Для обеспечения комфортного проживания в холодное время года еще на этапе проецирования частного дома нужно позаботиться о расчете и монтаже отопления. Правильно произведенные тепловые калькуляции позволят определить оптимальную и экономически выгодную отопительную систему. Любая погрешность может привести к тому, что вы будете мерзнуть либо в здание будет жарко и душно.
Самостоятельные расчеты не окажутся проблемой для людей с техническим образованием. Однако не каждый обладает физико-математическими навыками, поэтому хорошим путеводителем в подсчетах будет онлайн калькулятор. Он поможет выявить тепловые потери дома и вычислить мощность, которой должен обладать котел. Так же определит количество необходимых радиаторов и сколько должно быть в нем секций. Сделает за вас расчет затрат на отопление, что пригодится для выбора подходящего источника тепла. Соберите нужные данные для вычисления.
Определите тепловые потери. Для этого, необходимо знать, из какого материала построены внешние стены и напольные покрытия, чем утеплены и их толщину. Измерьте площадь дома, окон и наружных дверей. Высокая интенсивность потери тепла у вентиляции и канализации. Их тоже нужно учитывать в расчетах.
Климатические условия местонахождения дома играют важную роль в выборе отопительной системы. Узнайте среднегодовую и минимальную температуру в вашем регионе, а также среднюю скорость ветра.
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.
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.
Процесс нанесения покрытия
Изначально сложилось так, что отечественные отопительные радиаторы выглядят слегка грубо и старомодно, однако если правильно обработать поверхность и подобрать интересный дизайн, то приборы будут радовать глаз долгое время. Дальнейшая инструкция поможет провести работы без профессиональной помощи.
Общие положения
Сначала должны быть рассмотрены предварительные рекомендации, дающие возможность качественно нанести покрытие, после чего следует перейти к изучению последовательности действий.
Что касается инструментов, то для работ понадобится незамысловатый малярный набор.
Окрашивание: a – применение кисти, b – использование специального баллончика.
- В качестве основного инвентаря рекомендуется использовать гладкий валик небольших размеров, изготовленный из поролона и кисть, необходимая для обработки труднодоступных мест. В случае необходимости батарея снимается, чтобы обеспечить доступ к некоторым участкам.
- Нанесение лакокрасочного покрытия осуществляется только на холодный прибор, иначе не избежать проблем с отслаиванием засохшего состава. Поэтом желательно производить подобные мероприятия, когда отопительный сезон не идет. Однако всегда можно перекрыть вентили, прекратив поступление горячей воды.
- Чтобы определить примерную площадь окраски чугунных радиаторов, необходимо длину умножить на ширину и умножить на два, после чего прибавить к полученному результату десять процентов. Конечное число будет являться приблизительной квадратурой чугунной панели.
- Наносить краску на закрепленные батареи лучше всего сверху, тогда удастся избежать случайных подтеков. Специалисты рекомендуют не ограничиваться одним слоем, ведь за два прохода легче обеспечить качественную защиту поверхности.
Снятие отопительного радиатора из чугуна для окрашивания.
Внимание! Осуществлять нагрев радиаторов отопления разрешается только после окончательного высыхания лакокрасочного покрытия, иначе могут появиться разводы, пятна или небольшие пузыри.
Порядок действий
Когда площадь окраски секции радиатора чугунного определена, а необходимые материалы приобретены, можно приступать к основным работам, которые нельзя отнести к категории сложных занятий. Достаточно придерживаться определенной последовательности действий, а также уметь пользоваться кистью и валиком.
При снятии отопительного прибора можно применять краскопульт.
Так проводится обработка при помощи краскопульта.
- Первая стадия обычно включает очистку поверхности от испортившегося покрытия при помощи химических растворителей или металлической щетки. В первом случае осуществляется смыв засохшего слоя специальной смесью, а в другом – выполняется механическое снятие, при котором можно применять дрель.
- После успешного снятия старой краски поверхность батареи подвергается процессу обезжиривания, благодаря чему удаляются органические загрязнения с прибора. В качестве основного средства может использоваться обычный растворитель.
- Далее отопительный прибор обрабатывается грунтовкой, благодаря чему обеспечивается качественная адгезия. То есть сцепление краски с поверхностью становится гораздо лучше. Нанесение подобного состава производится при помощи традиционных малярных инструментов.
- С использованием поролонового валика сначала обрабатываются основные плоскости секций, после чего кистью проходятся труднодоступные участки. Если в ходе работ применяется краскопульт, то перечисленный инвентарь не требуется. После высыхания первого слоя наносится следующий.
Примечание! При использовании механизированного оборудования покрытие наносится более качественно, однако цена таких устройств обычно довольно высока, поэтому многие мастера в процессе работ применяют кисть и валик.
Еще один пример расчета
За пример взято помещение площадью 15 м2 и с высотой потолка 3 м. Рассчитывается объем комнаты: 15 х 3=45 м3. Известно, что для обогрева помещения в местности со средним климатом нужно 41 Вт/1 м3.
45 х 41 = 1845 Вт.
Принцип тот же, что и в предыдущем примере, но не учитываются потери теплоотдачи из-за окон и двери, что создает определенный процент погрешности. Для правильного расчета нужно знать, сколько выдаёт тепла каждая из секций. Рёбра могут быть в разном количестве у стальных панельных батарей: от 1 до 3. Сколько рёбер у батареи, на столько и усилится теплоотдача.
https://youtube.com/watch?v=ZkvOaJlQetM
Чем больше теплоотдача от системы отопления, тем лучше.
Закрытая система теплоснабжения — что это такое
Как известно, в любой системе отопления частного дома есть расширительный бак. Это емкость в которой содержится некоторый отъем теплоносителя. Этот бак необходим для компенсации теплового расширения при различных режимах работы. По конструкции расширительные бачки бывают открытого и закрытого типа, соответственно и системы отопления называются открытыми и закрытыми.
Двухтрубная система отопления закрытого типа
В последние годы становится все более популярной именно закрытая схема отопления. Во-первых, она автоматизированная и работает без участия человека длительное время. Во-вторых, в ней можно использовать теплоноситель любого типа, включая антифризы (из открытых бачков он испаряется). В-третьих, давление поддерживается постоянное, что позволяет использовать в частном доме любую бытовую технику. Есть еще несколько плюсов, которые относятся к разводке и эксплуатации:
- Нет непосредственного контакта теплоносителя с воздухом, следовательно, нет (или почти нет) несвязного кислорода, который является мощным окислителем. Значит элементы отопления не будут окисляться, что увеличит срок их службы.
- Расширительный бачок закрытого типа ставится в любом месте, обычно недалеко от котла (настенные газовые котлы идут сразу с расширительными бачками). Бак открытого типа должен стоять на чердаке, а это — дополнительные трубы, а также меры по утеплению, чтобы тепло не «утекало» через кровлю.
- В системе закрытого типа стоят автоматические воздухоотводчики, так что завоздушивания не бывает.
В общем закрытая система отопления считается более удобной. Самый главный ее недостаток — энергозависимость. Движение теплоносителя обеспечивается циркуляционным насосом (принудительная циркуляция), а он без электричества не работает. Естественную циркуляцию в закрытых системах организовать можно, но это сложно — требуется регулирование потока при помощи толщины труб. Это довольно сложный расчет, потому часто считают, что закрытая система отопления работает только с насосом.
Для уменьшения энергозависимости н повышения надежности отопления, ставят блоки бесперебойного питания с аккумуляторами и/или небольшие генераторы, которые обеспечат аварийное электроснабжение.
Особенности
Расчет радиаторов отопления производится в соответствии с теплопотерями конкретного помещения, а также в зависимости от площади этого помещения. Казалось бы, ничего сложного в создании проверенной схемы отопления с контурами труб и циркулирующим по ним носителю нет, однако правильные теплотехнические расчеты основываются на требованиях СНиП. Такие расчеты выполняются специалистами, а сама процедура считается чрезвычайно сложной. Однако с допустимым упрощением выполнить процедуры можно и самостоятельно. Кроме площади обогреваемого помещения, в расчетах учитываются некоторые нюансы.
Не зря для расчета радиаторов специалисты применяют различные методики. Основная их особенность – учет максимальных теплопотерь помещения. Затем уже рассчитывается нужное количество отопительных приборов, которые компенсируют эти потери.
Понятно, что чем проще будет используемый метод, тем более точными будут итоговые результаты. К тому же для нестандартных помещений специалисты применяют специальные коэффициенты.
Специалисты в своих проектах нередко используют специальные приборы. Например, с точным определением фактических теплопотерь справится тепловизор. На основании данных, полученных по прибору, рассчитывается количество радиаторов, которые с точностью компенсируют потери.
Такой метод расчета покажет наиболее холодные точки квартиры, места, где тепло будет уходить активнее всего. Такие точки часто возникают из-за строительного брака, например, допущенного рабочими, или из-за некачественных строительных материалов.
Результаты проводимых расчетов тесно связаны с существующими видами радиаторов отопления. Для получения наилучшего результата в расчетах необходимо знание параметров планируемых к использованию устройств.
Современный ассортимент включает такие виды радиаторов:
- стальные;
- чугунные;
- алюминиевые;
- биметаллические.
Для проведения расчетов нужны такие параметры устройств, как мощность и форма радиатора, материал изготовления. Самая простая схема подразумевает размещение радиаторов под каждым окном, имеющимся в комнате. Поэтому рассчитываемое количество радиаторов обычно равно числу оконных проемов.
Как корректировать предварительные показатели
Приблизительные значения обязательно нуждаются в уточнении. Для получения более точного результата потребуется учет всех факторов.
Каждый из них может провоцировать увеличение или уменьшение теплопотерь:
- Материал для стен.
- Эффективность теплоизоляции.
- Площадь оконных блоков и тип остекления.
- Число наружных стен.
Качественные калькуляторы оснащены специальными коэффициентами, учитывающими данные факторы. Все, что потребуется для более точного выравнивание предварительных показателей теплопотерь – умножить их на эти коэффициенты.
Формула и пример расчета
2215 секций
В частном доме с собственным водонагревателем мощность теплоносителя высчитывается по максимуму. Тогда 1800 делим на 150 и получаем 12 секций. Столько нам понадобится для обогрева комнаты в 18м2. Существует весьма сложная формула, по которой можно рассчитать точное количество секций в радиаторе.
Формула выглядит так:
- q1
— это вид остекления: тройной стеклопакет 0,85; двойной стеклопакет 1; обычное стекло 1,27; - q 2
— теплоизоляция стен: современная теплоизоляция 0,85; стена в 2 кирпича 1; плохая изоляция 1,27; - q3
— отношение площади окон к площади пола: 10% 0,8; 20% 0,9; 30% 1,1; 40% 1,2; - q 4
— минимальная температура снаружи: -10С 0,7; -15С 0,9; -20С 1,1; -25С 1,3; -35С 1,5; - q5
— количество наружных стен: одна 1,1; две (угловая) 1,2; три 1,3; четыре 1,4; - q6
— тип помещения над расчётным: обогреваемое помещение 0,8; отапливаемый чердак 0,9; холодный чердак 1; - q7
— высота потолков: 2,5 м — 1; 3 м — 1,05; 3,5м — 1,1; 4м — 1,15; 4,5м — 1,2;
Проведём расчёт для угловой комнаты 20 м2 с высотой потолка 3 м, двумя 2-х створчатыми окнами с тройным стеклопакетом, стенками в 2 кирпича, расположенной под холодным чердаком в доме в подмосковном посёлке, где зимой температура опускается до 20С.
Получится 1844,9 Вт. Разделим на 150 Вт и получим 12,3 или 12 секций.
Радиаторы делаются из трёх видов металла: чугунные, алюминиевые и биметаллические.
Чугунные и алюминиевые радиаторы имеют одинаковую теплоотдачу, но нагретый чугун остывает медленнее алюминия. Биметаллические батареи имеют большую теплоотдачу, чем чугунные, но они быстрее остывают. Стальные радиаторы имеют высокую теплоотдачу, но они подвержены коррозии.
Самой комфортной для человеческого организма температурой в помещении принято считать 21С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18С, поэтому немалую роль играет и назначение отапливаемого помещения. И если в зале площадью 20 м2 нужно установить 12 секций батареи, то в аналогичном спальном помещении предпочтительнее установить 10 батарей, и человеку в такой комнате будет комфортно спать. В угловом помещении такой же площади смело размещайте 16 батарей, и Вам не будет жарко. Т. е. расчёт радиаторов в помещении весьма индивидуален, и можно давать только приблизительные рекомендации, сколько секций необходимо установить в той или иной комнате. Главное, произвести установку грамотно, и тепло всегда будет в вашем доме.
Примерный метод
Упрощенный вариант расчётов основан на принятие за стандарт нескольких показателей:
В помещении с обычными потолками 1 секция батареи обогреет 1,8 м2. Например, если комната 14 м2. 14 : 1,8 = 7,7. Округляем = 8 секций.
Или так:
В комнате с 1 окном и 1 внешней стеной, 1 кВт мощности радиатора может обогреть 10 м2. Пример: комната 14 м2. 14 : 10 = 1,4. То есть для такой комнаты нужен обогреватель мощностью 1,4 кВт.
Такие методы можно использовать для примерных расчётов, но они чреваты серьёзными погрешностями.
Если результатами вычислений стал длинный радиатор более 10 секций, то имеет смысл разделить его на два отдельных радиатора.
Расчет тепловой мощности
Мы рассмотрим несколько способов расчета, учитывающих разное количество переменных.
По площади
Расчет по площади основан на санитарных нормах и правилах, в которых русским по белому сказано: один киловатт тепловой мощности должен приходиться на 10 м2 площади помещения (100 ватт на м2).
Чем ниже температура на улице, тем больше потери тепла.
Понятно, что метод дает весьма значительную погрешность:
- Панорамное остекление в одну нитку явно даст большие теплопотери по сравнению со сплошной стеной.
- Расположение квартиры внутри дома не учитывается, хотя понятно, что если рядом теплые стены соседних квартир — при одинаковом количестве радиаторов будет куда теплее, чем в угловой комнате, имеющей общую стену с улицей.
- Наконец, главное: расчет верен для стандартной высоты потолков в доме советской постройки, равной 2,5 — 2,7 метра. Однако еще в начале 20-го века строились дома с высотой потолков в 4 — 4,5 метра, да и сталинки с трехметровыми потолками тоже потребуют уточненного расчета.
Давайте все-таки применим метод для расчета количества чугунных секций радиаторов отопления в комнате размером 3х4 метра, находящейся в Краснодарском крае.
Площадь равна 3х4=12 м2.
Необходимая тепловая мощность отопления — 12м2 х100Вт х0,7 районного коэффициента = 840 ватт.
При мощности одной секции в 180 ватт нам потребуется 840/180=4,66 секции. Число мы, понятно, округлим в большую сторону — до пяти.
Запас по тепловой мощности никогда не помешает. При необходимости можно просто прикрыть вентиля перед радиатором.
Простой расчет по объему
Не наш выбор.
Расчет по общему объему воздуха в помещении явно будет более точным уже потому, что учитывает разброс высоты потолков. Он тоже весьма прост: на 1 м3 объема необходимо 40 ватт мощности отопительной системы.
Давайте посчитаем необходимую мощность для нашей комнатки под Краснодаром с небольшим уточнением: она находится в сталинке 1960 года постройки с высотой потолка 3,1 метра.
Объем помещения равен 3х4х3,1=37,2 кубометра.
Соответственно радиаторы должны иметь мощность 37,2х40=1488 ватта. Учтем районный коэффициент 0,7: 1488х0,7=1041 ватт, или шесть секций чугунного лютого ужаса под окном. Почему ужаса? Внешний вид и постоянные течи между секциями через несколько лет эксплуатации восторга не вызывают.
Если же вспомнить, что цена чугунной секции выше, чем у алюминиевого или биметаллического импортного радиатора отопления — идея покупки такого отопительного прибора и впрямь начинает вызывать легкую панику.
Уточненный расчет по объему
Более точный расчет систем отопления выполняется с учетом большего числа переменных:
- Количества дверей и окон. Усредненные потери тепла через окно стандартного размера — 100 ватт, через дверь — 200.
- Расположение комнаты в торце или углу дома заставит нас использовать коэффициент 1,1 — 1,3 в зависимости от материала и толщины стен здания.
- У частных домов используется коэффициент 1,5, поскольку куда выше потери тепла через пол и крышу. Сверху и снизу ведь не теплые квартиры, а улица…
Базовое значение — те же 40 ватт на кубометр и те же региональные коэффициенты, что и при расчете по площади комнаты.
Давайте выполним расчет тепловой мощности радиаторов отопления для комнаты с теми же габаритами, что и в предыдущем примере, но мысленно перенесем ее в угол частного дома в Оймяконе (средняя температура января -54С, минимум за время наблюдений — 82). Ситуация усугубляется дверью на улицу и окошком, из которого видны жизнерадостные оленеводы.
Базовую мощность с учетом только объема помещения мы уже выполнили: 1488 ватт.
Окно и дверь прибавят 300 ватт. 1488+300=1788.
Частный дом. Холодный пол и утечка тепла через крышу. 1788х1,5=2682.
Угол дома заставит нас применить коэффициент 1,3. 2682х1,3=3486,6 ватта.
К слову, в угловых комнатах отопительные приборы стоит монтировать на обе внешние стены.
Наконец, теплый и ласковый климат Оймяконского улуса Якутии приводит нас к мысли о том, что полученный результат можно умножить на региональный коэффициент 2,0. 6973,2 ватта требуется для обогрева маленькой комнатушки!
https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw
Расчет количества радиаторов отопления нам уже знаком. Общее количество чугунных или алюминиевых секций составит 6973,2/180=39 секций с округлением. При длине секции 93 миллиметра баян под окном будет иметь длину 3,6 метра, то есть едва поместится вдоль более длинной из стенок…
«- Десять секций? Хорошее начало!» — такой фразой житель Якутии прокомментирует это фото.
Подготовка данных
Чтобы получить точный результат, следует учитывать следующие параметры:
- климатические особенности региона, в котором расположена постройка (уровень влажности, температурные колебания);
- параметры здания (материал, использованный для строительства, толщина и высота стен, количество внешних стен);
- размер и типы окон в помещения (жилое, нежилое).
Проводя расчет биметаллических радиаторов отопления, за основу берут 2 основных значения: тепловую мощность секции батареи и тепловые потери помещения. Нужно помнить, что чаще всего указываемая производителями в техническом паспорте изделия тепловая мощность – максимальное значение, полученное в идеальных условиях. Реальная же мощность установленной в помещении батареи будет ниже, поэтому для получения точных данных делают перерасчет.
