Рано или поздно владельцы квартир, коттеджей, а также специалисты складских, торговых, офисных и других помещений сталкиваются с проблемой приобретения радиаторов отопления. Независимо от того, меняются батареи или монтируется новая система отопления, но грамотный расчет необходимого количества секций любого типа радиаторов позволит создать оптимальный микроклимат для проживания или временного нахождения людей в помещении, а также обеспечить оптимальную температуру для хранения товара. Однако перед тем как рассчитать радиатор отопления, необходимо определиться с размерами изделия и типом металла, поскольку теплопроводность у всех материалов неодинакова.
Содержание
Разновидности радиаторов отопления
В настоящее время основными материалами для изготовления радиаторов отопления, фото которых представлено в статье, выступают сталь, чугун и алюминий. Учитывая, что различные свойства материалов, используемых в производстве радиаторов, сказываются на эксплуатационных характеристиках готового изделия неодинаково, то все многообразие батарей объединяется в 4 группы.
Чугунные радиаторы
Батареи, изготавливаемые из чугуна, пользуются высоким спросом на протяжении нескольких десятков лет. Однако в отличие от старых экземпляров, современные модели отличаются большей эстетичностью и позволяют лаконично вписать их в интерьер различной стилевой направленности без использования защитных экранов.
Преимущества:
- высокая стойкость к агрессивным примесям теплоносителя;
- способность выдерживать значительные гидравлические удары;
- хорошая теплоаккумулирующая способность;
- достаточной величины внутреннее сечение исключает засорение радиатора;
- долговечность;
- приемлемая стоимость.
Недостатки:
- длительность прогрева помещения при первоначальной подаче теплоносителя;
- необходимость периодической окраски;
- шероховатость внутренней поверхности способствует образованию различного рода отложений, незначительно снижая рабочие характеристики изделия с течением времени;
- сложность монтажа, обусловленная большим весом.
Несмотря на все достоинства и недостатки, чугунные радиаторы отопления идеально подходят как для автономной, так и для центральной системы отопления.
Стальные радиаторы
Огромное разнообразие стальных радиаторов, выпускаемых отечественными и зарубежными производителями, подразделяется на:
- панельные. Относительно других видов радиаторов отличаются простотой дизайна и более компактными размерами. Отдача тепловой энергии у большинства панельных радиаторов происходит по принципу конвекции, вследствие чего наблюдается неравномерное прогревание воздушных масс. Казалось бы, минимальное количество сварных швов должно обеспечивать хорошую надежность конструкции. Однако небольшое сечение труб приводит к довольно быстрому засорению радиатора при использовании некачественного теплоносителя, содержащего различные примеси, поэтому устанавливать панельные радиаторы в многоэтажных домах стоит с осторожностью;
- трубчатые. Преимущественной особенностью трубчатых радиаторов является отсутствие острых углов и разнообразный дизайн исполнения. В отличие от панельных приборов, передача тепла осуществляется через излучение, а трубы большего сечения менее восприимчивы к гидроударам и засорению. При этом стыковочные швы, выполненные посредством точечной сварки, по истечении короткого эксплуатационного периода дают течь.
Преимущества:
- разнообразный модельный ряд;
- хорошая теплоотдача при невысокой тепловой инерционности;
- широкий ценовой диапазон, зависящий от типа батареи, размеров и используемых в процессе изготовления технологий, призванных минимизировать различные недостатки.
Минусы:
- высокие требования к качеству теплоносителя;
- низкая стойкость к коррозии, особенно при сливе системы отопления больше чем на 2 недели;
- необходимость периодического окрашивания;
- средний срок эксплуатации редко превышает 10 лет.
Стальные радиаторы отопления пользуются наибольшим спросом при установке в частных домах либо помещениях, отапливаемых от автономной системы.
Алюминиевые радиаторы
Батареи из алюминия начали выпускать относительно недавно. По сравнению с изделиями из чугуна, стали, алюминиевые батареи отличаются довольно привлекательным дизайном в самом разнообразном исполнении.
Плюсы:
- максимальный уровень теплоотдачи, осуществляемый посредством конвекции и теплового излучения;
- быстрый прогрев помещения;
- отличная коррозийная устойчивость;
- небольшой вес способствует простоте установки;
- приемлемая стоимость.
Минусы:
- периодическое завоздушивание системы;
- не обладают стойкостью к гидроударам;
- нельзя использовать медные элементы при монтаже системы, которые за короткий срок выводят батарею из строя;
- небольшой эксплуатационный период, редко превышающий 10 лет.
Несмотря на ряд положительных и отрицательных моментов, некоторые эксплуатационные характеристики радиаторов отопления из алюминия зависят от способа изготовления изделий.
В настоящее время алюминиевые батареи производятся путем:
- литья, когда необходимое количество предварительно изготовленных секций соединяется в единую конструкцию путем стальных ниппелей и уплотнительных прокладок. Главная особенность радиаторов, изготовленных методом литья, заключается в выпуске изделий довольно сложных форм, что позволяет подобрать размер радиатора, исходя из конкретных условий будущей эксплуатации. При этом места соединения отдельных секций редко выдерживают опрессовочное давление систем центрального отопления;
- экструзии, когда алюминиевый профиль, пропущенный через специальное оборудование, преобразуется в готовое изделие. В отличие от литьевых, радиаторы, произведенные методом экструзии, обладают большей стойкостью к перепадам давления внутри отопительной системы. При этом убрать или добавить секции с готового изделия просто невозможно. Количество секций готового радиатора варьируется в пределах 3-16.
Разновидностью алюминиевых радиаторов отопления выступают анодированные изделия, производство которых осуществляется из металла, прошедшего более качественную очистку и подвергшегося анодному оксидированию. В отличие от простых алюминиевых, анодированные радиаторы обладают довольно высокой стойкостью к химическим веществам, присутствующих в теплоносителях центрального отопления. Кроме того, соединение отдельных секций осуществляется не посредством ниппелей, а муфт, фиксируемых с внешней стороны изделия, что увеличивает прочность батарей перед резкими скачками давления в системе. Однако стоят анодированные приборы на порядок дороже своих собратьев, поэтому не пользуются популярностью среди большого круга потребителей.
Таким образом, не стоит устанавливать алюминиевые батареи в помещения с центральным отоплением, а для равномерного прогрева помещений, отапливаемых от автономной системы, желательно устанавливать циркуляционный насос.
Биметаллические радиаторы
Благодаря идеальному сочетанию стали и металла, биметаллические радиаторы отопления превращают недостатки используемых в процессе производства металлов в преимущества готовой конструкции, включающей стальные трубы для передвижения теплоносителя, которые внешне заключены в оболочку из алюминия. Наряду с алюминиевыми приборами, биметаллические батареи производятся посредством литья и экструзии.
Плюсы:
- эстетическая привлекательность;
- отличная теплопроводность, свойственная алюминиевым батареям;
- хорошие прочностные показатели;
- высокая устойчивость к гидравлическим ударам;
- небольшой вес;
- длительный период эксплуатации.
Минусы:
- возможно засорение радиатора ввиду использования стальных труб небольшого диаметра;
- высокая стоимость.
Таким образом, выбирать биметаллические и другие радиаторы стоит с учетом условий их будущей эксплуатации. Для систем центрального отопления предпочтительнее остановить выбор на чугунных и биметаллических радиаторах монолитной конструкции, в то время как для автономной системы подойдут батареи, изготовленные из любого типа металла. При этом не стоит забывать о соответствии размеров понравившегося радиатора и места, предназначенного для монтажа.
Габариты радиаторов
Для правильного расчета секций радиаторов отопления необходимо знать теплопроводность одной секции, которая зависит не только от материала, но и от размеров готового изделия. При этом габариты радиаторов подбираются с учетом следующих факторов:
- В идеале, длина батареи должна занимать не менее 50-60% оконного проема.
- Оптимальная высота радиатора отопления = Расстояние от подоконника до напольного покрытия за вычетом 15-20 см, поскольку расстояние от батареи до подоконника при монтаже должно быть не менее 8-10 см, а также расстояние от пола до нижней границы батареи тоже варьироваться в пределах 8-10 см.
- Толщина батареи определяется особенностями планировки, хотя максимальная теплоотдача достигается, если радиатор выступает на 4-5 см за пределы подоконника.
Учитывая размеры изделия на стадии расчета необходимого количества секций, покупатель заранее страхует себя от неточностей при определении требуемого количества тепла для конкретного помещения.
Расчет радиаторов отопления
Оптимальная мощность радиатора определяется для каждой комнаты отдельно, поскольку объем нагреваемого воздуха в различных помещениях вряд ли будет одинаков. В зависимости от необходимой степени точности итогового результата, выбирается один из методов расчета.
Расчет по площади
Согласно СНИП, для обогрева 1 м² необходимо 100 Вт тепловой энергии, поэтому:
Количество секций = Площадь комнаты * 100 Вт / теплоотдача секции выбранного радиатора (берется из документации, идущей в комплекте с радиатором).
Например, для обогрева комнаты шириной 3 м и длиной 5 м биметаллическим радиатором, средняя мощность секции которого составляет 200 Вт, потребуется: Количество секций = 15*100/200 = 7,5. Так как результат получился в виде дробного числа, то его необходимо округлить до целого в сторону увеличения, т.е. для обогрева комнаты площадью 15 м² потребуется 8 секций, которые разбиваются на 2 радиатора.
Расчет радиатора отопления по площади относится к менее трудоемкому способу, что обуславливает довольно приблизительный итог.
Расчет по объему
Руководствуясь СНИП, на прогрев 1 м³ в панельных, кирпичных домах без дополнительных мер утепления требуется 41 Вт, а в утепленных домах, оснащенных современными стеклопакетами, достаточно 34 Вт. Расчет производится следующим образом:
Количество секций = Объем помещения (площадь * высоту) * 41 Вт (или 34 Вт) / мощность секции радиатора.
Например, объем комнаты, расположенной в старой хрущевке, составляет 37,5 м³ (3*5*2,5). В качестве приобретения рассматривается чугунная батарея с теплоотдачей секции в 100 Вт. Исходя их данных, количество секций = 37,5*41/100 = 15,375. Округлив результат, получается искомая величина в 16 секций.
В отличие от предыдущего способа расчета, определение числа секций по объему дает более точный результат, но не самый достоверный.
С применением корректирующих коэффициентов
Особенность метода заключается в том, что при расчете количества радиаторов отопления учитываются различные коэффициенты, которые в той или иной мере влияют на сохранение тепла в помещении. Формула расчета имеет следующий вид:
Необходимая мощность радиатора = Площадь помещения * 100 Вт (норма тепла для 1 м²) * Ко * Ктеп * Кпл * Ктем * Кстен * Ктип * Квыс / мощность секции радиатора, где:
- Ко – тип остекления (обычные окна – 1,27; двойной стеклопакет – 1,0; тройной стеклопакет – 0,85);
- Ктеп — степень теплоизоляции стен (низкая или без утепления – 1,27; средняя – 1,0; высокая степень теплоизоляции, выполненная с применением современных материалов – 0,85);
- Кпл – отношение площади оконных проемов к полу помещения (10%-0,8; 20%-0,9; 30%-1,0; 40%-1,1; 50%-1,2);
- Ктем – минимальная температура воздуха за окном в наиболее холодное время (-10°C-0,7; -15°C-0,9; -20°C-1,1; -25°C-1,3; -35°C-1,5);
- Кстен – число наружных стен (1-1,1; 2-1,2; 3-1,3; 4-1,4);
- Ктип – коэффициент, корректирующий необходимую мощность батареи, исходя из расположенного над комнатой помещения (чердак не отапливаемый — 1,0; жилая квартира – 0,8; чердак отапливаемый – 0,9);
- Квыс – высота потолков (до 2,5 м-1,0; от 2,5 м до 3 м – 1,05; от 3 м до 3,5 м -1,1; от 3,5 м до 4 м – 1,15; от 4,5 м и выше – 1,2).
Например, площадь помещения, расположенного на 3 этаже в 5-этажном панельном доме, составляет 15 м² при высоте комнаты 2,5 м. Наружное утепление выполнено с применением дешевых теплоизоляционных материалов. В комнате имеется одно окно с тройным стеклопакетом и, соответственно, одна наружная стена. Соотношение пола с оконным проемом – около 10%. Зимой температура опускается до -35°C. Мощность радиатора – 200 Вт.
Необходимая мощность батареи = 15*100*0,85*1,0*0,8*1,5*0,8*1,0/200 = 6,12.
Для обогрева помещения потребуется 7 секций радиатора мощностью 200 Вт.
Таким образом, расчет радиаторов отопления с учетом поправочных коэффициентов дает более точный результат, который может вполне оказаться меньше, чем при определении количества секций с помощью приблизительных вычислений.
