Розрахунок секцій радіаторів за площею приміщення: як розрахувати потужність та опалювальні прилади

Як розрахувати радіатор за площею приміщення – житлового чи виробничого? У цій статті ми познайомимо читача з кількома алгоритмами різної складності та наведемо для зручності розрахунків деякі довідкові дані. Отже, у дорогу.

Наше завдання – навчитися розраховувати оптимальні розміри опалювального приладу.

Етапи розрахунків

Власне, їх лише два.

1. Спочатку оцінюється потреба приміщення теплової потужності.
2. Потім залежно від питомого значення теплового потоку (на секцію, опалювальний прилад тощо) розраховується кількість відповідних елементів контуру.

Уточнимо: у мережі можна зустріти велику кількість таблиць і калькуляторів, які безпосередньо виводять кількість секцій із площі.
Однак точність таких розрахунків зазвичай невелика, оскільки вони повністю ігнорують додаткові фактори, що збільшують або зменшують втрати.

Розрахунок потужності

Схема 1

Найпростіша схема присутня в радянських СНиП півстолітньої давності: потужність радіатора опалення на приміщення підбирається з розрахунку 100 Вт/1м2.

Алгоритм зрозумілий, гранично простий і неточний.

Чому?

• Реальні тепловтрати сильно відрізняються для крайніх та середніх поверхів, для кутових квартир та приміщень у центрі будівлі.
• Вони залежать і від загальної площі вікон та дверей, а також від структури скління. Зрозуміло, що дерев'яні рами зі склом у дві нитки забезпечать значно більші втрати, ніж потрійний склопакет.
• У різних кліматичних зонах втрати тепла також відрізнятимуться. В -50 З квартири явно буде потрібно більше тепла, ніж +5.
• Нарешті, підбір радіатора площею приміщення змушує знехтувати висотою стель; Тим часом витрата тепла при стелі заввишки 2,5 і 4,5 метра буде сильно відрізнятися.

Схема 2

Оцінка теплової потужності та розрахунок кількості секцій радіатора за обсягом приміщення забезпечує помітно більшу точність.

Ось інструкція з підрахунку потужності:

1. Базова кількість тепла оцінюється як 40 Вт/м3.
2. Для кутових кімнат воно збільшується у 1,2 рази, для крайніх поверхів – у 1,3, для приватних будинків – у 1,5.
3. Вікно додає до потреби кімнати в теплі 100 Вт, двері на вулицю - 200 Вт.
4. Запроваджується регіональний коефіцієнт. Він береться рівним:

Як приклад своїми руками знайдемо потребу в теплі кутової кімнати розміром 4х5х3 метри з одним вікном, розташованої в місті Анапа.

1. Об'єм кімнати дорівнює 4*5*3=60 м3.
2. Базова потреба у теплі оцінюється в 60*40=2400 вт.
3. Оскільки кутова кімната, використовуємо коефіцієнт 1,2: 2400*1,2=2880 ват.
4. Вікно посилює ситуацію: 2880+100=2980.
5. М'який клімат Анапи вносить свої корективи: 2980 * 0,8 = 2384 Ватта.

На фото — зима на околицях Анапи. Її теплий клімат не передбачає величезних витрат на опалення.

Схема 3

Обидві попередні схеми погані тим, що ігнорують різницю між різними будівлями щодо утеплення стін. Тим часом у сучасному енергоефективному будинку із зовнішнім утепленням та в цегляному цеху зі склінням в одну нитку тепловтрати будуть, м'яко кажучи, різними.

Радіатори для виробничих приміщень та будинків з нестандартним утепленням можна розрахувати за формулою Q=V*Dt*k/860, у якій:

• Q – потужність опалювального контуру в кіловатах.
• V - опалювальний обсяг.
• Dt – розрахункова дельта температур із вулицею.

Зверніть увагу: температура у приміщенні береться із санітарних норм чи технологічних вимог; вулична оцінюється за середньої температури за найхолодніші 5 днів зими.

• k - Коефіцієнт утеплення. Звідки брати його значення?

Давайте і в цьому випадку супроводимо алгоритм розрахунку прикладом - обчислимо теплову потужність, яку повинні мати радіатори опалення виробничого приміщення 400 кв м при висоті 5 метрів, товщина цегляних стін 25 см і одинарне скління. Така картина є досить характерною для промзон.

Умовимося, що температура найхолоднішої п'ятиденки дорівнює -25 градусів за шкалою Цельсія.

1. Для виробничих цехів нижньою межею допустимої температури вважаються +15 С. Таким чином, Dt = 15 - (-25) = 40.
2. Коефіцієнт утеплення візьмемо рівним 2,5.
3. Об'єм приміщення дорівнює 400 * 5 = 2000 м3.
4. Формула набуде вигляду Q=2000*40*2,5/860=232 КВт (з округленням).

Розрахунок опалювальних приладів

У житлових приміщеннях для опалення масово застосовуються чавунні, алюмінієві та біметалічні батареї, сталеві трубчасті, панельні та пластинчасті радіатори, а також конвектори.

Як визначити теплову потужність кожного приладу?

Для панелей, нерозбірних трубчастих батарей та пластин можна орієнтуватися лише на надані виробником характеристики. Вони завжди присутні у супровідній документації або на сайті виробника.

Для секційних батарей за стандартного (500 мм) вертикального розміру можна орієнтуватися на такі значення теплового потоку:

• Чавунна секція- 140-160 ват;
• Алюмінієва — 180-200;

• Біметалічна — 170-190.

Важливий момент: номінальна потужність вказується для 70-градусної різниці між радіатором та повітрям у кімнаті.
Якщо різниця буде вдвічі меншою, у стільки ж разів зменшиться і питома тепловіддача.

Так, при потребі в тепловій потужності 2,3 КВт алюмінієвий радіатор (200 Вт/секція) повинен мати 2300/200=12 (з округленням) секцій.

Особливий випадок

Типові радіатори опалення для виробничих приміщень – це цільнозварні регістри. Невисока ціна матеріалу разом з високою міцністю робить їх куди привабливішими за інші рішення.

• Для одинарної горизонтальної труби вона дорівнює Q=3,14хD*L*11,63*Dt, де D - діаметр труби в метрах, L - її довжина в метрах, Dt - дельта температур між приміщенням та теплоносієм.
• У багатосекційному горизонтальному регістрі для розрахунку секцій з другої використовується коефіцієнт 0,9.

Так, десятиметровий односекційний регістр діаметром 250 мм при обігріві перегрітою парою (200С) і при температурі в цеху в 15С віддасть 3,14*0,25*10*11,63*(200-15)=16889 ват тепла.

Висновок

Як бачите, схеми розрахунків, що застосовуються, порівняно прості і цілком зрозумілі навіть для людини, далекої від конструювання опалювальних систем. Додаткову тематичну інформацію можна, як завжди, знайти у відео в цій статті. Успіхів!