Автор: Сергей Таган, заместитель директора ООО "Город котлов и отопления"
Микроклиматический режим в доме напрямую зависит от качества теплопередачи радиатора. Рассматриваем варианты, когда в помещениях используется только радиаторное отопление, без вспомогательных контуров в виде теплых полов, тепловентиляторов, воздушных завес и т.д. Как правило, именно такие системы используются в большинстве частных домов и квартир.
Уровень теплообмена зависит как от материала батареи, так и от количества секций. Рассчитывать количество радиаторов в сборе и посекционно лучше всего на этапе строительства, или ремонта. Качественные радиаторы стоят недешево, поэтому покупать лишние не рационально. Если батарею в сборе еще можно вернуть в магазин, то демонтировать лишние секции и перепродать их не получится. А цена радиатора прямо пропорциональна размеру.
Виды секционных радиаторов
Тема статьи — секционные теплообменники, или, проще говоря, батареи отопления. В квартирах и частных домах устанавливают радиаторы:
Стальные не относятся к секционным, хотя принципы расчета мощности мало отличаются от остальных. Кратко рассмотрим особенности каждого из видов.
Чугунные
Наиболее долговечные в использовании. Хотя многие пользователи считают их неприемлемыми в доме из-за устаревшего дизайна, это относится только к батареям еще советского образца, например НМ-140, МС-140 или РКШ. Кстати, в продаже можно найти только проверенные временем МС-140, остальные не выпускаются. Зато в магазинах появились новые модели, в более современном, даже модерном дизайне, которые выглядят вполне достойно.
Фото: Радиатор чугунный отопительный МС-140 М1 300-1,2
Но при расчете мощности более важны технические характеристики. Чугунные радиаторы обладают очень большим преимуществом перед большинством остальных из-за того, что они разборные. Количество секций можно менять в произвольном порядке. Кроме этого батареи:
- не боятся гидроударов;
- не подвержены коррозии;
- легко прочищаются водой под давлением;
- отлично работают с любым типом теплоносителя.
Минусы — большой вес и высокая тепловая инертность.
Стальные
Фото: Стальной радиатор Rommer Ventil 300x600
В отличие от чугунных, стальные плохо переносят перепады давления. Поэтому в многоквартирных домах с центральным отоплением устанавливать их не рекомендуется. Но для автономного отопления частных домов и коттеджей — это один из лучших вариантов. Легко регулируются по скорости теплоотдачи благодаря низкой тепловой инертности, обладают малой массой, что упрощает монтаж. Из минусов можно назвать то, что конструкции неразборные и подвержены коррозии, если слить теплоноситель на продолжительное (до 1 месяца) время.
Алюминиевые
Очень легкие, удобные и практичные батареи. Выпускаются как в цельнолитом варианте, так и в сборном. Дизайн современный, можно выбрать из нескольких десятков моделей. Как и стальные, боятся гидроударов, поэтому рекомендованы для использования в автономных системах отопления. Необходимо тщательно подходить к выбору материала. Как правило, чистый алюминий в производстве радиаторов не используют, больше силумин и другие сплавы. Дешевые модели покупать не стоит.
Фото: Алюминиевый радиатор Royal Thermo Biliner Alum 500
Преимущества — легкий вес, разнообразие моделей, высокий уровень теплоотдачи, низкая тепловая инертность. Недостатки — неустойчивость к коррозии, надолго воду сливать нельзя.
Биметаллические
Объединяют преимущества стальных и алюминиевых представляют собой составную конструкцию из внутренней системы стальных каналов, по которым циркулирует вода, или раствор этиленгликоля, и наружной оболочки из алюминиевого сплава. Отличаются высоким уровнем теплоотдачи и долговечностью. Предназначены для автономного отопления.
Фото: Радиатор отопления Rifar SUPReMO 800 (6 секций)
Расчет мощности радиатора
По площади
Независимо от материала изготовления, дизайна и стоимости радиатора, владельца квартиры, или дома в первую очередь интересует, способен ли он обеспечить тепло в комнатах. Следует сказать, что все виды батарей находятся приблизительно на равных позициях, но есть ряд нюансов, которые нужно учесть.
В общем случае при проектировании дома инженеры-теплотехники руководствуются СНиП 41-01-2003, где приведены основные цифры теплоотдачи радиаторов для разных климатических зон. В частности:
- в центральной климатической зоне — 100 Вт/м2;
- в северных широтах — 150 – 200 Вт/м2;
- на юге — 60 – 80 Вт/м2.
Существуют довольно несложные формулы для расчета показателей по каждому помещению с учетом уровня теплоизоляции, высоты, эффективности работы приточно-вытяжной вентиляции, количества окон. Но приводить их в рамках статьи, не предназначенной для инженерно-технических работников и строителей, не считаем целесообразным. Для самостоятельного расчета мощности радиаторов указанных цифр вполне достаточно.
На практике пользоваться этими данными можно с некоторыми ограничениями. Коэффициенты дают 100%, или близкий к этому уровню результат только в случае:
- Если дом утеплен по стенам, полу и перекрытию согласно СНиП 23.02.2003 «Тепловая защита зданий».
- Высота потолков не превышает 2,7-3 м.
- Отопление работает в постоянном режиме.
- Проходимость комнат соответствует нормам жилого дома, для офисов, магазинов, общественных заведений и административных зданий нормы другие.
Естественно, никто из застройщиков не будет читать СНиП, поэтому кратко остановимся на задаче утепления. Внешняя сторона стен здания должна быть защищена слоем минеральной ваты, пенополистирола или напыленного пенополиуретана в толщине, соответствующей климатической зоне, паро и гидроизоляционными мембранами, и наружной отделкой. Если этих вещей нет, то все показанные выше коэффициенты умножаем на 1,3.
Также СНиП советует, как выбрать количество секций стандартной батареи по площади, в зависимости от материала:
- биметаллический радиатор — 1,8 секции на м2 площади при соблюдении теплотехнических требований к дому;
- алюминиевый — 2 секции на м2;
- чугунный — 1,5 секции на м2;
- сталь — 2.5 секции на м2.
При выборе необходимо учесть, что расчеты производятся по каждой комнате отдельно.
Расчет по объему
Для приблизительного расчета мощности радиатора по объему помещения принимается, что на каждый кубический метр помещения необходимо обеспечить тепловое излучение 41 Вт. То есть, формула выглядит так:
Q = 41×V
Вычислив полную мощность радиатора, необходимо разделить ее на мощность одной секции, которая должна быть указана в паспорте нагревательного прибора. Уровень теплового излучения секции зависит от ее размера. Стандартные размеры по межосевой длине:
- 200 мм;
- 350 мм;
- 500 мм;
- 600 мм.
Но дизайнерские, да и ряд серийных, могут отличаться по высоте.
Реальный расчет количества секций радиатора (пример)
При теплотехнических расчетах бытового уровня приведенной выше информации вполне достаточно. Если же нужна более высокая точность, то используют сложную формулу:
Q = S ×100 × К1× К2 × К3 × К4 × К5× К6 ×К7 × К8 × К9 × К10
Q – теплоотдача радиатора в сборе;
S – площадь помещения;
100 – необходимая мощность нагревателя на м2 (в нашем случае – для средней полосы);
К1 – К10 — поправочные коэффициенты на:
- количество стен, выходящих наружу;
- ориентацию по сторонам света;
- степень утепления;
- климатические условия местности;
- высоту стен в доме;
- положение квартиры в многоэтажном доме;
- площадь остекления;
- вариант остекления;
- степень закрытости радиатора;
- тип разводки труб.
Также могут учитываться и другие коэффициенты, которые берут из справочников. По этой формуле вычисляется общая мощность радиатора, а количество секций определить можно, как сказано выше, простым делением на мощность элемента сборки, указанную в паспорте.
