Мощность радиаторов отопления при температуре

Расчет тепловой мощности радиаторов отопления

Мощность радиатора – это тепловая энергия радиатора, обычно измеряется в Ваттах (Вт)

Существует прямая связь между теплопотерями помещения и мощностью радиатора. То есть если Ваша комната имеет теплопотери 1500 Вт, то и радиатор соответственно нужно подбирать той же мощности в 1500 Вт. Но не все так просто, потому что температура радиатора может быть в диапазоне от 45-95 °С и соответственно мощность радиатора будет разной при разных температурах.

Но многие к сожалению не поймут как узнать теплопотери конматы… Существуют простые расчеты для определения теплопотерь помещения. О них будет позже написано.

А с какой температурой будет греть радиатор?

Если у Вас частный дом с пластиковыми трубами, то температура радиаторов будет колебаться от 45-80 градусов. Средняя температура 60 градусов. Максимальная температура 80 градусов.

Если у Вас квартира с центральным отоплением, то от 45-95 градусов. Максимальная температура 95 градусов. Сейчас температура центрального отопления погодозависимая. Это означает, что температура теплоносителя центрального отопления зависит от наружной температуры. Если на улице холодает, то и температура теплоносителя выше и наоборот. Мощность радиаторов по СНиП рассчитывается на ∆70 градусов. Но это не означает, что нужно так подбирать. Проектировщики закладывают мощность такую, чтобы меньше обогреть вашу квартиру и сэкономить деньги на тепловой энергии, а денег с квартплаты снять как обычно. На сегодняшний день менять радиатор на более мощный не запрещается. Но если Ваш радиатор будет сильно отбирать тепло и будут жалобы по системе, то к Вам применят меры.

Предположим, что Вы определились с температурой теплоносителя и мощностью радиатора

Средняя температура радиатора 60 градусов

Мощность радиатора 1500 Вт

Температура помещения 20 градусов.

Когда Вы будите искать, спрашивать радиатор на мощность 1500 Вт, то Вам будут предлагать радиатор мощностью 1500 Вт с температурным напором ∆70 °С. Или ∆50, ∆30…

Что такое температурный напор радиатора?

Температурный напор – это разница температур между температурой радиатора(теплоносителя) и температурой помещения(воздуха)

Температура радиатора это условно средняя температура теплоносителя. То есть

Предположим, что имеется серия радиаторов определенных мощностей с температурным напором ∆70 °С.

Модель 1, 1500 Вт

Модель 2, 2000 Вт

Модель 3, 2500 Вт

Модель 4, 3000 Вт

Модель 5, 3500 Вт

Необходимо подобрать модель радиатора при средней температуре теплоносителя 60 градусов.

При этом температурный напор будет равен 60-20=40 градусов.

Существует формула перерасчета мощности радиаторов:

U_ф – фактический температурный напор

U_н – нормативный температурный напор

Подробный расчет мощности радиаторов отопления

Сколько нужно тепла для отопления?

Для точного расчета необходимого количества тепла для помещения следует учитывать множество факторов: климатические особенности местности, кубатуру здания, возможные теплопотери жилья (количество окон и дверей, строительный материал, наличие утеплителя и др.). Данная система вычислений достаточно трудоемкая и применяется в редких случаях.

В основном, расчет тепла определяется на основании установленных ориентировочных коэффициентов: для помещения с потолками не выше 3 метров, на 10 м2 требуется 1 Квт тепловой энергии. Для северных регионов показатель увеличивается до 1,3 Квт.

К примеру, помещение, площадью 80 м2, для оптимального обогрева требует 8 КВт мощности. Для северных районов количество тепловой энергии возрастет до 10,4 КВт

Теплоотдача – ключевой показатель эффективности

Коэффициент теплоотдачи радиаторов – это показатель его мощности. Он определяет количество выделенного тепла за определенный промежуток времени. На мощность конвектора влияют: физические свойства прибора, его тип подключения, температура и скорость теплоносителя.

Мощность конвектора, указанная в его техпаспорте, обусловлена физическими свойствами материала, из которого изготовлен прибор, и зависит от его межосевого расстояния. Чтобы рассчитать необходимое количество секций радиатора для помещения, понадобится площадь жилья и коэффициент теплового потока прибора.

Вычисления производятся по формуле:

Количество секций = S/ 10 * коэффициент энергии (K) / величина теплового потока (Q)

Пример: Необходимо рассчитать количество секций алюминиевой батареи (Q = 0,18) для помещения, площадью 50 м2.

Расчет: 50 / 10 * 1 / 0,18 = 27,7. То есть, для обогрева помещения понадобится 28 секций. Для монолитных приборов, за место Q, ставим коэффициент теплоотдачи радиатора и в результате получаем необходимое количество батарей.

Если конвекторы будут установлены рядом с источниками, влияющими на теплопотери (окна, двери), то коэффициент энергии берется из расчета — 1.3.

Для отопления используются радиаторы: стальные, алюминиевые, медные, чугунные, биметаллические (сталь + алюминий), и все они имеют разную величину теплового потока, обусловленную свойствами металла.

Узнайте как рассчитать количество секций в биметаллических радиаторах?

Схемы подключения радиаторов для частного дома, как выбрать лучший вариант, читайте здесь.

Как выбрать хороший масляный радиатор для дома: советы, рекомендации, польза и вред.

У каких радиаторов отопления самая высокая теплоотдача

Что касается характеристик металлов, то наименьшей теплоотдачей обладает сталь, а наибольшей – биметалл (сочетание алюминия и стали).

Материал	Теплоотдача (Вт/м*К)
Сталь	47
Чугун	52
Алюминий	202-236
Биметалл	380

Однако это лишь свойства металлов, представляющие общую картину. Теплоотдача, в меньшей степени, но зависит и от межосевого расстояния, площади секции, технологии изготовления. Поэтому мы рекомендуем рассмотреть эффективность каждого вида радиатора в целом, а затем сравнить конкретные наиболее удачные модели, выбрав самые эффективные из них.

Биметаллические

Germanium NEO BM 350.

В среднем показатель теплоотдачи биметаллических радиаторов является самым высоким. В зависимости от модели – от 140 Вт до максимальной на рынке мощности в 280 Вт на 1 секцию (модель Sira RS 800). Представляют из себя сочетание стальных проводящих каналов и алюминиевого оребрения, быстро нагреваются и сразу же отдают тепло.

Приборы рассчитаны на рабочее давление системы до 35 атм. Даже самые простые модели имеют срок службы не менее 20 лет. Стоимость за секцию 395-2190 руб.

Алюминиевые

Fondital Vision Innovatium 500.

Близкими к биметаллическим являются показатели теплоотдачи алюминиевых радиаторов отопления, некоторые дорогостоящие модели могут иметь более высокую мощность и эффективность, чем простые биметаллические приборы.

В зависимости от модели тепловая мощность может быть в пределах от 130 Вт до 220,9 Вт на 1 секцию (модель Roca Dubal-80). При высокой эффективности, они, в сравнении с биметаллическими, имеют много эксплуатационных нюансов. При выборе необходимо обращать внимание на рабочее давление, иногда оно не превышает даже 10 атм.

Главным недостатком является необходимость поддержания определенной кислотности теплоносителя (воды), что сложно даже в частном доме, не говоря уже о квартире с центральным отоплением. В противном случае, уровень pH более 7,5 быстро разрушит приборы. Стоимость 1 элемента – от 350 до 1200 руб.

Стальные

Stelrad Compact 22-500.

Тепловая мощность стальных панельных батарей относительно небольшая, но оптимальная, особенно в соотношении цена-результат. Они быстро нагреваются, обладают лучшими конвекционными характеристиками (воздух прогревается заметно быстрее), но и быстро остывают. В зависимости от модели, теплоотдача равна 179-13 173 Вт (модель Kermi FTV 330930).

Показатель указывается для всего прибора (т.к. они не имеют секций), поэтому при выборе нужно обращать внимание на длину. Стоимость также имеет самый обширный диапазон – от 1300 до 60 000 руб за панель.

Как грамотно выбрать стальные радиаторы отопления
Виды, критерии выбора, лучшие модели и цены

Чугунные

Модель МС-140.

Самую низкую теплоотдачу имеют чугунные радиаторы отопления – от 80 до 160 Вт на секцию (известные МС 140). Преимуществом и в то же время недостатком является низкая инерционность: прибор дольше других остывает, но это делает его неподходящим для точной регулировки климата автоматикой.

Чугунные батареи имеют большой объем теплоносителя и существенную массу. Однако чугун устойчив к любым перепадам давления в системе, загрязнениям теплоносителя, не поддается коррозии. Стоимость начинается от 500 рублей за секцию и может достигать 9 000 руб., если это декоративные иностранные высококачественные модели.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

1. Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
2. Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
3. Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
4. Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
5. Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

1. Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
2. Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
3. Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

• рабочее и максимальное давление теплоносителя;
• количество вмещаемой воды;
• масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Особенности подключения радиаторов

Подключение батарей в систему отопления имеет большое значение только при естественной циркуляции.

В этом случае принцип заключается в том, чтобы все радиаторы были полностью заполнены носителем тепла и не образовывали встречных токов. Но при использовании принудительной циркуляции этот фактор не имеет значения.

Как рассчитать сколько нужно секций?

Чтобы обогреть все помещения потребуется знать мощность, которая потребуется для каждого помещения, только после этого расчет теплоотдачи батареи. Расчет тепла, которое потребуется для обогрева помещения, необходим для того, чтобы узнать из скольких секций должен состоять радиатор.

Чтобы определить, сколько тепла потребуется для обогрева комнаты применяется довольно простая формула. Исходя от места расположения, количество берется то количество теплоты, которое потребуется на 1м3 помещения, для южной стороны это значение будет 35 Вт/ м3 и 35 Вт/м3 для северной. Таким образом, объем требуемого помещения на одну из величин и в итоге узнаем необходимую мощность.

Для расчета мощности биметаллических или алюминиевых батарей, нужно учитывать параметры указанные производителем в паспорте. Исходя из этих данных, для одной секции батареи при DT = 70. Это говорит о том чему равняется тепловой поток при температуре подачи 105 ºС, а в обратке – 70 ºС. Это учитывая что температура внутри помещения будет около 18ºС.

Исходя из данных нашей таблицы, у биметаллического радиатора, одна секция с межосевым размером 500 мм составляет 204 Вт, но с учетом того что температура теплоносителя в подаче будет 105ºС.

Расчет мощности. Нынешние системы, тем более индивидуальные настолько сильно не нагревают теплоноситель, а это означает, что тепловой поток будет меньше. Для получения реальных значений необходимо просчитать характеристику DT для конкретных условий по формуле:

DT = (tпод + tобр) / 2 – tкомн,

где: tпод – температура воды в подающем трубопроводе; tобр – то же, в обратке; tкомн – температура внутри комнаты.

После этого теплоотдачу, указанную в паспорте изделия, необходимо умножить на поправочный коэффициент, который принимается в соответствии от значений DT по таблице:

К примеру, температура теплоносителя составляет 80/60оС, температура в комнате будет равна 21оС характеристика DT будет равна (80 + 60) / 2 – 21 = 49, поправочный коэффициент при этом составит – 0.63. В этом случае тепловой поток от одной секции такого же биметаллического радиатора будет равняться 204*0.63 = 128.5 Вт. Руководствуясь этими данными, подбирается необходимое количество секций, которые будут хорошо прогревать комнату.

У каких радиаторов теплоотдача лучше?

Как это видно из приведенной таблицы, где сравниваются теплоотдачи отопительных батарей, самая высокая мощность у биметаллических радиаторов отопления. Они представляют собой ребристый алюминиевый корпус, внутри которого находится прочный сварной каркас из металлических трубок, предназначенных для протока теплоносителя.

Данный вид отопительного оборудования отлично подойдет как для установки в частном доме с индивидуальной системой, так и для централизованной системы отопления. Главным минусом таких изделий является их высокая стоимость. Однако наилучшая теплоотдача биметаллических отопительных радиаторов, часто, позволяет сделать выбор в их сторону.

Несколько ниже теплоотдача у батарей из алюминия, но они немного легче и дешевле биметаллических. Данный вид радиаторов тоже можно монтировать в любых помещениях, но с условием наличия индивидуальной котельной с узлом водоподготовки. Одним из главных недостатков таких изделий является низкая устойчивость алюминия к электрохимической коррозии из-за теплоносителя низкого качества, который, как правило, свойственен центральным теплосетям. Батареи из этого материала лучше всего монтировать в индивидуальных системах.

Довольно сильно от остальных отличается теплоотдача чугунных радиаторов, которая гораздо ниже, несмотря на большую массу и емкость секций. Кажется, что подобные данные не позволяют данным изделиям конкурировать с предыдущими. Но их главным преимуществом являются – долгий срок службы и устойчивость к коррозии. Радиаторы из серого чугуна могут прослужить полвека, абсолютно не реагируя на качество теплоносителя.

А кроме этого из-за своей вместительности и массивности у подобных радиаторов самая большая тепловой инерцией. Это говорит о том, что чугунные батареи будут оставаться теплыми достаточно долго. Если рассматривать устойчивость к высокому давлению, то здесь радиаторам из чугуна похвастаться нечем. Устанавливать их в систему с высоким давлением довольно рискованно.

Радиаторы, изготовленные из стали, будут оптимальным решением для монтажа в автономных отопительных системах. Для центрального отопления подобные изделия не самый удачный вариант, из-за низкой устойчивости к высокому давлению.

Из положительных свойств данных изделий хочется выделить небольшой вес, высокую тепловую инертность, устойчивость к коррозии и достаточно хорошие показатели теплоотдачи. Из-за более узкого проходного отверстия, чем у стандартных стояков, они забиваются гораздо реже.

Но теплоотдача не является единственным параметром, который влияет на выбор нужной модели. Конечное решение должно приниматься только после того, как будут изучены и такие параметры как прочность, рабочее давление, устойчивость к коррозии и естественно цена.

Если разобрать более широкий спектр производителей, то ведущие позиции отдаются алюминиевым изделиям, благодаря высокой теплоотдаче и другим параметрам. Биметаллические будут стоить дороже, хотя единственным их преимуществом можно назвать, пожалуй, только рабочее давление.

Более бюджетное решение – стальные радиаторы отопления, чугунные – наоборот, для ценителей. Если не смотреть на советскую модель чугунных батарей марки МС140, стандартную «гармошку», то ретро радиаторы одни из самых дорогих.

Дополнительные факторы, влияющие на теплоотдачу

На этот показатель также влияет:

1. Тип подключения.
2. Особенности размещения.

Радиатор можно подключить следующими способами:

Нижняя схема подключения приводит к 20-%-ным потерям. Минимизировать потери теплопередачи в двух последних схемах подключения к устройству отопления можно с помощью принудительной циркуляции нагретой жидкости. Даже небольшого давления хватит для полного прогрева всех секций.

Размещение батареи имеет очень большое значение. Если она будет установлена криво, то в некоторых секциях образуются воздушные карманы. Теплоотдача станет меньше.

Потеря теплоотдачи может быть и такой:

• 7-10% — в случае превышения допустимого расстояния между устройством и подоконником. Оно должно составлять 10-15 см;
• 5% — в случае уменьшения расстояния между стеной и батареей. Оптимальная величина — 3-5 см;
• 7% — в ситуации несоблюдения расстояния между полом и радиатором. Оно должно составлять 10-15 см.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.