясняется использованием в их конструкции стальных сердечников, плотность которых (следовательно и масса) превышает аналогичный показатель для алюминия. К примеру, биметаллический радиатор Varmega Bimega 500/80 весит 1,75 кг, а алюминиевый радиатор Almega 500/80 того же производителя – 1, 2 кг.

Давление

Рабочее давление биметаллических радиаторов составляет 16 – 40 атм (1,6 – 4,0 МПа). Согласно нормативным документам, приборы должны быть испытаны опрессовкой системы отопления давлением, в 1,5 раза превышающим рабочее значение. Также в документации указывается значение максимального давления, по достижению которого он может начать разрушаться.

Соединение секций.