Расчет отопительных приборов: простые схемы

0 0

Как рассчитать параметры отопительного прибора для помещения с известными характеристиками? В этой статье нам предстоит познакомиться с несколькими несложными схемами, обеспечивающими приемлемую точность результатов. Мы не станем лезть в дебри: все вычисления могут быть выполнены своими руками человеком, далеким от теплотехники. Итак, в путь.

Расчет отопительных приборов: простые схемы

Мы узнаем, как подобрать отопительный прибор оптимальных размеров.

Что считаем

Давайте разобьем большую задачу на маленькие этапы.

Нам нужно:

  • Научиться оценивать потребность помещения в тепле.
  • Заметьте: лучше иметь в своем арсенале схемы расчета как для домов с нормированным сопротивлением теплопередаче, так и для строений с существенно лучшим или худшим качеством утепления.

  • Узнать, каким образом пересчитать тепловую мощность отопительного прибора в количество секций радиатора.
  • Выяснить, как можно оценить мощность приборов, не состоящих из стандартных секций.
  • В этом порядке и двинемся дальше.

    Тепловая мощность

    Приведем два способа ее оценки.

    Для нормированного теплового сопротивления

    У зданий, соответствующих требованиям СНиП 23-02-2003 “Тепловая защита зданий”, потребность в тепле можно рассчитать по следующей схеме:

    • Базовое значение берется равным 40 ваттам на кубометр отапливаемой комнаты или квартиры.
    • Оно умножается на коэффициент, зависящий от размещения помещения.
    Расположение Коэффициент
    Угловое (две общих стены с улицей) 1,2
    Торцевое (три общих стены с улицей) 1,3
    Частный дом (все ограждающие конструкции контактируют с улицей) 1,5

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Частный дом рассеивает тепло через все ограждающие конструкции.

    • На каждое окно стандартного размера добавляется 100 ватт тепла, на ведущую на улицу дверь – 200.
    • Вводится региональный коэффициент.
    Регион Коэффициент
    Сочи, Ялта 0,7
    Москва, Петербург 1,2
    Иркутск, Хабаровск 1,6
    Верхоянск, Оймякон 2,0

    Давайте рассчитаем потребность в тепловой мощности отопления для комнаты размерами 4*5*3 метра в городе Комсомольске-на-Амуре Хабаровского края.

    Комната – угловая, с двумя окнами.

  • 40 ватт на куб дают 40*4*5*3=2400 ватт.
  • Поскольку комната угловая, мы используем коэффициент 1,2. 2400*1,2=2880.
  • Пара окон усугубит ситуацию. 2880+(2*100)=3080 ватт.
  • Климатическая зона внесет свои коррективы. 3080*1,6=4928 Вт.
  • Нюанс: если в квартире есть помещения без отопительных приборов, их объем тоже следует учитывать при вычислениях.
    Так, если к нашей комнате примыкает коридор размером 4*1*3 метра, тепловую мощность нужно вычислять для (4*5*3)+(4*1*3)=72 м3 отапливаемого помещения.

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Прихожая на фото лишена отопительных приборов и обогревается за счет комнат.

    Для нестандартного утепления

    Если качество утепления значительно лучше или хуже рекомендованного СНиП, для оценки потребности в тепле используется формула Q=V*Dt*K/860, в которой:

    • Q – заветная мощность в киловаттах.
    • V – объем помещения в кубометрах.
    • Dt – максимальная разница температур между внутренним и уличным воздухом.
    • К – коэффициент утепления. Его значение можно примерно оценить, ориентируясь по следующей таблице:
    Описание ограждающих конструкций Коэффициент
    Кирпичная кладка толщиной 12 см, остекление в одну нитку 3 – 4
    Кирпичная кладка толщиной 25 см, окна в деревянных рамах 2 – 2,9
    Кирпичная кладка в полтора кирпича (38 см), однокамерные стеклопакеты 1 – 1,9
    Минераловатное или пенопластовое наружное утепление, двухкамерные стеклопакеты с энергосберегающими стеклами 0,6 – 0,9

    Параметр Dt обычно берется равным разнице между рекомендованными СНиП значениями внутренней температуры и средним минимумом наиболее холодного месяца за последние несколько лет. Ориентироваться на абсолютный минимум будет некоторым перебором: если, скажем, в Крыму и бывает -25, то лишь раз в несколько лет в течение одного-двух дней.

    Давайте посчитаем тепловую мощность той же комнаты в Комсомольске-на-Амуре, уточнив, что окна в ней снабжены двухкамерными стеклопакетами, а толщина кирпичных стен равна 60 сантиметрам.

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Оконный проем позволяет оценить толщину стен в домах сталинской постройки.

  • Объем комнаты равен 4*5*3=60 м3.
  • Закрепленный СНиП минимум комнатной температуры для угловой комнаты в данной климатической зоне равен +22 С.
  • Средний минимум января – -30,8 С.
  • Коэффициент утепления возьмем равным 0,8.
  • Расчет приборов отопления для нашей комнаты будет иметь вид Q=60*(22 – -30,8)*0,8/860=2,94 КВт. Как легко заметить, разброс с первым результатом достаточно велик.

    Приборы

    Инструкция по подбору пластинчатого, трубчатого радиатора или конвектора отопления предельно проста: достаточно изучить документацию к прибору. Производители всегда указывают тепловую мощность для стандартной дельты температур между теплоносителем и воздухом в 70 градусов.

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Производители стараются помочь потенциальному покупателю в выборе.

    Обратите внимание: уменьшение дельты температур вдвое (скажем, при +20 в комнате и температуре батареи в +55 С) неизбежно повлечет за собой двукратное падение мощности.

    В сопроводительных документах и на сайте производителей можно, как правило, найти и значения теплового потока для отдельных секций секционного радиатора.

    В отсутствие документации можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

    • Чугунная секция – 160 ватт.
    • Биметаллическая секция – 180 ватт.
    • Алюминиевая секция – 200 ватт.

    Так, для получения тепловой мощности в 2940 ватт достаточно 2940/180=17 (с округлением в большую сторону) биметаллических секций.

    Полезно: радиаторы такой длины нужно подключать диагонально или снизу вниз.
    Иначе весь теплоноситель будет циркулировать лишь через первые секции.

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Диагональное подключение гарантирует прогрев всех секций.

    Особый случай

    Невысокая цена делает весьма привлекательным использование стального трубного регистра. Однако у самодельных конструкций техническая документация обычно отсутствует.

    Как выполнить расчет в этом случае?

  • Теплоотдача одной горизонтальной трубы в ваттах рассчитывается как Q=3,1415*Dн*L*11,63*Dt. В ней Dн – наружный диаметр трубы (в метрах); L – ее длина в метрах, Dt – дельта температур между воздухом и теплоносителем.
  • Теплоотдача расположенных над этой трубой прочих секций регистра рассчитывается аналогично, но с использованием дополнительного коэффициента 0,9.
  • Так, при наружном диаметре 208 мм, длине 3 метра и дельте температур в 70 С мощность двухсекционного регистра будет равной (3,1415*0,208*3*11,63*70) + (3,1415*0,208*3*11,63*70)*0,9 = 1596 + 1436 = 3032 ватта.

    Расчет отопительных приборов: простые схемы

    Двухсекционный отопительный регистр.

    Заключение

    Повторимся: нами приведены простейшие схемы приблизительных расчетов, непригодные для профессионального использования, но дающие достаточно точные результаты. Как всегда, прикрепленное видео предложит читателю дополнительные материалы. Успехов!