Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Мощность радиатора отопления является именно тем параметром, который определяет, насколько эффективно устройство будет нагревать окружающий его воздух. Планируя реконструкцию отопительной системы, нам необходимо освоить методику расчета производительности подобных изделий, так как ни избыток, ни недостаток мощности недопустимы.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Чтобы обеспечить дом теплом, нужно выбирать обогреватели с оптимальной теплоотдачей

Теплоотдача батарей

Принцип функционирования радиатора

Прежде чем приступать к вычислению эксплуатационных параметров, нам нужно понять, как работает отопительная батарея, и какую величину нам нужно рассчитать для оценки ее эффективности.

Радиатор (неважно, водяной или электрический с масляным теплоносителем) функционирует по достаточно простому принципу:

  • Внутри устройства находятся резервуары, по которым циркулирует нагретый теплоноситель. Горячее вещество поднимается вверх, остывшее – опускается вниз, потому жидкость постоянно находится в движении.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Распределение теплоносителя внутри устройства

Обратите внимание!
У электрических устройств нагрев происходит в самом радиаторе, у водяных – в котле или печи, но в данном случае различия будут несущественными.

  • При движении теплоноситель контактирует со стенками резервуаров, отдавая им часть своего тепла. При этом – чем длительнее время контакта и чем больше разница температур, тем больше тепла отдает жидкость.
  • Нагреваясь изнутри, стенки, в свою очередь, передают тепловую энергию в окружающую среду, нагревая воздух.
  • Для повышения эффективности теплопередачи радиаторы отопления делают в форме ребер, увеличивая площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Иногда на поверхности закрепляют дополнительные металлические пластины – они тоже служат для ускорения теплообмена.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Конвекция тепловых потоков в помещении

Обратите внимание!
Наличие теплообменных ребер стимулирует конвекцию – движение горячего воздуха между пластинами.
Таким образом, совмещаются два принципа обогрева: радиаторный и конвекторный.

Мощность радиаторов – стальных, чугунных, алюминиевых, биметаллических и т.д. – определяется тем, сколько тепла они могут отдать в окружающую среду за единицу времени. В паспортах к отопительным батареям этот параметр чаще всего прописывают.

Подбор оптимальной теплоотдачи устройства очень важен:

  • В системах централизованного отопления избыточная теплоотдача приводит к перегреву помещения. В итоге нам приходится нести расходы либо на дополнительное проветривание, либо на установку термоклапанов – сам же микроклимат при этом серьезно ухудшается.
  • Если же производительности установленных устройств будет недостаточно, то они будут вынуждены работать на пределе своих возможностей. С одной стороны, это существенно снижает ресурс изделия, а с другой – приводит к периодическому «недотопу», когда температура в помещении ощутимо снижается, несмотря на все старания водогрейного котла.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

При недостатке мощности в помещении будет холодно даже при работе системы на пределе возможностей

  • Кроме того, при сильной нагрузке аппарат может банально выйти из строя. Это в первую очередь касается электрических моделей, потому мощность масляного радиатора нужно подбирать с запасом примерно в 20-25%.

Факторы, влияющие на теплоотдачу

Если проанализировать информацию от производителей и экспертов, то можно увидеть, что, например, мощность алюминиевых радиаторов отопления значительно превышает аналогичный показатель у чугунных моделей старого типа.

Это обусловлено различиями в конструкции и в материале:

  • Во-первых, чем больше внутренний объем батареи, тем больше теплоносителя в нее поступает, и тем больше энергии она отдаст. Поэтому вполне логично, что крупное устройство будет греть эффективнее, чем компактное (при прочих равных условиях, естественно). Цена тоже будет отличаться, и не только за счет разницы в стоимости использованного для производства батареи материала.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Внутренняя полость алюминиевого радиатора

  • Во-вторых, производительность зависит от температуры поступающего теплоносителя: чем горячее будет вода, тем больше тепла из нее получится извлечь.
  • В-третьих, чем лучше материал проводит тепло, тем выше будет его теплоотдача. Наименее эффективными по этому показателю являются изделия из чугуна, а за лидирующие позиции конкурируют медные, алюминиевые и биметаллические модели.

Обратите внимание!
В среднем мощность одной секции алюминиевого радиатора выше, чем аналогичный показатель для биметаллических (алюминий + сталь или алюминий + медь) конструкций.
Однако на практике имеют значение и нюансы технологии производства, так что эта зависимость не является буквальной.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Фото отдельной секции

Для сравнения ниже приводится таблица мощности радиаторов разного типа. Более подробные сведения о тепловой эффективности некоторых моделей отопительных батарей вы можете найти на схемах, приведенных в статье.

Тип радиатора Теплоотдача одной секции, Вт Объем теплоносителя в одной секции, л
Алюминиевый, межосевое расстояние 500 мм 183 0,27
Алюминиевый, межосевое расстояние 350 мм 139 0,19
Биметаллический, межосевое расстояние 500 мм 204 0,2
Биметаллический, межосевое расстояние 350 мм 136 0,18
Чугунный, межосевое расстояние 500 мм 160 1,45
Чугунный, межосевое расстояние 300 мм 110 1,1

Нужно отметить, что мощность стальных радиаторов отопления, которые имеют панельную структуру, указывается из расчета на все изделие в целом, в то время как для секционных конструкций инструкция часто содержит два значения: теплоотдача секции и этот же параметр для всего радиатора.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Таблица мощности стальных радиаторов отопления: цифры приведены для изделий компании Kermi 11, 22 и 33 типа.

Расчет потребляемой мощности

Методики расчета

Для подбора батарей по мощности нам в первую очередь нужно рассчитать, какое количество тепла потребляет помещение.

Сделать это можно несколькими способами, так что здесь мы опишем наиболее эффективный:

  • Для начала нам нужно вычислить объем комнаты, умножив ее площадь на высоту.
  • Затем определяем базовую потребность в тепле, умножая объем на нормативный коэффициент в 41 Вт.

Обратите внимание!
Это значение справедливо для европейской части РФ.
В южных и северных районах действуют свои нормативы, поскольку климат там существенно отличается.

  • Полученную величину нужно скорректировать для компенсации теплопотерь. Для этого прибавляем по 100 Вт на одно окно и около 200 Вт на входную дверь.
  • Есть и другой подход к компенсации теплопотерь: так, при наличии одного окна и одной внешней стены увеличиваем теплопотребление на 20%, двух окон и двух внешних стен – на 30%, при использовании экранов для радиаторов – еще на 25%.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Поправки на теплопотери

Далее полученную цифру используем для вычисления требуемого количества обогревателей. Для этого делим ее на мощность одной секции радиатора отопления и округляем результат до целого числа.

Вычисление количества секций на простом примере

Итак, попробуем разобраться, как же на практике можно выполнить вычисление своими руками.

Исходные данные таковы:

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Алюминиевое изделие с межосевым расстоянием 500 мм

  • Площадь комнаты – 16 м2.
  • Высота потолка – 3,5 м.
  • Одно окно, одна наружная стена.
  • Планируется установка секционных батарей с межосевым расстоянием 500 мм (мощность секции алюминиевого радиатора – 139 Вт).
  • Экраны устанавливаться не будут.

Методика расчета следующая:

  • Определяем объем: 16 х 3,5 = 56м3.
  • Рассчитываем потребность в тепле: 56 х 41 = 2296 Вт.
  • Вводим поправку на наличие окон и наружных стен: 2296 + 2296х0,2 = 2755,2 Вт.
  • Рассчитываем количество секций: 2755,2 / 139 = 19,8.

Мощность радиатора. Принцип функционирования. Факторы, влияющие на теплоотдачу. Методики расчета

Чем больше помещение, тем больше точек обогрева должно быть

Соответственно, нам нужно установить не менее 20 секций алюминиевого радиатора. В идеале же нужно приобрести две панели по 10 ребер, расположив их на противоположных стенах для более равномерного обогрева – тогда мощности отопительной системы будет достаточно, чтобы поддерживать в этой комнате оптимальный микроклимат.

Заключение

Зная площадь помещения и вычислив мощность радиатора на 1 м2, мы сможем подобрать отопительные приборы, необходимые для обеспечения комфортной температуры в жилище. Конечно, всегда можно установить батареи с запасом по производительности, регулируя их работу вручную или автоматически, но все же и здесь без вычислений не обойтись. Более подробно ознакомиться с методикой определения теплоотдачи батарей вы сможете, просмотрев видео в этой статье.

Понравилась статья? Подписывайтесь на наш канал Яндекс.Дзен

Оставить комментарий

ОБЯЗАТЕЛЬНО приложите ФОТО проблемы — так ответ эксперта будет гораздо точней

Оставляя комментарий, Вы принимаете пользовательское соглашение

Ваше имя:
Ваш e-mail:
Источник gidroguru.com