Тепловая мощность: 8 ответов на вопросы по расчету значений для помещений и отопительных приборов

Тепловой расчёт отопительных приборов.

Тепловой расчёт отопительных приборов заключается в определении площади поверхности отопительных приборов с последующим вычислением количества секций радиаторов или подбора типоразмера конвекторов (5,6).

Расчётная площадь поверхности отопительного прибора:

где Qпр – теплоотдача отопительного прибора в отапливаемое помещение, определяется по формуле:

где Qn теплопотребность помещения, равная его теплопотерям за вычетом теплопоступлений ,Вт;

Qтр — суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения стояков, подводок, к которым непосредственно присоединён прибор (коэффициент 0,9 учитывает долю теплового потока от теплопроводов, полезную для поддержания температуры воздуха в помещении), Вт;

qпр расчётная плотность теплового потока отопительного прибора, Вт/м 2 , определяется по формуле (18);

Основные технические характеристики некоторых отопительных приборов, выпускаемых промышленностью, приведены в прил. 6 методических указаний.

Расчётная плотность теплового потока qпр, Вт/м 2 , для условий работы отличных от стандартных:

где qном — номинальная плотность теплового потока отопительного прибора при стандартных условиях работы, Вт/м 2 , принимается по прил. 6. Стандартными условиями считаются условия работы системы отопления, когда средний температурный напор равен 70 °С, расход воды в приборе составляет 0,1 кг/с, а атмосферное давление 101,3 кПа;

Dtср — температурный напор равный разности полусуммы температур теплоносителя на входе и выходе отопительного прибора и температуры воздуха помещения:

где tвх температура воды на входе в прибор, °С;

tвых температура воды на выходе из прибора, °С;

tр температура воздуха помещения, °С;

Gпр действительный расход воды в отопительном приборе,кг/с;

где Qт суммарная тепловая нагрузка всех отопительных приборов стояка, Вт;

c — удельная теплоёмкость воды, с = 4200 Дж/(кг×К);

tr температура воды на входе в первый прибор стояка, tr= 105 °С ;

t температура воды на выходе из последнего по ходу движения воды прибора стояка, t = 70°С;

n, p — экспериментальные значения показателей степени, приведены в прил. 6;

b1 коэффициент учёта дополнительного теплового потока устанавливаемых отопительных приборов за счёт округления сверх расчётной величины, принимается по табл. 9;

b2 коэффициент учёта дополнительных потерь теплоты отопительными приборами, установленными у наружных ограждений: для радиаторов чугунных и конвекторов с кожухом b2 = 1,02, для конвекторов без кожуха b2 = 1,03 при установке у наружной стены в том числе под световым проёмом ([5],табл. 8.3).

Значение коэффициента b1

Шаг номенклатурного ряда отопительных приборовb1
0,121,02
0,151,03
0,181,04
0,211,06
0,241,08
0,31,13
Примечание: Шаг номенклатурного ряда прибора следует определять как произведение номинальной плотности теплового потока на площадь поверхности нагрева секции. Например, для радиаторов чугунных секционных qном×f1 = 0,758×0,244 = 0,18, следовательно b1 = 1,04.

Спр — коэффициент, учитывающий схему присоединения отопительного прибора и изменения показателя степени р в различных диапазонах расхода теплоносителя, принимается по прил.6.

Температуру воды на входе и выходе каждого отопительного прибора можно определить лишь последовательно, начиная с первого походу движения воды прибора:

где tвых i, tвх – температура воды соответственно на входе в i-й по ходу движения воды прибор и на выходе из него, °С;

tвх (i+1) — температура воды на входе в i+1-й по ходу движения воды прибор, °С;

Qn i – тепловая нагрузка i-го прибора, Вт;

Теплоотдача открыто проложенных в пределах помещения труб стояка и подводок, к которым непосредственно присоединён прибор;

где lв, lr – длина вертикальных и горизонтальных труб в пределах помещения, м;

qв, qr – теплоотдача 1 м вертикальных и горизонтальных труб, Вт/м, для неизолированных труб принимается по приложению 7 методических указаний , исходя из диаметра и положения труб, а так же разности температуры теплоносителя при входе его в рассматриваемое помещение tвх и температуры воздуха в помещении tр.

Расчётное число секций чугунных радиаторов определяют по формуле:

где f1 – площадь поверхности нагрева одной секции, м 2 , зависящая от типа радиатора, принятого к установке в помещении (принимается по прил.6);

b4 – коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении ([6], табл. 9,12),

при открытой установке b4 = 1;

b3 – коэффициент учёта числа секций в приборе для радиатора типа МС-140, принимаемый равным:

Число секций в приборе до 15 16-20 21-25

b3 1 0,98 0,96

Для всех остальных типов приборов b3 = 1

К установке принимается, как правило, ближайшее большее целое число секций радиатора. Округление числа секций до целого в меньшую сторону допускается, если при этом тепловой поток уменьшается не более чем на 6%.

Число конвекторов без кожуха по вертикали и в ряду по горизонтали определяют по формуле:

где n – число ярусов и рядов элементов, составляющих прибор;

f1– площадь одного элемента конвектора, м 2 .

Тепловой расчёт оформляют в виде таблицы, пример расчёта представлен в п. 4.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Учись учиться, не учась! 10861 – | 8116 – или читать все.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

В подавляющем числе случаев основными приборами конечного теплообмена в системах отопления остаются радиаторы. Значит, важно не только правильно заранее рассчитать требуемую тепловую мощность котла отопления, но и правильно расставить приборы теплообмена в помещениях дома или квартиры, чтобы обеспечить комфортный микроклимат в каждом из них.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

В этом вопросе поможет калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления, который размещен ниже. Он также позволяет определить необходимую суммарную тепловую мощность радиатора, если тот является неразборной моделью.

Если в ходе расчетов будут возникать вопросы, то ниже калькулятора размещены основные пояснения по его структуре и правилам применения.

Калькулятор расчета количества секций радиаторов отопления

Некоторые разъяснения по работе с калькулятором

Часто можно встретить утверждение, что для расчета требуемой тепловой отдачи радиаторов достаточно принять соотношение 100 Вт на 1 м² площади комнаты. Однако, согласитесь, что такой подход совершенно не учитывает ни климатических условий региона проживания, ни специфики дома и конкретного помещения, ни особенностей установки самих радиаторов. А ведь все это имеет определенное значение.

В данном алгоритме за основу также взято соотношение 100 Вт/м², однако, введены поправочные коэффициенты, которые и внесут необходимые коррективы, учитывающие различные нюансы.

— Площадь помещения – хозяевам известна.

— Количество внешних стен – чем их больше, тем выше теплопотери, которые необходимо компенсировать дополнительной мощностью радиаторов. В угловых квартирах часто комнаты имеют по две внешних стены, а в частных домах встречаются помещения и с тремя такими стенами. В то же время бывают и внутренние помещения, в которых теплопотери через стены практически отсутствуют.

— Направление внешних стен по сторонам света. Южная или юго-западная сторона будет получать какой-никакой солнечный «заряд», а вот стены с севера и северо-востока Солнца не видят никогда.

— Зимняя «роза ветров» – стены с наветренной стороны, естественно, выхолаживаются намного быстрее. Если хозяевам этот параметр неизвестен, то можно оставить без заполнения – калькулятор рассчитает для самых неблагоприятных условий.

— Уровень минимальных температур – скажет о климатических особенностях региона. Сюда должны вноситься не аномальные значения, а средние, характерные для данной местности в самую холодную декаду года.

— Степень утепления стен. По большому счету, стены без утепления – вообще не должны рассматриваться. Средний уровень утепления будет соответствовать, примерно, стене в 2 кирпича из пустотного керамического кирпича. Полноценное утепление – выполненное в полном объеме на основании теплотехнических расчетов.

— Немалые теплопотери происходят через перекрытия – полы и потолки. Поэтому важное значение имеет соседство помещения сверху и снизу – по вертикали.

— Количество, размер и тип окон – связь с теплотехническими характеристиками помещения очевидна.

— Количество входных дверей (на улицу, в подъезд или на неотапливаемый балкон) – любое открытие будет сопровождаться «порцией» поступающего холодного воздуха, и это необходимо каким-то образом компенсировать.

— Имеет значение схема врезки радиаторов в контур – теплоотдача от этого существенно изменяется. Кроме того, эффективность теплообмена зависит и от степени закрытости батареи на стене.

— Наконец, последним пунктом будет предложено ввести удельную тепловую мощность одной секции батареи отопления. В результате будет получено требуемое количество секций для размещения в данном помещении. Если расчет проводится для неразборной модели, то этот пункт оставляют незаполненным, а результирующее значение берут из второй строки расчета – она покажет необходимую мощность радиатора в кВт.

В расчетное значение уже заложен необходимый эксплуатационный резерв.

Что необходимо еще знать про радиаторы отопления?

При выборе этих приборов теплообмена следует учитывать ряд важных нюансов. Подробнее об этом можно узнать в публикациях нашего портала, посвящённых стальным , алюминиевым и биметаллическим радиаторам отопления.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Суммарная тепловая мощность (видео)

Начало выполнения подготовки проекта отопления, как жилых загородных домов, так и производственных комплексов, следует с теплотехнического расчёта. В качестве источника тепла предполагается тепловая пушка.

Что представляет собой теплотехнический расчёт?

Расчёт тепловых потерь является основополагающим документом, призванным решать такую задачу, как организация теплоснабжения сооружения. Он определяет суточное и годовое потребление тепла, минимальную потребность жилого либо промышленного объекта в тепловой энергии и тепловые потери для каждого помещения.
Решая такую задачу, как теплотехнический расчёт, следует учитывать комплекс характеристик объекта:

  1. Тип объекта (частный дом, одноэтажное либо многоэтажное здание, административное, производственное или складское).
  2. Количество проживающих в здании либо работающих в одну смену человек, количество точек подачи горячей воды.
  3. Архитектурная часть (габариты крыши, стен, полов, размеры дверных и оконных проёмов).
  4. Специальные данные, например, количество рабочих дней в году (для производств), продолжительность отопительного сезона (для объектов любого типа).
  5. Температурные режимы в каждом из помещений объекта (их определяет CHиП 2.04.05-91).
  6. Функциональное назначение (складское производственное, жилое, административное или бытовое).
  7. Конструкции крыши, наружных стен, полов (тип утепляющих прослоек и применяемых материалов, толщина перекрытий).

Определение максимальной тепловой мощности на отопление

м — коэффициент, учитывающий тепловые потери с инфильтрацией, для жилых и общественных зданий принимаем м = 0, для производственных помещений м = 0,3;

qотудельная отопительная характеристика здания, Вт/(м3 0С) (по , стр. 326);

V — объём здания по наружному объёму, м3;

tвн внутренняя температура воздуха, 0С;

tно расчётная температура наружного воздуха для отопления, 0С, для города Смоленска tно = -26 0С.

Тогда получаем для цеха А: , tвн = 16 0С

для цеха Б: , tвн = 16 0С

для цеха В: , tвн = 14 0С

для жилищно-коммунального сектора: , tвн = 18 0С

Температурный график тепловых сетей для отопления домов

Зачем нужен теплотехнический расчёт?

  • Чтобы определить мощность котла.
    Предположим, Вы приняли решение снабдить загородный дом либо предприятие системой автономного отопления. Чтобы определиться с выбором оборудования, в первую очередь потребуется рассчитать мощность отопительной установки, которая понадобится для бесперебойной работы горячего водоснабжения, кондиционирования, систем вентиляции, а также эффективного обогрева здания. Определяется мощность автономной отопительной системы, как общая сумма тепловых затрат на обогрев всех помещений, а также тепловых затрат на прочие технологические нужды. Отопительная система должна обладать определённым запасом мощности, чтобы работа при пиковых нагрузках не сократила срок её службы.
  • Для выполнения согласования на газификацию объекта и получения ТУ.
    Получить разрешение на газификацию объекта необходимо в том случае, если используется природный газ в качестве топлива для котла. Для получения ТУ потребуется предоставить значения годового расхода топлива (природного газа), а также суммарные значения мощности тепловых источников (Гкал/час). Эти показатели определяются в результате проведения теплового расчёта. Согласование проекта на осуществление газификации объекта – это более дорогостоящий и продолжительный метод организации автономного отопления, по отношению к монтажу отопительных систем, функционирующих на отработанных маслах, установка которых не требует согласований и разрешений.
  • Для выбора подходящего оборудования.
    Данные теплового расчёта являются определяющим фактором при выборе приборов для отопления объектов. Следует учитывать множество параметров – ориентацию по сторонам света, габариты дверных и оконных проёмов, размеры помещений и их расположение в здании.
Читайте также:  О температуре горения и теплотворности дров

Расчет по площади

  1. Как максимально просто выполнить расчет мощности радиаторов отопления по площади квартиры или дома?

Вот самая простая схема вычислений: на 1 квадратный метр берется 100 ватт мощности. Так, для комнаты размером 4х5 м площадь будет равной 20 м2, а потребность в тепле — 20*100=2000 ватт, или два киловатта.

Самая простая схема вычисления — по площади.

Помните поговорку «истина — в простом»? В этом случае она лжет.

Простая схема расчета пренебрегает слишком большим количеством факторов:

  • Высотой потолков. Очевидно, что комнате с потолками высотой 3,5 метра потребуется больше тепла, чем помещению высотой 2,4 м;
  • Теплоизоляцией стен. Эта методика расчета родилась в советскую эпоху, когда все многоквартирные дома имели примерно одинаковое качество теплоизоляции. С введением СНиП 23.02.2003, регламентирующего тепловую защиту зданий, требования к строительству радикально изменились. Поэтому для новых и старых зданий потребность в тепловой энергии может различаться весьма заметно;
  • Размером и площадью окон. Они пропускают куда больше тепла по сравнению со стенами;

Чем больше окно, тем больше утечка тепла через остекление.

  • Расположением комнаты в доме. Угловой комнате и помещению, расположенному в центре здания и окруженному теплыми соседскими квартирами, для поддержания одинаковой температуры потребуется весьма разное количество теплоты;
  • Климатической зоной. Как мы уже выяснили, для Сочи и Оймякона потребность в тепле будет различаться в разы.
  1. Можно ли вычислить мощность батареи отопления от площади более точно?

Вот сравнительно несложная схема расчета для домов, соответствующих требованиям пресловутого СНиП за номером 23.02.2003:

  • Базовое количество тепла рассчитывается не по площади, а по объему. На кубометр в расчеты закладывают 40 ватт;
  • Для примыкающих к торцам дома комнат вводится коэффициент 1,2, для угловых — 1,3, а для частных одноквартирных домов (у них все стены общие с улицей) — 1,5;

Угловое расположение комнаты означает увеличенные теплопотери через наружные стены.

  • На одно окно к полученному результату добавляют 100 ватт, на дверь — 200;
  • Для разных климатических зон используются следующие коэффициенты:
Средняя температура самого холодного месяцаКоэффициент
0,7
-50,9
-101
-151,2
-201,4
-251,5
-301,7
-402,0

Давайте в качестве примера подсчитаем потребность в тепле той же комнаты размером 4х5 метров, уточнив ряд условий:

Такая высота типична для домов сталинской постройки.

  • В комнате два окна;
  • Она угловая,
  • Комната расположена в городе Комсомольске-на-Амуре.

Город расположен в 400 км от областного центра — Хабаровска.

  • Объем помещения будет равным 4*5*3=60 м3;
  • Простой расчет по объему даст 40*60=2400 Вт;
  • Две общих с улицей стены заставят нас применить коэффициент 1,3. 2400*1,3 = 3120 Вт;
  • Два окна добавят еще 200 ватт. Итого 3320;
  • Подобрать соответствующий региональный коэффициент поможет приведенная выше таблица. Поскольку средняя температура самого холодного в году месяца — января — в городе равна 25,7, умножаем расчетную тепловую мощность на 1,5. 3320*1,5=4980 ватт.

Для Комсомольска характерны умеренно холодные и снежные зимы.

Разница с упрощенной схемой расчета составила без малого 150%. Как видите, второстепенными деталями пренебрегать не стоит.

  1. Как рассчитать мощность отопительных приборов для дома, утепление которого не соответствует СНиП 23.02.2003?

Вот формула расчета для произвольных параметров здания:

Q — мощность (она будет получена в киловаттах);

V — объем комнаты. Он вычисляется в кубометрах;

Dt — перепад температур между комнатой и улицей;

k — коэффициент утепления здания. Он равен:

Описание домаКоэффициент
Пенопластовая шуба, тройные или энергосберегающие стеклопакеты0,6 — 0,9
Стены в два кирпича, окна с однокамерными стеклопакетами1-1,9
Стены в один кирпич, одиночное остекление2-2,9
Отсутствие теплоизоляции (стены из профлиста или листовой стали, одинарное остекление)3-4

Неутепленный склад из профлиста.

Как определить дельту температур с улицей? Инструкция довольно очевидна.

Внутреннюю температуру помещения принято брать равной санитарным нормам (18-22С в зависимости от климатической зоны и расположения комнаты относительно наружных стен дома).

Уличная берется равной температуре самой холодной пятидневки в году.

Давайте еще раз выполним расчет для нашей комнаты в Комсомольске, уточнив пару дополнительных параметров:

  • Стены дома — кладка в два кирпича;
  • Стеклопакеты — двухкамерные, без энергосберегающих стекол;

Окна с двухкамерными стеклопакетами типичны для Дальнего Востока.

  • Средний минимум температуры, характерный для города — -30,8С. Санитарной нормой для комнаты с учетом ее углового расположения в доме будут +22С.

Согласно нашей формуле, Q=60*(+22 — -30,8)*1,8/860=6,63 КВт.

На практике лучше проектировать отопление с 20-процентным запасом по мощности на случай ошибки в расчетах или непредвиденных обстоятельств (заиливания отопительных приборов, отклонений от температурного графика и так далее). Уменьшить избыточную теплоотдачу поможет дросселирование подводок радиаторов.

Дроссель на подводке ограничивает расход тепла через радиатор.

Расчет систем отопления (часть 3 — Расчет радиаторов)

Итак, исходя из предыдущих статей стало ясно, что комфортные параметры внутреннего воздуха в помещениях в зимний период зависят напрямую от того соответствует ли мощность системы отопления здания количеству потерь тепла. В устоявшемся режиме здания все теплопотери должны быть равны мощности системы отопления. Это и называется тепловым балансом здания.

Тепловой баланс здания

Если в помещении есть много источников выделения тепла (тепловыделения от большого количества людей, от солнечной радиации или иных процессов, сопровождающихся выделением тепла), то данные показатели также должны быть учтены в тепловом балансе здания.

Теплопотери и теплопоступления в помещении общественного здания.

Но, как правило, в условиях континентального климата для жилых зданий этими показателями пренебрегают, устанавливая системы автоматики на системы отопления здания или термостатические вентиля на приборы отопления. Этими мероприятиями можно поддерживать постоянную температуру в помещениях независимо от колебаний температуры наружного воздуха или внутренних тепловых возмущений. В производственных или административных зданиях такие теплопоступления обычно компенсируются системами вентиляции.

Итоговый тепловой баланс здания определяется следующим образом:

Тепловой баланс здания определяется по максимальным значениям потерь тепла в зимний период года при минимальных расчетных температурах наружного воздуха, влажности и скорости ветра для конкретного региона строительства. Все расчетные параметры регламентируются в нормативной документации, а, в частности, в СНиП 23-01-99 «Строительная климатология».

Для рассматриваемого примера теплопотери здания, а конкретно нагрузка на систему отопления, могут значительно отличаться по каждому помещению, поэтому использование удельных показателей, рассчитанных ранее носит чисто информационный характер. На практике следует выполнить точный теплотехнический расчет.

Итак, тепловой баланс для помещения площадью 8,12 м? выглядит следующим образом:

Расчет и подбор радиаторов отопления.

Радиаторы или конвекторы являются главными элементами отопительной системы, так как их основной функцией является передача тепла от теплоносителя воздуху в помещении или поверхностям комнаты. Мощность радиаторов при этом должна четко соответствовать тепловым потерям по помещениям. Из предыдущих разделов цикла статей видно, что укрупнено мощность радиаторов можно определить по удельным показателям по площади или объему комнаты.

Так, для отопления помещения в 20 м? с одним окном требуется в среднем установить прибор отопления мощностью 2 кВт, а если учесть небольшой запас на поверхность в размере 10-15%, то мощность радиатора составит 2,2 кВт ориентировочно. Этот метод подбора радиаторов является достаточно грубым, так как не учитывает много значимых особенностей и строительных характеристик здания. Более точным является подбор радиаторов на основании теплотехнического расчета жилого дома, который выполняется специализированными проектными организациями.

Основным параметром для подбора типоразмера прибора отопления является его тепловая мощность. А в случае с секционными алюминиевыми или биметаллическими радиаторами указывается мощность одной секции. Наиболее часто используемыми в системах отопления радиаторами являются приборы с межосевым расстоянием 350 или 500 мм, выбор которых основан, прежде всего на конструкции окна и отметке подоконника относительно финишного напольного покрытия.

Мощность 1 секции
радиатора
по паспорту, Вт
Площадь комнаты, м2
10121416182022
Количество секций
140891012131516
150781011121415
16078910121314
1806789101213
1906789101112
200567891011

В техническом паспорте на приборы отопления производители указывают тепловую мощность применительно к каким-либо температурным условиям. Стандартными являются параметры теплоносителя 90-70 °C, в случае низкотемпературного отопления тепловую мощность следует корректировать согласно коэффициентам, указанных в технической документации.

В этом случае мощность приборов отопления определяется следующим образом:

?T является средней величиной между температурой подающего и обратного теплоносителя и определяется по формуле:

Паспортными данными является мощность радиатора Q и температурный напор, определенные в стандартных условиях. Произведение коэффициентов k*A является величиной постоянной и определяется сначала для стандартных условий, а затем можно подставить в формулу для определения фактической мощности радиатора, который будет работать в системе отопления с параметрами, отличающимися от принятых.

Для каркасного дома, рассматриваемого в качестве примера с толщиной изоляции 150 мм, подбор радиатора для помещения площадью 8,12 м2 будет выглядеть следующим образом.

Ранее мы определили, что удельные теплопотери для углового помещения с учетом инфильтрации 125 Вт/м2, значит, мощность радиатора должна составлять не менее 1 015 Вт, а с запасом в 15% 1 167 Вт.

Для установки доступен радиатор мощностью 1,4 кВт при параметрах теплоносителя 90/70 градусов, что соответствует температурному напору ?T= 60 градусов. Планируемая система отопления будет работать на параметрах воды 80/60 градусов (?T=50) Следовательно, чтобы удостовериться в том, что радиатор сможет полностью перекрыть теплопотери помещения необходимо определить его фактическую мощность.

Читайте также:  Почему минеральная вата

Для этого, определив значение k*A=1400/60=23,3 Вт/град, определяем фактическую мощность Qфакт=23,3*50=1167 Вт, что полностью удовлетворяет требуемой тепловой мощности прибора отопления, который должен быть установлен в данном помещении.

Видео ролик на тему расчета мощности радиатора:

Влияние способов подключения и места установки на теплоотдачу радиаторов

При расчете фактической мощности радиаторов следует знать, что теплоотдача приборов также зависит и от способа размещения. Фактическая мощность, полученная в результате расчетов, показывает какое количество тепла радиатор отдаст при расчетных параметрах теплоносителя, грамотной схеме подключения, сбалансированной системе отопления, а также при установке открыто на стене или под окном без использования декоративных экранов.

Как правило, оконные проемы являются строительными элементами с максимальными потерями тепла вне зависимости от количества камер и прочих энергоэффективных показателей. Поэтому радиаторы отопления принято размещать в пространстве под окном. В таком случае радиатор, нагревая воздух в зоне установки, создает некую душирующую завесу вдоль окна, направленную вверх помещения и позволяющую отсекать поток холодного воздуха. При смешивании холодного воздуха с теплыми потоками от радиатора возникают конвективные потоки в помещении, которые позволяют увеличить скорость прогрева.

Рекомендуется устанавливать радиаторы шириной не меньше половины ширины оконного проема.

Еще одним требованием увеличить эффективность обогрева комнаты является подбор габарита радиатора относительно ширины оконного проема. Длину радиатора рекомендуется подбирать не мене половины ширины оконного проема. В противном случае будет велика вероятность образования холодных зон в непосредственной близости к окну и будет заметно снижена конвективная составляющая обогрева помещения.

Если в здании присутствует большое количество угловых комнат, то следует размещать такое количество приборов отопления, равное количеству наружных ограждающих конструкций.

Например, для помещения 1-го этажа рассматриваемого в качестве примера жилого дома площадью 8, 12 м2 следует предусматривать по 2 радиатора. Один располагается под оконными конструкциями, второй или у противоположного окна или у глухой стены, но в максимальном приближении к углу помещения. Таким образом, будет соблюден максимально равномерный прогрев всех комнат.

Если система отопления дома проектируется по вертикальной схеме, то прокладку стояков для подводки к радиаторам угловых комнат следует производить непосредственно в угловых стыках стен. Это позволит дополнительно прогревать наружные строительные конструкции и предотвратить отсыревание и порчу отделочных материалов в углах.

В случае установки радиаторов под окнами с использованием дополнительных декоративных элементов (экранов, широких подоконников) или установки в нишах для расчета фактической мощности отопительных приборов необходимо пользоваться следующими поправочными коэффициентами:

  • Узкий подоконник не перекрывает радиатор по глубине, но лицевая панель прибора отопления закрыта декоративным экраном (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм) – Ккорр=0,9.
  • Широкий подоконник полностью перекрывает глубину радиатора, декоративный экран закрывает лицевую панель (расстояние между стеной и экраном не менее 250 мм), но в верхней части оставлена щель, равная 100 мм по вертикали – Ккорр=1,12.
  • Широкий подоконник полностью перекрывает радиатор по глубине, дополнительные декоративные конструкции отсутствуют – Ккорр=1,05.

Из рассмотренных выше вариантов установки приборов отопления видно, что для того чтобы уровень конвекции не был снижен следует оставлять воздушные зазоры со всех сторон приборов отопления. Минимальными расстояниями от финишного уровня напольного покрытия и от подоконника до прибора отопления должно составлять не менее 100 мм, а зазор между стеной и задней поверхностью радиатора не менее 30 мм.

Способы подключения приборов отопления и варианты подвода подающего трубопровода также влияют на конечную мощность и теплоотдачу радиатора.

Различают одностороннее подключение радиаторов к системам отопления и разностороннее, когда трубопроводы подводят к прибору с противоположных сторон. Односторонний способ является наиболее экономичным и удобным с точки зрения дальнейшей эксплуатации приборов отопления. Подключение радиаторов с разных сторон немного увеличивает их теплоотдачу, но на практике этот способ используют при установке отопительных приборов более 15-ти секций или при подключении нескольких радиаторов в связке.

Теплосъем от радиаторов зависит также и от точки подвода подающего трубопровода. При подключении по схеме «сверху-вниз», когда горячая вода подводится к верхнему патрубку, а обратка к нижнему, теплопередача от радиатора увеличивается. При подключении «снизу-вверх» тепловой поток снижается, при этом прогрев радиаторов осуществляется неравномерно, а типоразмер приборов должен быть значительно увеличен для достижения расчетной мощности.

Расчет секций радиаторов отопления.

Если необходим точный расчет секций радиаторов отопления, то сделать это можно по площади помещения. Данный расчет подходит для помещений с низким потолком не более 2,6 метра. Для того, чтобы его обогреть тратится 100 Вт тепловой мощности на 1 м 2 . Исходя из этого, не трудно посчитать, сколько понадобится тепла на всю комнату. То есть площадь нужно умножить на количество квадратных метров.

Далее имеющийся результат следует разделить на значение теплоотдачи одной секции, полученное значение просто округляем в сторону увеличения. Если это теплое помещение, например кухня, то результат можно округлить в меньшую сторону.

При вычислении количества радиаторов нужно учитывать возможные теплопотери, учитывая определенные ситуации и состояние жилья. Например, если комната квартиры угловая и имеет балкон или лоджию, то тепло она теряет намного быстрее, нежели комнаты квартир с другим расположением. Для таких помещений расчеты по тепловой мощности необходимо увеличить минимум на 20%. Если в планах монтировать радиаторы отопления в нише или скрыть их за экраном, то расчет тепла увеличивают на 15-20%.

Для расчета радиаторов отопления, вы можете воспользоваться калькулятором расчета радиаторов отопления.

Расчеты учитывая объем помещения.

Расчет секций радиаторов отопления будет более точным, если их рассчитывать, основываясь на высоте потолка, то есть исходя из объема помещения. Принцип расчета в этом случае аналогичный предыдущему варианту.

Вначале нужно вычислить общую потребность в тепле, а уже потом рассчитать количество секций в радиаторах. Когда радиатор скрывают за экраном, то потребность помещения в тепловой энергии увеличивают минимум на 15-20%. Если брать во внимание рекомендации СНИП, то для того, чтобы обогреть один кубический метр жилой комнаты в стандартном панельном доме необходимо потратить 41 Вт тепловой мощности.

Для расчета берем площадь комнаты и умножаем на высоту потолка, получится общий объем, его нужно умножить на нормативное значение, то есть на 41. Если квартира с хорошими современными стеклопакетами, на стенах есть утепление из пенопласта, то тепла понадобится меньшее значение – 34 Вт на м 3 . Например, если комната с площадью 20 кв. метров имеет потолки с высотой 3 метра, то объем помещения будет составлять всего 60 м 3 , то есть 20Х3. При расчете тепловой мощности комнаты получаем 2460 Вт, то есть 60Х41.

Таблица расчетов необходимого теплоснабжения.

Приступаем к расчету: Чтобы рассчитать необходимое количество радиаторов отопления необходимо полученные данные разделить на теплоотдачу одной секции, которую указывает производитель. Например, если взять за пример: одна секция выдает 170 Вт, берем площадь комнаты, для которой нужно 2460 Вт и делим его на 170 Вт, получаем 14,47. Далее округляем и получаем 15 секций отопления на одну комнату. Однако следует учитывать тот факт, что многие производители намеренно указывают завышенные показатели по теплоотдаче для своих секций, основываясь на том, что температура в батареях будет максимальной. В реальной жизни такие требования не выполняются, а трубы иногда чуть теплые, вместо горячих. Поэтому нужно исходить из минимальных показателей теплоотдачи на одну секцию, которые указывают в паспорте товара. Благодаря этому полученные расчеты будут более точными.

Как получить максимально точный расчет.

Расчет секций радиаторов отопления с максимальной точностью получить довольно трудно, ведь не все квартиры считаются стандартными. И особенно это касается частных строений. Поэтому у многих хозяев возникает вопрос: как сделать расчет секций радиаторов отопления по индивидуальным условиям эксплуатации? В этом случае учитывается высота потолка, размеры и количество окон, утепление стен и другие параметры. По этому методу расчетов необходимо использовать целый перечень коэффициентов, которые будут учитывать особенности определенного помещения, именно они могут повлиять на способность отдавать или сохранять тепловую энергию.

Вот как выглядит формула расчета секций радиаторов отопления: КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7, показатель КТ — это количество тепла, которое нужно для индивидуального помещения.

1. где П — общая площадь комнаты, указана в кв.м.;

2. К1 — коэффициент, который учитывает остекление оконных проемов: если окно с обычным двойным остеклением, то показатель — 1,27;

  • Если окно с двойным стеклопакетом — 1,0;
  • Если окно с тройным стеклопакетом — 0,85.

3. К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • Очень низкая степень теплоизоляции — 1,27;
  • Отличная теплоизоляция (кладка стен на два кирпича или же утеплитель) — 1,0;
  • Высокая степень теплоизоляции — 0,85.

4. К3 — соотношение площади окон и пола в комнате:

5. К4 — коэффициент, который позволяет учитывать среднюю температуру воздуха в самое холодное время:

  • Для -35 градусов — 1,5;
  • Для -25 градусов — 1,3;
  • Для -20 градусов — 1,1;
  • Для -15 градусов — 0,9;
  • Для -10 градусов — 0,7.

6. К5 — корректирует потребность в тепле, учитывая количество наружных стен:

7. К6 — учитывает тип помещения, которое находится выше:

  • Очень холодный чердак — 1,0;
  • Чердак с отоплением — 0,9;
  • Отапливаемое помещение — 0,8

8. К7 — коэффициент, который учитывает высоту потолков:

Представленный расчет секций радиаторов отопления учитывает все нюансы комнаты и расположения квартиры, поэтому достаточно точно определяет потребность помещения в тепловой энергии. Полученный результат нужно только разделить на значение теплоотдачи от одной секции, готовый результат округляет. Есть и такие производители, которые предлагают воспользоваться более простым способом расчета. На их сайтах представлен точный калькулятор расчетов, необходимый для вычислений. Для работы с этой программой, пользователь вводит нужные значения в поля и получает готовый результат. Кроме этого, он может использовать специальный софт.

Тепловая мощность: 8 ответов на вопросы по расчету значений для помещений и отопительных приборов

Требования к отопительным приборам

Классификация отопительных приборов

Описание отопительных приборов

Подбор отопительных устройств

Коэффициент теплопередачи прибора отопления

Тепловой расчёт отопительного прибора

Регулирование теплопередачи приборов

ТЕПЛОВОЙ РАСЧЁТ ОТОПИТЕЛЬНЫХ ПРИБОРОВ

Тепловой расчет приборов заключается в определении площади внешней нагревательной поверхности каждого отопительного прибора, обеспечивающей необходимый тепловой поток от теплоносителя в помещение. Расчет проводится при температуре теплоносителя, устанавливаемой для условий выбора тепловой мощности приборов. Для теплоносителя пара это температура насыщенного пара при заданном его давлении в приборе. Для теплоносителя воды – максимальная средняя температура воды в приборе, связанная с ее расходом.

Читайте также:  Отопление теплыми полами – экономим себе на пользу

Тепловая мощность прибора, т. е. его расчетная теплоотдача Qnp, определяется, как известно, теилопотребностью помещения за вычетом теплоотдачи теплопроводов, проложенных в этом помещении.
Площадь теплоотдающей поверхности зависит от принятого вида прибора, его расположения в помещении и схемы присоединения к трубам. Эти факторы отражаются на значении поверхностной плотности теплового потока прибора.

Если поверхностная плотность теплового потока прибора q np , Вт/м 2 известна, то теплоотдача отопительного прибора Q , Вт, должна быть пропорциональна площади его нагревательной поверхности

Отсюда расчетная площадь Ар, м 2 , отопительного прибора независимо от вида теплоносителя

где Qnp – требуемая теплоотдача прибора в рассматриваемое помещение.

Qп – теплопотребность помещения, Вт; Qтр – суммарная теплоотдача проложенных в пределах помещения нагретых труб стояка (ветви) и подводок, к которым непосредственно присоединен отопительный прибор, а также транзитного теплопровода, если он имеется в помещении, Вт; ?тр – поправочный коэффициент, учитывающий долю теплоотдачи теплопроводов, полезную для поддержания заданной температуры воздуха в помещении ( ?тр составляет при прокладке труб: открытой – 0,9, скрытой в глухой борозде стены – 0,5, замоноличенной в тяжелый бетон – 1,8 (возрастание теплоотдачи обгоняется увеличением площади теплоотдающей поверхности)).
Суммарную теплоотдачу теплопроводов Qтр, Вт, находят по формуле

где k тр , d н , l – соответственно коэффициент теплопередачи, Вт/(м 2 *°С), наружный диаметр, м, и длина, м, отдельных теплопроводов; t г и t в – соответственно температура теплоносителя и воздуха в помещении, °С.

Теплоотдачу теплопроводов можно определить приближенно по формуле

с использованием таблиц в справочной литературе, где даны значения qв и qг – теплоотдачи 1 м соответственно вертикально и горизонтально проложенных труб, Вт/м, определяемые исходя из их диаметра и разности температуры (tг – tв); l в и l г – длина соответственно вертикальных и горизонтальных теплопроводов в пределах помещения, м.

Ранее в СССР вычисления по формуле A p = Qnp/qnp и измерение теплоотдающей поверхности всех отопительных приборов проводились в условных единицах площади – эквивалентных квадратных метрах (экм). Эквивалентным квадратным метром считали площадь нагревательной поверхности прибора с теплоотдачей 506 Вт (435 ккал/ч) при разности средней температуры теплоносителя и воздуха (tг – tв) = 64,5 °С и относительном расходе теплоносителя воды в приборе Gотн = l,0. Отопительным приборам, имеющим коэффициент теплопередачи выше, чем коэффициент теплопередачи эталонного радиатора (ранее выпускавшегося секционного радиатора типа Н-136), т. е. гладкотрубным приборам и панельным радиаторам, присваивалось измерение площади в экм, превышающих по величине их физическую площадь в м 2 . Напротив, площадь теплотехнически малоэффективных приборов (конвекторов, ребристых труб) измерялась в экм, меньших по величине, чем их площадь в м 2 . Двойное измерение площади отопительных приборов – в условных экм и физических м 2 – заменено в 1984 г. измерением площади нагревательной поверхности только в квадратных метрах.

После определения расчетной площади нагревательной поверхности прибора по каталогу приборов подбирается ближайший торговый его размер (число секций или марка панельного радиатора, длина конвектора, ребристой или гладкой трубы). При этом фактическая площадь принятого к установке прибора получается, как правило, больше расчетной (это заранее учитывается в теплоотдаче прибора и расходе теплоносителя введением среднестатистического повышающего коэффициента ?1 .

Длина секционных радиаторов зависит от числа секций, составляющих приборы.

Число секций радиаторов определяют по формуле

где а1 – площадь одной секции, м 2 , типа радиатора, принятого к установке в помещении;
? 4 – поправочный коэффициент, учитывающий способ установки радиатора в помещении;
? 3 – поправочный коэффициент, учитывающий число секций в одном радиаторе ( ? 3 – 1,0 при Ар = 2,0 м 2 ), который для радиаторов типа М-140 вычисляется по формуле

Секционные радиаторы проходят тепловые испытания при площади отопительного прибора около 2,0 м 2 , т. е. в составе семи – восьми секций, поэтому полученное значение коэффициента теплопередачи справедливо только для радиаторов именно таких размеров. При меньшем числе секций коэффициент теплопередачи относительно повышается благодаря влиянию усиленного теплового потока крайних секций, торцы которых свободны для теплообмена излучением с помещением, поэтому размеры радиатора могут быть несколько сокращены. При большем числе секций влияние крайних секций на коэффициент теплопередачи уменьшается, и размеры радиатора должны быть несколько увеличены.

Для типов радиаторов с площадью одной секции 0,25 м 2 (в том числе для эталонного радиатора) коэффициент ? 3 определяют по формуле

Расчетное число секций по формуле (? 3 = 0,97 + 0,06 / Ар) редко получается целым. При выборе целого числа секций радиатора допускают уменьшение расчетной площади Ар не более чем на 5 % (но не более чем на 0,1 м 2 ). Так поступают с целью ограничения отклонения от расчетной температуры в помещении (обычно приемлемо понижение на 1 °С в гражданских и на 2 °С в производственных зданиях). Поэтому, как правило, к установке принимают большее ближайшее число секций.

Если в наружной стене имеется подоконная ниша, то длина радиатора должна быть меньше ее длины, по крайней мере, на 400 мм при прямой подводке труб (600 мм – при подводке с уткой). Лишние секции выделяют в самостоятельный радиатор.

Длина стальных панельных радиаторов определяется размерами выпускаемых марок, а не получается в результате набора стандартных элементов, как при расчете секционных радиаторов. Для увеличения площади отопительного прибора, если это необходимо, отдельные марки одноблочных панельных радиаторов (например, типа РСВ или РСГ) могут объединяться в блоки, включающие две параллельно расположенные панели.

Если к установке предназначен панельный радиатор определенной площади а,, м2, то число таких радиаторов, размещаемых в помещении открыто,

При применении двухрядных блоков их расчетную площадь Ар увеличивают, принимая соответственно пониженный коэффициент теплопередачи по сравнению с коэффициентом для однорядной установки радиатора.
Длина конвекторов с кожухом также определяется размерами выпускаемых полностью готовых приборов. Например, напольные конвекторы типа «Ритм» выпускаются с длиной кожуха 1000 и 1500 мм. Настенные конвекторы типов «Комфорт-20» и «Унивсрсал-20» различных марок отличаются по длине одна от другой на 100 мм (типа «Универсал-С» – на 50 мм).

Число элементов конвекторов без кожуха или ребристых труб в ярусе по вертикали и в ряду по горизонтали определяют по формуле

где n – число ярусов и рядов элементов, составляющих прибор; a1 – площадь одного элемента конвектора или одной ребристой трубы принятой длины, м 2 .

Предполагаемое число ярусов и рядов элементов, а также схему соединения их между собой следует заранее учитывать при определении расчетной площади отопительного прибора (с последующей проверкой).

Длина греющей трубы 1, м, в ярусе или в ряду гладкотрубного прибора составит

где ?4 – поправочный коэффициент, учитывающий наличие декоративного укрытия труб;
n – число ярусов или рядов греющих труб, составляющих прибор; а 1 – площадь 1 м открытой горизонтальной трубы принятого диаметра, м 2 /м.

При округлении дробного расчетного числа элементов или приборов до целого числа допустимо, как и для радиаторов, уменьшать А не более чем на 5 % (но не более чем на 0,1 м 2 ).

Определим число секций чугунного радиатора типа М-140А, устанавливаемого на верхнем этаже у наружной стены без ниши под подоконником (на расстоянии от него 40 мм) в помещении высотой 2,7 м при Qn=1410 Вт и tв=18 °С, если радиатор присоединяется к однотрубному проточно-регулируемому стояку Dy20 (с краном типа КРТ на подводке длиной 0,4 м) системы водяного отопления с верхней разводкой при tг = 105 °С и расходе воды в стояке Gст = 300 кг/ч. Вода в подающей магистрали охлаждается до рассматриваемого стояка на 2 °С.

Средняя температура воды в приборе :

tср = (105 – 2) – 0,5 * 1410 * 1,06 * 1,02 * 3,6 / (4,187 * 300) = 100,8 °С.

Плотность теплового потока радиатора при ? tср = 100,8 – 18 = 82,8 °С (изменение расхода воды в радиаторе от 360 до 300 кг/ч практически ни влияет на q np )

Q пр = 650(82,8 / 70)1+0,3 = 809 Вт/м2.

Теплоотдача вертикальных (1в = 2,7 – 0,5 = 2,2 м) и горизонтальных (1г = 0,8 м) труб Dy20 по формуле Qтр = q в* l в + q г* l г

Qтр = 93 * 2,2 + 115 * 0,8 = 296 Вт.

Ар = (1410 – 0,9 * 296) / 809 = 1,41 м 2 .

Расчетное число секций радиатора М-140А по формуле при площади одной секции 0,254 м 2 ( ? 4=1,05, ? 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41= 1,01 по формуле ? 3 = 0,97 + 0,06 / Ар )

N = (1,41 / 0,254) * (1,05 / 1,01) = 5,8 секции.

Принимаем к установке 6 секций.

Определим марку открыто устанавливаемого настенного конвектора с кожухом типа КН-20к «Универсал-20» малой глубины по условиям примера 4.1 (однотрубный стояк – проточный, т. е. без крана у прибора).

Средняя температура воды в приборе :

tcp = (105 – 2) – 0,5 * 1410 * 1,04 * 1,02 * 3,6 / (4,187 * 300) = 100,9 °С.

Номинальная плотность теплового потока для конвектора «Универсал-20» составляет 357 Вт/м 2 . В нашем случае ? tcp= 100,9 -18 = 82,9 °С (больше 70 °С) и Gnp=300 кг/ч (меньше 360 кг/ч). Поэтому пересчитываем значение плотности теплового потока конвектора по формуле qпр = qном( ?tср / 70) 1+n (Gпр / 360) p

qnp = 357(82,9 / 70)1+0,3(300 / 360)0,07 = 439 Вт/м 2 .

Теплоотдача вертикальных (lв=2,7 м) и горизонтальных (1г-=0,8 м) труб Dy20 по формуле Qтр = q в* l в + q г* l г

Qтр = 93*2,7 + 115*0,8 = 343 Вт.

Расчетная площадь конвектора по формулам A p = Qnp/qnp и Qпp = Qп – ?тр *Qтр
Ар =(1410 – 0,9*343) / 439 = 2,51 м 2 .

Принимаем к установке один концевой конвектор «Универсал-20» с кожухом малой глубины марки КН 230-0,918к площадью 2,57 м 2 (длина кожуха 845 мм, монтажный номер У5).

Определим длину и число ребристых чугунных труб, устанавливаемых открыто в два яруса, в системе парового отопления, если избыточное давление пара в приборе 0,02 МПа
(tнac= 104,25 °С), tв=15 °С, Qп = 6500 Вт, Q тр = 350 Вт.

Разность температуры по формуле ? tн = t нас – t в ;

? tн = 104,25- 15 = 89,25 °С.

Плотность теплового потока отопительного прибора получим при коэффициенте теплопередачи ребристых чугунных труб, установленных одна над другой, к=5,8 Вт/(м2-°С):

Расчетная площадь прибора из ребристых труб по формуле A p = Qnp/qnp

Ар = (6500 – 0,9 * 350) / 518 = 11,9 м 2 .

Число ребристых труб в одном ярусе, задаваясь длиной выпускаемых труб 1,5 м, имеющих площадь нагревательной поверхности 3,0 м 2 , получим по формуле N = Ap / (n*a1)

N= 11,9/(2 * 3,0) = 2 шт.

Принимаем к установке в каждом ярусе по две последовательно соединенных чугунных ребристых трубы длиной 1,5 м. Общая площадь нагревательной поверхности отопительного прибора из четырех ребристых труб

Ссылка на основную публикацию