Розрахунок радіаторів опалення

1Розміри приміщення та зовнішні стіни

2Конструкція та теплоізоляція

3Температура та повітрообмін

Чи був калькулятор корисним?
Ні
Поділитися калькулятором:
Корисні калькулятори

Методика розрахунку радіаторів опалення

Результати мають орієнтовний характер. Перед використанням звіряйте розрахунки з чинними нормами та консультуйтеся з фахівцем. Розробник не несе відповідальності за наслідки використання без перевірки проєкту.

Цей калькулятор розрахунку радіаторів опалення визначає розрахункові тепловтрати приміщення та обчислює необхідну кількість секцій або цілих радіаторів для їх компенсації. Розрахунок враховує розміри приміщення, зовнішні стіни, вікна, зовнішні двері, стелю, підлогу, повітрообмін, а також внутрішню та зовнішню температуру. Калькулятор дає змогу розрахувати кількість і потужність алюмінієвих, біметалічних, сталевих і чавунних радіаторів опалення залежно від площі, об'єму, рівня теплоізоляції та температур системи опалення.

Після визначення необхідного теплового навантаження номінальна потужність радіатора коригується відповідно до вибраних температур подачі та зворотної лінії. Результат відображається у Вт, кВт і BTU/h, а також як питоме теплове навантаження на 1 м2 площі підлоги та на 1 м3 об'єму приміщення.

Орієнтири та рекомендації

Геометрія приміщення та зовнішні стіни

Площа підлоги та об'єм приміщення. Площа підлоги обчислюється за довжиною приміщення L і шириною B, а об'єм додатково враховує висоту H:

A = L × B

V = L × B × H

Розміри вводяться в метрах, тому площа A отримується в м2, а об'єм V у м3.

Площа зовнішніх стін. Для прямокутного приміщення використовується фактична довжина вибраних зовнішніх сторін. Наприклад, якщо зовнішні стіни мають довжину 6 м і 4 м, розрахунковий зовнішній периметр становить 10 м. Якщо всі чотири стіни є зовнішніми, використовується повний периметр приміщення. Якщо зовнішніх стін немає, тепловтрати через стіни, вікна та зовнішні двері приймаються рівними нулю.

Загальна площа зовнішніх стін обчислюється множенням зовнішнього периметра на висоту приміщення. Потім віднімаються площа вікон і прийнята площа зовнішніх дверей:

Awall = Pext × H - Awindow - Adoor

Таким чином, вікна та двері не враховуються вдруге як частина площі стін. Якщо їхня сумарна площа перевищує доступну площу зовнішніх стін, розрахунок не виконується, доки вихідні дані не буде виправлено.

Тепловтрати через огороджувальні конструкції

Принцип розрахунку. Тепловтрати через стіни, вікна, зовнішні двері, стелю та підлогу визначаються за площею конструкції, вибраним коефіцієнтом теплопередачі та різницею між внутрішньою і зовнішньою температурами:

Q = U × A × ΔT

Тут Q - тепловтрати у Вт, U - коефіцієнт теплопередачі або ефективний розрахунковий коефіцієнт у Вт/(м2·К), A - площа в м2, а ΔT - різниця температур у К. Різниця температур, виражена в К, має те саме числове значення, що й відповідна різниця в °C.

Зовнішні стіни. Для спрощених рівнів теплоізоляції використовуються такі коефіцієнти:

  • слабка теплоізоляція / стара будівля - U = 1,30 Вт/(м2·К);
  • середня теплоізоляція - U = 0,60 Вт/(м2·К);
  • хороша теплоізоляція / сучасна будівля - U = 0,25 Вт/(м2·К).

Вікна. Один коефіцієнт застосовується до всієї введеної площі вікон:

  • старі вікна з високими тепловтратами - U = 2,80 Вт/(м2·К);
  • сучасні вікна зі склопакетом - U = 1,40 Вт/(м2·К);
  • сучасні енергоефективні вікна - U = 0,90 Вт/(м2·К).

Зовнішні двері. Оскільки окремі розміри дверей не вводяться, використовуються типові розрахункові площі та значення U:

  • утеплені одностворчасті зовнішні двері - 2,0 м2, U = 1,40 Вт/(м2·К);
  • утеплені двостворчасті зовнішні двері - 4,0 м2, U = 1,40 Вт/(м2·К);
  • неутеплені зовнішні двері - 2,0 м2, U = 3,00 Вт/(м2·К);
  • засклені одностворчасті зовнішні двері - 2,0 м2, U = 1,60 Вт/(м2·К);
  • засклені двостворчасті або терасні двері - 4,0 м2, U = 1,60 Вт/(м2·К).

Стеля та підлога

Стеля. Тепловтрати обчислюються по всій площі приміщення. Якщо зверху розташоване опалюване приміщення, коефіцієнт приймається рівним 0. В інших випадках використовується U = 0,18 Вт/(м2·К) для добре утепленого даху або горища, U = 0,35 для середнього рівня утеплення та U = 0,90 для слабкої теплоізоляції або холодного горища.

Підлога. Калькулятор використовує спрощені ефективні коефіцієнти, які характеризують загальні теплотехнічні властивості нижньої межі приміщення, а не лише матеріал конструкції підлоги:

  • опалюване приміщення знизу - 0;
  • неопалюваний підвал або гараж знизу - 0,35 Вт/(м2·К);
  • хороша теплоізоляція підлоги - 0,20 Вт/(м2·К);
  • середня теплоізоляція підлоги - 0,40 Вт/(м2·К);
  • слабка теплоізоляція або її відсутність - 0,80 Вт/(м2·К).

У цьому спрощеному розрахунку ці значення застосовуються до всієї площі підлоги та до повної різниці між внутрішньою і зовнішньою температурами.

Повітрообмін та інфільтрація

Тепловтрати через вентиляцію. Кількість тепла, необхідна для нагрівання зовнішнього повітря, що надходить у приміщення, обчислюється за об'ємом приміщення V і кратністю повітрообміну n:

Qair = 0,34 × n × V × ΔT

Коефіцієнт 0,34 відповідає об'ємній теплоємності повітря, коли витрата повітря виражена в м3/год. Кратність повітрообміну n показує, скільки об'ємів приміщення замінюється зовнішнім повітрям за одну годину. Наприклад, n = 0,5 означає, що протягом години надходить кількість повітря, яка дорівнює половині об'єму приміщення.

Калькулятор використовує значення 0,3; 0,5; 0,8; 1,0; 1,5 і 2,0 год-1. Значення близько 0,5 год-1 часто використовують як загальний орієнтир для типового житлового приміщення. Нижчі значення відповідають обмеженому повітрообміну, а 1,0 год-1 і більше вказують на інтенсивнішу вентиляцію або значну інфільтрацію.

Загальні тепловтрати приміщення

Загальне теплове навантаження. Усі розраховані складові тепловтрат підсумовуються:

Qtotal = Qwall + Qwindow + Qdoor + Qceiling + Qfloor + Qair

Отримане значення Qtotal відповідає необхідній розрахунковій потужності опалювальних приладів у Вт. Калькулятор також визначає питоме навантаження Qtotal/A у Вт/м2 та об'ємне навантаження Qtotal/V у Вт/м3. Для перерахунку в BTU/h використовується співвідношення 1 Вт = 3,41214 BTU/h.

Коригування потужності радіатора

Номінальна потужність. Потужність радіатора зазвичай указується для певної різниці температур. Калькулятор використовує номінальну потужність при ΔT = 50 К як базове значення. Якщо відома номінальна потужність конкретної моделі радіатора, зазначена виробником, рекомендується вводити саме її.

Як початкові орієнтовні значення використовуються 170 Вт на секцію для біметалічного радіатора, 150 Вт для алюмінієвого радіатора, 120 Вт для чавунного радіатора та 1000 Вт для цілого сталевого радіатора. Ці значення можна змінювати.

Середня різниця температур. Калькулятор визначає середню різницю температур за вибраною температурою подачі Ts, температурою зворотної лінії Tr і внутрішньою температурою повітря Ti. За звичайних умов використовується середнє арифметичне:

ΔTm = (Ts + Tr)/2 - Ti

Якщо співвідношення (Tr - Ti)/(Ts - Ti) стає меншим за 0,7, замість цього використовується логарифмічна середня різниця температур:

ΔTm = (Ts - Tr) / ln((Ts - Ti)/(Tr - Ti))

Коригування потужності. Номінальна потужність P50 перераховується для фактичних робочих температур за такою степеневою залежністю:

P = P50 × (ΔTm/50)1,3

Показник степеня 1,3 використовується як середнє значення для типових опалювальних радіаторів. Тому за нижчих температур системи ефективна потужність одного радіатора або однієї секції буде нижчою за номінальну потужність при ΔT50.

Кількість секцій радіатора. Для секційних радіаторів загальне теплове навантаження ділиться на скориговану потужність однієї секції. Для сталевого радіатора використовується потужність усього радіатора. Результат завжди округлюється вгору до найближчого цілого числа:

N = ceil(Qtotal/P)

Загальна потужність вибраної кількості радіаторів або секцій дорівнює N × P, тому вона не буде нижчою за розраховані тепловтрати приміщення.

Пов'язані європейські стандарти

EN 12831-1 «Енергетичні характеристики будівель - Метод розрахунку проектного теплового навантаження - Частина 1: Теплове навантаження для опалення приміщень». Цей стандарт пов'язаний із загальною методикою розрахунку тепловтрат через теплопередачу та вентиляцію. Калькулятор застосовує спрощений варіант цих принципів із заздалегідь визначеними репрезентативними коефіцієнтами.

EN ISO 6946 «Будівельні компоненти та елементи - Тепловий опір і коефіцієнт теплопередачі - Методи розрахунку». Цей стандарт описує визначення коефіцієнта теплопередачі U будівельних елементів. У цьому калькуляторі користувач вибирає репрезентативний рівень теплоізоляції замість визначення кожного шару конструкції.

EN 442-1 «Радіатори та конвектори - Частина 1: Технічні специфікації та вимоги». Цей стандарт пов'язаний із декларуванням і визначенням теплової потужності радіаторів. Для максимально точного розрахунку радіаторів використовуйте номінальну потужність фактичної моделі при ΔT50.

FAQs

Чому розрахована потужність радіатора відрізняється від номінальної?

Номінальна потужність радіатора зазвичай указується для певної різниці температур, наприклад ΔT50. Якщо температури подачі та зворотної лінії нижчі, різниця температур між радіатором і повітрям у приміщенні зменшується, тому фактична теплова потужність також знижується. Калькулятор автоматично враховує це коригування.

Чому важливо вибрати, які саме стіни є зовнішніми?

У прямокутному приміщенні окремі стіни можуть мати різну довжину. Зовнішня стіна довжиною 6 м має більшу площу теплопередачі, ніж стіна довжиною 4 м за однакової висоти та рівня теплоізоляції. Тому вибір фактичних зовнішніх стін дає точніший розрахунок радіаторів опалення, ніж зазначення лише їхньої кількості.

Яку кратність повітрообміну слід використовувати?

Значення 0,5 год-1 є практичним початковим орієнтиром для типового житлового приміщення. Значення близько 0,3 відповідають обмеженому повітрообміну, тоді як 0,8-1,0 і більше краще підходять для інтенсивнішої вентиляції або значної інфільтрації зовнішнього повітря.

Чи потрібно додавати запас до розрахованої кількості секцій?

Калькулятор уже округлює необхідну кількість секцій або цілих радіаторів у більший бік, тому отримана встановлена потужність не буде нижчою за розраховані тепловтрати. Додатковий довільний запас зазвичай не потрібний, якщо температури, рівні теплоізоляції та номінальна потужність радіатора вказані реалістично.

Чому за нижчої температури теплоносія потрібно більше секцій?

Нижчі температури подачі та зворотної лінії зменшують різницю температур між радіатором і повітрям у приміщенні. Тому той самий радіатор при режимі 55/45 °C віддає значно менше тепла, ніж при 75/65 °C. Щоб компенсувати ті самі тепловтрати приміщення, потрібна більша кількість секцій або радіатор із вищою номінальною потужністю.