Теплоотдача радиаторов отопления

Проектирование отопительных систем имеет своей целью создание максимально теплых помещений при минимальных затратах на энергоресурсы. Поэтому особое внимание уделяется показателю теплоотдачи радиаторов отопления. Далее поговорим о расчете этого параметра и влияющих на него факторах.

Как правильно рассчитать теплоотдачу радиаторов отопления

Показатель теплоотдачи говорит о количестве тепла, которое одна секция радиатора отопления способна отдать в воздух в помещении за единицу времени при условии сохранения заданной температуры самого теплоносителя. Профессионалы называют эту характеристику тепловой мощностью и измеряют в ваттах (Вт). Некоторые производители отопительных приборов называют эту единицу мощностью теплового потока и обозначют как калории в час.

В теории показатель теплоотдачи рассчитывается на 1 секцию радиатора, а на практике часто указывается на весь прибор в целом. Существует среднее нормативное значение для помещения с высотой потолка не более 3 м, одной внешней стеной и одним окном. Однако на практике его часто корректируют в зависимости от климатических условий расположения жилья. От нормативного значения специалисты оставляют погрешность порядка 15% в сторону увеличения.

Полная формула расчета теплоотдачи выглядит довольно сложно:

Теплоотдача = 1000 Вт/кв.м. × площадь помещения × корректировочные коэффициенты теплопотерь, особенностей жилого дома и материалов, места и способа установки радиатора.

Интересно! Смесительный узел для теплого пола

Для расчета теплоотдачи радиаторов отопления по данной формуле существуют специальные таблицы и даже онлайн-калькулятор, которые упрощают детальный расчет параметра. Конечный показатель теплоотдачи может быть выше требуемого значения для конкретного помещения, что обеспечит тщательную настройку температур и диапазон низкотемпературных режимов.

Порядок расчета теплоотдачи радиаторов

В основу подбора отопительных устройств для монтажа в помещении положена степень точности расчета параметра теплоотдачи радиаторов. Чем больше батарей установить, тем выше затраты на коммунальные платежи. Каждый потребитель желает сэкономить на этом значении, но не потерять тепло в своем доме.

Определить, какая теплоотдача будет у радиаторов отопления, можно двумя способами. Первый опирается на количество окон и наружных стен в помещении. При наличии одной стены и одного окна в комнату на каждые 10 кв. м требуется 1 кВт мощности теплового потока. С добавлением второй наружной стены эта цифра увеличивается до 1,3 кВт на 10 кв. м.

Второй способ более точный и опирается на расчет по формуле. Тепловая мощность равна произведению площади комнаты на высоту потолка и на 41, что выступает минимальным значением теплоотдачи на 1 куб. м помещения.

Полученные при расчете значения делятся на нормативную тепловую мощность одной секции отопительного устройства, которая заявлена производителем. При получении нецелого числа результат округляют в сторону большего значения с целью повышения точности параметров настройки.

У каких радиаторов отопления самая лучшая теплоотдача

Различие в материалах изготовления самого радиатора определяет разнообразие параметров теплоотдачи. Рассмотрим подробнее, для каких материалов производства радиаторов указаны лучшие параметры теплоотдачи.

Интересно! Электрический теплый пол под линолеум — монтаж, установка

Теплоотдача чугунных радиаторов отопления

Чугунные радиаторы имеют самую маленькую поверхность отдачи тепла, при этом материал отличается незначительной теплопроводностью. Номинальная мощность теплового потока у одной секции такой батареи составляет порядка 180 Вт при температуре теплоносителя в радиаторе 90 °С. Чугунные отопительные приборы имеют минимальное значение конвекции. В общей формуле расчета теплоотдачи конвекция занимает лишь 20%.

На практике в чугунных батареях вода не нагревается выше 60 °С и, соответственно, они способны отдавать не более 50-60 Вт тепла.

Теплоотдача стальных радиаторов отопления

Основное отличие материала — сочетание позитивных свойств секционных отопительных устройств и конвекционных. Технически они состоят из нескольких панелей, между которыми перемещается теплоноситель. Для увеличения показателя теплоотдачи часто увеличивается площадь конвекции за счет приваривания специальных ребер на панели радиатора.

Значение теплоотдачи у такого прибора несущественно разнится с чугунным, но он существенно легче и выглядит более презентабельно.

Однако на практике при снижении температуры теплоносителя теплоотдача стальной батареи упадет в разы. Поэтому фактически значение тепловой мощности такого отопительного устройства почти никогда не соответствует данным, заявленным производителем. Он определяет число в ходе испытаний в идеальных условиях с горячей водой при температуре 90 °С, а в наших батареях она редко превышает 70 °С.

Теплоотдача алюминиевых радиаторов отопления

Алюминий обладает превосходной теплопроводностью, поэтому отопительные приборы из этого металла обеспечивают высокую отдачу. Одна секция такой батареи способна передать тепловой поток до 200 Вт.

Однако такой отопительный прибор имеет ограничения на применение, связанные с качеством теплоносителей. При высокой загрязненности горячей воды внутри устройства процессы коррозии протекают значительно быстрее и выводят из строя само устройство. Поэтому алюминиевые радиаторы больше подходят для частных домовладений с индивидуальной системой отопления и не рекомендованы для многоквартирных домов, где качество теплоносителя невозможно отследить.

Интересно! Датчик температуры для отопления

Теплоотдача биметаллических радиаторов отопления

Показатели тепловой мощности у таких отопительных устройств нисколько не уступают приборам из алюминия. Тепловой поток в среднем значении колеблется около 200 Вт. Однако сам радиатор менее требователен к качеству теплоносителя. Правда, стоимость таких батарей в разы выше классических вариантов.

Влияние размещения и способа подключения радиаторов на теплообмен

Определяющими факторами для значения теплоотдачи отопительного устройства выступают способ подключения батарей в помещении и место их размещения.

Выбор места размещения

Наилучшее место расположения радиаторов — это область под окном. Как бы тщательно ни был утеплен оконный проем, в него все равно утекает больше всего тепловой энергии. Горячий воздух от отопительного устройства обеспечивает формирование тепловой завесы — холодный воздух заблокирован, не распространяется внутрь комнаты и не нарушает циркуляцию теплых воздушных масс.

Стоит помнить, что любые экраны и декоративные панели, скрывающие отопительную систему, сокращают мощность теплового потока на 10-15%. Поэтому прятать батареи при слабой теплоотдаче в комнате не рекомендуется.

Интересно! Окно для газовой котельной — общие требования 

Выбор способа подключения радиаторов

Основные способы подключения радиаторов отопления:

1. Прямое одностороннее — самое выгодное с точки зрения показателя теплоотдачи. На основании данного способа проводятся испытания на производстве и в лабораториях.
2. Диагональное обеспечивает сокращение тепловых потерь при подключении к системе радиаторов, имеющих более 12 секций.
3. Нижнее — для ситуаций, когда отопительная система скрыта под стяжкой на полу. Необходимость подключения к ней радиаторов нижним способом дает не более 10% потерь тепловой энергии в процессе теплообмена.
4. Однотрубное — самое затратное с точки зрения теплоотдачи. Потеря тепловой энергии в таком случае колеблется от 25% до 45%.

Конечное решение о выборе способа подключения базируется на особенностях помещения и его конструкции.

 

На показатель теплоотдачи радиатора отопления влияет множество факторов — материал изготовления прибора, температура теплоносителя внутри устройства, место расположения батареи, способ подключения радиаторов и особенности самого помещения: количество наружных стен и оконных проемов, площадь комнаты, высота потолка в ней. При расчете количества радиаторов стоит учитывать не только нормативные значения, указанные производителем, но и погрешность на температуру горячей воды, циркулирующей в системе, и климатические условия в месте расположения дома. Важно иметь 15-20% запаса тепловой мощности для возможности регулирования тепла внутри отопительной системы и комнаты.