Теплоотдача радиаторов отопления – сравнение и расчет мощности

Реальная теплоотдача радиаторов отопления различных типов часто обсуждается на строительных форумах. Участники спорят, какие батареи лучше по тепловым характеристикам – чугунные, алюминиевые или стальные панели. Чтобы прояснить данный вопрос, предлагается выполнить расчет мощности разных отопительных приборов и провести сравнение радиаторов по теплоотдаче.

 Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Первым делом изучите технический паспорт батареи. В нем вы точно найдете интересующие параметры — тепловую мощность одной секции либо целого панельного радиатора определенного типоразмера. Не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических обогревателей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Ошибочное суждение: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди металлов. Теплопроводность алюминия действительно высока, но процесс теплообмена зависит от многих факторов. Нюанс второй: отопительные приборы делают из силумина – алюминиевого сплава с кремнием, чьи показатели заметно ниже.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и воздуха помещения равна 70 °С. Величина зовется температурным напором, обозначается Δt. Расчетная формула:

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Справка. В документации изделий от различных фирм параметр Δt может обозначаться по-разному: dt, DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Какую теплоотдачу мы получим, если в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, в нее подставляем значение комнатной температуры +22 °С и ведем расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки) = (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна превышать 20 °С, определяем их значения следующим образом:

• tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
• tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что вода в подающем трубопроводе нагреется до 102 °С, а температура воздуха в комнате – до +22 °С.

Первое условие невыполнимо, поскольку современные бытовые котлы нагреваются до 80 °С (максимум). Значит, радиаторная секция никогда не отдаст заявленные 200 Вт тепла. Да и температура теплоносителя в системе частного дома редко поднимается выше 70 °С, тогда DT = 38 °С, а не 70 градусов. То есть, реальная теплоотдача прибора вдвое ниже паспортной.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

1. Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
2. Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
3. Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
4. Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
5. Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

1. Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
2. Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
3. Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

• рабочее и максимальное давление теплоносителя;
• количество вмещаемой воды;
• масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.

Расчет мощности радиатора отопления | Всё об отоплении

Как рассчитать мощность радиатора отопления — делаем расчет мощности правильно

Когда проектируется система теплоснабжения для частного дома или квартиры, расположенной в новостройке, необходимо знать, как рассчитать мощность радиаторов отопления, чтобы определить требуемое количество секций для каждой комнаты и подсобных помещений. В статье приводится несколько несложных вариантов вычислений.

Особенности проведения расчетов

Расчет мощности радиатора отопления сопряжен с рядом проблем. Дело в том, что на протяжении отопительного сезона температура за окном постоянно меняется, а соответственно отличаются потери тепла. Так при 30 градусах мороза и сильном северном ветре, они будут гораздо больше, чем при — 5 градусах, да еще при безветренной погоде.

Многих владельцев недвижимости волнует, что неправильно рассчитанная тепловая мощность радиаторов отопления может привести к тому, что в морозы в доме будет холодно, а в теплую погоду придется держать нараспашку форточки целый день и таким образом отапливать улицу (детальнее: «Расчет мощности батарей отопления — как рассчитать самому «).

Однако имеется понятие, которое называется температурный график. Благодаря чему температура теплоносителя в отопительной системе меняется в зависимости от погоды на улице. По мере того, как будет расти температура воздуха на улице, повышается теплоотдача каждой из секций батареи. А раз так, то относительно любого отопительного оборудования можно говорить о средней величине теплоотдачи.

Что касается жильцов частных домовладений, то после установки современного электрического или газового теплоагрегата или отопления с применением тепловых насосов они не должны волноваться о том, какую температуру имеет теплоноситель, циркулирующий в контуре отопительной конструкции.

Созданное с применением новейших технологий тепловое оборудование позволяет управлять им при помощи термостатов и корректировать мощность батарей в соответствии с потребностями. Наличие современного котла не требует контроля над температурой теплоносителя, но, чтобы установить радиаторы отопления расчет мощности все равно потребуется.

Порядок расчета мощности радиаторов отопления

Все расчеты, связанные с обустройством отопительной конструкции, неразрывно связаны с таким понятием как тепловая мощность. Вариантов как рассчитать мощность радиатора отопления существует несколько. При этом следует отметить, что у приборов от известных и хорошо себя зарекомендовавших производителей данный параметр всегда указывается в прилагаемых к ним документах (прочитайте также: «Как рассчитать отопление в доме правильно «).

У таких агрегатов, как электрический конвектор, тепловентилятор, масляный радиатор или инфракрасная керамическая панель тепловая мощность соответствует их электрической мощности (читайте также: «Что выбрать конвектор или масляный радиатор «). При создании системы отопления, где используется жидкий теплоноситель, не обойтись без батарей.

У чугунных, алюминиевых или биметаллических отопительных приборов мощность одной секции радиатора отопления составляет от 140 до 220 ватт. Усредненным значением считается значение 200 ватт, которое батарея отдает при разнице температур между теплоносителем и воздухом в помещении, равным 70 градусам. Читайте также: «Расчет количества секций биметаллических радиаторов «.

Чтобы выполнить расчет биметаллических отопительных радиаторов или чугунных батарей, исходя из тепловой мощности, необходимо разделить требуемое количество тепла на величину 0,2 КВт. В результате будет получено количество секций, которые нужно приобрести, чтобы обеспечить обогрев комнаты (детальнее: «Правильный расчет тепловой мощности системы отопления по площади помещения «).

Если чугунные радиаторы (см. фото) не имеют промывочных кранов специалисты рекомендуют принимать в расчет 130-150 ватт на каждую секцию, учитывая мощность 1 секции чугунного радиатора. Даже когда они первоначально отдают тепла больше, чем требуется, появившиеся в них загрязнения понизят теплоотдачу.

Как показала практика, батареи желательно монтировать с запасом около 20%. Дело в том, что при наступлении экстремальных холодов чрезмерной жары в доме не будет. Также поможет бороться с повышенной теплоотдачей дроссель на подводке. Покупка лишних нескольких секций и регулятора не сильно отразится на семейном бюджете, а тепло в доме в морозы будет обеспечено.

Необходимая величина тепловой мощности радиатора

При расчете отопительной батареи непременно нужно знать требуемую тепловую мощность, чтобы в доме было комфортно жить. Как рассчитать мощность радиатора отопления или других отопительных приборов для теплоснабжения квартиры или дома, интересует многих потребителей.

1. Способ согласно СНиП предполагает, что на один «квадрат» площади требуется 100 ватт.

Но в данном случае следует учитывать ряд нюансов:

— теплопотери зависят от качества теплоизоляции. Например, для обогрева энергоэффективного дома, оборудованного системой рекуперации тепла со стенами, сделанными из сип-панелей, потребуется тепловая мощность меньше, чем в 2 раза;
— создатели санитарных норм и правил при их разработке ориентировались на стандартную высоту потолка 2,5-2,7 метра, а ведь этот параметр может равняться 3 или 3,5 метра;
— этот вариант, позволяющий рассчитать мощность радиатора отопления и теплоотдачу, верен только при условии примерной температуры 20°C в квартире и на улице — 20°C. Подобная картина типична для населенных пунктов, расположенных в европейской части России. Если дом находится в Якутии, тепла потребуется гораздо больше.

Способ расчета, исходя из объема, не считается сложным. Для каждого кубометра помещения требуется 40 ватт тепловой мощности. Если размеры комнаты составляют 3х5 метра, а высота потолка 3 метра, тогда потребуется 3х5х3х40 = 1800 ватт тепла. И хотя погрешности, связанные с высотой помещений в этом варианте расчетов устранены, он все еще не является точным.

Уточненный способ расчета по объему с учетом большего количества переменных дает более реальный результат. Базовым значением остаются все те же 40 ватт на один кубометр объема.

Когда производится уточненный расчет тепловой мощности радиатора и требуемой величины теплоотдачи, следует учитывать, что:

— одна дверь наружу отнимает 200 ватт, а каждое окно — 100 ватт;
— если квартира угловая или торцевая, применяется поправочный коэффициент 1,1 — 1,3 в зависимости от вида материала стен и их толщины;
— для частных домовладений коэффициент составляет 1,5;

— для южных регионов берут коэффициент 0,7 — 0,9, а для Якутии и Чукотки применяют поправку от 1,5 до 2.

В качестве примера для проведения расчета взята угловая комната с одним окном и дверью в частном кирпичном доме размером 3х5 метров с трехметровым потолком на севере России. Средняя температура за окном зимой в январе составляет — 30,4°C.

Порядок вычислений следующий:

• определяют объем помещения и требуемую мощность — 3х5х3х40 = 1800 ватт;
• окно и дверь увеличивают результат на 300 ватт, итого получают 2100 ватт;
• с учетом углового расположения и того, что дом частный будет 2100х1,3х1,5 = 4095 ватт;
• прежний итог умножают на региональный коэффициент 4095х1,7 и получают 6962 ватт.

Видео о выборе радиаторов отопления с расчетом мощности:

Расчет радиаторов отопления: как рассчитать количество и мощность батарей

Грамотно устроенная отопительная система обеспечит жилье необходимой температурой. Чтобы передать тепло воздушным пространствам жилых помещений, нужно знать количество батарей, при котором в комнатах во всякую погоду будет комфортно. Выяснить это поможет расчет радиаторов отопления, основанный на вычислениях тепловой мощности, требуемой от устанавливаемых нагревательных приборов.

Упрощенный расчет компенсации теплопотерь

Любые вычисления базируются на определенных принципах. В основу расчетов требуемой тепловой мощности батарей закладывается понимание того, что хорошо работающие нагревательные приборы должны полностью компенсировать потери тепла, возникающие при их работе из-за особенностей отапливаемых помещений.

Для жилых комнат, находящихся в хорошо утепленном доме, расположенном, в свою очередь, в умеренном климатическом поясе, в некоторых случаях подойдет упрощенный расчет компенсации тепловых утечек. Для таких помещений вычисления основываются на нормативной мощности 41 Вт, требующейся для обогрева 1 куб.м. жилого пространства.

Чтобы излучаемая отопительными приборами тепловая энергия была направлена именно на обогрев помещений, нужно утеплять стены, чердаки, окна и полы

Формула для определения тепловой мощности радиаторов, необходимой для поддержания в помещении оптимальных условий проживания такова:

где V – объем отапливаемой комнаты в кубических метрах.

Полученный четырехзначный результат можно выразить в киловаттах, сократив его из расчета 1 кВт = 1000 Вт.

Подробная формула вычисления тепловой мощности

При подробных расчетах количества и размеров батарей отопления принято отталкиваться от относительной мощности 100 Вт, нужной для нормального обогрева 1 м² некоего нормативного помещения. Формула для определения требуемой от отопительных приборов тепловой мощности такова:

Q = ( 100 x S ) x R x K x U x T x H x W x G x X x Y x Z

Множитель S в вычислениях не что иное, как площадь отапливаемого помещения, выраженная в квадратных метрах. Остальные буквы – это различные поправочные коэффициенты, без которых расчет будет ограниченным.

Но даже добавочные расчетные параметры не всегда могут отразить всю специфику того или другого помещения. Рекомендуется при сомнениях в подсчетах отдавать предпочтение показателям с большими значениями. Легче потом снизить температуру радиаторов с помощью терморегулирующих приборов, чем замерзать при недостатке их тепловой мощности.

Главное при тепловых вычислениях помнить поговорку «жар костей не ломит» и не бояться ошибиться в большую сторону

Далее подробно разбирается каждый из участвующих в формуле расчета тепловой мощности батарей коэффициентов. В конце статьи дается информация по характеристикам разборных радиаторов из разных материалов, и рассматривается порядок вычислений необходимого количества секций и самих батарей на базе основного расчета.

Ориентация комнат по сторонам света

И в самые морозные дни энергия солнца все же влияет на тепловое равновесие внутри жилища. От направленности комнат в ту или иную сторону зависит коэффициент «R» формулы расчета тепловой мощности.

1. Комната с окном на юг. В течение светового дня она будет получать максимальное добавочное внешнее тепло по сравнению с другими помещениями. Такая ориентация принимается за базовую, и добавочный параметр в данном случае:

1. Окно – на запад. Эта комната тоже успеет получить свою порцию солнечного света. Солнце хоть и заглянет туда ближе к вечеру, но все же расположение такого помещение более выгодное, чем восточное и северное:

• R = 1,0 (для районов с коротким зимним днем можно здесь принять R = 1,05).

1. Комната ориентирована на восток. Восходящее зимнее светило вряд ли успеет как следует извне подогреть такое помещение. Для мощности батарей потребуются дополнительные Ватты. Добавляем к расчету ощутимую поправку в 10%:

1. За окном – только север. Зимой такое помещение прямых солнечных лучей не видит совсем. Рекомендуется вычисления требуемой от радиаторов тепловой отдачи также скорректировать на 10% в большую сторону:

• R = 1,1 (не ошибется житель северных широт, который примет R = 1,15).

Если в районе проживания преобладают ветры определенного направления, желательно для комнат с наветренными сторонами произвести увеличение R еще до 20% в зависимости от силы дуновения (х1,1÷1,2), а для помещений со стенами, параллельными холодным потокам, приподнять значение R на 10% (х1,1).

Помещениям, ориентированным окнами на север и восток, а также комнатам с наветренной стороны потребуется более мощное отопление

Учет влияния внешних стен

Кроме стены со встроенным в него окном или окнами, другие стены комнаты также могут иметь контакт с уличным холодом. Внешние стены помещения определяют коэффициент «K» расчетной формулы тепловой мощности радиаторов.

Наличие у помещения одной уличной стены – случай типовой:

Две внешних стены запросят для обогрева комнаты на 20% больше тепла:

Каждая следующая наружная стена добавляет вычислениям по 10 % требуемой теплоотдачи:

• K = 1,3 – три уличные стены,
• K = 1,4 – четыре внешние стены.

Зависимость радиаторов от теплоизоляции

Снизить бюджет на обогрев внутреннего пространства позволяет грамотно и надежно изолированное от зимней стужи жилье, причем существенно. Степени утепленности уличных стен подчиняется коэффициент «U», уменьшающий или увеличивающий расчетную тепловую мощность нагревательных приборов.

• U = 1,0 для стандартных внешних стен. Таковыми считаются стены:

— из соответствующих климату материалов и толщины,
— уменьшенной толщины, но с оштукатуренной наружной поверхностью,
— уменьшенной толщины, но с поверхностной наружной теплоизоляцией.

Если утепление уличных стен производилось по специальному расчету, тогда:

Но, а если внешние стены недостаточно холодоустойчивы, здесь:

Если разрешает площадь помещения, утепление стен можно произвести изнутри. А оградить стены от холода снаружи способ найдется всегда.

Хорошо утепленная по спецрасчету угловая комната даст значительный процент экономии затрат на отопление всей жилой площади квартиры

Климат – важный фактор арифметики

Разные климатические зоны имеют различные показатели минимально низких уличных температур. При расчете мощности теплоотдачи радиаторов для учета температурных отличий предусмотрен коэффициент «T».

Нормальной считается зимняя погода до -20°С. Для районов с таким наименьшим холодом:

Для более теплых регионов этот расчетный коэффициент понизит общий результат вычислений:

• T = 0,9 для зим с морозцем до -15°С,
• T = 0,7 – до -10°С.

Для областей сурового климата требуемое от отопительных приборов количество теплоэнергии возрастет:

Особенности обсчета высоких помещений

Понятно, что из двух комнат с одинаковой площадью больше тепла потребуется той, у которой потолок выше. Учесть в вычислениях тепловой мощности поправку на объем отапливаемого пространства помогает коэффициент «H».

В начале статьи было упомянуто про некое нормативное помещение. Таковым считается комната с потолком на уровне 2,7 метра и ниже. Для нее:

Для помещения высотой до 3 метров уже актуально:

Далее в расчет будет добавляться по 5% на каждые полметра высоты:

• H = 1,1 для комнаты с потолком до 3,5 метра,
• H = 1,15 – до 4 метров.

Если вдруг понадобится рассчитать потребность в тепле для более высокого помещения, то берется:

По закону природы теплый нагретый воздух устремляется вверх. Чтобы перемешать весь его объем отопительным приборам придется потрудиться как следует.

При одинаковой площади помещений комната большего объема может потребовать добавочного количества радиаторов, подключаемых к системе отопления

Расчетная роль потолка и пола

К уменьшению тепловой мощности батарей ведут не только хорошо изолированные внешние стены. Соприкасающийся с теплым помещением потолок также позволяет минимизировать потери при обогреве комнаты. Коэффициент «W» в формуле расчета как раз для того, чтобы предусмотреть это.

Если наверху расположен, например, неотапливаемый неутепленный чердак, то:

Для неотапливаемого, но утепленного чердака или другого утепленного помещения сверху:

Но, а если этажом выше комната отапливаемая, тогда:

Показатель W можно поправлять в сторону увеличения для помещений первого этажа, если они располагаются на грунте, над неотапливаемым подвалом или цокольным пространством. Тогда цифры будут такие:

— пол утеплен +20% (х1,2),
— пол не утеплен +40% (х1,4).

Качество рам – залог тепла

Окна – когда-то слабое место в теплоизоляции жилого пространства. Современные рамы со стеклопакетами позволили существенно улучшить защиту комнат от уличного холода. Степень качества окон в формуле подсчета тепловой мощности описывает коэффициент «G».

За основу расчета взята стандартная рама с однокамерным стеклопакетом, у которой:

Если рама оснащена двух- или трехкамерным стеклопакетом, то:

Но, а если у окна старая деревянная рама, тогда:

Размер окна имеет значение

Следуя логике, можно утверждать, что чем больше количество окон в комнате и чем обширней их обзор, тем чувствительней утечки тепла через них. Коэффициент «X» из формулы расчета тепловой мощности, требующегося от батарей, как раз отражает это.

В комнате с огромными окнами и радиаторы должны быть из соответствующего размеру и качеству рам количества секций

Нормой является итог деления площади оконных проемов на площадь комнаты равный от 0,2 до 0,3. При этом результате:

Если вдруг окна занимают еще меньше места, тогда:

• X = 0,9 для отношения площадей от 0,1 до 0,2,
• X = 0,8 при соотношении до 0,1.

При окнах размерами более нормы:

• X = 1,1, если отношение площадей от 0,3 до 0,4,
• X = 1,2, когда оно от 0,4 до 0,5.

Если же метраж оконных проемов (например, в помещениях с панорамными окнами) выходит за рамки предложенных соотношений, разумно добавлять к значению X еще по 10% при росте отношения площадей на 0,1.

Находящаяся в комнате дверь, которой зимой регулярно пользуются для выхода на открытый балкон или лоджию, вносит свои поправки в баланс тепла. Для такого помещения будет правильным увеличить X еще на 30% (х1,3).

Потери тепловой энергии легко компенсируются компактной установкой под балконным входом канального водяного или электрического конвектора.

Влияние закрытости батареи

Конечно же, лучше отдаст тепло тот радиатор, который меньше огражден различными искусственными и естественными препятствиями. На этот случай формула расчета его тепловой мощности расширена за счет коэффициента «Y», учитывающего условия работы батареи.

Самое распространенное место расположения отопительных приборов – под подоконником. При таком их положении:

Если же батарея оказывается вдруг полностью открытой со всех сторон, это:

В остальных вариантах:

• Y = 1,07, когда радиатор заслонен горизонтальным выступом стены,
• Y = 1,12, если расположенная под подоконником батарея прикрыта фронтальным кожухом,
• Y = 1,2, когда отопительный прибор загражден со всех сторон.

Сдвинутые длинные плотные шторы также становятся причиной похолодания в комнате.

Современный дизайн батарей отопления позволяет эксплуатировать их безо всяких декоративных прикрытий – тем самым обеспечивается максимальная теплоотдача

Эффективность подключения радиаторов

От способа присоединения радиатора к внутрикомнатной отопительной разводке напрямую зависит эффективность его работы. Часто хозяева жилья жертвуют этим показателем в угоду красоте помещения. Формула расчета требуемой тепловой мощности учитывает все это через коэффициент «Z».

Включение радиатора в общую цепь отопительной системы приемом «по диагонали» является самым оправданным. Для него принимается:

Другой, самый распространенный из-за малой протяженности подводки, вариант присоединения «с боковой стороны». Здесь:

Третий метод «снизу с двух сторон». Благодаря пластиковым трубам, это он быстро прижился в новом строительстве, несмотря на гораздо меньшую эффективность:

Еще один, очень низкоэффективный способ «снизу с одной стороны», заслуживает рассмотрения только потому, что некоторые конструкции радиаторов снабжаются готовыми узлами с подключением к одной точке труб и подачи, и обратки. Его параметр:

Увеличить коэффициент полезного действия отопительных приборов помогут вмонтированные в них воздухоотводчики, которые своевременно спасут систему от «завоздушивания».

Прежде, чем спрятать трубы отопления в пол, применяя малоэффективные подключения батарей, стоит вспомнить про стены и потолок

Принцип работы любого водяного отопительного прибора опирается на физические свойства горячей жидкости подниматься вверх, а после охлаждения перемещаться вниз. Поэтому настоятельно не рекомендуется использовать присоединения систем отопления к радиаторам, при которых труба подачи оказывается внизу, а обратки – вверху.

Практический пример расчета тепловой мощности

1. Угловая комната без балкона на втором этаже двухэтажного шлакоблочного оштукатуренного дома в безветренном районе Западной Сибири.
2. Длина комнаты 5,30 м Х ширина 4,30 м = площадь 22,79 кв.м.
3. Ширина окна 1,30 м Х высота 1,70 м = площадь 2,21 кв.м.
4. Высота помещения = 2,95 м.

1. Площадь комнаты в кв.м. S = 22,79.
2. Ориентация окна – на юг: R = 1,0.
3. Количество внешних стен – две: K = 1,2.
4. Утепленность внешних стен – стандартная: U = 1,0.
5. Минимальная температура – до -35°C: T = 1,3.
6. Высота помещения – до 3 м: H = 1,05.
7. Помещение наверху – неутепленный чердак: W = 1,0.
8. Рамы – однокамерный стеклопакет: G = 1,0.
9. Соотношение площадей окна и комнаты – до 0,1: X = 0,8.
10. Положение радиатора – под подоконником: Y = 1,0.
11. Подключение радиатора – по диагонали: Z = 1,0.
    ———————————————————————————
    Итого (не забыть умножить на 100): Q = 2 986 Ватт.

Ниже приводится описание расчета количества секций радиаторов и требуемого числа батарей. Он основывается на полученных результатах тепловых мощностей с учетом габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов. Независимо от итогов, рекомендуется в угловых комнатах оснащать радиаторами не только подоконные ниши. Батареи следует устанавливать у «слепых» внешних стен или возле углов, которые подвергаются наибольшему промерзанию под воздействием уличного холода.

Удельная тепловая мощность секций батарей

Еще до выполнения общего расчета требуемой теплоотдачи отопительных приборов, необходимо решить, разборные батареи из какого материала будут устанавливаться в помещениях. Выбор должен основываться на характеристиках системы отопления (внутреннее давление, температура теплоносителя). При этом не стоит забывать о сильно разнящейся стоимости покупаемых изделий.

О том, как правильно рассчитать нужное количество различных батарей для отопления, и пойдет речь дальше.

При теплоносителе в 70°С стандартные 500-миллиметровые секции радиаторов из разнородных материалов обладают неодинаковой удельной тепловой мощностью «q».

1. Чугун. Радиаторы из этого металла подойдут для любой системы отопления. Удельная мощность одной чугунной секции:

1. Сталь. Стальные трубчатые радиаторы могут работать в самых жестких условиях эксплуатации. Их секции красивы в своем металлическом блеске, но имеют наименьшую теплоотдачу:

1. Алюминий. Легкие, эстетичные алюминиевые радиаторы надо устанавливать лишь в автономные отопительные системы, в которых давление меньше 7 атмосфер. Но по отдаче тепла их секциям нет равных:

1. Биметалл. Внутренности радиаторов из такого материала сделаны из стали, а теплоотводящая поверхность – из алюминия. Эти батареи выдержат всякие режимы давлений и температур. Удельная тепловая мощность секций из биметалла тоже на высоте:

Приведенные значения q довольно условны и применяются для предварительного расчета. Более точные цифры содержатся в паспортах приобретаемых отопительных приборов.

Расчет количества секций радиаторов

Разборные радиаторы из любого материала хороши тем, что для достижения их расчетной тепловой мощности можно добавлять или убавлять отдельные секции. Для определения нужного количества «N» секций батарей из выбранного материала придерживаются формулы:

• Q = рассчитанная ранее требуемая тепловая мощность устройств для обогрева комнаты,
• q = мощность тепловая удельная отдельной секции предполагаемых для установки батарей.

Вычислив общее необходимое число секций радиаторов в помещении, надо понять, сколько всего батарей нужно установить. Этот расчет основывается на сравнении габаритов предполагаемых мест установки отопительных приборов и размеров батарей с учетом подводки.

Элементы батареи соединяются ниппелями с разнонаправленной наружной резьбой при помощи радиаторного ключа, одновременно в стыки устанавливаются прокладки

Для предварительных подсчетов можно вооружиться данными о ширине секций разных радиаторов:

• чугунных = 93 мм,
• алюминиевых = 80 мм,
• биметаллических = 82 мм.

При изготовлении разборных радиаторов из стальных труб, производители не держатся за определенные стандарты. При желании поставить такие батареи, следует подходить к вопросу индивидуально.

Также можете воспользоваться нашим бесплатным онлайн калькулятором для расчета количества секций:

Повышение эффективности теплоотдачи

При обогреве радиатором внутреннего воздуха помещения происходит также интенсивный нагрев внешней стены в области за батареей. Это ведет к дополнительным неоправданным потерям тепла. Предлагается для повышения эффективности теплоотдачи радиатора отгораживать отопительный прибор от наружной стены теплоотражающим экраном.

Рынок предлагает множество современных изоляционных материалов с отражающей тепло фольгированной поверхностью. Фольга защищает согретый батареей теплый воздух от контакта с холодной стеной и направляет его внутрь комнаты.

Для правильной работы границы установленного отражателя должны превышать габариты радиатора и с каждой стороны на 2-3 см выступать. Промежуток между отопительным прибором и поверхностью тепловой защиты следует оставлять величиной 3-5 см.

Для изготовления теплоотражающего экрана можно посоветовать изоспан, пенофол, алюфом. Из приобретенного рулона вырезается прямоугольник необходимых размеров и закрепляется на стене в месте установки радиатора.

Фиксировать экран, отражающий тепло отопительного прибора, на стене лучше всего силиконовым клеем или посредством жидких гвоздей

Рекомендуется отделять лист изоляции от внешней стены небольшой воздушной прослойкой, например, с помощью тонкой пластиковой решетки. Если отражатель стыкуется из нескольких частей изоляционного материала, места соединений со стороны фольги необходимо проклеивать металлизированной клейкой лентой.

Видеосюжеты для наглядного восприятия прочитанного

Небольшие фильмы представят практическое воплощение некоторых инженерных советов в быту.

Видео №1: Расчет радиаторов отопления:

Видео № 2: Изменение количества секций радиаторов:

Видео № 3: Как монтировать отражатель под батарею:

Приобретенные навыки расчёта тепловой мощности разных видов радиаторов отопления помогут домашнему мастеру в грамотном устройстве отопительной системы. А домашние хозяйки смогут проконтролировать правильность процесса установки батарей сторонними специалистами.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Как рассчитать количество секций радиаторов

Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.

Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

Расчет радиаторов отопления по площади

Самый простой способ. Посчитать требуемое на обогрев количество тепла, исходя из площади помещения, в котором будут устанавливаться радиаторы. Площадь каждой комнаты вы знаете, а потребность тепла можно определить по строительным нормам СНиПа:

• для средней климатической полосы на отопление 1м 2 жилого помещения требуется 60-100Вт;
• для областей выше 60 о требуется 150-200Вт.

Исходя из этих норм, можно посчитать, сколько тепла потребует ваша комната. Если квартира/дом находятся в средней климатической полосе, для отопления площади 16м 2. потребуется 1600Вт тепла (16*100=1600). Так как нормы средние, а погода постоянством не балует, считаем, что требуется 100Вт. Хотя, если вы проживаете на юге средней климатической полосы и зимы у вас мягкие, считайте по 60Вт.

Расчет радиаторов отопления можно сделать по нормам СНиП

Запас по мощности в отоплении нужен, но не очень большой: с увеличением количества требуемой мощности возрастает количество радиаторов. А чем больше радиаторов, тем больше теплоносителя в системе. Если для тех, кто подключен к центральному отоплению это некритично, то для тех у кого стоит или планируется индивидуальное отопление, большой объем системы означает большие (лишние) затраты на обогрев теплоносителя и большую инерционность системы (менее точно поддерживается заданная температура). И возникает закономерный вопрос: «Зачем платить больше?»

Рассчитав потребность помещения в тепле, можем узнать, сколько потребуется секций. Каждый из отопительных приборов выделять может определенное количество тепла, которое указывается в паспорте. Берут найденную потребность в тепле и делят на мощность радиатора. Результат — необходимое количество секций, для восполнения потерь.

Посчитаем количество радиаторов для того же помещения. Мы определили, что требуется выделить 1600Вт. Пусть мощность одной секции 170Вт. Получается 1600/170=9,411шт. Округлять можно в большую или меньшую сторону на ваше усмотрение. В меньшую можно округлить, например, в кухне — там хватает дополнительных источников тепла, а в большую — лучше в комнате с балконом, большим окном или в угловой комнате.

Система проста, но недостатки очевидны: высота потолков может быть разной, материал стен, окна, утепление и еще целый ряд факторов не учитывается. Так что расчет количества секций радиаторов отопления по СНиП — ориентировочный. Для точного результата нужно внести корректировки.

Как посчитать секции радиатора по объему помещения

При таком расчете учитывается не только площадь, но и высота потолков, ведь нагревать нужно весь воздух в помещении. Так что такой подход оправдан. И в этом случае методика аналогична. Определяем объем помещения, а затем по нормам узнаем, сколько нужно тепла на его обогрев:

• в панельном доме на обогрев кубометра воздуха требуется 41Вт;
• в кирпичном доме на м 3 — 34Вт.

Обогревать нужно весь объем воздуха в помещении потому правильнее считать количество радиаторов по объему

Рассчитаем все для того же помещения площадью 16м 2 и сравним результаты. Пусть высота потолков 2,7м. Объем: 16*2,7=43,2м 3 .

Дальше посчитаем для вариантов в панельном и кирпичном доме:

• В панельном доме. Требуемое на отопление тепло 43,2м 3 *41В=1771,2Вт. Если брать все те же секции мощностью 170Вт, получаем: 1771Вт/170Вт=10,418шт (11шт).
• В кирпичном доме. Тепла нужно 43,2м 3 *34Вт=1468,8Вт. Считаем радиаторы: 1468,8Вт/170Вт=8,64шт (9шт).

Как видно, разница получается довольно большая: 11шт и 9шт. Причем при расчете по площади получили среднее значение (если округлять в ту же сторону) — 10шт.

Корректировка результатов

Для того чтобы получить более точный расчет нужно учесть как можно больше факторов, которые уменьшают или увеличивают потери тепла. Это то, из чего с деланы стены и как хорошо они утеплены, насколько большие окна, и какое на них остекление, сколько стен в комнате выходит на улицу и т.п. Для этого существуют коэффициенты, на которые нужно умножить найденные значения теплопотерь помещения.

Количество радиаторов зависит от величины потерь тепла

На окна приходится от 15% до 35% потерь тепла. Конкретная цифра зависит от размеров окна и от того, насколько хорошо оно утеплено. Потому имеются два соответствующих коэффициента:

• соотношение площади окна к площади пола:
  • 10% — 0,8
  • 20% — 0,9
  • 30% — 1,0
  • 40% — 1,1
  • 50% — 1,2
• остекление:
  • трехкамерный стеклопакет или аргон в двухкамерном стеклопакете — 0,85
  • обычный двухкамерный стеклопакет — 1,0
  • обычные двойные рамы — 1,27.

Стены и кровля

Для учета потерь важен материал стен, степень теплоизоляции, количество стен, выходящих на улицу. Вот коэффициенты для этих факторов.

• кирпичные стены толщиной в два кирпича считаются нормой — 1,0
• недостаточная (отсутствует) — 1,27
• хорошая — 0,8

Наличие наружных стен:

• внутреннее помещение — без потерь, коэффициент 1,0
• одна — 1,1
• две — 1,2
• три — 1,3

На величину теплопотерь оказывает влияние отапливаемое или нет помещение находится сверху. Если сверху обитаемое отапливаемое помещение (второй этаж дома, другая квартира и т.п.), коэффициент уменьшающий — 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9. Принято считать, что неотапливаемый чердак никак не влияет на температуру в и (коэффициент 1,0).

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Если расчет проводили по площади, а высота потолков нестандартная (за стандарт принимают высоту 2,7м), то используют пропорциональное увеличение/уменьшение при помощи коэффициента. Считается он легко. Для этого реальную высоту потолков в помещении делите на стандарт 2,7м. Получаете искомый коэффициент.

Посчитаем для примера: пусть высота потолков 3,0м. Получаем: 3,0м/2,7м=1,1. Значит количество секций радиатора, которое рассчитали по площади для данного помещения нужно умножить на 1,1.

Все эти нормы и коэффициенты определялись для квартир. Чтобы учесть теплопотери дома через кровлю и подвал/фундамент, нужно увеличить результат на 50%, то есть коэффициент для частного дома 1,5.

Климатические факторы

Можно внести корректировки в зависимости от средних температур зимой:

Внеся все требуемые корректировки, получите более точное количество требуемых на обогрев комнаты радиаторов с учетом параметров помещений. Но это еще не все критерии, которые оказывают влияние на мощность теплового излучения. Есть еще технические тонкости, о которых расскажем ниже.

Расчет разных типов радиаторов

Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).

Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя

Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.

Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя

Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.

Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:

• алюминиевые — 190Вт
• биметаллические — 185Вт
• чугунные — 145Вт.

Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.

При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.

Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:

• биметаллический радиатор — 1,8м 2
• алюминиевый — 1,9-2,0м 2
• чугунный — 1,4-1,5м 2 .

Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.

Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения

Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.

Корректировка в зависимости от режима отопительной системы

Производители в паспортных данных указывают максимальную мощность радиаторов: при высокотемпературном режиме использования — температура теплоносителя в подаче 90 о С, в обратке — 70 о С (обозначается 90/70) в помещении при этом должно быть 20 о С. Но в таком режиме современные системы отопления работают очень редко. Обычно используется режим средних мощностей 75/65/20 или даже низкотемпературный с параметрами 55/45/20. Понятно, что требуется расчет откорректировать.

Для учета режима работы системы нужно определить температурный напор системы. Температурный напор — это разница между температурой воздуха и отопительных приборов. При этом температура отопительных приборов считается как среднее арифметическое между значениями подачи и обратки.

Нужно учесть особенности помещений и климата чтобы правильно рассчитать количество секций радиатора

Чтобы было понятнее произведем расчет чугунных радиаторов отопления для двух режимов: высокотемпературного и низкотемпературного, секции стандартного размера (50см). Помещение то же: 16м 2. Одна чугунная секция в высокотемпературном режиме 90/70/20 обогревает 1,5м 2. Потому нам потребуется 16м 2 /1,5м 2 =10,6шт. Округляем — 11шт. В системе планируется использовать низкотемпературный режим 55/45/20. Теперь найдем температурный напор для каждой из систем:

• высокотемпературная 90/70/20- (90+70)/2-20=60 о С;
• низкотемпературный 55/45/20 — (55+45)/2-20=30 о С.

То есть если будет использоваться низкотемпературный режим работы, понадобится в два раза больше секций для обеспечения помещения теплом. Для нашего примера на комнату 16м 2 требуется 22 секции чугунных радиаторов. Большая получается батарея. Это, кстати, одна из причин, почему этот вид отопительных приборов не рекомендуют использовать в сетях с низкими температурами.

При таком расчете можно принять во внимание и желаемую температуру воздуха. Если вы хотите, чтобы в помещении было не 20 о С а, например, 25 о С просто рассчитайте тепловой напор для этого случая и найдите нужный коэффициент. Сделаем расчет все для тех же чугунных радиаторов: параметры получатся 90/70/25. Считаем температурный напор для этого случая (90+70)/2-25=55 о С. Теперь находим соотношение 60 о С/55 о С=1,1. Чтобы обеспечить температуру в 25 о С нужно 11шт*1,1=12,1шт.

Зависимость мощности радиаторов от подключения и места расположения

Кроме всех описанных выше параметров теплоотдача радиатора изменяется в зависимости от типа подключения. Оптимальным считается диагональное подключение с подачей сверху, в таком случае потерь тепловой мощности нет. Самые большие потери наблюдаются при боковом подключении — 22%. Все остальные — средние по эффективности. Приблизительно величины потерь в процентах указаны на рисунке.

Потери тепла на радиаторах в зависимости от подключения

Уменьшается фактическая мощность радиатора и при наличии заграждающих элементов. Например, если сверху нависает подоконник, теплоотдача падает на 7-8%, если он не полностью перекрывает радиатор, то потери 3-5%. При установке сетчатого экрана, который не доходит до пола, потери примерно такие же, как и в случае с нависающим подоконником: 7-8%. А вот если экран закрывает полностью весь отопительный прибор, его теплоотдача уменьшается на 20-25%.

Количество тепла зависит и от установки

Количество тепла зависит и от места установки

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления. когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую. Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую.

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Источники: http://teplospec.com/radiatory-batarei/kak-rasschitat-moshchnost-radiatora-otopleniya-delaem-raschet-moshchnosti-pravilno.html, http://sovet-ingenera.com/otoplenie/radiator-obogrev/raschet-radiatorov-otopleniya.html, http://teplowood.ru/raschet-radiatorov-otopleniya.html

Расчет отопления по площади помещения онлайн калькулятор

Расчет для нестандартных комнат

Этот вариант расчета подходит для нестандартных комнат со слишком низкими либо же чересчур высокими потолками. В основу расчета положено утверждение, в соответствии с которым для прогрева 1 м3 жилого пространства нужно порядка 41 Вт мощности батареи. То есть вычисления выполняются по единственной формуле, имеющей такой вид:

A=Bx41,

где:

• А – нужное число секций отопительной батареи;
• B – объем комнаты. Рассчитывается как произведение длины помещения на его ширину и на высоту.

Для примера рассмотрим комнату длиной 4 м, шириной 3,5 м и высотой 3 м. Ее объем составит 42 м3.

Общую потребность этого помещения в тепловой энергии рассчитаем, умножив его объем на упоминавшиеся ранее 41 Вт. Результат – 1722 Вт. Для примера возьмем батарею, каждая секция которой выдает 160 Вт тепловой мощности. Нужное количество секций рассчитаем, разделив суммарную потребность в тепловой мощности на значение мощности каждой секции. Получится 10,8. Как обычно, округляем до ближайшего большего целого числа, т.е. до 11.

Расчетные данные рекомендуется округлять в сторону увеличения по той причине, что компании-производители нередко указывают в технической документации мощность, несколько превышающую реальное значение.

Расчет необходимого количества радиаторов для отопления

Укажите в калькуляторе параметры помещения

Средняя t °C воздуха зимой	Высота потолков	Отношение S м² окон к S м² пола	Наружные стены	Помещение сверху над рассчитываемым
-10 градусов-15 градусов-20 градусов-25 градусов-35 градусов	До 2.7 метра3 метра4 метраСв. 4.1 метра	До 0.10.1 – 0.2 0.2 – 0.30.3 – 0.40.4 – 0.5	ОтсутствуютОдна ДвеТри Четыре	Неотапливаемое помещениеУтепленный чердак Отапливаемое помещение

Утепление внешних стен	Остекление окон	Ориентация помещения	Установка радиаторов в помещении
Не утепленыНормальное утеп.Полноценное утеп.	обычные двойные рамыдвухкамерный стеклопакеттрехкамерный стеклопакет	Юг, Юго-ЗападЗападВосток,Северо-ВостокСевер	Установлен открытоПрикр. сверху подокон.или плитойПрикрыт сверху стеновой нишейПрикрыт с лицевой стороны экраномПрикрыт весь декоратив. кожухом

Отметьте если имеется в комнате дверь на балкон или на улицу

Площадь помещения Fp, м2=»right»>		Желаемая температура Tg, град=»right»>
Температура подачи Tp, град=»right»>		Температура обратки To, град=»right»>

Нормативная (паспорт) тепловая мощность секции радиатора Pn, ватт=»right»>
Нормативная (паспорт) температурный напор радиатора DTn, град=»right»>
Ориентировочное количество тепловой энергии на 1м2 помещения Qud, ватт=»right»>

Стандартный расчет радиаторов отопления

Ра

Как правильно рассчитать мощность и количество секций радиаторов отопления

Содержание статьи:

Мы строим или реконструируем частный дом, ввязались в капремонт квартиры. Оборудуем офис, теплый гараж, отапливаемое помещение иного назначения. Продумали систему отопления, подобрали основное оборудование: котел и его обвязку, бойлер, системы теплого пола. Либо, если это квартира, решили заменить существующий отопительный прибор более эстетичным и эффективным, может быть, добавить несколько дополнительных секций старой батарее. Будем считать, что мы уже сделали выбор типа греющих приборов: наборные секционные чугунные, алюминиевые батареи, биметаллические приборы либо готовые панельные стальные радиаторы. Не забудем о том, что батареи должны выдерживать давление теплоносителя в системе, которое в многоэтажном здании на порядок выше, чем в коттедже. Для достижения теплового комфорта нам важно корректно выполнить расчет радиаторов отопления.

Видео-советы по расчету необходимой мощности батарей

Принципы расчета

Чтобы обеспечить необходимую температуру в помещении, расчет мощности радиаторов отопления и всей системы целиком должен учитывать теплопотери из каждого помещения и климатические условия региона. Теплотехники при изготовлении проекта определяют тепловой баланс наружных стен, крыши, цокольной части здания, оконных и дверных конструкций. Также учитывается воздухообмен в системе вентиляции, высота помещений, движение воздушных потоков и множество иных факторов. Основополагающий документ, предписывающий принципы проектирования системы отопления — СНиП 2.04.05-91. Проектировщики пользуются еще рядом нормативных актов (общим числом до двух десятков), регламентирующих устройство отопления для зданий и помещений различного назначения.

Точный расчет секций радиаторов отопления по всем правилам довольно сложен, и сделать его самостоятельно, не обладая специальными знаниями, непросто. При строительстве серьезного загородного дома имеет смысл обратиться к специалистам и заказать полный проект отопления: заложенные в него рациональные решения, тепловой комфорт и оптимальный расход топлива оправдают затраты. Если такой возможности нет, можно сделать ориентировочный расчет батарей отопления самостоятельно.

Что такое тепловая мощность радиаторов отопления

Тепловая мощность, теплоотдача или тепловой поток отопительного прибора указывает на количество тепловой энергии (в киловаттах или ваттах), которое радиатор или один модульный элемент (секция) способен передать в помещение за единицу времени (час). Реже встречается обозначение в калориях/час. Один ватт равен 0,86 калорий. Величина теплоотдачи зависит не только от конструкции радиатора, его размеров, материала, из которого он изготовлен. Не меньшее значение имеют параметры теплоносителя: его температура и скорость, с которой жидкость протекает через батареи. Для большинства отопительных приборов указывается тепловая мощность при стандартных значениях температуры теплоносителя в 60/80 °C. Соответственно, когда эксплуатационные службы от щедрот бюджетных поддадут жару и запустят в систему кипяток (редко, но бывает), теплоотдача повысится. Пойдет чуть теплая водичка с малой скоростью (это бывает гораздо чаще) — понизится. Существенно влияет на величину теплового потока и способ подсоединения прибора.

Следует обратить внимание, что не все схемы подключения обеспечивают полную теплоотдачу отопительного прибора. Наиболее распространена стандартная боковая (1), для иных случаев (3, 4) при расчете вводят понижающий коэффициент.

Теплоотдача одной секции в традиционном чугунном радиаторе советского образца — 160 Вт. Чтобы определить общую мощность батареи, умножаем эту цифру на количество секций.

Алюминиевые радиаторы также являются секционными. Тепловой поток зависит от модели, но при стандартной межосевой высоте в 500 мм составляет в среднем 200 Вт для одной секции. То есть таких алюминиевых секций потребуется примерно на 20% меньше, чем чугунных.

Конструкция алюминиевого радиатора. В стандартном варианте величина А составляет 500 мм. Следует обратить внимание на расстояния от внешних граней прибора до пола и подоконника. Если они будут меньше указанных, теплоотдача несколько понизится

Панельные стальные радиаторы неразборны и имеют фиксированную величину теплоотдачи. В качестве примера: в зависимости от конструкции панель стандартной высоты и длины в 800 мм может давать тепловой поток от 700 до 1500 Вт.

Упрощенный расчет

В центральных регионах России для отопления жилой комнаты с одной наружной стеной в типовом панельном доме понадобится примерно 100 Вт тепловой энергии на один квадратный метр площади. Это очень ориентировочная цифра. Если квартира расположена на первом или последнем этаже, стоит добавить примерно 20%. Для угловой комнаты увеличить цифру в полтора раза. Не забудем, что имеется зависимость от схемы подключения, при необходимости учтем поправочный коэффициент. Это батарея из десяти чугунных секций. Естественно, для Якутии и Краснодарского значение теплоотдачи на единицу площади будет существенно отличаться. Таким образом, для московской области на комнату площадью 16 м² в стандартной «панельке» потребуется 1600 Вт.

Современный дом со стенами из «теплых» ячеистых блоков, да еще и с «термошубой», энергоэффективным остеклением будет иметь гораздо меньшие теплопотери и необходимая мощность радиатора также должна быть ниже. Некоторые продавцы отопительного оборудования облегчают потенциальным покупателям выбор, размещая на своем сайте калькулятор для расчета количества секций радиаторов отопления. С помощью подобного онлайн-сервиса реально сделать более-менее точный расчет радиатора отопления на комнату.

План расположения радиаторов, одна из множества страничек «правильного» проекта системы отопления. Для каждого помещения указана расчетная величина теплопотерь (цифры в прямоугольнике). При строительстве дорогих апартаментов экономить на проектных работах не стоит

Нужен ли запас мощности

Желательно. Не всегда вы получите от ЖЭС теплоноситель нужной температуры, поэтому стоит увеличить мощность батареи на 20-25%. На входе желательно поставить теплорегулятор: термостат или обычный шаровый кран.

«Правильный» монтаж радиатора (5). Термостатический клапан (4) обеспечит постоянное поддержание заданной температуры в комнате, соединительные детали (1-3) помогут быстро снять и установить обратно батарею. Байпас (перемычка между подводящей и отводящей трубой) даст возможность теплоносителю циркулировать по стояку и при снятом приборе, чтобы не ущемить интересы соседей по дому

Низкотемпературные системы отопления и расчет радиаторов

В Европе превалируют, а в России все чаще применяются современные низкотемпературные системы отопления. Они строятся на основе энергоэффективных конденсационных отопительных котлов, тепловых насосов. Чтобы получить максимальный экономический эффект, для радиаторного отопления, как и для теплых полов, используют теплоноситель с низкой температурой — 40-55 °C. Теплоотдача радиаторов снижается примерно в 1,8 раза. Соответственно, они должны иметь большую мощность и габариты. Несмотря на удорожание системы, такой подход обоснован: рационально спроектированная, правильно смонтированная и грамотно настроенная низкотемпературная система позволяет достигать существенной экономии газа. А тепловые насосы вовсе не нуждаются в топливе. Для расчета таких систем все известные производители указывают теплоотдачу приборов для различных параметров теплоносителя. Расчет количества радиаторов отопления также должен учитывать влияние теплых полов.

Соотношение КПД традиционных и современных конденсационных газовых котлов. Чтобы достичь указанной экономии, в радиаторах также должен циркулировать теплоноситель с невысокой температурой. Соответственно, теплоотдача приборов должна приниматься исходя из показателей в 40-55°C

В заключение скажем, что отопительный прибор не должен быть чем-либо закрыт: плотные шторы, сплошной декоративный экран, вплотную придвинутая мебель значительно снизят его эффективность. Если модная столешница-подоконник полностью закрывает батарею сверху, теплый воздух минует поверхность оконного стекла, и оно может излишне холодным и «плакать». В этом случае следует расположить в подоконнике вентиляционные решетки.

Понравилась статья? Поделитесь с друзьями:

Расчёт и подбор радиаторов отопления

Расчет радиаторов отопления

При выборе радиаторов отопления, сейчас у покупателей проблем не возникает, ведь ассортимент этих элементов отопительно системы впечатляет: алюминиевые, чугунные, биметаллические – что душа пожелает. Но приобретение дорогостоящих радиаторов ещё не означает, что у вас дома теперь точно будет тепло. Для эффективного отопления помещений, существенную роль играет не только качество радиаторов, но и их количество. Но давайте разберемся, как нужно правильно рассчитывать радиаторы отопления, чтобы не купить лишнего и не замёрзнуть зимой.

 

Одним из основных параметров является тепловая мощность секций

У каждого отопительного прибора имеется своя тепловая мощность, например у радиаторов отопления из алюминия она составляет 185-200 Вт на одну секцию, если же говорить про чугунные радиаторы, то их тепловая мощность не более 130 Вт. Однако помимо материала, из которого изготовлены секции, на тепловую мощность оказывает влияние показатель «DT», отвечающий за учёт температуры теплоносителя, входящего и выходящего из батареи. К примеру, у алюминиевого радиатора по паспорту высокая тепловая мощность – она составляет 180 Вт. Данный параметр достигается только лишь, при DT = 90/70. Проще говоря, температура поступающей транспортируемой среды должна составлять 90 градусов, а на выходе это уже 70 градусов.

Но следует учитывать, что котлы в таких условиях практически никогда не эксплуатируются. У котлов настенного типа, выходная температура составляет максимум 85 градусов, а пока горячая вода дойдёт до трубы она потеряет ещё несколько градусов. Следовательно, даже при покупке алюминиевых радиаторов, необходимо отталкиваться от того, что тепловая мощность их секций будет не более 120 Вт.

 

Методика расчёта радиаторов отопления в зависимости от площади помещения

Если неправильно посчитать необходимое количество радиаторов, то это может стать причиной недостаточного отопления, высоких счетов за отопление или же высоких температур в помещениях. Расчёты следует делать как при установке радиаторов, так и если меняется старая отопительная система, где на первый взгляд с числом секций всё ясно. Также учитывайте, что в зависимости от типа радиатора, теплоотдача у них может быть разной.

Проще всего – это выполнить расчёт количества тепла, которое необходимо на отопление, исходя из площади помещения, где планируется установка радиаторов. Если площадь помещения известна, то необходимое количество тепла можно высчитать на основании СНиПа:

• Если вы живёте в средней климатической полосе, то чтобы отопить 1 м² жилой площади, необходимо затратить от 60 до 100 Вт тепла;
• Для более холодных районов, на отопление 1м² жилой площади, нужно от 150 до 200 Вт.

На основании данных норм, можно сделать расчёт, сколько необходимо тепла одной жилой комнате. Если дом или квартира расположены в средней климатической зоне, то чтобы отопить помещение площадью 18 м², необходимо затратить 1800 Вт, для этого площадь помещения умножаем на 100. Но учитывая, что нормы СНиПа являются усредненными, а погода часто оставляет желать лучшего, площадь помещения мы умножаем на максимальное значение, необходимое для его отопления – в нашем случае это 100 Вт. Но если вы живете на юге, то площадь своего помещения можно смело умножать на 60 Вт.

В отоплении запас по мощности необходим довольно небольшой: с повышением необходимой мощности, требуется и большее число радиаторов, в чем больше их будет, тем больше должно быть носителя тепла в системе. Если для жителей квартир, где централизованное отопление это не является критичным, то для тех, у кого автономное отопление, большой объем системы будет значить увеличение затрат на обогрев теплоносителя.

Выполнив расчёт тепла, которое необходимо помещению, можно точно понять, сколько должно быть секций у батареи, ведь каждый конкретный отопительный прибор может выделять определенное количество тепла в соответствии с его техническими показателями.

Итак, полученную потребность тепла необходимо разделить на мощность радиатора. В результате мы получим требуемое число секций, которые позволят обеспечить помещение нужным количеством тепла.

Выполним расчет радиаторов для нашего помещения в 18 м². Мы посчитали, что для его обогрева требуется мощность в 1800 Вт. Допустим, что одна секция имеет мощность 175 Вт. Значит, 1800/175=10,28 шт. Последние две цифры можно округлить как в большую, так и в меньшую сторону. В меньшую округляем для радиаторов на кухне, где имеются и другие источники тепла, а при расчёте обогрева комнаты или балкона, лучше округлить в большую сторону.

 

Рассчитываем радиаторы отопления в зависимости от объема помещения

Принцип расчётов здесь примерно такой же, как и в ранее рассмотренном случае. Прежде всего, нам необходимо вычислить общую потребность в тепле, после чего рассчитать число секций радиаторов. Если батарея будет скрыта экраном, то потребность помещения в тепловой энергии увеличиваем на 20%. В соответствии с требованиями СНИП, чтобы обогреть один кубически метр жилого помещения, требуется 41 Вт тепловой мощности.

Умножив высоту потолка на площадь комнаты, мы получим объём помещения. Полученное число умножаем на 41 Вт. Теперь у нас есть необходимое количество тепловой мощности для обогрева помещения. Квартиры, где установлены стеклопакеты и имеется внешнее утепление, необходимое количество тепловой мощности составляет 34 Вт на 1 м³.

Для наглядности давайте выполним расчёт требуемого количества тепла для помещения площадью 21 кв.м. и с потолками, высотой 2,7 метра. Объём такого помещения равен 56,7 куб.м (21 кв.м умножили на 2,7 метра), значит, необходимая для него тепловая мощность будет составлять 2324,7 Вт (56,7 куб.м. умножили на 41 Вт).

Чтобы сделать расчёт радиаторов отопления берем тепловую мощность одной секции в 175 Вт (как в предыдущем примере). Теперь 2324,7 Вт / 175 Вт = 13,28 – это и есть необходимое количество радиаторов отопления. Число 13,28 округляем в большую или меньшую сторону в зависимости от типа помещения.

Расчет количества радиаторов: способы, формулы, пример расчета

Существуют разные методы расчёта количества радиаторов отопления. На это влияют и материал, из которого построено здание, и климатическая зона, где расположен дом, и температура носителя, и особенности теплоотдачи самого радиатора, а так же много других факторов. Рассмотрим подробнее технологию правильного расчета количества радиаторов отопления для частных домов, ведь от этого зависит эффективность работы, а так же экономичность отопительной системы дома.

Самым демократичным способом является расчёт радиатора исходя из мощности на квадратный метр. В средней полосе России зимний показатель составляет 50−100 ватт, в регионах Сибири и Урала 100−200 ватт. Стандартные 8-секционные чугунные батареи с межосевым расстояние 50 см имеют теплоотдачу 120−150 ватт на одну секцию. Биметаллические радиации имеют мощность около 200 ватт, что немного повыше. Если мы имеем ввиду стандартный водный теплоноситель, то для комнаты в 18−20 м² со стандартной высотой потолков в 2,5−2,7 м понадобится два чугунных радиатора по 8-м секций.

От чего зависит количество радиаторов

Есть ещё ряд факторов, которые должны учитываться при расчёте количества радиаторов:

• паровой теплоноситель имеет большую теплоотдачу, чем водный;
• угловая комната холоднее, так как у неё две стены выходят на улицу;
• чем больше окон в помещении, тем там холоднее;
• если высота потолков выше 3 метров, то мощность теплоносителя надо высчитывать, исходя из объёма помещения, а не её площади;
• материал, из которого изготовлен радиатор, имеет свою теплопроводность;
• теплоизолированные стены увеличивают теплоизоляцию комнаты;
• чем ниже зимние температуры на улице, тем большее количество батарей необходимо установить;
• современные стеклопакеты увеличивают теплоизоляцию помещения;
• при одностороннем подключении труб к радиатору не имеет смысла устанавливать более 10 секций;
• если теплоноситель движется сверху вниз, его мощность увеличивается на 20%;
• наличие вентиляции предполагает большую мощность.

Обзор основных видов радиаторов отопления представлен здесь: https://teplo.guru/radiatory/vybor/kak-vybrat-luchshiradiatory-otopleniya.html

Формула и пример расчета

Учитывая вышеперечисленные факторы, можно сделать расчёт. На 1 м² понадобится 100 Вт, соответственно, на отопление комнаты в 18м² нужно затратить 1800 Вт. Одна батарея из 8-ми чугунных секций выделяет 120 Вт. Делим 1800 на 120 и получаем 15 секций. Это весьма средний показатель.

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.

Схемы подключения радиаторов подробно изучены здесь: https://teplo.guru/radiatory/ustanovka/shemy-podklyucheniya-radiatorov.html

Формула выглядит так:

• q 1 — 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;
• q 3 — отношение площади окон к площади пола: 10% 0,8; 20% 0,9; 30% 1,1; 40% 1,2;
• q 4 — минимальная температура снаружи: -10⁰С 0,7; -15⁰С 0,9; -20⁰С 1,1; -25⁰С 1,3; -35⁰С 1,5;
• q 5 — количество наружных стен: одна 1,1; две (угловая) 1,2; три 1,3; четыре 1,4;
• q 6 — тип помещения над расчётным: обогреваемое помещение 0,8; отапливаемый чердак 0,9; холодный чердак 1;
• q 7 — 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 20⁰С.

Получится 1844,9 Вт. Разделим на 150 Вт и получим 12,3 или 12 секций.

Расчёт мощности чугунных батарей детально изучен в данной статье: https://teplo.guru/radiatory/chugunnye/kak-rasschitat-moshhnost.html

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 21⁰С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18⁰С, 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.

Расчет радиаторов в двухтрубной системе (видео)

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

методов расчета эффективности ТЭЦ | Партнерство по комбинированному производству тепла и электроэнергии (ТЭЦ)

Введение

Каждое применение ТЭЦ включает рекуперацию тепла, которое иначе было бы потрачено впустую. Таким образом, ТЭЦ увеличивает эффективность использования топлива.

Обычно для количественной оценки эффективности системы когенерации используются два показателя: общий КПД системы и эффективный электрический КПД.

• Общий КПД системы — это мера, используемая для сравнения КПД системы ТЭЦ с КПД традиционных источников (сочетание электроэнергии, поставляемой из сети, и полезной тепловой энергии, производимой обычным котлом на месте).Если цель состоит в том, чтобы сравнить энергоэффективность системы ТЭЦ с эффективностью традиционных источников снабжения объекта, то измерение общей эффективности системы, вероятно, будет правильным выбором.
• Эффективный электрический КПД — это показатель, используемый для сравнения электроэнергии, вырабатываемой ТЭЦ, с электроэнергией, вырабатываемой электростанциями. Именно так вырабатывается большая часть электроэнергии в Соединенных Штатах. Если электрическая эффективность ТЭЦ необходима для сравнения ТЭЦ с производством традиционной электроэнергии (т.е., электроэнергия, поставляемая из сети), то эффективный показатель электрического КПД, вероятно, будет правильным выбором.

В каждой методологии подразумеваются определенные допущения, которые подходят не во всех случаях. Следовательно, применяемые меры следует выбирать тщательно, а результаты интерпретировать с осторожностью.

Ключевые термины, используемые при расчете эффективности ТЭЦ

Расчет эффективности системы когенерации требует понимания нескольких ключевых терминов:

Общая эффективность системы

Общий КПД системы ( η o) системы ТЭЦ представляет собой сумму чистой полезной выработки электроэнергии (W _E ) и чистой полезной тепловой мощности (∑Q _TH ), деленной на общую потребляемую топливную энергию ( Q _FUEL ), как показано ниже:

Расчет общей эффективности системы оценивает комбинированные мощности ТЭЦ (т.е. электричество и полезная тепловая мощность) в зависимости от израсходованного топлива. Системы когенерации обычно достигают общего КПД системы от 60 до 80 процентов.

Обратите внимание, что эта мера не делает различий между значением электрической мощности и тепловой мощности; вместо этого он рассматривает электрическую мощность и тепловую мощность как имеющие одно и то же значение, что позволяет их суммировать (кВт-ч можно преобразовать в британские тепловые единицы с использованием стандартного коэффициента преобразования). На самом деле электричество считается более ценным видом энергии из-за его уникальных свойств.

Эффективный электрический КПД

Эффективный электрический КПД ( ℰ EE) можно рассчитать с помощью следующего уравнения, где W _E — полезная полезная электрическая мощность, ∑Q _TH — сумма полезной полезной тепловой мощности, Q _FUEL — общее количество потребляемой топливной энергии, а α равно КПД традиционной технологии, которая использовалась бы для производства полезной тепловой энергии, если бы система ТЭЦ не существовала:

Например, если система ТЭЦ работает на природном газе и производит пар, то α представляет собой КПД обычного котла, работающего на природном газе.Типичный КПД котла составляет 80 процентов для котлов, работающих на природном газе, 75 процентов для котлов, работающих на биомассе, и 83 процентов для котлов, работающих на угле.

Расчет эффективного электрического КПД представляет собой чистую электрическую мощность ТЭЦ, деленную на дополнительное топливо, потребляемое системой ТЭЦ сверх того, что было бы использовано котлом для выработки тепловой мощности системы ТЭЦ.

Типичный эффективный электрический КПД систем ТЭЦ на базе турбин внутреннего сгорания колеблется от 50 до 70 процентов.Типичный эффективный электрический КПД систем ТЭЦ на базе поршневых двигателей составляет от 70 до 85 процентов.

Расчет потребления

Расчет потребления

Расчет Потребляемая мощность

Есть несколько подходов, которые можно предпринять при попытке для определения энергопотребления аппликаций вокруг Главная. К сожалению, не существует единого подходящего подхода. во всех ситуациях.

Примечание:

Колебания напряжения в сети с местом и временем.В большинстве мест в Австралии электричество, как говорят, 240 вольт. Однако, чтобы использовать мой дом в качестве примера, я записал варианты 236 вольт до 254 вольт в течение 12 часов. Эти колебания вызовут некоторые отклонения в показаниях. например, A световой шар мощностью 100 Вт при 240 вольт потянет 97 Вт при 236 В или 112 Вт при 254 В.

Терминология использовано на этих страницах

Чтобы различать мгновенную измеренную мощность и измерения в течение определенного периода времени, я использую два своих символы:

P i : (Мгновенная мощность): энергия, используемая в точке по времени, измеряется в ваттах (Вт)
Pt : Мощность, потребляемая за период времени , измеряется в ватт-часах (Втч) или киловатт-часов (кВтч).

Жесткий Проводной — Приборы, которые не прикреплены к обычному Розетка 240 В, но подключена к электросчетчику жестко доска. например, электрическая плита, фиксированное освещение, потолочные вентиляторы, электрические Система горячего водоснабжения, более крупные кондиционеры и т. Д.

Постоянная Нагрузка — Все приборы, потребляющие примерно одинаковое количество энергии. время (например, освещение, телевизор, стереосистема, некоторые обогреватели и т. д.).

Примечание:	(1) Некоторые из этих устройств различаются немного в нагрузке. например, стерео будет потреблять немного больше мощности при увеличении громкости выше, чем при низком уровне, но разница относительно незначительно. Тостер или другой нагревательное устройство потребляет немного меньше энергии, так как он нагревается.
	(2) Я игнорирую тот факт, что некоторые бытовые приборы потребляют большую или пиковую нагрузку для очень короткое время при первом включении. Этот также относится к некоторым переменным нагрузкам (см. ниже) когда они начинают свой цикл включения.

варьируется Нагрузка — Техника, которая выполняет какие-то циклические функции.В два наиболее распространенных типа:
(1) Устройства, выполняющие обогрев или охлаждение и контролируются термостатом. Например, холодильники, утюги, электрические духовки, некоторые обогреватели и Кондиционеры. При достижении правильной температуры эти устройства будут практически отключены, пока температура не снизится. достигли уровня срабатывания, при котором прибор запустится снова нагрев или охлаждение.
(2) Некоторые моторизованные приборы. Примерами могут служить стиральные и посудомоечные машины.
Вентиляторы и световые индикаторы могут продолжать работать, даже если они приборы находятся в выключенном состоянии.

См. Также определения Вт, кВт, Втч и кВтч.

1	Использование Таблицы энергопотребления

Я измерил потребление ряда приборов. по дому, используя методы, описанные ниже, и представлены цифры в таблицах.См. Таблицы энергопотребления. страница.

2	Использование этикетка, прикрепленная к прибору, в качестве руководства к P и .

На большинстве приборов есть маркировка, указывающая пик потребляемая мощность. Есть несколько способов изменить эту фигуру отмечен.

• Вт (Вт) или киловатты (кВт): они наиболее полезны для наши цели.

Примечание:

Некоторые приборы например, стереосистемы и микроволновые печи могут также цитировать выходная мощность. Потому что техника никогда не бывает 100% эффективный, входная мощность будет выше, чем выходная мощность. Также будьте осторожны с дикой природой претензии некоторых производителей аудио оборудования по заявленной выходной мощности.Там различные способы заставить это число казаться намного выше, чем есть на самом деле ..

• Ампер (А) или миллиампер (мА): измерение силы тока. используемый. Общая этикетка на приборах, работающих от постоянного тока (батарейки), но иногда и на устройствах переменного тока. Чтобы рассчитайте мощность (Вт), умножьте силу тока (A) по напряжению (240 для сетевых приборов).Если прибор работает как от переменного, так и от постоянного тока (переносной радио и т. д.), цифра обычно дается для постоянного тока. В в этом случае умножьте это число на напряжение постоянного тока прибор.
• Вольт-Ампер (ВА): для наших целей это значение примерно равно Ваттам.
• лошадиных сил (л.с.): одна л.с. составляет примерно 750 Вт. Более крупные приборы, такие как кондиционеры, иногда так обозначают.Из моего понимания это мера выходной мощности, а не входной мощность. Были бы значительные недостатки в сам прибор, который вам нужно будет взять необходимо учитывать при расчете входной мощности.

Преимущества:

Это метод может быть быстрым способом рассчитать потребление бытовой техники с постоянным нагрузка.

Недостатки:

Сложный точно рассчитать потребление приборов с переменной нагрузкой. Вкл. бытовая техника с множеством настроек, рейтинг будет наивысшим настройки (например, качающийся вентилятор с 3-мя скоростными позициями на 70 Вт, но может потреблять только эта мощность на самой высокой настройке.Если вы обычно используете его на самом низком настройки, он может потреблять только 40 Вт). Даже принимая вышеуказанный пункт в рассмотрение, некоторые производители кажется, завышают потребление их бытовая техника.

3a	Рассчитать P т для постоянных нагрузок

• Если известна мгновенная мощность (P i ) и нагрузка постоянная, тогда для определения P t просто умножьте P i на время работает (в часах).

Пример:
	Тостер мощностью 1000 Вт занимает 3 штуки минут, чтобы приготовить тост. Потребляемая электроэнергия будет 1000 Вт * (3 минуты / 60 минут) = 50 Втч или 0,05 кВтч.

3b	Оценка P т для переменных нагрузок

• Если известна мгновенная мощность (P i ), и нагрузка переменная, то иногда бывает возможно отработать периоды включения и выключения, а также сделайте очень приблизительную оценку P t .

Пример:

Холодильник потребляет 150 Вт, когда компрессор включен. Компрессор можно услышать работает по 10 минут каждые полчаса. Предполагая, что этот же шаблон сохраняется в течение 24 часов, рассчитайте потребление за 24 часа. Предположим, что холодильник потребляет 0 Вт, если компрессор выключен. Если компрессор работал 24 часа, расход будет 150 * 24 = 3600 Втч. Потому как компрессор включен на 10 мин каждые 30 мин или 1/3 время, общее потребление будет 3600 * 1/3 = 1200 Втч.

См. Отдельную страницу по электроэнергии Метры

5	Использование портативный счетчик электроэнергии

То же, что и выше, но приобретается отдельный счетчик с вращающимся диском. и оснащен обычными вилками и розетками на 240 В, поэтому индивидуальные приборы можно контролировать.Стоимость одного из этих счетчиков составляет вероятно около 100 долларов. Преимущество этого подхода — счетчик можно оставить подключенным к одному прибору без чтобы выключить все остальное в цепи.

Примечание: Этот метод может быть довольно опасным, так как приближает пользователя к потенциально смертельному AC электричество. Не пытайтесь это сделать, если у вас нет правильного оборудование и точно знаете, что делаете !!! Ты часто не получите второго шанса с AC.

Измеритель, способный измерять переменный ток величиной ожидается, временно заменен на соответствующий предохранитель патрон в дозаторе. Как только ток известен, P i и P t (при условии постоянной нагрузки) могут быть рассчитаны.

Электронные счетчики мощности поддерживают текущую общую мощность в кВтч потребляется, а также указывает мгновенное потребление и несколько других параметров.Они размещаются в линию между розетку и проверяемый прибор.

Аппарат, который я купил несколько лет назад, больше не ввезен в Австралию. Однако есть еще два юнита. которые, как я знаю, теперь доступны. Эти единицы измеряют W & КВт, но не измеряйте ВА или кВА напрямую.

Спарометр

Power-Mate, сделано в Австралии по CCI Pty Ltd

Доступны оба блока от ATA (Альтернативный Технологическая ассоциация).Попробуйте это прямо ссылка

Преимущества:
Недостатки:	Купить дорого Переносные блоки нельзя использовать для приборы с проводным подключением.

8	Расчет суммы электроэнергии, затраченной на нагрев воды

Для расчета суммы можно использовать следующую формулу мощности, необходимой для нагрева некоторого количества воды.Предполагает 100% эффективность без потерь.

• Начальная и конечная температуры воды в градусах Цельсия. должно быть известно.
• При нагревании воды в кувшине добавьте около 10% к общая сумма должна компенсировать неэффективность. Нажмите здесь, чтобы увидеть, как была получена формула.

P т = (4,2 * л * т ) / 3600	где	P t — это потребляемая мощность в кВтч
		L — количество литров воды с подогревом
		T — температура разница между горячей водой закончилась и холодная вода началась с C

Пример 1:
	Рассчитать количество электроэнергии требуется для кипячения 1.5 литров воды в электрическом кувшин, если начальная температура воды 20С. P = (4,2 * 1,5 * (100-20)) / 3600 = 140 Вт · ч. Если мы добавим ~ 10% для преодоления неэффективности, то цифра становится 154 Втч.

Пример 2:

Рассчитать количество электроэнергии потребляется системой горячего водоснабжения для обеспечения 45 литров воды при температуре 50C для душа, при условии вода начиналась при 20С. P = (4,2 * 45 * (50-20)) / 3600 = 1575 Вт · ч или 1,575 кВтч. Эта цифра не учитывает тепловые потери в резервуар для хранения, который может быть весьма значительным (40% или более), если вода нагревается, а затем хранится позже использовать. См. Изоляцию резервуара абзац в «горячем» Вода для получения дополнительной информации.

Также можно определить, сколько времени нужно взять для нагрева воды:

Пример:

Вернувшись из отпуска, Система горячего водоснабжения на 250 литров была включена после отключен на несколько недель.Как долго тебе придется ждать чтобы вода нагрелась, скажем, 50C, чтобы вы могли насладиться горячим душем? Начальная температура вода 20C, а нагревательный элемент рассчитан на 3,6 кВт (15 А). Сначала рассчитайте кВтч, необходимый для нагрева вода из формулы выше: Pt = (4,2 * 250 * (50-20)) / 3600 = 8,75 кВтч. Чтобы вычислить затраченное время, разделите Pt (кВтч) на мощность элемента (в кВт) Время_обогрева = 8.75 кВтч / 3,6 кВт = 2,43 часа Опять же, эта цифра предполагает 100% эффективность. А более реалистичное предположение может составлять около 2,8 часа.

---

Последнее изменение: 24 мая 2004 г.

Как рассчитать емкость батарей для инверторных систем

Чтобы узнать, сколько батарей для вашего инвертора. Правило: « максимизирует время работы, минимизирует размер батареи и стоимость ».”

Формула:

Емкость аккумулятора (Втч) * коэффициент разряда * КПД инвертора = мощность нагрузки (Вт) * время работы (ч)

Если вам известна мощность нагрузки в ваттах, а не в амперах, выполните следующую процедуру.

Шаг А. Преобразование ватт в амперы

Фактически, ватт — это основная единица измерения мощности, а ватт-часы — это запасенная энергия. Ключ в том, чтобы использовать известные вам ватты для расчета ампер при напряжении батареи.

Например, вы хотите проработать лампочку мощностью 250 Вт 110 В переменного тока от инвертора в течение 5 часов.
Ватт-часов = ватт * часы = 250 Вт * 5 часов = 1250 ватт-часов

Учитывайте КПД инвертора, скажем, 85%

Ватт-час = Вт * час / КПД = 1250 / 0,85 = 1470 Вт-час

Так как ватт = ампер * вольт, разделите ватт-часы на напряжение батареи, чтобы получить ампер-часы автономной работы

ампер-часов (при 12 вольт) = ватт-часы / 12 вольт = 1470/12 = 122,5 ампер-часов.
Если вы используете батарею с другим напряжением, ампер-часы будут изменяться путем деления на напряжение батареи, которое вы используете.

Если вам известно значение тока, потребляемого батареей, выполните следующую процедуру

Шаг 1.

Если ток, потребляемый от батареи, составляет x ампер, время составляет T часов, тогда емкость C в ампер-часах составляет

C = xT

Например, если ваш насос потребляет 120 А, и вы хотите, чтобы он работал в течение 24 часов

C = 12 ампер * 24 часа = 2880 ампер-часов

Шаг 2 .Соображения по сроку службы

Нехорошо разряжать аккумулятор до нуля во время каждого цикла зарядки. Например, если вы хотите использовать свинцово-кислотный аккумулятор в течение многих циклов, не следует доводить его до уровня ниже 80%, оставив в аккумуляторе 20%. Это не только увеличивает количество получаемых циклов, но и позволяет разряжать батарею на 20%, прежде чем вы начнете получать меньше времени работы, чем предусмотрено конструкцией для

.

C ’= C / 0,8

Для примера выше

C ’= 2880 AH / 0.8 = 3600 хиджры

Шаг 3 : Скорость сброса

Батареи некоторых типов дают намного меньше ампер-часов, если их быстро разряжать. Это называется эффектом Пейкарта. Это большой эффект для щелочных, углеродно-цинковых, воздушно-цинковых и свинцово-кислотных батарей. Например, если вы используете свинцово-кислотную батарею при 1С, вы получите только половину той емкости, которая была бы у вас, если бы вы использовали при 0,05С. Это небольшой эффект для никель-кадмиевых, литий-ионных, литий-полимерных и никель-металлгидридных аккумуляторов.

Для свинцово-кислотных аккумуляторов номинальная емкость (т. Е. Количество AH, указанное на боковой стороне аккумулятора) обычно дается для 20-часовой разрядки. Если вы разряжаетесь с медленной скоростью, вы получите расчетное количество ампер-часов из них. Однако при высоких скоростях разряда емкость резко падает. Практическое правило заключается в том, что при скорости разряда в течение 1 часа (т.е. при потреблении 10 ампер от батареи на 10 ампер-час или 1С) вы получите только половину номинальной емкости (или 5 ампер-часов от батареи на 10 ампер-час). .Для большей точности можно использовать графики, подробно описывающие этот эффект для разной скорости разряда.

Например, если ваш портативный гитарный усилитель стабильно потребляет 20 ампер, и вы хотите, чтобы его хватило на 1 час, начните с шага 1:

C = 20 ампер * 1 час = 20 AH

Затем перейдите к Шагу 2

C ’= 20 AH / 0,8 = 25 AH

Тогда учтем высокую ставку

C ’‘ = 25 /,5 = 50 AH

Таким образом, вам понадобится герметичная свинцово-кислотная батарея на 50 ампер-час для работы усилителя в течение 1 часа при среднем потреблении 20 ампер.

Шаг 4. Что делать, если у вас нет постоянной нагрузки? Очевидно, что нужно сделать, это то, что нужно сделать. Определите среднюю потребляемую мощность. Рассмотрим повторяющийся цикл, каждый из которых длится 1 час. Он состоит из 20 ампер в течение 1 секунды, а затем 0,1 ампер в течение оставшейся части часа. Средний ток будет рассчитан следующим образом.

20 * 1/3600 + 0,1 (3599) / 3600 = средний ток 0,1044 А.

(3600 — количество секунд в часе).

Другими словами, выясните, сколько в среднем потребляется ампер, и выполните шаги 1 и 2.Шаг 3 очень трудно предсказать, если у вас есть небольшие периоды высокого тока. Это хорошая новость, постоянное потребление 1С снижает емкость намного больше, чем короткие импульсы 1С, за которыми следует период отдыха. Таким образом, если средний потребляемый ток составляет около 20 часов, то вы приблизитесь к мощности, прогнозируемой для 20-часового режима, даже если вы потребляете его импульсами сильного тока.