Сколько секций батареи на квадратный метр: Как рассчитать радиаторы отопления

Как рассчитать количество секций на комнату, расчет батареи

Как рассчитать количество секций радиатора

При модернизации системы отопления кроме замены труб меняют и радиаторы. Причем сегодня они есть из разных материалов, разных форм и размеров. Что не менее важно, имеют они разную теплоотдачу: количество тепла, которые могут передать воздуху. И это обязательно учитывают, когда делают расчет секций радиаторов.

В помещении будет тепло, если количество тепла, которое уходит, будет компенсироваться. Поэтому в расчетах за основу берут теплопотери помещений (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утепления, площади окон и т.д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это то количество тепла, которое она может выдать при максимальных параметрах системы (90°C на входе и 70°C на выходе). Эта характеристика обязательно указывается в паспорте, зачастую присутствует на упаковке.

Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещений и системы отопления

Один важный момент: проводя расчеты самостоятельно, учтите, что большинство производителей указывают максимальную цифру, которую они получили при идеальных условиях. Потому любое округление производите в большую сторону. В случае с низкотемпературным отоплением (температура теплоносителя на входе ниже 85°C) ищут тепловую мощность для соответствующих параметров или делают перерасчет (описан ниже).

Расчет по площади

Это — самая простая методика, позволяющая примерно оценить число секций, необходимое для отопления помещения. На основании многих расчетов выведены нормы по средней мощности отопления одного квадрата площади. Чтобы учесть климатические особенности региона, в СНиПе прописали две нормы:

• для регионов средней полосы России необходимо от 60 Вт до 100 Вт;
• для районов, находящихся выше 60°, норма отопления на один квадратный метр 150-200 Вт.

Почему в нормах дан такой большой диапазон? Для того, чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для домов из бетона берут максимальные значения, для кирпичных можно использовать средние. Для утепленных домов — минимальные. Еще одна важная деталь: эти нормы просчитаны для средней высоты потолка — не выше 2,7 метра.

Как рассчитать количество секций радиатора: формула

Зная площадь помещения, умножаете ее норму затрат тепла, наиболее подходящую для ваших условий. Получаете общие теплопотери помещения. В технических данных к выбранной модели радиатора, находите тепловую мощность одной секции. Общие теплопотери делите на мощность, получаете их количество. Несложно, но чтобы было понятнее, приведем пример.

Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения

Угловое помещение 16 м2, в средней полосе, в кирпичном доме. Устанавливать будут батареи с тепловой мощностью 140 Вт.

Для кирпичного дома берем теплопотери в середине диапазона. Так как помещение угловое, лучше взять большее значение. Пусть это будет 95 Вт. Тогда получается, что для обогрева помещения требуется 16 м2 * 95 Вт = 1520 Вт.

Теперь считаем количество радиаторов для отопления этой комнаты: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Округляем, получается 11 шт. Столько секций радиаторов необходимо будет установить.

Расчет батарей отопления на площадь прост, но далеко не идеален: высота потолков не учитывается совершенно. При нестандартной высоте используют другую методику: по объему.

Считаем батареи по объему

Есть в СНиПе нормы и для обогрева одного кубометра помещений. Они даны для разных типов зданий:

• для кирпичных на 1 м3 требуется 34 Вт тепла;
• для панельных — 41 Вт

Этот расчет секций радиаторов похож на предыдущий, только теперь нужна не площадь, а объем и нормы берем другие. Объем умножаем на норму, полученную цифру делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).

Формула расчета количества секций по объему

Пример расчета по объему

Для примера рассчитаем, сколько нужно секций в комнату площадью 16 м2 и высотой потолка 3 метра. Здание построено из кирпича. Радиаторы возьмем той же мощности: 140 Вт:

• Находим объем. 16 м2 * 3 м = 48 м3
• Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных зданий 34 Вт). 48 м3 * 34 Вт = 1632 Вт.
• Определяем, сколько нужно секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Округляем, получаем 12 шт.

Теперь вы знаете два способа того, как рассчитать количество радиаторов на комнату.

Теплоотдача одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.

Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше

Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м2:

• биметаллическая секция обогреет 1,8 м2;
• алюминиевая — 1,9-2,0 м2;
• чугунная — 1,4-1,5 м2;

Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м2, для ее отопления примерно понадобится:

Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции батареи указывается для идеальных условий. Столько тепла выдаст батарея, если на входе ее теплоноситель имеет температуру +90°C, на выходе +70°C, в помещении при этом поддерживается +20°C. То есть, температурный напор системы (называют еще «дельта системы») будет 70°C. Что делать, если в вашей системе выше +70°C на входе на бывает? или необходима температура в помещении +23°C? Пересчитывать заявленную мощность.

Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на подаче у вас +70°C, на выходе +60°C, а в помещении вам необходима температура +23°C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое температур на входе и выходе, за минусом температуры в помещении.

Формула расчета температурного напора системы отопления

Для нашего случая получается: (70°C+ 60°C)/2 — 23°C = 42°C. Дельта для таких условий 42°C. Далее находим это значение в таблице пересчета (расположена ниже) и заявленную мощность умножаем на этот коэффициент. Поучаем мощность, которую сможет выдать эта секция для ваших условий.

Таблица коэффициентов для систем отопления с разной дельтой температур

При пересчете действуем в следующем порядке. Находим в столбцах, подкрашенных синим цветом, строчку с дельтой 42°C. Ей соответствует коэффициент 0,51. Теперь рассчитываем, тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего случая. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получаем: 185 Вт * 0,51 = 94,35 Вт. Почти в два раза меньше. Вот эту мощность и нужно подставлять когда делаете расчет секций радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в помещении будет тепло.

Расчет батарей отопления на площадь

Один из наиболее важных вопросов создания комфортных условий проживания в доме или квартире – это надежная, правильно рассчитанная и смонтированная, хорошо сбалансированная система отопления. Именно поэтому создание такой системы – главнейшая задача при организации строительства собственного дома или при проведении капитального ремонта в квартире многоэтажки.

Несмотря на современное разнообразие систем отопления различных типов, лидером по популярности все же остается проверенная схема: контуры труб с циркулирующим по ним теплоносителем, и приборы теплообмена – радиаторы, установленные в помещениях. Казалось бы – все просто, батареи стоят под окнами и обеспечивают требуемый нагрев… Однако, необходимо знать, что теплоотдача от радиаторов должна соответствовать и площади помещения, и целому ряду других специфических критериев. Теплотехнические расчеты, основанные на требованиях СНиП – достаточно сложная процедура, выполняемая специалистами. Тем не менее, можно выполнить ее и своими силами, естественно, с допустимым упрощением. В настоящей публикации будет рассказано, как самостоятельно провести расчет батарей отопления на площадь обогреваемого помещения с учетом различных нюансов.

Расчет батарей отопления на площадь

Но, для начала, нужно хотя бы бегло ознакомиться с существующими радиаторами отопления – от их параметров во многом будут зависеть и результаты проводимых расчетов.

Кратко о существующих типах радиаторов отопления

Современный ассортимент радиаторов, представленных в продаже, включает следующие их виды:

• Стальные радиаторы панельной или трубчатой конструкции.
• Чугунные батареи.
• Алюминиевые радиаторы нескольких модификаций.
• Биметаллические радиаторы.

Стальные радиаторы

Этот тип радиаторов не снискал себе особой популярности, несмотря на то, что некоторым моделям придается весьма элегантное дизайнерское оформление. Проблема в том, что недостатки таких приборов теплообмена существенно превышают их достоинства – невысокую цену¸ относительно небольшую массу и простоту монтажа.

Стальные радиаторы отопления имеют немало недостатков

Тонкие стальные стенки таких радиаторов недостаточно теплоёмки – быстро нагреваются, но и столь же стремительно остывают. Могут возникнуть проблемы и при гидравлических ударах – сварные соединения листов иногда дают при этом течь. Кроме того, недорогие модели, не имеющие специального покрытия, подвержены коррозии, и срок службы таких батарей невелик – обычно производители дают им довольно небольшую по длительности эксплуатации гарантию.

В подавляющем большинстве случаев стальные радиаторы представляют собой цельную конструкцию, и варьировать теплоотдачу изменением числа секций не позволяют. Они имеют паспортную тепловую мощность, которую сразу же нужно выбирать, исходя из площади и особенностей помещения, где они планируются к установке. Исключение – некоторые трубчатые радиаторы имеют возможность изменения количества секций, но это обычно делается под заказ, при изготовлении, а не в домашних условиях.

Чугунные радиаторы

Представители этого типа батарей наверняка знакомы каждому еще с раннего детства – именно такие гармошки устанавливались ранее буквально повсеместно.

Знакомый всем с детских лет чугунный радиатор МС-140-500

Возможно, такие батареи МС-140—500 и не отличались особым изяществом, но зато верно служили не одному поколению жильцов. Каждая секция подобного радиатора обеспечивала теплоотдачу в 160 Вт. Радиатор сборный, и количество секций, в принципе, ничем не ограничивалось.

Современные чугунные батареи отопления

В настоящее время в продаже немало современных чугунных радиаторов. Их уже отличает более элегантный внешний вид, ровные гладкие наружные поверхности, которые облегчают уборку. Выпускаются и эксклюзивные варианты, с интересным рельефным рисунком чугунного литься.

При всем этом, такие модели в полной мере сохраняют основные достоинства чугунных батарей:

• Высокая теплоемкость чугуна и массивность батарей способствуют длительному сохранению и высокой отдаче тепла.
• Чугунные батареи, при правильной сборке и качественном уплотнении соединений, не боятся гидроударов, перепадов температур.
• Толстые чугунные стенки мало восприимчивы к коррозии и к абразивному износу. Может использоваться практически любой теплоноситель, так что такие батареи одинаково хороши и для автономной, и для центральной систем отопления.

Если не принимать в расчёт внешние данные старых чугунных батарей, то из недостатков можно отметить хрупкость металла (недопустимы акцентированные удары), относительную сложность монтажа, связанную в больше мере с массивностью. Кроме того, далеко не любые стеновые перегородки смогут выдержать вес таких радиаторов.

Алюминиевые радиаторы

Алюминиевые радиаторы, появившись сравнительно недавно, очень быстро завоевали популярность. Они относительно недороги, имеют современный, достаточно элегантный внешний вид, обладают отменной теплоотдачей.

При выборе алюминиевых радиаторов нужно учитывать некоторые важные нюансы

Качественные алюминиевые батареи способны выдерживать давление в 15 и более атмосфер, высокую температуру теплоносителя – порядка 100 градусов. При этом тепловая отдача от одной секции у некоторых моделей достигает порой 200 Вт. Но при этом они небольшой массой (вес секции – обычно до 2 кг) и не требуют большого объема теплоносителя (емкость – не более 500 мл).

Алюминиевые радиаторы представлены в продаже как наборными батареями, с возможностью изменения количества секций, так и цельными изделиями, рассчитанными на определенную мощность.

Недостатки алюминиевых радиаторов:

• Некоторые типы весьма подвержены кислородной коррозии алюминия, с высоким риском газообразования при этом. Это предъявляет особы требования к качеству теплоносителя, поэтому такие батареи обычно устанавливают в автономных системах отопления.
• Некоторые алюминиевые радиаторы неразборной конструкции, секции которых изготавливаются по технологии экструзии, могут при определенных неблагоприятных условиях дать течь на соединениях. При этом провести ремонт – попросту невозможно, и придется менять всю батарею в целом.

Изо всех алюминиевых батарей самые качественные – изготовленные с применением анодного оксидирования металла. Этим изделиям практически не страшна кислородная коррозия.

Внешне все алюминиевые радиаторы примерно похожи, поэтому необходимо очень внимательно читать техническую документацию, делая выбор.

Биметаллические радиаторы отопления

Подобные радиаторы по своей надежности оспаривают первенство с чугунными, а по тепловой отдаче – с алюминиевыми. Причина тому заключается в их особой конструкции.

Строение биметаллического радиатора отопления

Каждая из секций состоит из двух, верхнего и нижнего, стальных горизонтальных коллекторов (поз. 1), соединенных таким же стальным вертикальным каналом (поз.2). Соединение в единую батарею производится высококачественными резьбовыми муфтами (поз. 3). Высокая теплоотдача обеспечивается наружной алюминиевой оболочкой.

Стальные внутренние трубы выполнены из металла, которые не подвержен коррозии или имеет защитное полимерное покрытие. Ну а алюминиевый теплообменник ни при каких обстоятельствах не контактирует с теплоносителем, и коррозия ему абсолютно не страшна.

Таким образом, получается сочетание высокой прочности и износоустойчивости с отличными теплотехническими показателями.

Цены на популярные радиаторы отопления

Радиаторы отопления

Такие батареи не боятся даже очень больших скачков давления, высоких температур. Они, по сути, универсальны, и подходят для любых систем отопления, правда, наилучшие эксплуатационные характеристики они все же показывают в условиях высокого давления центральной системы – для контуров с естественной циркуляцией они малопригодны.

Пожалуй, единственных их недостаток – высокая цена по сравнению с любыми другими радиаторами.

Для удобства восприятия размещена таблица, в которой приведены сравнительные характеристики радиаторов. Условные обозначения в ней:

• ТС – трубчатые стальные;
• Чг – чугунные;
• Ал – алюминиевые обычные;
• АА – алюминиевые анодированные;
• БМ – биметаллические.

	Чг	ТС	Ал	АА	БМ
Давление максимальное (атмосфер)
рабочее	6-9	6-12	10-20	15-40	35
опрессовочное	12-15	9	15-30	25-75	57
разрушения	20-25	18-25	30-50	100	75
Ограничение по рН (водородному показателю)	6,5-9	6,5-9	7-8	6,5-9	6,5-9
Подверженность коррозии под воздействием:
кислорода	нет	да	нет	нет	да
блуждающих токов	нет	да	да	нет	да
электролитических пар	нет	слабое	да	нет	слабое
Мощность секции при h=500 мм; Dt=70 ° , Вт	160	85	175-200	216,3	до 200
Гарантия, лет	10	1	3-10	30	3-10

Видео: рекомендации по выбору радиаторов отопления

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляет батарея биметаллическая

Как рассчитать нужное количество секций радиатора отопления

Понятно, что установленный в помещении радиатор (один или несколько) должен обеспечить прогрев до комфортной температуры и компенсировать неизбежные теплопотери, независимо от погоды на улице.

Базовой величиной для вычислений всегда выступает площадь или объем комнаты. Сами по себе профессиональные расчеты – весьма сложны, и учитывают очень большое число критериев. Но для бытовых нужд можно воспользоваться упрощенными методиками.

Самые простые способы расчета

Принято считать, что для создания нормальных условий в стандартном жилом помещении достаточно 100 Вт на квадратный метр площади. Таким образом, следует всего лишь вычислить площадь комнаты и умножить ее на 100.

Q = S × 100

Q– требуемая теплоотдача от радиаторов отопления.

S– площадь обогреваемого помещения.

Если планируется установка неразборного радиатора, то это значение и станет ориентиром для подбора необходимой модели. В случае, когда будут устанавливаться батареи, допускающие изменение количества секций, следует провести еще один подсчет:

N = Q/ Qус

N– рассчитываемое количество секций.

Qус – удельная тепловая мощность одной секции. Эта величина в обязательном порядке указывается в техническом паспорте изделия.

Как видите, расчеты эти чрезвычайно просты, и не требуют каких-либо особых знаний математики – достаточно рулетки чтобы измерить комнату и листка бумаги для вычислений. Кроме того, можно воспользоваться и таблицей, расположенной ниже – там приведены уже рассчитанные значения для комнат различной площади и определённых мощностей обогревательных секций.

Таблица секции

Однако, нужно помнить, что эти значения – для стандартной высоты потолка (2,7 м) многоэтажки. Если высота комнаты иная, то лучше просчитать количество секций батареи, исходя из объема помещения. Для этого применяется усредненный показатель – 41 Вт тепловой мощности на 1 м³ объема в панельном доме, или 34 Вт – в кирпичном.

Q = S × h× 40 (34)

где h – высота потолка над уровнем пола.

Дальнейший расчет – ничем не отличается от представленного выше.

Подробный расчет с учетом особенностей помещения

А теперь перейдем к более серьезным расчетам. Упрощенная методика вычисления, приведенная выше, может преподнести хозяевам дома или квартиры «сюрприз». Когда установленные радиаторы не будут создавать в жилых помещениях требуемого комфортного микроклимата. И причина тому – целый перечень нюансов, которых рассмотренный метод просто не учитывает. А между тем, подобные нюансы могут иметь весьма важное значение.

Итак, за основу вновь берется площадь помещения и всё те же 100 Вт на м². Но сама формула уже выглядит несколько иначе:

Q = S × 100 × А × В × С × D× Е × F× G× H× I× J

Буквами от А до J условно обозначены коэффициенты, учитывающие особенности помещения и установки в нем радиаторов. Рассмотрим их по порядку:

А – количество внешних стен в помещении.

Понятно, что чем выше площадь контакта помещения с улицей, то есть, чем больше в комнате внешних стен, тем выше общие теплопотери. Эту зависимость учитывает коэффициент А:

• Одна внешняя стена – А = 1,0
• Две внешних стены – А = 1,2
• Три внешний стены – А = 1,3
• Все четыре стены внешние – А = 1,4

В – ориентация помещения по сторонам света.

Максимальные теплопотери всегда в комнатах, в которые не поступает прямого солнечного света. Это, безусловно, северная сторона дома, и сюда же можно отнести восточную – лучи Солнца здесь бывают только по утрам, когда светило еще «не вышло на полную мощность».

Прогреваемость помещений во многом зависит от их расположения относительно сторон света

Южная и западная стороны дома всегда прогреваются Солнцем значительно сильнее.

Отсюда – значения коэффициента В:

• Комната выходит на север или восток – В = 1,1
• Южная или западная комнаты – В = 1, то есть, может не учитываться.

С – коэффициент, учитывающий степень утепленности стен.

Понятно, что теплопотери из отапливаемого помещения будут зависеть от качества термоизоляции внешних стен. Значение коэффициента С принимают равным:

• Средний уровень — стены выложены в два кирпича, или предусмотрено их поверхностное утепление другим материалом – С = 1,0
• Внешние стены не утеплены – С = 1,27
• Высокий уровень утепления на основе теплотехнических расчетов – С = 0,85.

D – особенности климатических условий региона.

Естественно, что нельзя равнять все базовые показатели требуемой мощности обогрева «под одну гребенку» — они зависят и от уровня зимних отрицательных температур, характерного для конкретной местности. Это учитывает коэффициент D. Для его выбора берутся средние температуры самой холодной декады января – обычно это значение несложно уточнить в местной гидрометеорологической службе.

• — 35 °С и ниже – D= 1,5
• — 25 ÷ — 35 °С – D= 1,3
• до – 20 °С – D= 1,1
• не ниже – 15 °С – D= 0,9
• не ниже – 10 °С – D= 0,7

Е – коэффициент высоты потолков помещения.

Как уже говорилось, 100 Вт/м² — это усредненное значение для стандартной высоты потолков. Если она отличается, следует ввести поправочный коэффициент Е:

• До 2,7 м – Е = 1,0
• 2,8 – 3,0 м – Е = 1,05
• 3,1 – 3,5 м – Е = 1,1
• 3,6 – 4,0 м – Е = 1,15
• Более 4,1 м – Е = 1,2

F– коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного выше

Устраивать систему отопления в помещениях с холодным полом – бессмысленное занятие, и хозяева всегда в этом вопросе принимают меры. А вот тип помещения, расположенного выше, часто от них никак не зависит. А между тем, если сверху жилое или утепленное помещение, то общая потребность в тепловой энергии значительно снизится:

• холодный чердак или неотапливаемое помещение – F= 1,0
• утепленный чердак (в том числе – и утепленная кровля) – F= 0,9
• отапливаемое помещение – F= 0,8

G– коэффициент учета типа установленных окон.

Различные оконные конструкции подвержены теплопотерям неодинаково. Это учитывает коэффициент G:

• обычные деревянные рамы с двойным остеклением – G= 1,27
• окна оснащены однокамерным стеклопакетом (2 стекла) – G= 1,0
• однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или двойной стеклопакет (3 стекла) — G= 0,85

Н – коэффициент площади остекления помещения.

Общее количество теплопотерь зависит и от суммарной площади окон, установленных в помещении. Эта величина рассчитывается на основании отношения площади окон к площади помещения. В зависимости от полученного результата находим коэффициент Н:

• Отношение менее 0,1 – Н = 0,8
• 0,11 ÷ 0,2 – Н = 0,9
• 0,21 ÷ 0,3 – Н = 1,0
• 0,31÷ 0,4 – Н = 1,1
• 0,41 ÷ 0,5 – Н = 1,2

I– коэффициент, учитывающий схему подключения радиаторов.

От того, как подключены радиаторы к трубам подачи и обратки, зависит их теплоотдача. Это тоже следует учесть при планировании установки и определения нужного количества секций:

Схемы врезки радиаторов в контур отопления

• а – диагональное подключение, подача сверху, обратка снизу – I = 1,0
• б – одностороннее подключение, подача сверху, обратка снизу – I = 1,03
• в – двустороннее подключение, и подача, и обратка снизу – I = 1,13
• г – диагональное подключение, подача снизу, обратка сверху – I = 1,25
• д – одностороннее подключение, подача снизу, обратка сверху – I = 1,28
• е – одностороннее нижнее подключение обратки и подачи – I = 1,28

J– коэффициент, учитывающий степень открытости установленных радиаторов.

Многое зависит и от того, насколько установленные батареи открыты для свободного теплообмена с воздухом помещения. Имеющиеся или искусственно созданные преграды способны существенно снизить теплоотдачу радиатора. Это учитывает коэффициент J:

На теплоотдачу батарей влияет место и способ их установки в помещении

а – радиатор расположен открыто на стене или не прикрыт подоконником – J= 0,9

б – радиатор прикрыт сверху подоконником или полкой – J= 1,0

в – радиатор прикрыт сверху горизонтальным выступом стеновой ниши – J= 1,07

г – радиатор сверху прикрыт подоконником, а с фронтальной стороны — частично прикрыт декоративным кожухом – J= 1,12

д – радиатор полностью прикрыт декоративным кожухом – J= 1,2

⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰ ⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰⃰

Ну вот, наконец, и все. Теперь можно подставлять в формулу нужные значения и соответствующие условиям коэффициенты, и на выходе получится требуемая тепловая мощность для надежного обогрева помещения, с учетом все нюансов.

После этого останется или подобрать неразборный радиатор с нужной тепловой отдачей, или же разделить вычисленное значение на удельную тепловую мощность одной секции батареи выбранной модели.

Наверняка, многим такой подсчет покажется чрезмерно громоздким, в котором легко запутаться. Для облегчения проведения вычислений предлагаем воспользоваться специальным калькулятором – в него уже заложены все требуемые величины. Пользователю остается лишь ввести запрашиваемые исходные значения или выбрать из списков нужные позиции. Кнопка «рассчитать» сразу приведет к получению точного результата с округлением в большую сторону.

Калькулятор для точного расчета радиаторов отопления

Автор публикации, и он же – составитель калькулятора, надеется, что посетитель нашего портала получил полноценную информацию и хорошее подспорье для самостоятельного расчета.

Возможно, вас заинтересует информация о том, как выбрать электрокотел.

калькулятор расчета: количество секций радиатора для обогрева помещения

При расчете необходимого количества тепла учитываются площадь отапливаемого помещения из расчета из расчета требуемого потребления 100 ватт на квадратный метр. Кроме того учитывается ряд факторов, влияющих на суммарные теплопотери помещения, каждый из этих факторов вносит свой коэффициент в общий результат расчета.

Такая методика расчета включает практически все нюансы и базируется на формуле довольно точного определения потребности помещения в тепловой энергии. Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции алюминиевого, стального или биметаллического радиатора и полученный результат округлить в большую сторону.

параметры отаплваемого помещения

Площадь комнаты	м2
Высота потолка
Количество наружных стен комнаты
Коэффициент теплоизоляции стен
Учет типа помещения, расположенного этажом выше
Количество окон
Коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов
Средняя температура на улице зимой

результат расчета

необходимое количества тепла: Вт количество секций радиатора, выбранного типа:
тип радиатора

	теплоотдача 1 секции	рабочее давление	давление опресовки	вместительность 1 секции	масса 1 секции
алюминевые, с межосевым расстоянием 500 мм	183 Вт	20 Бар	30 Бар	0,27 л	1,45 кг
алюминевые, с межосевым расстоянием 350 мм	139 Вт	20 Бар	30 Бар	0,19 л	1,2 кг
биметалические, с межосевым расстоянием 500 мм	204 Вт	20 Бар	30 Бар	0,2 л	1,92 кг
биметалические, с межосевым расстоянием 350 мм	136 Вт	20 Бар	30 Бар	0,18 л	1,36 кг
чугунные, с межосевым расстоянием 500 мм	160 Вт	9 Бар	15 Бар	1,45 л	7,12 кг
чугунные, с межосевым расстоянием 300 мм	140 Вт	9 Бар	15 Бар	1,1 л	5,4 кг

Расчет радиаторов отопления

При планировании капитального ремонта в вашем доме или же квартире, а так же при планировке постройки нового дома необходимо произвести расчет мощности радиаторов отопления. Это позволит вам определить количество радиаторов, способных обеспечить теплом ваш дом в самые лютые морозы. Для проведения расчетов необходимо узнать необходимые параметры, такие как размер помещений и мощность радиатора, заявленной производителем в прилагаемой технической документации. Форма радиатора, материал из которого он выполнен, и уровень теплоотдачи в данных расчетах не учитываются. Зачастую количество радиаторов равно количеству оконных проемов в помещении, поэтому, рассчитываемая мощность разделяется на общее количество оконных проемов, так можно определить величину одного радиатора.

Следует помнить, что не нужно производить расчет для всей квартиры, ведь каждая комната имеет свою отопительную систему и требует к себе индивидуальный подход. Так если у вас угловая комната, то к полученной величине мощности необходимо прибавить еще около двадцати процентов. Такое же количество нужно прибавить, если ваша система отопления работает с перебоями или имеет другие недостатки эффективности.

Расчет мощности радиаторов отопления может осуществляться тремя способами:

Стандартный расчет радиаторов отопления

Согласно строительным нормами и другими правилами необходимо затрачивать 100Вт мощности вашего радиатора на 1метр квадратный жилплощади. В таком случае необходимые расчеты производятся при использовании формулы:

С*100/Р=К, где

К- мощность одной секции вашей радиаторной батареи, согласно заявленной в ее характеристике;

С- площадь помещения. Она равна произведению длины комнаты на ее ширину.

К примеру, комната имеет 4 метра в длину и 3.5 в ширину. В таком случае ее площадь равна:4*3.5=14 метров квадратных.

Мощность, выбранной вами одной секции батареи заявлена производителем в 160 Вт. Получаем:

14*100/160=8.75. полученную цифру необходимо округлить и получается что для такого помещения потребуется 9 секций радиатора отопления. Если же это угловая комната, то 9*1.2=10.8, округляется до 11. А если ваша система теплоснабжения недостаточно эффективна, то еще раз добавляем 20 процентов от первоначального числа: 9*20/100=1.8 округляется до 2.

Итого: 11+2=13. Для угловой комнаты площадью 14 метров квадратных, если система отопления работает с кратковременными перебоями понадобиться приобрести 13 секций батарей.

Примерный расчет — сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К=О*41, где:

К- необходимое количество секций радиатора,

О-объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3.0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10.8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

Расчёт количества секций радиатора отопления: рекомендации по подготовке данных для расчета, формулы и калькулятор

На этапе подготовки к капитальным ремонтным работам и в процессе планирования возведения нового дома возникает необходимость расчета количества секций радиатора отопления. Результаты подобных вычислений позволяют узнать количество батарей, которого было бы достаточно для обеспечения квартиры либо дома достаточным теплом даже в наиболее холодную погоду.

Расчёт количества секций радиатора отопления

Порядок расчета может меняться в зависимости от множества факторов. Ознакомьтесь с инструкциями по быстрому расчету для типичных ситуаций, вычислению для нестандартных комнат, а также с порядком выполнения максимально подробных и точных расчетов с учетом всевозможных значимых характеристик помещения.

Расчёт количества секций радиатора отопления

Рекомендации по расчету до начала работы

Чтобы самостоятельно рассчитать нужное количество секций отопительной батареи, вы обязательно должны узнать следующие параметры:

Показатели теплоотдачи, форма батареи и материал ее изготовления – эти показатели в расчетах не учитываем.

Важно! Не выполняйте расчет сразу для всего дома либо квартиры. Потратьте немного больше времени и проведите вычисления для каждой комнаты отдельно. Только так можно получить максимально достоверные сведения. При этом в процессе расчета количества секций батареи для обогрева угловой комнаты к итоговому результату нужно добавить 20%. Такой же запас нужно накинуть сверху, если в работе обогрева появляются перебои либо же его эффективности недостаточно для качественного прогрева.

Расчет радиаторов отопления

Начнем обучение с рассмотрения наиболее часто использующегося метода расчета. Его вряд ли можно считать самым точным, зато по простоте выполнения он определенно вырывается вперед.

Стандартный расчет радиаторов отопления

В соответствии с этим «универсальным» методом для обогрева 1 м2 площади помещения нужно 100 Вт мощности батареи. В данном случае вычисления ограничиваются одной простой формулой:

K=S/U*100

В этой формуле:

Для примера рассмотрим порядок расчета необходимого числа секций батареи для комнаты габаритами 4х3,5 м. Площадь такого помещения составляет 14 м2. Производитель заявляет, что каждая секция выпущенной им батареи выдает 160 Вт мощности.

Подставляем значения в приведенную выше формулу и получаем, что для обогрева нашей комнаты нужно 8,75 секций радиатора. Округляем, конечно же, в большую сторону, т.е. к 9. Если комната угловая, добавляем 20%-й запас, снова округляем, и получаем 11 секций. Если в работе отопительной системы наблюдаются проблемы, добавляем еще 20% к первоначально рассчитанному значению. Получится около 2. То есть в сумме для обогрева 14-метровой угловой комнаты в условиях нестабильной работы отопительной системы понадобится 13 секций батареи.

Расчет алюминиевых радиаторов отопления

Приблизительный расчет для стандартных помещений

Очень простой вариант расчета. Основывается он на том, что размер отопительных батарей серийного производства практически не отличается. Если высота комнаты составляет 250 см (стандартное значение для большинства жилых помещений), то одна секция радиатора сможет обогреть 1,8 м2 пространства.

Площадь комнаты составляет 14 м2. Для расчета достаточно разделить значение площади на упоминавшиеся ранее 1,8 м2. В результате получается 7,8. Округляем до 8.

Таким образом, чтобы прогреть 14-метровую комнату с 2,5-метровым потолком нужно купить батарею на 8 секций.

Важно! Не используйте этот метод при расчете маломощного агрегата (до 60 Вт). Погрешность будет слишком большой.

Подбор радиаторов отопления по тепловой мощности

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.

Важно! Если вы купили батареи, не разделенные на секции, разделите общую потребность в тепле на мощность целой батареи (указывается в сопутствующей технической документации). Так вы узнаете нужное количество отопительных радиаторов.

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

Расчет секций радиаторов отопления

Расчет секций радиаторов отопления по мощности

Мы предлагаем простой способ расчета, не требующий специального оборудования и потому доступный каждому. Главным показателем в нем является мощность, необходимая на 1 кв. м площади. Стандартный показатель мощности зависит от климатических условий региона. Москва находится в средней полосе России, для которой характерен умеренный климат. Исходя из этого, показатель необходимой мощности для Москвы равняется примерно 100 Вт на 1 кв. м. В районах, лежащих ближе к Северу, этот показатель доходит до 150-200 Вт на 1 кв. м. Этот показатель стоит учитывать при покупке отопительного котла.

Итак, чтобы произвести расчет секций радиаторов отопления, нужно выяснить мощность, которая потребуется от отопительной системы. Одна секция стандартного чугунного радиатора имеет теплоотдачу, приблизительно равную 120-150 Вт. Это значит, что для отопления помещения площадью 20 кв. м хватит двух чугунных радиаторов, каждый из которых будет состоять из восьми секций. Расчет для биметаллических и аллюминевых радиаторов производится точно так же. Их мощность немного больше мощности чугунного радиатора, и равна приблизительно 100-200 Вт. Точные показатели теплоотдачи указываются в технической характеристике каждого конкретного типа радиаторов. Помимо теплоотдачи самого радиатора, важна температура теплоносителя. Совокупность этих двух показателей влияет на итоговую температуру батарей отопления.

Минусы этого метода расчета секций радиаторов отопления

В числе минусов подобного способа расчета можно назвать невозможность учесть дополнительные факторы. Например, помещения с большим количеством окон, а также угловые помещения всегда холоднее остальных комнат. Качество самих окон также сильно влияет на температуру в помещении. Лучше всего тепло удерживается двухкамерными пластиковыми окнами с 5-7-камерными профилями и инфракрасным напылением. В любом случае, наличие двух и более окон означает, что помещение будет терять тепло быстрее.

Выше уже упоминалось о таком показателе, как температура теплоносителя. Возможно, фактическая температура теплоносителя в радиаторах будет значительно ниже той, которая предполагалась. Чтобы этого не произошло, производя расчет секций радиаторов отопления следует дополнительно прибавлять к показателям по 10-30 % на тепловые потери. Вы точно не ошибетесь в расчетах, если не будете гнаться за точностью, а сделаете расчет, исходя из здравого смысла, с хорошим запасом мощности.

Хорошо отапливаемая в зимнее время квартира или собственный дом – необходимое условие для комфортной жизни. Много раз подумайте, прежде чем решите сэкономить, иначе рискуете проводить все зимы, не снимая шерстяных носков и свитера. Лучше не рисковать собственным здоровьем и установить больше радиаторов отопления (батарей). Жар костей не ломит, как гласит народная мудрость, но если зимой в помещении будет все-таки слишком жарко, то можно закрывать батареи защитными экранами, и тогда они будут давать меньше тепла. Конечно, идеальным решением будет полностью автономная отопительная система с возможностью регулирования температуры.

©Obotoplenii.ru

Другие статьи раздела: Радиаторы

• Панельные радиаторы отопления: описание, расчет, установка
• Устройство радиаторов встраиваемых в пол
• Биметаллические радиаторы отопления
• Чугунный радиатор отопления: характеристики, достоинства и недостатки
• Пластинчатые радиаторы: варианты радиаторов «гармошка»
• Можно спрятать радиаторы в пол
• Типы радиаторов отопления: какие типы радиаторов отопления существуют

Норма секций радиаторов отопления на квадратный метр

Расчет радиаторов отопления

При планировании капитального ремонта в вашем доме или же квартире, а так же при планировке постройки нового дома необходимо произвести расчет мощности радиаторов отопления. Это позволит вам определить количество радиаторов, способных обеспечить теплом ваш дом в самые лютые морозы. Для проведения расчетов необходимо узнать необходимые параметры, такие как размер помещений и мощность радиатора, заявленной производителем в прилагаемой технической документации. Форма радиатора, материал из которого он выполнен, и уровень теплоотдачи в данных расчетах не учитываются. Зачастую количество радиаторов равно количеству оконных проемов в помещении, поэтому, рассчитываемая мощность разделяется на общее количество оконных проемов, так можно определить величину одного радиатора.

Следует помнить, что не нужно производить расчет для всей квартиры, ведь каждая комната имеет свою отопительную систему и требует к себе индивидуальный подход. Так если у вас угловая комната, то к полученной величине мощности необходимо прибавить еще около двадцати процентов. Такое же количество нужно прибавить, если ваша система отопления работает с перебоями или имеет другие недостатки эффективности.

Расчет мощности радиаторов отопления может осуществляться тремя способами:

Стандартный расчет радиаторов отопления

Согласно строительным нормами и другими правилами необходимо затрачивать 100Вт мощности вашего радиатора на 1метр квадратный жилплощади. В таком случае необходимые расчеты производятся при использовании формулы:

С*100/Р=К , где

К— мощность одной секции вашей радиаторной батареи, согласно заявленной в ее характеристике;

С— площадь помещения. Она равна произведению длины комнаты на ее ширину.

К примеру, комната имеет 4 метра в длину и 3.5 в ширину. В таком случае ее площадь равна:4*3.5=14 метров квадратных.

Мощность, выбранной вами одной секции батареи заявлена производителем в 160 Вт. Получаем:

14*100/160=8.75. полученную цифру необходимо округлить и получается что для такого помещения потребуется 9 секций радиатора отопления. Если же это угловая комната, то 9*1.2=10.8, округляется до 11. А если ваша система теплоснабжения недостаточно эффективна, то еще раз добавляем 20 процентов от первоначального числа: 9*20/100=1.8 округляется до 2.

Итого: 11+2=13. Для угловой комнаты площадью 14 метров квадратных, если система отопления работает с кратковременными перебоями понадобиться приобрести 13 секций батарей.

Примерный расчет — сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К=О*41 , где:

К- необходимое количество секций радиатора,

О-объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3.0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10.8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Здесь вы узнаете про расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр: сколько нужно батарей на комнату и частный дом, пример вычисления максимального количества обогревателей на необходимою площадь.

Мало знать, что алюминиевые батареи обладают высоким уровнем теплоотдачи.

Перед их установкой обязательно нужно произвести расчет, какое именно их количество должно быть в каждом отдельном помещении.

Только зная, сколько алюминиевых радиаторов нужно на 1 м2, можно с уверенностью покупать необходимое количество секций.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Как правило, производителями заранее просчитаны нормы мощности батарей из алюминия, которые зависят от таких параметров, как высота потолков и площадь помещения. Так считается, что на то, чтобы нагреть 1 м2 комнаты с потолком до 3 м высоты потребует тепловая мощность в 100 Вт.

Эти цифры приблизительны, так как расчет алюминиевых радиаторов отопления по площади в данном случае не предусматривает возможных теплопотерь в помещении или более высокие или низкие потолки. Это общепринятые строительные нормы, которые указывают в техпаспорте своей продукции производители.

Кроме них:

1. Немалую важность играет параметр тепловой мощности одного ребра радиатора. Для алюминиевого обогревателя она составляет 180-190 Вт.
2. Температура носителя так же должна учитываться. Ее можно узнать в управляющем тепловом хозяйстве, если отопление централизованное, либо измерить самостоятельно в автономной системе. Для алюминиевых батарей показатель равен 100-130 градусам. Разделив температуру на тепловую мощность радиатора, получается, что для обогрева 1 м2 потребуется 0.55 секций.
3. В том случае, если высота потолков «переросла» классические стандарты, то необходимо применять специальный коэффициент:
   • если потолок равен 3 м, то параметры умножаются на 1.05;
   • при высоте 3.5 м он составляет 1.1;
   • при показателе 4 м – это 1.15;
   • высота стены 4.5 м – коэффициент равен 1.2.
4. Можно воспользоваться таблицей, которую предоставляют производители к своей продукции.

Сколько нужно секций алюминиевого радиатора?

Расчет количества секций алюминиевого радиатора производится по форме, подходящей для обогревателей любого типа:

В данном случае:

• S – площадь помещения, где требуется установка батареи;
• k – коэффициент корректировки показателя 100 Вт/м2 в зависимости от высоты потолка;
• P – мощность одного элемента радиатора.

При расчете количества секций алюминиевых радиаторов отопления получается, что в помещении площадью 20 м2 при высоте потолка 2.7 м для алюминиевого радиатора с мощностью одной секции 0.138 кВт потребуется 14 секций.

Q = 20 х 100 / 0.138 = 14.49

В данном примере коэффициент не применяется, так как высота потолка менее 3 м. Но даже такой секций алюминиевых радиаторов отопления не будут верными, так как не взяты во внимание возможные теплопотери помещения. Следует учитывать, что в зависимости от того, сколько в комнате окон, является ли она угловой и есть ли в ней балкон: все это указывает на количество источников теплопотерь.

Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

• если они закреплены под подоконником, то потери составят до 4%;
• установка в нише моментально увеличивает этот показатель до 7%;
• если алюминиевый радиатор для красоты прикрыть с одной стороны экраном, то потери составят до 7-8%;
• закрытый экраном полностью, он будет терять до 25%, что делает его в принципе малорентабельным.

Это далеко не все показатели, которые следует учесть при установке алюминиевых батарей.

Пример расчета

Если рассчитывать, сколько секций алюминиевого радиатора надо на комнату площадью 20 м2 при норме 100 Вт/м2, то так же следует вносить корректировочные коэффициенты потери тепла:

• каждое окно добавляет к показателю 0.2 кВт;
• дверь «обходится» в 0.1 кВт.

Если предполагается, что радиатор будет размещен под подоконником, то корректирующий коэффициент составит 1.04, а сама формула будет выглядеть следующим образом:

Q = (20 х 100 + 0,2 + 0,1) х 1,3 х 1,04 / 72 = 37,56

Где:

• первый показатель – это площадь комнаты;
• второй – стандартное количество Вт на м2;
• третий и четвертый указывают на то, что в комнате по одному окну и двери;
• следующий показатель – это уровень теплоотдачи алюминиевого радиатора в кВт;
• шестой – корректирующий коэффициент касаемо расположения батареи.

Все следует разделить на теплоотдачу одного ребра обогревателя. Его можно определить из таблицы от производителя, где указаны коэффициенты нагрева носителя по отношению к мощности устройства. Средний показатель для одного ребра равен 180 Вт, а корректировка – 0.4. Таким образом, умножив эти цифры, получается, что 72 Вт дает одна секция при нагреве воды до +60 градусов.

Так как округление производится в большую сторону, то максимальное количество секций в алюминиевом радиаторе конкретно для этого помещения составит 38 ребер. Для улучшения работы конструкции, ее следует разделить на 2 части по 19 ребер каждая.

Вычисление по объему

Если производить подобные вычисления, то потребуются обратиться к нормативам, установленным в СНиП. В них учитываются не только показатели радиатора, но и то, из какого материала построено здание.

Например, для дома из кирпича нормой для 1 м2 будет 34 Вт, а для панельных строений – 41 Вт. Чтобы рассчитать количество секций батареи по объему помещения, следует: объем помещения умножить на нормы теплозатрат и разделить на теплоотдачу 1 секции.

Например:

1. Чтобы высчитать объем комнаты площадью 16 м2, нужно умножить этот показатель на высоту потолков, например, 3 м (16х3 = 43 м3).
2. Норма тепла для кирпичного здания = 34 Вт, чтобы узнать какое требуется количество для данной комнаты, 48 м3 х 34 Вт (для панельного дома на 41 Вт) = 1632 Вт.
3. Определяем, сколько требуется секций при мощности радиатора, например, 140 Вт. Для этого 1632 Вт/ 140 Вт =11.66.

Округлив этот показатель, получаем результат, что для комнаты объемом 48 м3 требуется алюминиевый радиатор из 12 секций.

Тепловая мощность 1 секции

Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.

Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.

Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.

Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.

Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:

КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
2. S – площадь.
3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
4. К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
5. К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
   • 50% — коэффициент составляет 1.2;
   • 40% — 1.1;
   • 30% — 1.0;
   • 20% — 0.9;
   • 10% — 0.8.
6. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
   • +35 = 1.5;
   • +25 = 1.2;
   • +20 = 1.1;
   • +15 = 0.9;
   • +10 = 0.7.
7. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
   • когда она одна, показатель равен 1.1;
   • две наружные стены – 1.2;
   • 3 стены – 1.3;
   • все четыре стены – 1.4.
8. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
   • неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
   • чердак с обогревом – 0.9;
   • жилая комната – 0.8.
9. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
   • 2.5 м = 1.0;
   • 3.0 м = 1.05;
   • 3.5 м = 1.1;
   • 4.0 м = 1.15;
   • 4.5 м = 1.2.

Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.

Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов.

Как рассчитать количество секций радиатора

При модернизации системы отопления кроме замены труб меняют и радиаторы. Причем сегодня они есть из разных материалов, разных форм и размеров. Что не менее важно, имеют они разную теплоотдачу: количество тепла, которые могут передать воздуху. И это обязательно учитывают, когда делают расчет секций радиаторов.

В помещении будет тепло, если количество тепла, которое уходит, будет компенсироваться. Поэтому в расчетах за основу берут теплопотери помещений (они зависят от климатической зоны, от материала стен, утепления, площади окон и т.д.). Второй параметр — тепловая мощность одной секции. Это то количество тепла, которое она может выдать при максимальных параметрах системы (90°C на входе и 70°C на выходе). Эта характеристика обязательно указывается в паспорте, зачастую присутствует на упаковке.

Делаем расчет количества секций радиаторов отопления своими руками, учитываем особенности помещений и системы отопления

Один важный момент: проводя расчеты самостоятельно, учтите, что большинство производителей указывают максимальную цифру, которую они получили при идеальных условиях. Потому любое округление производите в большую сторону. В случае с низкотемпературным отоплением (температура теплоносителя на входе ниже 85°C) ищут тепловую мощность для соответствующих параметров или делают перерасчет (описан ниже).

Расчет по площади

Это — самая простая методика, позволяющая примерно оценить число секций, необходимое для отопления помещения. На основании многих расчетов выведены нормы по средней мощности отопления одного квадрата площади. Чтобы учесть климатические особенности региона, в СНиПе прописали две нормы:

• для регионов средней полосы России необходимо от 60 Вт до 100 Вт;
• для районов, находящихся выше 60°, норма отопления на один квадратный метр 150-200 Вт.

Почему в нормах дан такой большой диапазон? Для того, чтобы можно было учесть материалы стен и степень утепления. Для домов из бетона берут максимальные значения, для кирпичных можно использовать средние. Для утепленных домов — минимальные. Еще одна важная деталь: эти нормы просчитаны для средней высоты потолка — не выше 2,7 метра.

Как рассчитать количество секций радиатора: формула

Зная площадь помещения, умножаете ее норму затрат тепла, наиболее подходящую для ваших условий. Получаете общие теплопотери помещения. В технических данных к выбранной модели радиатора, находите тепловую мощность одной секции. Общие теплопотери делите на мощность, получаете их количество. Несложно, но чтобы было понятнее, приведем пример.

Пример расчета количества секций радиаторов по площади помещения

Угловое помещение 16 м 2 , в средней полосе, в кирпичном доме. Устанавливать будут батареи с тепловой мощностью 140 Вт.

Для кирпичного дома берем теплопотери в середине диапазона. Так как помещение угловое, лучше взять большее значение. Пусть это будет 95 Вт. Тогда получается, что для обогрева помещения требуется 16 м 2 * 95 Вт = 1520 Вт.

Теперь считаем количество радиаторов для отопления этой комнаты: 1520 Вт / 140 Вт = 10,86 шт. Округляем, получается 11 шт. Столько секций радиаторов необходимо будет установить.

Расчет батарей отопления на площадь прост, но далеко не идеален: высота потолков не учитывается совершенно. При нестандартной высоте используют другую методику: по объему.

Считаем батареи по объему

Есть в СНиПе нормы и для обогрева одного кубометра помещений. Они даны для разных типов зданий:

• для кирпичных на 1 м 3 требуется 34 Вт тепла;
• для панельных — 41 Вт

Этот расчет секций радиаторов похож на предыдущий, только теперь нужна не площадь, а объем и нормы берем другие. Объем умножаем на норму, полученную цифру делим на мощность одной секции радиатора (алюминиевого, биметаллического или чугунного).

Формула расчета количества секций по объему

Пример расчета по объему

Для примера рассчитаем, сколько нужно секций в комнату площадью 16 м 2 и высотой потолка 3 метра. Здание построено из кирпича. Радиаторы возьмем той же мощности: 140 Вт:

• Находим объем. 16 м 2 * 3 м = 48 м 3
• Считаем необходимое количество тепла (норма для кирпичных зданий 34 Вт). 48 м 3 * 34 Вт = 1632 Вт.
• Определяем, сколько нужно секций. 1632 Вт / 140 Вт = 11,66 шт. Округляем, получаем 12 шт.

Теперь вы знаете два способа того, как рассчитать количество радиаторов на комнату.

Теплоотдача одной секции

Сегодня ассортимент радиаторов большой. При внешней схожести большинства, тепловые показатели могут значительно отличаться. Они зависят от материала, из которого изготовлены, от размеров, толщины стенок, внутреннего сечения и от того, насколько хорошо продумана конструкция.

Потому точно сказать, сколько кВт в 1 секции алюминиевого (чугунного биметаллического) радиатора, можно сказать только применительно к каждой модели. Эти данные указывает производитель. Ведь есть значительная разница в размерах: одни из них высокие и узкие, другие — низкие и глубокие. Мощность секции одной высоты того же производителя, но разных моделей, могут отличаться на 15-25 Вт (смотрите в таблице ниже STYLE 500 и STYLE PLUS 500) . Еще более ощутимые отличия могут быть у разных производителей.

Технические характеристики некоторых биметаллических радиаторов. Обратите внимание, что тепловая мощность одинаковых по высоте секций может иметь ощутимую разницу

Тем не менее, для предварительной оценки того, сколько секций батарей нужно для отопления помещений, вывели средние значения тепловой мощности по каждому типу радиаторов. Их можно использовать при приблизительных расчетах (приведены данные для батарей с межосевым расстоянием 50 см):

• Биметаллический — одна секция выделяет 185 Вт (0,185 кВт).
• Алюминиевый — 190 Вт (0,19 кВт).
• Чугунные — 120 Вт (0,120 кВт).

Точнее сколько кВт в одной секции радиатора биметаллического, алюминиевого или чугунного вы сможете, когда выберете модель и определитесь с габаритами. Очень большой может быть разница в чугунных батареях. Они есть с тонкими или толстыми стенками, из-за чего существенно изменяется их тепловая мощность. Выше приведены средние значения для батарей привычной формы (гармошка) и близких к ней. У радиаторов в стиле «ретро» тепловая мощность ниже в разы.

Это технические характеристики чугунных радиаторов турецкой фирмы Demir Dokum. Разница более чем солидная. Она может быть еще больше

Исходя из этих значений и средних норм в СНиПе вывели среднее количество секций радиатора на 1 м 2 :

• биметаллическая секция обогреет 1,8 м 2 ;
• алюминиевая — 1,9-2,0 м 2 ;
• чугунная — 1,4-1,5 м 2 ;

Как рассчитать количество секций радиатора по этим данным? Все еще проще. Если вы знаете площадь комнаты, делите ее на коэффициент. Например, комната 16 м 2 , для ее отопления примерно понадобится:

• биметаллических 16 м 2 / 1,8 м 2 = 8,88 шт, округляем — 9 шт.
• алюминиевых 16 м 2 / 2 м 2 = 8 шт.
• чугунных 16 м 2 / 1,4 м 2 = 11,4 шт, округляем — 12 шт.

Эти расчеты только примерные. По ним вы сможете примерно оценить затраты на приобретение отопительных приборов. Точно рассчитать количество радиаторов на комнату вы сможете выбрав модель, а потом еще пересчитав количество в зависимости от того, какая температура теплоносителя в вашей системе.

Расчет секций радиаторов в зависимости от реальных условий

Еще раз обращаем ваше внимание на то, что тепловая мощность одной секции батареи указывается для идеальных условий. Столько тепла выдаст батарея, если на входе ее теплоноситель имеет температуру +90°C, на выходе +70°C, в помещении при этом поддерживается +20°C. То есть, температурный напор системы (называют еще «дельта системы») будет 70°C. Что делать, если в вашей системе выше +70°C на входе на бывает? или необходима температура в помещении +23°C? Пересчитывать заявленную мощность.

Для этого необходимо рассчитать температурный напор вашей системы отопления. Например, на подаче у вас +70°C, на выходе +60°C, а в помещении вам необходима температура +23°C. Находим дельту вашей системы: это среднее арифметическое температур на входе и выходе, за минусом температуры в помещении.

Формула расчета температурного напора системы отопления

Для нашего случая получается: (70°C+ 60°C)/2 — 23°C = 42°C. Дельта для таких условий 42°C. Далее находим это значение в таблице пересчета (расположена ниже) и заявленную мощность умножаем на этот коэффициент. Поучаем мощность, которую сможет выдать эта секция для ваших условий.

Таблица коэффициентов для систем отопления с разной дельтой температур

При пересчете действуем в следующем порядке. Находим в столбцах, подкрашенных синим цветом, строчку с дельтой 42°C. Ей соответствует коэффициент 0,51. Теперь рассчитываем, тепловую мощность 1 секции радиатора для нашего случая. Например, заявленная мощность 185 Вт, применив найденный коэффициент, получаем: 185 Вт * 0,51 = 94,35 Вт. Почти в два раза меньше. Вот эту мощность и нужно подставлять когда делаете расчет секций радиаторов. Только с учетом индивидуальных параметров в помещении будет тепло.

Правильный расчет количества секций батарей отопления

Очень важно купить современные качественные и эффективные батареи. Но куда важнее правильно произвести расчёт количества секций радиатора, чтобы в холодную пору он должным образом прогревал помещение и не пришлось думать об установке дополнительных переносных отопительных приборов, которые увеличат расход средств на отопление.

СНиП и основные предписания

Сегодня можно назвать огромное количество СНиПов, которые описывают правила проектирования и эксплуатации отопительных систем в различных помещениях. Но наиболее понятным и простым является документ «Отопление, вентиляция и кондиционирование» под номером 2.04.05.

В нем подробно описаны следующие разделы:

1. Общие положения, касающиеся проектирования систем отопления
2. Правила проектирования систем отопления зданий
3. Особенности прокладки труб отопительной системы

Монтировать радиаторы отопления необходимо также согласно СНиП под номером 3.05.01. Он предписывает следующие правила монтажа, без которых произведенные расчеты количества секций окажутся малоэффективны:

1. Максимальная ширина радиатора не должна превысить 70% от аналогичной характеристики оконного проема, под которым он устанавливается
2. Радиатор должен крепиться по центру оконного проема (допускается незначительная погрешность – не более 2 см)
3. Рекомендуемое пространство между радиаторами и стеной – 2-5 см
4. Над полом высота не должны быть более 12 см
5. Расстояние до подоконника от верхней точки батареи – не менее 5 см
6. В иных случаях для улучшения теплоотдачи поверхность стен покрывают отражающим материалом

Следовать таким правилам необходимо для того, чтобы воздушные массы могли свободно циркулировать и сменять друг друга.

Читайте так же, наш сравнительный обзор различных видов радиаторов отопления

Расчет по объему

Чтобы точно произвести расчёт количества секций отопительного радиатора, необходимых для эффективного и комфортного отопления жилого помещения, следует принимать во внимания его объем. Принцип весьма прост:

1. Определяем потребность тепла
2. Узнаем количество секций, способных его отдавать

СНиП предписывает учитывать потребность в тепле для любого помещения – 41 Вт на 1 м. куб. Однако этот показатель весьма относителен. Если стены и пол плохо утеплены, это значение рекомендуют увеличить до 47-50 Вт, ведь часть тепла будет утрачиваться. В ситуациях, когда по поверхностям уже уложен качественный теплоизолятор, смонтированы качественные окна ПВХ и устранены сквозняки – данный показатель можно принять равным 30-34 Вт.

Если в комнате расположены экранированные радиаторы отопления, потребность в тепле необходимо увеличить до 20%. Часть тепловой нагретых воздушных масс не будет пропускаться экраном, циркулируя внутри и быстро остывая.

Формулы расчета количества секций по объему помещения, с примером

Определившись с потребностью на один куб, можно приступит к вычислениям (пример на конкретных цифрах):

1. На первом шаге рассчитываем объем помещения по простой формуле: [высота]*[длина]*[ширина](3х4х5=60 куб м.)
2. Следующий этап – определение потребности теплоты для конкретно рассматриваемого помещения по формуле: [объем]*[потребность на м. куб.](60х41=2460 Вт)
3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
4. Определить желаемое количество ребер можно по формуле: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции](2460/170=14.5)
5. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 15 секций

Многие производители не учитывают, что теплоноситель, циркулирующий по трубам, имеет далеко не максимальную температуру. Следовательно, мощность ребер будет ниже, чем указанное предельное значение (именно ее прописывают в паспорте). Если нет минимального показателя мощности, значит имеющийся для упрощения расчетов занижают на 15-25%.

Расчет по площади

Предыдущий метод расчета – прекрасное решение для помещений, у которых высота более 2.7 м. В комнатах с более низкими потолками (до 2.6 м) можно воспользоваться другим способом, приняв за основу площадь.

В этом случае, рассчитывая общее количество тепловой энергии, потребность на один кв. м. берут равной 100 Вт. Каких-либо корректировок в него покуда вносить не требуется.

Формулы расчета количества секций по площади помещения, с примером

1. На первом этапе определяется общая площадь помещения: [длина]* [ширина](5х4=20 кв. м.)
2. Следующий шаг – определение тепла, необходимого для обогрева всего помещения: [площадь]* [потребность на м. кв.](100х20=2000 Вт)
3. В паспорте, прилагаемом к радиатору отопления, необходимо узнать мощность одной секции – средний показатель современных моделей 170 Вт
4. Для определения необходимого количества секций следует воспользоваться формулой: [общая потребность в тепле]/[мощность одной секции](2000/170=11.7)
5. Вносим поправочные коэффициенты (рассмотрены далее)
6. Округление рекомендуется делать в большую сторону – получаем 12 секций

Поправки, вносимые в расчет и советы

Рассмотренные выше методы расчёта количества секций радиатора прекрасно подходят для помещений, высота которых достигает 3-х метров. Если этот показатель больше, необходимо увеличивать тепловую мощность прямо пропорционально росту высоты.

Если весь дом оснащен современными пластиковыми окнами, у которых коэффициент тепловых потерь максимально снижен – появляется возможность сэкономить и уменьшить полученный результат до 20%.

Считается, что стандартная температура теплоносителя, циркулирующего по отопительной системе – 70 градусов. Если она ниже этого значения, необходимо на каждые 10 градусов увеличивать полученный результат на 15%. Если выше – наоборот уменьшать.

Помещения, площадь которых более 25 кв. м. отопить одним радиатором, даже состоящим из двух десятков секций, будет крайне проблематично. Чтобы решить подобную проблему, необходимо вычисленное число секций поделить на две равные части и установить две батареи. Тепло в этом случае будет распространяться по комнате более равномерно.

Если в помещении два оконных проема, радиаторы отопления нужно размещать под каждым из них. Они должны быть по мощности в 1.7 раза больше номинальной, определенной при расчетах.

Купив штампованные радиаторы, у которых поделить секции нельзя, необходимо учитывать общую мощность изделия. Если ее недостаточно, следует подумать о покупке второй такой же батареи или чуть менее теплоемкой.

Очень многие факторы могут оказывать влияние на итоговый результат. Рассмотрим, в каких ситуациях необходимо вносить поправочные коэффициенты:

• Окна с обычным остеклением – увеличивающий коэффициент 1.27
• Недостаточная теплоизоляция стен – увеличивающий коэффициент 1.27
• Более двух оконным проемов на помещение – увеличивающий коэффициент 1.75
• Коллекторы с нижней разводкой – увеличивающий коэффициент 1.2
• Запас в случае возникновения непредвиденных ситуаций – увеличивающий коэффициент 1.2
• Применение улучшенных теплоизоляционных материалов – уменьшающий коэффициент 0.85
• Установка качественных теплоизоляционных стеклопакетов – уменьшающий коэффициент 0.85

Количество вносимых поправок в расчет может быть огромным и зависит от каждой конкретной ситуации. Однако следует помнить, что уменьшать теплоотдачу радиатора отопления значительно легче, чем увеличить. Потому все округления делаются в большую сторону.

Если необходимо произвести максимально точный расчёт количества секций радиатора в сложном помещении – не стоит бояться обратиться к специалистам. Самые точные методы, которые описываются в специальной литературе, учитывают не только объем или площадь комнаты, но и температуру снаружи и изнутри, теплопроводность различных материалов, из которых построена коробка дома, и множество других факторов.

Безусловно, можно не бояться и набрасывать несколько ребер к полученному результату. Но и чрезмерное увеличение всех показателей может привести к неоправданным расходам, которые не сразу, порой и не всегда удается окупить.

Расчёт количества секций радиатора отопления: рекомендации по подготовке данных для расчета, формулы и калькулятор

На этапе подготовки к капитальным ремонтным работам и в процессе планирования возведения нового дома возникает необходимость расчета количества секций радиатора отопления. Результаты подобных вычислений позволяют узнать количество батарей, которого было бы достаточно для обеспечения квартиры либо дома достаточным теплом даже в наиболее холодную погоду.

Расчёт количества секций радиатора отопления

Порядок расчета может меняться в зависимости от множества факторов. Ознакомьтесь с инструкциями по быстрому расчету для типичных ситуаций, вычислению для нестандартных комнат, а также с порядком выполнения максимально подробных и точных расчетов с учетом всевозможных значимых характеристик помещения.

Расчёт количества секций радиатора отопления

Рекомендации по расчету до начала работы

Чтобы самостоятельно рассчитать нужное количество секций отопительной батареи, вы обязательно должны узнать следующие параметры:

габариты комнаты, для которой выполняется расчет;

Как произвести замер помещения
мощность всей батареи либо же каждой ее секции. Эта информация приводится в технической документации, прилагаемой производителем отопительного агрегата.

Расчет секций для радиаторов CONDOR

Показатели теплоотдачи, форма батареи и материал ее изготовления – эти показатели в расчетах не учитываем.

Важно! Не выполняйте расчет сразу для всего дома либо квартиры. Потратьте немного больше времени и проведите вычисления для каждой комнаты отдельно. Только так можно получить максимально достоверные сведения. При этом в процессе расчета количества секций батареи для обогрева угловой комнаты к итоговому результату нужно добавить 20%. Такой же запас нужно накинуть сверху, если в работе обогрева появляются перебои либо же его эффективности недостаточно для качественного прогрева.

Стандартный расчет радиаторов отопления

Начнем обучение с рассмотрения наиболее часто использующегося метода расчета. Его вряд ли можно считать самым точным, зато по простоте выполнения он определенно вырывается вперед.

Стандартный расчет радиаторов отопления

В соответствии с этим «универсальным» методом для обогрева 1 м2 площади помещения нужно 100 Вт мощности батареи. В данном случае вычисления ограничиваются одной простой формулой:

K = S/ U*100

• K – необходимое количество секций батареи для обогрева рассматриваемого помещения;
• S – площадь этого помещения;
• U – мощность одной секции радиатора.

Формула расчёта количества секций радиатора

Для примера рассмотрим порядок расчета необходимого числа секций батареи для комнаты габаритами 4х3,5 м. Площадь такого помещения составляет 14 м2. Производитель заявляет, что каждая секция выпущенной им батареи выдает 160 Вт мощности.

Подставляем значения в приведенную выше формулу и получаем, что для обогрева нашей комнаты нужно 8,75 секций радиатора. Округляем, конечно же, в большую сторону, т.е. к 9. Если комната угловая, добавляем 20%-й запас, снова округляем, и получаем 11 секций. Если в работе отопительной системы наблюдаются проблемы, добавляем еще 20% к первоначально рассчитанному значению. Получится около 2. То есть в сумме для обогрева 14-метровой угловой комнаты в условиях нестабильной работы отопительной системы понадобится 13 секций батареи.

Расчет алюминиевых радиаторов отопления

Приблизительный расчет для стандартных помещений

Очень простой вариант расчета. Основывается он на том, что размер отопительных батарей серийного производства практически не отличается. Если высота комнаты составляет 250 см (стандартное значение для большинства жилых помещений), то одна секция радиатора сможет обогреть 1,8 м2 пространства.

Площадь комнаты составляет 14 м2. Для расчета достаточно разделить значение площади на упоминавшиеся ранее 1,8 м2. В результате получается 7,8. Округляем до 8.

Таким образом, чтобы прогреть 14-метровую комнату с 2,5-метровым потолком нужно купить батарею на 8 секций.

Важно! Не используйте этот метод при расчете маломощного агрегата (до 60 Вт). Погрешность будет слишком большой.

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 = Bx 41,

• 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.

Важно! Если вы купили батареи, не разделенные на секции, разделите общую потребность в тепле на мощность целой батареи (указывается в сопутствующей технической документации). Так вы узнаете нужное количество отопительных радиаторов.

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

Расчет необходимого количества радиаторов для отопления

Максимально точный вариант расчета

Из приведенных выше расчетов мы увидели, что ни один из них не является идеально точным, т.к. даже для одинаковых помещений результаты пусть и немного, но все равно отличаются.

Если вам нужна максимальная точность вычислений, используйте следующий метод. Он учитывает множество коэффициентов, способных повлиять на эффективность обогрева и прочие значимые показатели.

В целом расчетная формула имеет следующий вид:

T =100 Вт/м 2 * A *B * C * D * E * F * G * S ,

• где Т – суммарное количество тепла, необходимое для обогрева рассматриваемой комнаты;
• S – площадь обогреваемой комнаты.

Остальные коэффициенты нуждаются в более подробном изучении. Так, коэффициент А учитывает особенности остекления помещения .

Особенности остекления помещения

• 1,27 для комнат, окна которых остеклены просто двумя стеклами;
• 1,0 – для помещений с окнами, оснащенными двойными стеклопакетами;
• 0,85 – если окна имеют тройной стеклопакет.

Коэффициент В учитывает особенности утепления стен помещения .

Особенности утепления стен помещения

• если утепление низкоэффективное , коэффициент принимается равным 1,27;
• при хорошем утеплении (к примеру, если стены выложены в 2 кирпича либо же целенаправленно утеплены качественным теплоизолятором) , используется коэффициент равный 1,0;
• при высоком уровне утепления – 0,85.

Коэффициент C указывает на соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате.

Соотношение суммарной площади оконных проемов и поверхности пола в комнате

Зависимость выглядит так:

• при соотношении равном 50% коэффициент С принимается как 1,2;
• если соотношение составляет 40%, используют коэффициент равный 1,1;
• при соотношении равном 30% значение коэффициента уменьшают до 1,0;
• в случае с еще меньшим процентным соотношением используют коэффициенты равные 0,9 (для 20%) и 0,8 (для 10%).

Коэффициент D указывает на среднюю температуру в наиболее холодный период года .

Распределение тепла в комнате при использовании радиаторов

Зависимость выглядит так:

• если температура составляет -35 и ниже, коэффициент принимается равным 1,5;
• при температуре до -25 градусов используется значение 1,3;
• если температура не опускается ниже -20 градусов, расчет ведется с коэффициентом равным 1,1;
• жителям регионов, в которых температура не опускается ниже -15, следует использовать коэффициент 0,9;
• если температура зимой не падает ниже -10, считайте с коэффициентом 0,7.

Коэффициент E указывает на количество внешних стен.

Количество внешних стен

Если внешняя стена одна, используйте коэффициент 1,1. При двух стенах увеличьте его до 1,2; при трех – до 1,3; если же внешних стен 4, используйте коэффициент равный 1,4.

Коэффициент F учитывает особенности вышерасположенно й комнаты . Зависимость такова:

• если выше находится не обогреваемое чердачное помещение, коэффициент принимается равным 1,0;
• если чердак отапливаемый – 0,9;
• если соседом сверху является отапливаемая жилая комната, коэффициент можно уменьшить до 0,8.

И последний коэффициент формулы – G – учитывает высоту помещения.

• в комнатах с потолками высотой 2,5 м расчет ведется с использованием коэффициента равного 1,0;
• если помещение имеет 3-метровый потолок, коэффициент увеличивают до 1,05;
• при высоте потолка в 3,5 м считайте с коэффициентом 1,1;
• комнаты с 4-метровым потолком рассчитываются с коэффициентом 1,15;
• при расчете количества секций батареи для обогрева помещения высотой 4,5 м увеличьте коэффициент до 1,2.

Этот расчет учитывает почти все существующие нюансы и позволяет определить необходимое число секций отопительного агрегата с наименьшей погрешностью. В завершение вам останется лишь разделить расчетный показатель на теплоотдачу одной секции батареи (уточните в прилагающемся паспорте) и, конечно же, округлить найденное число до ближайшего целого значения в сторону увеличения.

Цены на популярные модели радиаторов отопления

Калькулятор расчета радиатора отопления

Для удобства, все эти параметры внесены в специальный калькулятор расчета радиаторов отопления. Достаточно указать все запрашиваемые параметры — и нажатие на кнопку «РАССЧИТАТЬ» сразу даст искомый результат:

Советы по энергосбережению Советы по энергосбережению

Видео – Расчёт количества секций радиатора отопления

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

1. 5
2. 4
3. 3
4. 2
5. 1

5

Максим

Здравствуйте, подскажите, пожалуйста. У меня общая мощность отопления составляет 523 кВт. Как посчитать количество радиаторов МС 140 в шт?

Ирина

Спасибо за расчет количества секций батарей. Я воспользовалась вашим калькулятором и указала свой почтовый адрес. Прошло уже много времени, на почту письмо с расчетом так и не пришло.

Гиорги

Здравствуйте. Спасибо за детальную информацию и формулу. У меня несколько вопросов и буду признателен за Ваш ответ.

1. Вы пишите, что «результаты подобных вычислений позволяют узнать количество батарей, которого было бы достаточно для обеспечения квартиры либо дома достаточным теплом даже в наиболее холодную погоду». Подскажите, пожалуйста какая температура считается «достаточным теплом», т.е. обогрев до какой температуры вычисляет приведенная Вами формула расчета тепловой мощности — это 20, 22 или 24 °С?

2. Какой коэффициент нужно брать если средняя температура воздуха в регионе в самую холодную декаду года не падает ниже -5 °С или даже 0 °С?

3. Что вы имеете в виду под двойными и тройными стеклопакетами?
(а) Окна оснащены двумя стеклами (однокамерный стеклопакет) и тремя стеклами (двухкамерный стеклопакет), или
(б) Окна оснащены двухкамерным стеклопакетом (3 стекла) и трёхамперным стеклопакетом (4 стекла)?

Расчет количества секций. Расчет радиаторов отопления: количество, секции, мощность. Примерный расчет

Скорее всего Вы уже решили для себя Какие радиаторы отопления лучше, но необходим расчет количества секций. Как его выполнить безошибочно и точно, учесть все погрешности и теплопотери?

Существует несколько вариантов расчета:

• по площади помещения

• и полный расчет включающий все факторы.

Рассмотрим каждый из них

Потребление и постоянные затраты в учете затрат на отопление

Законодатель предписал законопроект о расходах на потребление, зависящий от потребления, однако определенную долю расходов на отопление можно также рассчитать на квадратный метр. В дополнение к фактическому потреблению жилая площадь или жилая площадь также являются решающими в размере расходов, взимаемых за теплую квартиру. Доля потребления составляет от 50 до 70 процентов.

Дополнительные параметры, которые нужно учесть

Фиксированные затраты особенно важны для отработанного тепла. При производстве и транспортировке тепла энергия топлива не может быть полностью использована, что приводит к расходам, которые не могут быть покрыты чистым потреблением. Тепло выходит из здания, «оттаивание тепла» соседей, которые меньше нагреваются, неизолированные отопительные трубы или вакансии — все это влияет на расходы на отопление. Поэтому фиксированная цена имеет регулирующий эффект.

Расчет количества секций радиаторов отопления по объему

Если у Вас квартира в современном доме, со стеклопакетами, утепленными наружными стенами и , то для расчета уже используется значение тепловой мощности 34вт на 1куб.метр объема.

Пример расчета количества секций:

Комната 4*5м, высота потолка 2,65м

Получаем 4*5*2,65=53 куб.м Объем комнаты и умножаем на 41вт. Итого, требуемая тепловая мощность для обогрева: 2173Вт.

Расходы на отопление, взимаемые за аренду

Однако максимальный предел в 70% для расходов на потребление также может быть превышен в соответствии с § 10 Хейцкостен В. если это будет согласовано по контракту. Таким образом, также возможно, что 100% взимается в соответствии с потреблением. Это значение должно быть в каждом случае. Результатом является стоимость единицы потребления. При умножении с измеренным потреблением каждого отдельного пользователя затраты на отопление рассчитываются в соответствии с потреблением.

Тот же метод, что и для расходов на потребление, также применяется к расходам на отопление на квадратный метр. Для этой цели все арендованные квадратные метры для каждой группы пользователей должны быть агрегированы и разделены на общие затраты. Результирующее значение — «затраты на отопление на м²». Если это умножается на квадратные метры каждой отдельной квартиры, затраты на отопление рассчитываются в соответствии с размером квартиры.

Исходя из полученных данных, не трудно рассчитать количество секций радиаторов. Для этого необходимо знать теплоотдачу одной секции, выбранного Вами радиатора.

Допустим:
Чугунный МС-140, одна секция 140Вт
Global 500,170Вт
Sira RS, 190Вт

Тут следует заметить, что производитель или продавец, часто указывает завышенную теплоотдачу, рассчитанную при повышенной температуре теплоносителя в системе. Поэтому ориентируйтесь на меньшее значение, указанное в паспорте на изделие.

Чтобы получить окончательные затраты на отопление, необходимо учитывать отношение биллинга к потреблению и квадратные метры. Если, например, согласование затрат на отопление согласовано в равных частях, половина размера квартиры принимается за расходы на отопление на кв. М и половину времени потребления затрат на отопление на единицу потребления. Затем добавляются оба значения.

Затраты на отопление уже могут быть довольно сложными, если арендатор проживает в квартире в течение всего расчетного периода. Но как это выглядит, когда арендатор переходит в отопительный сезон? После смены пользователя или каждого арендатора взимается отдельный счет учета тепла после окончания периода нагрева. Высота расходомеров тепловых распределителей должна быть считана на входе и выходе. Это позволяет учитывать затраты на отопление для каждого арендатора.

Продолжим расчет: 2173 Вт делим на теплоотдачу одной секции 170Вт, получаем 2173Вт/170Вт=12,78 секций. Округляем в сторону целого числа, и получаем 12 или 14 секций.

Некоторые продавцы предлагают услугу по сборке радиаторов с необходимым числом секций, то есть 13. Но это уже будет не заводская сборка.

Этот метод, как и следующий является приблизительным.

Установленные расходы на квартиру рассчитываются как обычно. Горячая вода делится на календарные дни. При фиксированных расходах на тепло распределение также может быть осуществлено через календарные дни или в соответствии с количеством градусов в день в зависимости от количества дней. Поскольку средняя стоимость отопления не одинакова в каждый день, определенные суточные значения определяются на каждый день, что должно соответствовать ежедневным расходам на отопление. Поэтому день зимой дороже, чем летом.

Числа дневного градуса также могут использоваться, если промежуточное чтение игнорируется. Затем потребление также может быть определено в соответствии с таблицей. Если квартира не может быть арендована напрямую, все еще есть расходы на потребление. Они не могут быть просто переданы другим арендаторам, вместо этого эта вакансия должна рассматриваться как независимый пользователь. Затраты на отопление тарифицируются так же, как и пользователь. Однако расчетные затраты должны нести арендодатель.

Расчет количества секций радиаторов отопления по площади помещения

Является актуальным для высоты потолков помещения 2,45-2,6 метра. Принимается равным, что для обогрева 1кв.метра площади достаточно 100Вт.

То есть для комнаты 18 кв.метров, требуется 18кв.м*100Вт=1800Вт тепловой мощности.

Делим на теплоотдачу одной секции: 1800Вт/170Вт=10,59, то есть 11 секций.

Счет-фактура по номеру числа дней

Число градусов — это расчетное количество для определения теплоотдачи и формирует соотношение между комнатной температурой и наружной температурой. Их можно использовать для отображения сезонных колебаний. В приведенной выше таблице показана доля конкретного дня в учете затрат на тепло. Становится ясно, что затраты на отопление в месяц различаются. Дни летом намного дешевле зимних дней. Самый дорогой месяц — январь.

Пример расчета с номером дня оценки

Предполагая, что биллинг отопления всегда выходит из его дома в феврале, он обязан оплатить расходы на отопление в течение первых 4, 5 месяцев. Расходы на отопление оплачиваются, как обычно, на. Ниже приведен расчет. Февраль не полностью включен в учетную запись арендатора и поэтому может приниматься только пропорционально. В феврале за каждый день генерируется 5, 35 доллара за один торговый зал. Это умножается на количество дней в месяц.

В какую сторону лучше округлить результаты расчетов?

Комната угловая или с балконом, то к расчетам добавляем 20%
Если батарея будет устанавливаться за экраном или в нишу, то потери тепла могут достигать 15-20%

Но в то же время, для кухни, можно смело округлить в меньшую сторону, до 10 секций.
Кроме того, на кухне, очень часто монтируется . А это минимум 120 Вт тепловой помощи с одного квадратного метра.

Рассчитать затраты на отопление: горячая вода

Учет затрат по тепловой энергии в отношении горячей воды идентичен области, на которой подается тепло. Следует, однако, отметить, что может быть выставлено только фактическое жилое пространство. Кладовки Напольные помещения Гаражи Отопительные помещения Подвальные помещения или подвальные помещения Сушильные и прачечные. Горячую воду можно заряжать только в том случае, если отопление осуществляется через центральное горячее водоснабжение. Если в квартире есть собственный котел, может быть разрешена только холодная вода в дополнительных сборах.

Точный расчет количества секций радиаторов

Определяем требуемую тепловую мощность радиатора по формуле

Qт= 100ватт/м2 х S(помещения)м2 х q1 х q2 х q3 х q4 х q5 х q6 х q7

Где учитываются следующие коэффициенты:

Вид остекления (q1)

• Тройной стеклопакет q1=0,85

• Двойной стеклопакет q1=1,0

• Обычное(двойное) остекленение q1=1,27

Теплоизоляция стен (q2)

Если для расходов на отопление требуется дополнительная плата. С теплой арендой оплачивается жилая площадь и дополнительные расходы. Хотя холодная аренда фиксирована, вспомогательные расходы и / или эксплуатационные расходы всегда представляют собой только предоплату. Это основано на оценке потребления. Определенные значения могут быть определены только с помощью годовых отчетов. Если арендаторы могут сэкономить расходы на отопление, возможно, они слишком сдались арендодателю. Тогда есть вероятность того, что этот излишек будет возвращен снова, но также возможно выставление счетов в следующем году.

• Качественная современная изоляция q2=0,85

• Кирпич (в 2 кирпича) или утеплитель q3= 1,0

• Плохая изоляция q3=1,27

Отношение площади окон к площади пола в помещении (q3)

Минимальная температура снаружи помещения (q4)

Количество наружных стен (q5)

Когда установлен срок давности для расчета расходов на отопление?

В случае особенно холодной зимы или когда цены на топливо увеличены, затраты на отопление также могут быть выше. В этом случае пострадавшее лицо должно внести дополнительный платеж. Также можно увеличить ежемесячную скидку.

Конечно, есть также крайний срок для выставления счетов за отопление. Когда требование о внесении дополнительного платежа становится запрещенным законом, оно регулируется законом. В принципе, у землевладельца есть три года, чтобы претендовать на счет счета за отопление.

• Одна (обычно) q5=1,1

Тип помещения над расчетным (q6)

• Обогреваемое помещение q6=0,8

• Отапливаемый чердак q6=0,9

• Холодный чердак q6=1,0

Высота потолков (q7)

Пример расчета:

Если арендатор остается по умолчанию, срок давности может быть уменьшен, Например, для остановки. Суб-платежи и переговоры по поводу спроса на отопление также препятствуют истечению предельного срока. То же самое относится к арендатору. Возмещение должно быть ограничено по истечении трех лет.

Что делать если нужен очень точный расчет?

Также необходимо обратить внимание на расчетный период, который владелец должен оставить в письменной форме и отправить счет за отопление. По истечении этого срока арендодатель больше не может требовать дополнительной оплаты. Арендаторы также должны соблюдать свои предельные сроки. После получения счета за отопление у них есть один год, чтобы выразить свои возражения. После этого возможные претензии запрещены законом.

100 вт/м2*18м2*0,85 (тройной стеклопакет)*1 (кирпич)*0,8
(2,1 м2 окно/18м2*100%=12%)*1,5(-35)*
1,1(одна наружная)*0,8(обогреваемое,квартира)*1(2,7м)=1616Вт

Плохая теплоизоляция стен увеличит это значение до 2052 Вт!

количество секций радиатора отопления: 1616Вт/170Вт=9,51 (10 секций)

Как рассчитать радиаторы отопления так, чтобы температура в квартире была предельно комфортной — вопрос, который возникает у каждого, кто решился на ремонт. Слишком малое количество секций не будет полностью прогревать помещение, а излишек только повлечёт за собой слишком большие траты на коммунальные услуги. Итак, что необходимо учитывать, чтобы правильно подсчитать размеры батарей?

Оценка степени утепленности элемента дома и требуемой толщины термоизоляции

Авансовые платежи по операционным расходам должны ежегодно устанавливаться; Принимая во внимание принцип рентабельности. Биллинг должен быть сообщен лизингополучателю не позднее конца двенадцатого месяца после окончания расчетного периода. По истечении этого срока арендодатель исключается из требования, если арендодатель не несет ответственности за задержку. Арендодатель не обязан делать частичные расчеты. Арендатор должен уведомить арендодателя фактов не позднее конца двенадцатого месяца после получения счета.

Предварительная подготовка

Что необходимо учитывать для рассчета мощности радиатора отопления на комнату:

• определить температурный режим и потенциальные термопотери;
• разработать оптимальные технические решения;
• определить тип теплового оборудования;
• установить финансовые и тепловые критерии;
• учесть надёжность и технические параметры обогревательных приборов;
• составить схемы теплопровода и расположение батарей для каждого помещения;

Без помощи специалистов и дополнительных программ рассчитать количество секций радиаторов отопления достаточно сложно. Чтобы расчёт был наиболее точен, не обойтись без тепловизора или специально установленных для этого программ.

По истечении этого срока лизингополучатель больше не может возражать против каких-либо возражений, если арендатор не несет ответственности за отсроченное исполнение.

Если расчет стоимости тепла слишком высок или возникают другие несоответствия, вы должны более внимательно ознакомиться с документом. Если есть претензии у арендодателя, стоит проверить, не истекает ли уже срок выставления счета. В этом случае вам не нужно вносить дополнительную плату.

Что будет, если провести вычисления неправильно? Основное последствие — более низкая температура в помещениях, а следовательно, и эксплуатационные условия не будут соответствовать желаемому. Слишком мощные отопительные приборы приведут к избыточным тратам как на сами приборы и их монтаж, так и на коммунальные услуги.

Другие распространенные ошибки оплаты. Неправильный ключ распределения Потребление было ошибочно оценено Изменение арендной платы было неправильно рассчитано.

• Площадь не верна.
• Остальные квартиры были переданы арендаторам.

Такие ошибки на самом деле относительно часты. Если дебиторская задолженность завышена, калькулятор стоимости отопления для арендованной квартиры также может предоставить начальные ориентиры относительно того, что-то пошло не так. Если значения из биллинга и онлайн-калькуляторов очень разные, это очень вероятно.

Самостоятельные подсчёты

Можно приблизительно подсчитать, какой должна быть мощность батарей, использовав только рулетку для измерения длины и ширины стен и калькулятор. Но точность таких вычислений крайне мала. Погрешность будет составлять 15-20%, но такое вполне допустимо.

Вычисления в зависимости от типа отопительных приборов

При выборе модели учитывайте, что тепловая мощность зависит от материала, из которого они сделана. Методы вычисления размеров секционных батарей не отличаются, а вот итоги выйдут разными. Есть среднестатистические значения. На них и стоит ориентироваться, выбирая оптимальное число отопительных приборов. Мощности отопительных приборов с секциями в 50 см:

• батареи из алюминия — 190 Вт;
• биметаллические — 185 Вт;
• чугунные приборы обогрева — 145 Вт;

• алюминий — 1,9-2 м кв.;
• алюминий и сталь — 1,8 м кв.;
• чугун — 1,4-1,5 м кв;

Вот пример вычисления количества секций алюминиевых радиаторов отопления. Допустим, что размеры комнаты 16 м. кв. Выходит, что на помещение такого размера нужно 16м2/2м2 = 8 шт. По такому же принципу считайте для чугунных или биметаллических приборов. Важно только точно знать норму — приведённые выше параметры верны для моделей высотой в 0,5 метра.

На данный момент выпускаются модели от 20 до 60 см. Соответственно площадь, которую способна обогреть секция, будет отличаться. Самые маломощные модели — бордюрные, высотой в 20 см. Если вы решили приобрести тепловой агрегат нестандартных размеров, то в вычислительную формулу придётся вносить корректировку. Ищите необходимые данные в техпаспорте.

При внесении корректировок стоит учитывать, что размер батарей напрямую влияет на теплоотдачу. Следовательно, чем меньше высота при той же ширине, тем меньше площадь, а вместе с ними и мощность. Для верных подсчётов найдите соотношение высот выбранной модели и стандартной, а уже с помощью полученных данных подкорректируйте результат.

Допустим, вы выбрали модели высотой 40 см. В этом случае расчёт количества секций алюминиевых радиаторов отопления на площадь комнаты будет выглядеть следующим образом:

• воспользуемся предыдущими подсчётами: 16м2/2м2 = 8штук;
• посчитайте коэффициент 50см/40см = 1,25;
• подкорректируйте вычисления по основной формуле — 8шт*1,25 = 10 шт.

Расчёт количества радиаторов отопления по объёму начинается в первую очередь со сбора необходимой информации. Какие параметры нужно учесть:

• Площадь жилья.
• Высота потолков.
• Число и площадь дверных и оконных проёмов.
• Температурные условия за окном в период отопительного сезона.

Нормы и правила, установленные для мощности отопительных проборов, регламентируют минимально допустимый показатель на кв. метр квартиры — 100 Вт. Расчёт радиаторов отопления по объему помещения будет более точен, чем тот, в котором за основу берётся только длина и ширина. Итоговые результаты корректируются в зависимости от индивидуальных характеристик конкретного помещения. Делается это посредством умножения на коэффициент корректировки.

При вычислении мощности отопительных приборов берётся среднестатистическая высота потолков — 3 м. Для квартир с потолком 2,5 метра этот коэффициент составит 2,5м/3м = 0,83, для квартир с высокими потолками 3,85 метров — 3,85м/3м = 1,28. Угловые комнаты потребуют внесения дополнительных корректировок. Итоговые данные умножаются на 1,8.

Расчёт количества секций радиатора отопления по объему помещения должен проводиться с корректировкой, если в комнате одно окно большого размера или сразу несколько окон (коэффициент 1,8).

Нижнее подключение также потребует внести свои корректировки. Для такого случая коэффициент составит 1,1.

В районах с экстремальными погодными условиями, где зимние температуры достигают рекордно низких показателей, мощность должна быть увеличена в 2 раза.

Пластиковые стеклопакеты, наоборот, потребуют корректировку в сторону уменьшения, за основу берётся коэффициент 0,8.

В выше приведённых данных приведены усреднённые значения, поскольку не были дополнительно учтены:

• толщина и материал стен и перекрытий;
• площадь остекления;
• материал напольного покрытия;
• наличие или отсутствие утеплителя на полу;
• занавески и гардины в оконных проёмах.

Дополнительные параметры для более точных вычислений

Точный расчёт количества радиаторов отопления на площадь не обойдётся без данных из технических документов. Это важно, чтобы точнее определить значение теплопотерь. Лучше всего определить уровень потери тепла с помощью тепловизора. Прибор быстро определит самые холодные области в помещении.

Всё было бы в разы легче, если каждая квартира была построена по стандартной планировке, но это далеко не так. В каждом доме или городской квартире свои особенности. С учётом множества характеристик (числа оконных и дверных проёмов, высоты стен, площади жилья и пр.) резонно возникает вопрос: как же рассчитать количество радиаторов отопления?

Особенности точной методики в том, что для вычислений необходимо больше коэффициентов. Одно из важных значений, которое нужно вычислить — это количество тепла. Формула отлична от предыдущих и выглядит следующим образом: КТ = 100 Вт/м2*П*К1*К2*К3*К4*К5*К6*К7.

Подробнее о каждом значении:

• КТ — количество тепла, которое нужно для обогрева.
• П — размеры комнаты м2.
• К1 — значение этого коэффициента учитывает качество остекления окон: двойное — 1,27; пластиковые окна с двойным стеклопакетом — 1,0; с тройным — 0,85.
• К2 — коэффициент, учитывающий уровень теплоизоляционных характеристик стен: низкая — 1,27; хорошая (например двухслойная кирпичная кладка) — 1,0; высокая — 0,85.
• К3 — это значение учитывает соотношение площадей оконных проёмов и полов: 50% — 1,2; 40% — 1,1; 30% — 1,0; 20% — 0,9; 10% — 0,8.
• К4 — коэффициент, зависящий от среднестатистических температурных показателей воздуха в зимнее время года: — 35 °С — 1,5; — 25 °С — 1,3; — 20 °С — 1,1; — 15 °С — 0,9; -10 °С — 0,7.
• К5 зависит от числа внешних стен здания, данные этого коэффициента таковы: одна — 1,1; две — 1,2; три — 1,3; четыре — 1,4.
• К6 рассчитывается, исходя из типа помещения, находящегося этажом выше: чердак — 1,0; чердачное отапливаемое помещение — 0,9; отапливаемая квартира — 0,8.
• К7 — последний из корректировочных значений и зависит от высоты потолка: 2,5 м — 1,0; 3,0 м — 1,05; 3,5 м — 1,1; 4,0 м — 1,15; 4,5 м — 1,2.

Описанный расчёт секций батарей отопления по площади — наиболее точный, поскольку учитывает значительно больше нюансов. Полученное в ходе этих подсчётов число делится на значение теплоотдачи. Итоговый результат округляется до целого числа.

Корректировка с учётом температурного режима

В техпаспорте отопительного прибора указана максимальная мощность. Например, при температуре воды в теплопроводе 90°С во время подачи и 70°С в обратном режиме в квартире будет +20°С. Такие параметры обычно обозначают так: 90/70/20, но самые распространённые мощности в современных квартирах — 75/65/20 и 55/45/20.

Для правильного расчёта необходимо для начала высчитать температурный напор — это разница между температурой самой батареи и воздуха в квартире. Учтите, что для вычислений берётся усреднённое значение между температурами подачи и обратки.

Как рассчитать количество секций алюминиевых радиаторов с учётом выше перечисленных параметров? Для лучшего понимания вопроса будут произведены вычисления для батарей из алюминия в двух режимах: высокотемпературном и низкотемпературном (расчёт для стандартных моделей высотой 50 см). Размеры комнаты те же — 16 м кв.

Одна секция алюминиевого радиатора в режиме 90/70/20 обогревает 2 кв метра., следовательно, для полноценного обогрева помещения понадобится 16м2/2м2 = 8 шт. При вычислении размера батарей для режима 55/45/20 нужно для начала подсчитать температурный напор. Итак, формулы для обеих систем:

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

Следовательно, при низкотемпературном режиме нужно увеличить размеры отопительных приборов в 2 раза. С учётом данного примера на помещении 16 кв. метров нужно 16 алюминиевых секций. Учтите, что для чугунных приборов понадобится 22 секции при той же площади помещения и при таких же температурных системах. Подобная батарея получится слишком большой и массивной, поэтому чугун меньше всего подходит для низкотемпературных контструкций.

С помощью этой формулы можно легко вычислить, сколько необходимо секций радиаторов на комнату с учётом желаемого температурного режима. Чтобы зимой в квартире было +25°С, просто поменяйте температурные данные в формуле теплового напора, а полученный коэффициент подставьте в формулу вычисления размера батарей. Допустим, при параметрах 90/70/25 коэффициент будет таким: (90+70)/2 — 25 = 55°С.

Если не хочется тратить время на расчёт радиаторов отопления, можно воспользоваться онлайн-калькуляторами или специальными программами, установленными на компьютер.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

Посчитать, сколько секций радиаторов отопления на кв. метр понадобится, можно с помощью специальных калькуляторов, которые всё посчитают в мгновение ока. Такие программы можно найти на официальных сайтах некоторых производителей. Воспользоваться этими калькуляторами легко. Просто введите в поля все соответствующие данные и вам моментально будет выведен точный результат. Чтобы вычислить, сколько секций радиаторов отопления нужно на квадратный метр, надо вводить данные (мощность, температурный режим и т.д.) для каждой комнаты отдельно. Если же помещения не разделены дверями, сложите их общие размеры, а тепло будет распространяться по обоим помещениям.

Во избежание неточностей при вычислениях, внимательно вводите все параметры и проверьте, насколько точные данные вы указали в соответствующих полях. Лучше несколько раз перепроверить, чем потом испытывать на себе последствия своих ошибок в виде слишком низкой или высокой температуры в доме.

Подведение итогов

Итак, из выше приведённых формул понятно, как правильно сделать расчёт алюминиевых (чугунных, биметаллических и др.) радиаторов для квартиры. Как видите, дело это не такое уж и сложное. Главное, внимательность и точность. Чтобы получить максимально правильные данные, используйте специальное оборудование.

Фотогалерея (11 фото)

Сколько секций батарей на 1 кв метр. Расчетная роль потолка и пола. Способы расчета количества секций батареи.

Для каждого хозяина дома очень важно осуществить правильный расчет радиаторов отопления. Недостаточное количество секций будет способствовать тому, что радиаторы не смогут обогреть помещение наиболее эффективным и оптимальным образом. Если же приобрести радиаторы, обладающие слишком большим количеством секций, то отопительная система будет весьма неэкономичной, используя лишнюю мощность радиаторов отопления.

Если вам необходимо сменить отопительную систему или установить новую, то расчет количества секций радиаторов отопления будет играть очень важную роль. Если помещения в вашем доме или квартире стандартного типа, то подойдут и более простые расчеты. Однако иногда для получения наиболее высокого результата необходимо соблюдать кое-какие особенности и нюансы, касающиеся таких параметров, как мощность радиатора отопления на помещение и давление в батареях отопления.

Расчет исходя из площади помещения

Разберемся, как рассчитать батареи отопления. Ориентируясь на такие параметры, как общая площадь помещения, можно осуществить предварительный расчет батарей отопления на площадь. Данное вычисление довольно простое. Однако если у вас в помещении высокие потолки, то его за основу брать нельзя. На каждый квадратный метр площади потребуется около 100 ватт мощности в час. Таким образом, расчет секций батарей отопления позволит вычислить, какое количество тепла понадобится для обогрева всего помещения.

Как рассчитать количество радиаторов отопления? К примеру, площадь нашего помещения составляет 25 кв. метров. Умножаем общую площадь помещения на 100 ватт и получаем мощность батареи отопления в 2500 ватт. То есть 2,5 кВатт в час необходимо для обогрева помещения с площадью в 25 кв. метров. Полученный результат делим на значение тепла, которое способна выделить одна секция отопительного радиатора. К примеру, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час 180 Ватт тепла.

Таким образом, расчет мощности радиаторов отопления будет выглядеть так: 2500 Вт / 180 Вт = 13,88. Полученный результат округляем и получаем цифру 14. Значит, для обогрева помещения в 25 кв. метров потребуется радиатор с 14 секциями.

Также потребуется учесть различные тепловые потери. Комната, которая находится в углу дома, или комната с балконом будет нагреваться медленнее, а также быстрее отдавать тепло. В таком случае, расчет теплоотдачи радиатора батарей отопления должен производиться с некоторым запасом. Желательно, чтобы такой запас составлял около 20%.

Расчет батарей отопления может быть произведен и с учетом объема помещения. В таком случае, не только общая площадь помещения играет роль, но также и высота потолков. Как рассчитать радиаторы отопления? Расчет производится примерно по такому же принципу, как и в предыдущей ситуации. Для начала необходимо выявить, какое количество тепла понадобится, а также — как рассчитать количество батарей отопления и их секций.

Например, необходимо вычислить нужно количество тепла для комнаты, которая обладает площадью в 20 кв. метров, а высота потолков в ней составляет 3 метра. Умножаем 20 кв. метров на 3 метра высоты и получим 60 кубических метров общего объема помещения. На каждый кубометр необходимо около 41 Вт тепла – так говорят данные и рекомендации СНИП.

Производим расчет мощности батарей отопления дальше. Умножаем 60 кв. метров на 41 Вт и получаем 2460 Вт. Также делим эту цифру на ту тепловую мощность, которую излучает одна секция радиатора отопления. Например, в документации отопительного прибора указано, что одна секция выделяет в час около 170 Вт тепла.

2460 Вт делим на 170 Вт и получим цифру 14,47. Ее мы тоже округляем, таким образом, для обогрева помещения с объемом в 60 кубометров, понадобится 15-секционный радиатор отопления.

Можно сделать наиболее точный расчет количества радиаторов отопления. Такое может понадобиться для частных домов с нестандартными помещениями и комнатами.

КТ = 100Вт/кв.м. х П х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

Кт – это количество тепла, которое необходимо для определенного помещения;

П – общая площадь помещения;

К1 – это коэффициент, который учитывает, насколько остеклены проемы для окон.

Если окно с простым остеклением двойного типа, то кф. составляет 1.27.

Для окна со стеклопакетом двойного типа – 1.00.

Для тройного стеклопакета кф. составляет 0.87.

К2 – это кф. стеновой теплоизоляции.

Если теплоизоляция довольно низкая, то берется кф. в 1.27.

Для хорошей теплоизоляции – кф. = 1.0.

Для отличной теплоизоляции кф. равен 0.85.

К3 – это соотношение площади пола и площади окон в комнате.

Для 50% он будет равен 1,2.

Для 40% — 1,1.

Для 30% — 1.0.

Для 20% — 0.9.

Для 10% — 0.8.

К4 – это кф., учитывающий среднюю температуру в помещении во время самой холодной недели в году.

Для температуры в -35 градусов он будет равен значению 1,5.

Для -25 – кф. = 1.3.

Для -20 – 1.1.

Для -15 – 0.9.

Для -10 – 0.7.

К5 – это коэффициент, который поможет выявить потребность тепла с учетом того, сколько наружных стен есть у помещения.

Для помещения с одной стеной кф. составляет 1.1.

Две стены – 1.2.

Три стены 1.3.

К6 – учитывает тип помещений, которые расположены над нашим помещением.

Если чердак не отапливается, то он составляет 1.0.

Если чердак отапливается, то кф. равен 0.9.

Если выше расположено жилое помещение, которое отапливается, то за основу берется кф. в 0.7.

К7 – это учет высоты потолков в помещении.

Для высоты потолков в 2,5м, кф. будет равен 1,0.

При высоте потолков в 3 метра кф. равен 1,05.

Если высота потолков составляет 3,5 метра, то берется за основу кф. в 1,1.

При 4 метрах – 1,15.

Результат, вычисленный по данной формуле, необходимо разделить на тепло, которое выдает одна секция радиатора отопления, и округлить результат, который мы получили.

Чтобы отопительная система работала эффективно, мало просто расставить батареи по комнатам. Нужно обязательно рассчитать их количество, с учетом площади и объема помещений и мощности печи или котла. Немаловажно учесть и вид батареи.

На сегодняшний день

промышленностью производится несколько видов радиаторов, которые выполняются из разных материалов, имеют различные формы и, конечно же, характеристики. Для эффективности обогрева дома, покупая их, нужно учесть все минусы и плюсы моделей, представленных на рынке.

Каждому владельцу недвижимости хотелось бы, не обращаясь к специалистам, знать, как рассчитать количество радиаторов отопления самостоятельно, для конкретного жилища.

Калькулятор расчета количества секций радиатора отопления

Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках

Установите ползунком значение площади помещения, м²

100 Вт на кв. м

Сколько внешних стен в помещении?

Одна две три четыре

В какую сторону света смотрят внешние стены

Север, Северо-Восток, Восток Юг, Юго-Запад, Запад

Укажите степень утепленности внешних стен

Внешние стены не утеплены Средняя степень утепления Внешние стены имеют качественное утепление

Укажите среднюю температуру воздуха в регионе в самую холодную декаду года

35 °С и ниже от — 25 °С до — 35 °С до — 20 °С до — 15 °С не ниже — 10 °С

Укажите высоту потолка в помещении

До 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м

Что располагается над помещением?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение утепленные чердак или иное помещение отапливаемое помещение

Укажите тип установленных окон

Обычные деревянные рамы с двойным остеклением Окна с однокамерным (2 стекла) стеклопакетом Окна с двухкамерным (3 стекла) стеклопакетом или с аргоновым заполнением

Укажите количество окон в помещении

Укажите высоту окна, м

Укажите ширину окна, м

Выберите схему подключения батарей

Укажите особенности установки радиаторов

Радиатор располжен открыто на стене или не прикрыт подоконником Радиатор полностью прикрыт сверху подоконником или полкой Радиатор установлен в стеновой нише Радиатор частично прикрыт фронтальным декоративным экраном Радиатор полностью закрыт декоративным кожухом

Ниже будет предложено ввести паспортную мощность одной секции выбранной модели радиатора.
Если целью расчетов стоит определение потребной суммарной тепловой мощности для отопления комнаты (например, для выбора неразборных радиаторов) то оставьте поле пустым

Введите паспортную тепловую мощность одной секции выбранной модели радиатора

Виды радиаторов

В продаже присутствуют как всем уже знакомые чугунные виды батарей, но значительно усовершенствованные, так и современные экземпляры, выполненные из алюминия, стали и, так называемые , биметаллические радиаторы.

Современные варианты батарей изготавливаются в разнообразных дизайнерских решениях, и имеют многочисленные оттенки и цвета, поэтому можно легко выбрать те модели, которые больше подходят для конкретного интерьера. Однако, нельзя забывать и о технических характеристиках приборов.

Но есть у них и слабая сторона — приемлемы они только для систем отопления с достаточно высоким давлением, а значит , для строений, подключенных к центральному отоплению. Для зданий с автономным отопительным снабжением они не подходят и от них лучше отказаться.

• Стоит поговорить и о чугунных радиаторах. Несмотря на их большой «исторический стаж», они не теряют своей востребованности. Тем более, что сегодня можно приобрести чугунные варианты, выполненные в различном дизайне, и их легко можно подобрать для любого дизайнерского оформления. Более того, производятся такие радиаторы, которые вполне могут стать дополнением или даже украшением помещения.

Эти батареи подойдут как для автономного, так и для центрального отопления, и под любой теплоноситель. Они дольше, чем биметаллические прогреваются, но и более длительное время остывают, что способствует большей теплоотдаче и сохранению тепла в помещении. Единственным условием долгосрочной их эксплуатации является качественный монтаж при установке.

Трубчатые варианты более дорогостоящие, они нагреваются медленнее панельных, и, соответственно, дольше сохраняют температуру.

Панельные — быстро нагревающиеся батареи. Они намного дешевле трубчатых по цене, тоже неплохо обогревают комнаты, но в процессе их быстрого остывания, выхолаживается и помещение. Поэтому эти батареи в автономном отоплении не экономичны, так как требуют практически постоянного притока тепловой энергии.

Эти характеристики обоих типов стальных батарей и будут напрямую влиять на количество точек их размещения.

Стальные радиаторы имеют респектабельный вид, поэтому неплохо вписываются в любой стиль оформления помещения. Они не собирают на своей поверхности пыль и легко приводятся в порядок.

Но, приобретая их, необходимо учитывать один их недостаток — это требовательность алюминия к качеству теплоносителя, поэтому они больше подходят только для автономного отопления.

Для того, чтобы рассчитать, сколько радиаторов понадобится на каждую из комнат, придется учесть многие нюансы, как связанные с характеристиками батарей, так и другие, влияющие на сохранность тепла в помещениях.

Проведение расчетов количества секций

Чтобы теплоотдача и нагревательная эффективность была должного уровня, при расчете размера радиаторов нужно учесть нормативы их установки, а отнюдь не опираться на размеры оконных проемов , под которыми они устанавливаются.

На теплоотдачу влияет не ее размер, а мощность каждой отдельной секции, которые собраны в один радиатор. Поэтому лучшим вариантом будет разместить несколько небольших батарей, распределив их по комнате, нежели одну большую. Это можно объяснить тем, что тепло будет поступать в помещение из разных точек и равномерно прогревать его.

Каждое отдельное помещение имеет свою площадь и объем , от этих параметров и будет зависеть расчет количества секций, устанавливаемых в нем .

Расчет на основании площади помещения

Узнать нужную мощность для обогрева помещения можно, умножив на 100 Вт размер его площади (в квадратных метрах).

• На 20% увеличивают мощность радиатора в том случае, если две стены помещения выходят на улицу, и в нем находится одно окно — это может быть торцевая комната.
• На 30% придется увеличить мощность, если комната имеет те же характеристики, как в предыдущем случае, но в ней устроено два окна.
• Если же окно или окна комнаты выходят на северо-восток или север, а значит , в ней бывает минимальное количество солнечного света, мощность нужно увеличить еще на 10%.
• Устанавливаемый радиатор в нишу под окном, имеет сниженную теплоотдачу, в этом случае придется увеличить мощность еще на 5%.

• Если радиатор закрывается экраном в эстетических целях, то снижается теплоотдача на 15%, и ее также нужно восполнить, увеличив мощность на эту величину.

Экраны на радиаторах — это красиво, но они заберут до 15% мощности

Удельная мощность секции радиатора обязательно указывается в паспорте, который производитель прилагает к изделию.

Зная эти требования, можно рассчитать необходимое количество секций, разделив полученное суммарное значение требуемой тепловой мощности с учетом всех указанных компенсирующих поправок, на удельную теплоотдачу одной секции батареи.

Полученный результат расчетов округляется до целого числа, но только в большую сторону. Допустим, получилось восемь секций. И тут, возвращаясь к вышесказанному, нужно отметить, что для лучшего обогрева и распределения тепла, радиатор можно разделить на две части, по четыре секции каждая, которые устанавливают в разных местах помещения.

Нужно отметить, что такие расчеты подходят для определения количества секций для помещений, оснащенных центральным отоплением, теплоноситель в котором имеет температуру не больше 70 градусов.

Этот расчет считается достаточно точным , но можно произвести расчет и по-другому.

Расчет радиаторов, исходя из объема помещения

• Стандартом считается соотношение тепловой мощности в 41 Вт на 1 куб. метр объема помещения, при условии нахождения в нем одной двери, окна и внешней стены.

Чтобы результат был виден наглядно, для примера можно рассчитать нужное количество батарей для комнаты площадью 16 кв. м.и потолком, высотой 2 ,5 метра:

16 × 2,5= 40 куб .м .

41 × 40=1640 Вт.

Зная теплоотдачу одной секции (ее указывают в паспорте), можно без труда определить количество батарей. Например, теплоотдача равна 170 Вт, и идет следующий расчет :

1640 / 170 = 9,6.

После округления получается цифра 10 — это и будет нужное количество секций отопительных элементов на комнату.

• Если комната соединяется с соседним помещением проемом , не имеющим двери, то необходимо считать общую площадь двух комнат, только тогда будет выявлена точное количество батарей для эффективности отопления.
• Если теплоноситель имеет температуру ниже 70 градусов, количество секций в батареи придется пропорционально увеличить.
• При установленных в комнате стеклопакетах, значительно снижаются тепловые потери, поэтому и количество секций в каждом радиаторе может быть меньше.
• Если в помещениях установлены старые чугунные батареи, которые вполне справлялись с созданием нужного микроклимата, но есть планы поменять их на какие-то современные, то посчитать, сколько их понадобится, будет очень просто.Одна чугунная секция имеет постоянную теплоотдачу в 150 Вт. Поэтому количество установленных чугунных секций нужно умножить на 150, а полученное число делится на теплоотдачу, указанную на секции новых батарей.

Видео-советы специалистов — как выбрать и рассчитать радиаторы отопления

Если вы не рассчитываете на свои силы, можно обратиться к специалистам, которые произведут точный расчет и сделают анализ с учетом всех параметров:

• особенности погодных условий региона, где расположено строение;
• температурные климатические показатели на на чало и окончание отопительного сезона;
• материал, из которого возведено строение и наличие качественного утепления;
• количество окон и материал, из которого изготовлены рамы;
• высота отапливаемых помещений;
• эффективность установленной системы отопления.

Зная все вышеперечисленные параметры, специалисты-теплотехники по имеющейся у них программе расчёта с легкостью высчитают нужное количество батарей. Такой просчет с учетом всех нюансов вашего дома гарантированно сделает его уютным и теплым .

1.
2.
3.

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: » «).

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: » «).

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: » «).

Если чугунные радиаторы (см. фото) не имеют промывочных кранов специалисты рекомендуют принимать в расчет 130-150 ватт на каждую секцию, учитывая . 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.
2. 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.
3. 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:

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 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.

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:

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

• 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.

Окна

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.

Степень теплоизоляции:

• 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).

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:

• -10 о С и выше — 0,7
• -15 о С — 0,9
• -20 о С — 1,1
• -25 о С — 1,3
• -30 о С — 1,5

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.

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.

• 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.

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.

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.

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%.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для , когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. 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.

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.

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.

Итоги

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.

Расчет количества радиаторов отопления производят исходя из следующих данных: 41 Ватт тепловой мощности на 1 куб.м. при наличии в помещении по одному: окну, двери, внешней стены, т.е. стандартных условий.

Рассчитаем, например, количество радиаторов для комнаты размерами 3х4 м высотой потолка в 2,7 м. Прежде всего, определим объем комнаты: 3х4х2,7=32,4 м3

Затем найдем тепловую мощность, умножением найденного объема на 41 – 32,4*41 = 1328,4 Ватт. Если, допустим, теплоотдача от одной секции нового радиатора 180 Ватт, можно без труда рассчитать и требуемое количество радиаторов: 1328,4:180 = 6,3 (7 – после округления). Для обогрева выбранного помещения нужно 7 секций радиаторов, каждая по 180 Ватт.

Нужно учитывать следующее: если помещение не закрывается дверью, при расчете суммируют площади самого и соседнего помещений. Этот расчет производится для принятой средней температуры теплоносителя 70˚ С, более низкая температура требует соответственного увеличения количества секций. Если в комнате установлен стеклопакет, то количество секций уменьшается, т.к. он снижает потери тепла, примерно, на 15-20%.

В случае угловой комнаты, ее теплопотери увеличиваются на 20%. На теплопотери, а значит и на количество секций, влияет этажность, степень утепления стен, декоративные панели на радиаторах (только они могут привести к потере теплоотдачи на 20-30%).

Если уже установленные в комнате чугунные батареи необходимо заменить на другой какой-то вид радиаторов, то их количество можно подсчитать очень легко, поскольку у чугунных радиаторов постоянные теплоотдача (150 Вт) и межосевое расстояние (600 мм): количество секций чугунных батарей умножают на 150 Вт и делят на теплоотдачу одной секции нового радиатора. Затем можно сделать необходимые поправки на холод и жару.

Для более точных расчетов используется формула расчета количества радиаторов отопления .

Есть несколько подходов к вычислению количества радиаторов отопления. стандартный, примерный («на глаз»), объемный.

Стандартный

В соответствии со «СНП» на 1 кв.м. нужно 100 Ватт теплоотдачи радиатора отопления. Тогда мощность вычисляют по формуле.

P = мощность одной секции радиатора, S = площадь отапливаемого помещения.

Допустим, что площадь помещения составляет 25 кв.м. а мощность одной секции радиатоpа 180 Ватт, тогда:

25х100:180=13,9, т.е. понадобится 14 секций.

Если помещение угловое или находится в торце, полученное число нужно еще помножить на коэффициент 1,2.

Примерный

Поскольку радиаторы изготавливаются массово, и у них – стандартные размеры, то принято считать, что при высоте потолка в 2,7 м на 1,8 кв.м. нужна одна секция. Скажем, для комнаты площадью 25 кв.м. понадобится – 25:1,8=13,9 т.е. 14 секций. При мощности менее 50Ватт этот способ не рекомендуется применять из-за больших погрешностей.

Объемный

При этом способе расчет ведется на основе объема помещения. Известно, что секция радиатора, имеющая мощность 200 ватт, может обогреть 5 куб.м. Если размеры комнаты будут 4х5х2,7, то 4х5х2,7:5=10,8, т.е. для такой комнаты нужно купить 11 секций мощностью 200 Ватт.

Чтобы при расчете оценить все условия в полном объеме лучше обратиться к специалистам.

Расчет количества секций радиаторов отопления: разбор 3-х различных подходов + примеры

Правильный расчет радиаторов отопления — довольно важная задача для каждого домовладельца. Если будет использовано недостаточное количество секций, помещение не прогреется во время зимних холодов, а приобретение и эксплуатация слишком больших радиаторов повлечет неоправданно высокие расходы на отопление. Поэтому при замене старой отопительной системы или монтаже новой необходимо знать как рассчитать радиаторы отопления. Для стандартных помещений можно воспользоваться самыми простыми расчетами, однако иногда возникает необходимость учесть различные нюансы, чтобы получить максимально точный результат.

Расчет по площади помещения

Предварительный расчет можно сделать, ориентируясь на площадь помещения, для которого покупаются радиаторы. Это очень простое вычисление, которое подходит для комнат с низкими потолками (2,40-2,60 м). Согласно строительным нормам для обогрева понадобится 100 Вт тепловой мощности на каждый квадратный метр помещения.

Вычисляем количество тепла, которое понадобится для всей комнаты. Для этого площадь умножаем на 100 Вт, т. е. для комнаты в 20 кв. м. расчетная тепловая мощность составит 2000 Вт (20 кв.м Х 100 Вт) или 2 кВт.

Правильный расчет радиаторов отопления необходим, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в доме

Этот результат нужно разделить на теплоотдачу одной секции, указанную производителем. Например, если она равна 170 Вт, то в нашем случае необходимое количество секций радиатора будет составлять:

2000 Вт / 170 Вт = 11,76, т. е. 12, поскольку результат следует округлить до целого числа. Округление обычно осуществляется в сторону увеличения, однако для помещений, в которых теплопотери ниже среднего, например, для кухни, можно округлять в меньшую сторону.

Обязательно следует учесть возможные теплопотери в зависимости от конкретной ситуации. Разумеется, комната с балконом или расположенная в углу здания теряет тепло быстрее. В этом случае следует увеличить значение расчетной тепловой мощности для комнаты на 20%. Примерно на 15-20% стоит повысить расчеты, если планируется скрыть радиаторы за экраном или монтировать их в нишу.

Расчет радиаторов отопления в доме

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 м 2 со стандартной высотой потолков в 2,5−2,7 м понадобится два чугунных радиатора по 8-м секций.

От чего зависит количество радиаторов

Формула и пример расчета

Учитывая вышеперечисленные факторы, можно сделать расчёт. На 1 м 2 понадобится 100 Вт, соответственно, на отопление комнаты в 18м 2 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 18м 2. Существует весьма сложная формула, по которой можно рассчитать точное количество секций в радиаторе.

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: -10 0 С 0,7 -15 0 С 0,9 -20 0 С 1,1 -25 0 С 1,3 -35 0 С 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 м 2 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 20 0 С.

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

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 21 0 С. Однако для хорошего крепкого сна больше подходит температура не выше 18 0 С, поэтому немалую роль играет и назначение отапливаемого помещения. И если в зале площадью 20 м 2 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)

Источники: http://termosyst.ru/radiatory-otopleniya/raschet-kolichestva-radiatorov.php, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/raschet-radiatorov-otopleniya.html, http://teplo.guru/radiatory/vybor/raschet-radiatorov-otopleniya-v-dome.html

расчет по площади, сколько секций радиаторов нужно на квадратный метр помещения, подбор для комнаты по объему

Home » Как рассчитать количество секций батареи: расчет по площади, сколько секций радиаторов нужно на квадратный метр помещения, подбор для комнаты по объему

Как рассчитать количество секций батареи: расчет по площади, сколько секций радиаторов нужно на квадратный метр помещения, подбор для комнаты по объему

Проведение капитального ремонта системы отопления нередко требует не только полной замены контура из труб, но и установки новых радиаторов. От того, из каких материалов они будут сделаны, зависит, сколько секций батарей нужно на квадратный метр. О том, как выполнить расчет их количества и какие факторы необходимо учесть, пойдет речь далее в материале.

Содержание:

Комфортные условия в помещении создаются не только благодаря теплоотдаче отопительных батарей. Влияние оказывает уровень теплопотерь, который колеблется в зависимости от степени утепления стен, количества и площади оконных и дверных проемов, климата в регионе и других причин. Кроме того, значение имеет тепловая мощность секций радиатора, то есть количество тепловой энергии, которое выделяет секция батареи при температурах теплоносителя в 90 ℃ на входе и 70 ℃ на выходе. Эти данные указывают в технической документации на батареи.

Выполняя расчет количества секций батарей, стоит учитывать, что в паспорте указывают максимально возможные показатели при идеальных условиях. Если же температура теплоносителя в системе ниже 85 ℃ — расчет тепловой мощности нужно будет провести заново.

Выполняем расчет секций радиаторов по площади

Проще всего выполнить расчет секции батареи на квадратный метр. При этом можно примерно прикинуть количество зубков исходя из расчетов средней мощности отопления, заложенных в СНиПах.

Для регионов с различным климатом предусмотрены такие нормы:

• для домов, расположенных в средней полосе, мощность секции радиатора отопления на метр квадратный составляет 60-100 Вт;
• в регионах, расположенных выше 60 параллели, нормативы мощности на 1 м² составляют 150-200 Вт.

Обратите внимание на разбег в цифрах. Он сделан для того, чтобы можно было учесть материал, из которого возведены стены, и наличие утепления. Например, в домах из бетонных блоков при расчете, сколько батарей нужно на квадратный метр, следует брать верхнее значение. Кирпичные стены обладают меньшей теплопроводностью, так что можно применять среднее значение в диапазоне. Для утепленных стен достаточно будет минимальных цифр. Кроме того, не стоит упускать из виду, что данные СНиПа рассчитаны на высоту потолков не более 2,7 метра.

Итак, для расчета потребуется знать несколько базовых показателей – общую площадь помещения, норматив тепловых затрат на 1 м², а также мощность одной секции радиатора. Умножив норму теплозатрат на площадь, получим общее количество необходимого тепла. Разделив этот показатель на мощность секции конкретного радиатора, взятую из технического паспорта к нему, получим искомое количество секций.

Примерный расчет количества секций исходя из площади помещения

Итак, для примера возьмем угловую комнату дома из кирпича, площадью 16 м², расположенную в средней полосе. Мощность батарей согласно документации – 140 Вт.

Для здания из кирпича нормы теплопотерь берутся в середине диапазона, хотя для угловой комнаты лучше все-таки остановиться на более высоких значениях. Допустим, это 95 Вт. Расчет тепла будет таким: 16×95=1,520 кВт. Следовательно, можно определить, сколько секций батареи на квадратный метр нам понадобится: 1520:140=10,86 штук. Округляем полученное значение вверх и получаем 11 секций. Именно столько нам понадобится зубков для отопления данной комнаты.

Стоит отметить, что подбор радиатора по площади помещения не учитывает многие другие факторы, в частности, высоту потолков. Поэтому для помещений с нестандартными размерами стоит применять другой способ расчета – по объему.

Рассчитываем секции батарей по объему

Официальные нормативы для обогрева 1 м³ помещения также можно найти в СНиПе:

• дома из кирпича требуют 34 Вт тепловой энергии;
• панельные здания нуждаются в 41 Вт тепла для качественного обогрева.

Расчет количества секций радиатора по объему помещения будет выглядеть почти так же, как и в предыдущем примере. Правда, берется общая кубатура помещения и соответствующие числовые значения.

Сначала умножаем объем помещения на норматив энергозатрат для конкретного типа здания. Полученное значение делим на мощность выбранного радиатора (чугунного, алюминиевого или биметаллического). В результате получаем искомое количество секций.

Определим число секций по объему на примере

Рассчитываться будет комната, расположенная в доме из кирпича, площадью 16 м² и потолками и 3-метровыми потолками. Мощность радиатора составит 0,14 кВт.

Сначала вычисляем кубатуру: 16×3=48 м³.

Находим энергозатраты на полученный объем, исходя из норматива для зданий из кирпича в 34 Вт: 48×34=1,632 кВт.

Количества секций будет таковым: 1632:140=11,66 штук. После округления выходит 12 секций.

Теплоотдача всевозможных радиаторов — сколько нужно на квадратный метр

Поскольку современные радиаторы производятся в обширном ассортименте материалов, конструкций и размеров, толщины стенок и сечения, невозможно выделить общий показатель теплоотдачи. У каждой из разновидностей будут свои характеристики, указанные в документации.

Например, к расчету секций биметаллических радиаторов отопления по площади можно перейти лишь после выбора определенной модели, поскольку в зависимости от размеров, показатели тепловой мощности даже у изделий одного производителя могут колебаться на 15-25 Вт. А если радиаторы изготовлены разными производителями, то расхождения могут быть еще больше.

В то же время, прежде чем покупать изделия, нужно все же иметь некоторые предварительные данные по тепловой мощности для каждого вида батарей.

Ориентировочные показатели для различных радиаторов с расстоянием между осями в 50 см:

• секция радиатора из биметалла производит в среднем 0,185 кВт;
• алюминиевые секции генерируют 0,19 кВт;
• чугунные радиаторы выделяют 0,12 кВт тепловой энергии.

И все же, перед тем как рассчитать количество секций батареи, придется выбрать конкретную модель по размеру и мощности, чтобы иметь более точные цифры для биметаллических, чугунных или алюминиевых радиаторов.

Примечательно, что при расчете чугунных радиаторов может быть большой разбег в показателях, поскольку их теплоотдача изменяется в зависимости от толщины стенок. Кроме того, тепловая мощность выше у радиаторов стандартной формы «гармошка» или приближенных к ней. А вот «ретро» обогреватели генерируют намного меньше тепла.

Для обогревателя стандартной формы в СНиПах есть данные для одной секции батареи – на какую площадь она рассчитана:

• биметалл – 1,8 м²;
• алюминий – 1,9-2 м²;
• чугун – 1,4-1,5 м².

Имея такие данные, проблем, как рассчитать радиатор отопления для комнаты, не возникнет. Владея информацией о площади помещения, ее нужно разделить на указанный коэффициент и округлить результат.

Например, для комнаты в 16 м², расчет для различных типов радиаторов будет выглядеть так:

• биметаллический — 16:1,8=8,88 штук, то есть 9 секций;
• алюминий — 16:2=8 штук;
• чугунный — 16:1,4=11,4, после округлений получаем 12 секций.

Напоминаем, что эти данные могут дать лишь примерное представление о количестве секций и размерах затрат на отопление тем или иным типом обогревателя. Более точные цифры можно получить только, выбрав конкретную модель и зная температуру теплоносителя в системе.

Рассчитываем батареи исходя из условий — правильный подбор

Примите к сведению, что производители радиаторов указывают в характеристиках максимально возможные параметры мощности, которые актуальны лишь для самых благоприятных условий. Если же необходимо вычислить тепловую мощность в реальных условиях, потребуется вычислить такой показатель, как температурный напор или «дельту системы». Допустим, если в месте входа температура воды в системе составляет 90 ℃, а на выходе – 70 ℃, и комнату нужно прогревать до 20 ℃, то дельта системы будет 70 ℃.

Если в комнате нужна температура, например в 23 ℃, а теплоноситель не разогревают даже до 70 ℃, потребуется пересчет мощности.

Сначала высчитываем температурный напор, определив среднее значение между входящей и выходящей температурой теплоносителя и отняв от него показатели нагрева комнаты.

Например, на входе теплоноситель нагрет до 70 ℃, а на выходе до 60 ℃, при этом комфортная температура в комнате нужна 23 ℃. Тогда дельта температур будет (70 60):2-23=42 ℃. После этого следует воспользоваться таблицей для переопределения мощности и взять из нее коэффициент, соответствующий дельте. В нашем случае к значению в 42 ℃ привязан коэффициент 0,51.

Итак, если вы приобрели радиатор с заявленной мощностью в 185 Вт, то реальная мощность будет: 185×0,51=94,35 Вт. То есть с учетом настоящих условий мощность радиатора будет почти вдвое меньше заявленной.

В связи с этим, перед тем как выбирать радиатор по площади, стоит выяснить настоящие условия эксплуатации для вашей отопительной системы, чтобы в результате в вашей квартире были созданы комфортные для жизни условия.

Похожие статьи

Количество секций радиатора на комнату

Здесь вы узнаете про расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр: сколько нужно батарей на комнату и частный дом, пример вычисления максимального количества обогревателей на необходимою площадь.

Мало знать, что алюминиевые батареи обладают высоким уровнем теплоотдачи.

Перед их установкой обязательно нужно произвести расчет, какое именно их количество должно быть в каждом отдельном помещении.

Только зная, сколько алюминиевых радиаторов нужно на 1 м2, можно с уверенностью покупать необходимое количество секций.

Расчет секций алюминиевых радиаторов на квадратный метр

Как правило, производителями заранее просчитаны нормы мощности батарей из алюминия, которые зависят от таких параметров, как высота потолков и площадь помещения. Так считается, что на то, чтобы нагреть 1 м2 комнаты с потолком до 3 м высоты потребует тепловая мощность в 100 Вт.

Эти цифры приблизительны, так как расчет алюминиевых радиаторов отопления по площади в данном случае не предусматривает возможных теплопотерь в помещении или более высокие или низкие потолки. Это общепринятые строительные нормы, которые указывают в техпаспорте своей продукции производители.

Кроме них:

1. Немалую важность играет параметр тепловой мощности одного ребра радиатора. Для алюминиевого обогревателя она составляет 180-190 Вт.
2. Температура носителя так же должна учитываться. Ее можно узнать в управляющем тепловом хозяйстве, если отопление централизованное, либо измерить самостоятельно в автономной системе. Для алюминиевых батарей показатель равен 100-130 градусам. Разделив температуру на тепловую мощность радиатора, получается, что для обогрева 1 м2 потребуется 0.55 секций.
3. В том случае, если высота потолков «переросла» классические стандарты, то необходимо применять специальный коэффициент:
4. если потолок равен 3 м, то параметры умножаются на 1.05;
5. при высоте 3.5 м он составляет 1.1;
6. при показателе 4 м – это 1.15;
7. высота стены 4.5 м – коэффициент равен 1.2.
8. Можно воспользоваться таблицей, которую предоставляют производители к своей продукции.

Сколько нужно секций алюминиевого радиатора?

Расчет количества секций алюминиевого радиатора производится по форме, подходящей для обогревателей любого типа:

В данном случае:

• S – площадь помещения, где требуется установка батареи;
• k – коэффициент корректировки показателя 100 Вт/м2 в зависимости от высоты потолка;
• P – мощность одного элемента радиатора.

При расчете количества секций алюминиевых радиаторов отопления получается, что в помещении площадью 20 м2 при высоте потолка 2.7 м для алюминиевого радиатора с мощностью одной секции 0.138 кВт потребуется 14 секций.

Q = 20 х 100 / 0.138 = 14.49

В данном примере коэффициент не применяется, так как высота потолка менее 3 м. Но даже такой секций алюминиевых радиаторов отопления не будут верными, так как не взяты во внимание возможные теплопотери помещения. Следует учитывать, что в зависимости от того, сколько в комнате окон, является ли она угловой и есть ли в ней балкон: все это указывает на количество источников теплопотерь.

Делая расчет алюминиевых радиаторов по площади помещения, следует в формуле учитывать процент потери тепла в зависимости от того, где они будут установлены:

• если они закреплены под подоконником, то потери составят до 4%;
• установка в нише моментально увеличивает этот показатель до 7%;
• если алюминиевый радиатор для красоты прикрыть с одной стороны экраном, то потери составят до 7-8%;
• закрытый экраном полностью, он будет терять до 25%, что делает его в принципе малорентабельным.

Это далеко не все показатели, которые следует учесть при установке алюминиевых батарей.

Пример расчета

Если рассчитывать, сколько секций алюминиевого радиатора надо на комнату площадью 20 м2 при норме 100 Вт/м2, то так же следует вносить корректировочные коэффициенты потери тепла:

• каждое окно добавляет к показателю 0.2 кВт;
• дверь «обходится» в 0.1 кВт.

Если предполагается, что радиатор будет размещен под подоконником, то корректирующий коэффициент составит 1.04, а сама формула будет выглядеть следующим образом:

Q = (20 х 100 + 0,2 + 0,1) х 1,3 х 1,04 / 72 = 37,56

Где:

• первый показатель – это площадь комнаты;
• второй – стандартное количество Вт на м2;
• третий и четвертый указывают на то, что в комнате по одному окну и двери;
• следующий показатель – это уровень теплоотдачи алюминиевого радиатора в кВт;
• шестой – корректирующий коэффициент касаемо расположения батареи.

Все следует разделить на теплоотдачу одного ребра обогревателя. Его можно определить из таблицы от производителя, где указаны коэффициенты нагрева носителя по отношению к мощности устройства. Средний показатель для одного ребра равен 180 Вт, а корректировка – 0.4. Таким образом, умножив эти цифры, получается, что 72 Вт дает одна секция при нагреве воды до +60 градусов.

Так как округление производится в большую сторону, то максимальное количество секций в алюминиевом радиаторе конкретно для этого помещения составит 38 ребер. Для улучшения работы конструкции, ее следует разделить на 2 части по 19 ребер каждая.

Вычисление по объему

Если производить подобные вычисления, то потребуются обратиться к нормативам, установленным в СНиП. В них учитываются не только показатели радиатора, но и то, из какого материала построено здание.

Например, для дома из кирпича нормой для 1 м2 будет 34 Вт, а для панельных строений – 41 Вт. Чтобы рассчитать количество секций батареи по объему помещения, следует: объем помещения умножить на нормы теплозатрат и разделить на теплоотдачу 1 секции.

Например:

1. Чтобы высчитать объем комнаты площадью 16 м2, нужно умножить этот показатель на высоту потолков, например, 3 м (16х3 = 43 м3).
2. Норма тепла для кирпичного здания = 34 Вт, чтобы узнать какое требуется количество для данной комнаты, 48 м3 х 34 Вт (для панельного дома на 41 Вт) = 1632 Вт.
3. Определяем, сколько требуется секций при мощности радиатора, например, 140 Вт. Для этого 1632 Вт/ 140 Вт =11.66.

Округлив этот показатель, получаем результат, что для комнаты объемом 48 м3 требуется алюминиевый радиатор из 12 секций.

Тепловая мощность 1 секции

Как правило, производители указывают в технических характеристиках обогревателей средние показатели теплоотдачи. Так для обогревателей из алюминия он составляет 1.9-2.0 м2. Чтобы высчитать, какое количество секций потребуется, нужно площадь помещения разделить на этот коэффициент.

Например, для той же комнаты площадью 16 м2 потребуется 8 секций, так как 16/ 2 = 8.

Эти расчеты приблизительные и использовать их без учета теплопотерь и реальных условий размещения батареи нельзя, так как можно получить после монтажа конструкции холодную комнату.

Чтобы получить самые точные показатели, придется рассчитать количество тепла, которое необходимо для обогрева конкретной жилой площади. Для этого придется учитывать многие корректирующие коэффициенты. Особенно важен такой подход, когда требуется расчет алюминиевых радиаторов отопления для частного дома.

Формула, необходимая для этого выглядит следующим образом:

КТ = 100Вт/м2 х S х К1 х К2 х К3 х К4 х К5 х К6 х К7

1. КТ – это то количество тепла, которое требуется данному помещению.
2. S – площадь.
3. К1 – обозначение коэффициента для остекленного окна. Для стандартного двойного остекления он равен 1.27, для двойного стеклопакета – 1.0, а для тройного – 0.85.
4. К2 – это коэффициент уровня утепления стены. Для неутепленной панели он = 1.27, для кирпичной стены с кладкой в один слой = 1.0, а в два кирпича = 0.85.
5. К3 – это соотношение площади, занимаемой окном и полом.Когда между ними:
6. 50% — коэффициент составляет 1.2;
7. 40% — 1.1;
8. 30% — 1.0;
9. 20% — 0.9;
10. 10% — 0.8.
11. К4 – это коэффициент, учитывающий температуру воздуха по СНиП в самые холодные дни года:
12. +35 = 1.5;
13. +25 = 1.2;
14. +20 = 1.1;
15. +15 = 0.9;
16. +10 = 0.7.
17. К5 указывает на корректировку при наличии наружных стен.Например:
18. когда она одна, показатель равен 1.1;
19. две наружные стены – 1.2;
20. 3 стены – 1.3;
21. все четыре стены – 1.4.
22. К6 учитывает наличие помещения над комнатой, для которой производятся расчеты.При наличии:
23. неотапливаемого чердака – коэффициент 1.0;
24. чердак с обогревом – 0.9;
25. жилая комната – 0.8.
26. К7 – это коэффициент, который указывает на высоту потолка в комнате:
27. 2.5 м = 1.0;
28. 3.0 м = 1.05;
29. 3.5 м = 1.1;
30. 4.0 м = 1.15;
31. 4.5 м = 1.2.

Если применить эту формулу, то можно предусмотреть и учесть практически все нюансы, которые могут повлиять на обогрев жилой площади. Сделав расчет по ней, можно быть точно уверенным, что полученный результат указывает на оптимальное количество секций алюминиевого радиатора для конкретного помещения.

Какой бы принцип расчетов ни был предпринят, важно сделать его в целом, так как правильно подобранные батареи позволяют не только наслаждаться теплом, но и значительно экономят на энергозатратах. Последнее особенно важно в условиях постоянно растущих тарифов.

Расчет радиаторов нужно выполнять правильно, иначе малое их количество не сможет достаточно прогреть помещение, а большое, наоборот, создаст некомфортные условия пребывания, и придется постоянно открывать окна. Известны разные методики расчета. На их выбор влияет материал батарей, климатические условия, обустройство дома.

Расчет количества батарей на 1 кв. м

Площадь каждой комнаты, где будут установлены радиаторы, можно посмотреть в документах на недвижимость или измерить самостоятельно. Потребность тепла для каждой комнаты можно узнать в строительных нормах, где приведено, что для отопления 1м2 в определенной зоне проживания потребуется:

• для суровых климатических условий (температура достигает ниже -60 град.) – 150-200 Вт;
• для средней полосы – 60-100 Вт.

Чтобы рассчитать, нужно умножить площадь (P) на значение потребности тепла. Учитывая эти данные, в качестве примера, приведем расчет для климата средней полосы. Чтобы достаточно отопить комнату в 16 кв. м, нужно применить расчет:

16 х 100 = 1600 Вт

Далее рассчитывается количество секций батарей (N) – полученное значение делиться на тепло, которое выделяет одна секция. Принимается, что одна секция выделяет 170 Вт, исходя из этого, проводится расчет:

Лучше округлить в большую сторону – 10 штук. Но для некоторых комнат целесообразней округлять в меньшую сторону, например, для кухни, в которой есть дополнительные источники тепла. Тогда будет 9 секций.

Расчеты можно провести по другой формуле, которая при этом аналогична выше представленным расчетам:

• N – количество секций;
• S – площадь комнаты;
• P – теплоотдача одной секции.

Так, N = 16 / 170 * 100, отсюда N = 9,4.

Выбор точного количества секций биметаллических батарей

Они бывают нескольких видов, каждый из них имеет свою мощность. Минимальное выделение тепла достигает – 120 Вт, максимальное – 190 Вт. При расчете количества секций нужно учитывать необходимое потребление тепла в зависимости от места расположения дома, а также с учетом теплопотерь:

• Сквозняки, которые происходят из-за некачественно выполненных оконных проемов и профиля окон, щелей в стенах.
• Растраты тепла по пути следования теплоносителя от одной батареи к другой.
• Угловое расположение комнаты.
• Количества окон в помещении: чем их больше, тем больше теплопотери.
• Регулярное проветривание комнат зимой также накладывает отпечаток на количество секций.

Для примера, если нужно обогреть комнату в 10 кв. м, расположенную в доме, находящемся в средней климатической полосе, то нужно приобрести батарею с 10 секциями, мощность каждой из них должна быть равна 120 Вт или ее аналог на 6 секций при теплоотдаче в 190 Вт.

Расчет количества радиаторов в частном доме

Если для квартир можно брать усредненные параметры потребляемого тепла, так как они рассчитаны на стандартные габариты комнаты, то в частном строительстве это неправильно. Ведь многие владельцы строят свои дома с высотой потолков, превышающей 2,8 метра, к тому же практически все помещения частного владения получаются угловыми, поэтому для их обогрева потребуется больше мощности.

В таком случае расчеты, основанные на учете площади помещения, не подходят: нужно применять формулу с учетом объема комнаты и делать корректировку, применяя коэффициенты уменьшения или увеличения теплоотдачи.

Значения коэффициентов следующие:

• 0,2 – на этот показатель умножается полученное конечное число мощности, если в доме установлены многокамерные пластиковые стеклопакеты.
• 1,15 – если установленный в доме котел работает на пределе своей мощности. В этом случае каждые 10 градусов нагреваемого теплоносителя понижают мощность радиаторов на 15%.
• 1,8 – коэффициент увеличения, который нужно применить, если комната угловая, и в ней присутствует более одного окна.

Для расчета мощности радиаторов в частном доме применяется следующая формула:

• V – объем помещения;
• 41– усредненная мощность, необходимая для обогрева 1 кв. м частного дома.

Пример расчета

Если имеется комната в 20 кв. м (4х5 м – длина стен) с высотой потолков 3 метра, то ее объем легко рассчитать:

Полученное значение умножается на принятую по нормам мощность:

60 х 41 = 2460 Вт – столько требуется тепла, чтобы отопить рассматриваемую площадь.

Расчет количества радиаторов сводится к следующему (если учесть, что одна секция радиатора в среднем выделяет 160 Вт, а точные их данные зависят от материала, из которого изготовлены батареи):

2460 / 160 = 15,4 штуки

Примем, что всего нужно 16 секций, то есть нужно приобрести 4 радиатора по 4 секции на каждую стену или 2 по 8 секций. При этом не нужно забывать о коэффициентах корректировки.

Расчет отдачи тепла одного алюминиевого радиатора (видео)

В видео вы узнаете, как рассчитать теплоотдачи одной секции батареи из алюминия при разных параметрах входящего и выходящего теплоносителя.

Одна секция алюминиевого радиатора имеет мощность 199 Ватт, но это при условии, что заявленный перепад температур в 70 град. будет соблюдаться. Это означает, что на входе температура теплоносителя составляет 110 град., а на выходе 70 град. Помещение при таком перепаде должно прогреваться до 20 град. Обозначается эта разница температур DT.

В качестве примера, можно рассчитать этот параметр при следующих данных:

• Температура теплоносителя на входе в радиатор – 85 град.;
• Остывание воды при выходе из радиатора – 63 град.;
• Обогрев помещения – 23 град.

Нужно сложить между собой два первых значения, разделить их на 2 и вычесть температуру помещения, наглядно это происходит так:

(85 + 63) / 2 – 23 = 52

Полученное число равняется DT, по предлагаемой таблице можно установить, что при нем коэффициент равняется 0,68. Учитывая это можно определить теплоотдачу одной секции:

199 х 0,68 = 135 Вт

Затем, зная теплопотери в каждом помещении, можно рассчитать, сколько всего нужно секций радиаторов для установки в определенную комнату. Даже если по расчетам получилась одна секция, нужно устанавливать минимум 3, иначе вся система отопления будет выглядеть нелепо и достаточно не обогреет площадь.

При планировании капитального ремонта в вашем доме или же квартире, а так же при планировке постройки нового дома необходимо произвести расчет мощности радиаторов отопления. Это позволит вам определить количество радиаторов, способных обеспечить теплом ваш дом в самые лютые морозы. Для проведения расчетов необходимо узнать необходимые параметры, такие как размер помещений и мощность радиатора, заявленной производителем в прилагаемой технической документации. Форма радиатора, материал из которого он выполнен, и уровень теплоотдачи в данных расчетах не учитываются. Зачастую количество радиаторов равно количеству оконных проемов в помещении, поэтому, рассчитываемая мощность разделяется на общее количество оконных проемов, так можно определить величину одного радиатора.

Следует помнить, что не нужно производить расчет для всей квартиры, ведь каждая комната имеет свою отопительную систему и требует к себе индивидуальный подход. Так если у вас угловая комната, то к полученной величине мощности необходимо прибавить еще около двадцати процентов. Такое же количество нужно прибавить, если ваша система отопления работает с перебоями или имеет другие недостатки эффективности.

Расчет мощности радиаторов отопления может осуществляться тремя способами:

Стандартный расчет радиаторов отопления

Согласно строительным нормами и другими правилами необходимо затрачивать 100Вт мощности вашего радиатора на 1метр квадратный жилплощади. В таком случае необходимые расчеты производятся при использовании формулы:

С*100/Р=К , где

К– мощность одной секции вашей радиаторной батареи, согласно заявленной в ее характеристике;

С– площадь помещения. Она равна произведению длины комнаты на ее ширину.

К примеру, комната имеет 4 метра в длину и 3.5 в ширину. В таком случае ее площадь равна:4*3.5=14 метров квадратных.

Мощность, выбранной вами одной секции батареи заявлена производителем в 160 Вт. Получаем:

14*100/160=8.75. полученную цифру необходимо округлить и получается что для такого помещения потребуется 9 секций радиатора отопления. Если же это угловая комната, то 9*1.2=10.8, округляется до 11. А если ваша система теплоснабжения недостаточно эффективна, то еще раз добавляем 20 процентов от первоначального числа: 9*20/100=1.8 округляется до 2.

Итого: 11+2=13. Для угловой комнаты площадью 14 метров квадратных, если система отопления работает с кратковременными перебоями понадобиться приобрести 13 секций батарей.

Примерный расчет – сколько секций батареи на квадратный метр

Он базируется на том, что радиаторы отопления при серийном производстве имеют определенные размеры. Если помещение имеет высоту потолка равную 2.5 метра, то на площадь в 1.8 метров квадратных потребуется лишь одна секция радиатора.

Подсчет количества секций радиатора для комнаты с площадью в 14 метров квадратных равен:

14/1.8=7.8, округляется до 8. Так для помещения с высотой до потолка в 2.5м понадобится восемь секций радиатора. Следует учитывать, что этот способ не подходит, если у отопительного прибора малая мощность (менее 60Вт) ввиду большой погрешности.

Объемный или для нестандартных помещений

Такой расчет применяется для помещений с высокими или очень низкими потолками. Здесь расчет ведется из данных о том, что для обогрева одного метра кубического помещения необходима мощность в 41ВТ. Для этого применяется формула:

К=О*41 , где:

К- необходимое количество секций радиатора,

О-объем помещения, он равен произведению высоты на ширину и на длину комнаты.

Если комната имеет высоту-3.0м; длину – 4.0м и ширину – 3.5м, то объем помещения равен:

3.0*4.0*3.5=42 метра кубических.

Расчитывается общая потребность в тепловой энергии данной комнаты:

42*41=1722Вт, учитывая, сто мощность одной секции составляет 160Вт,можно расчитать необходимое их количество путем деления общей потребности в мощности на мощность одной секции: 1722/160=10.8, округляется до 11 секций.

Если выбраны радиаторы, которые не делятся на секции, от общее число нужно поделить на мощность одного радиатора.

Округлять полученные данные лучше в большую сторону, так как производители иногда завышают заявленную мощность.

Расчет количества секций радиаторов отопления

Перед покупкой и установкой радиаторов отопления необходимо правильно подсчитать их количество, чтобы не переплачивать в будущем за отопление дома. Существует 3 типа расчета количества секций биметаллических радиаторов отопления в вашем доме по площади помещения, объему помещения, сложный расчет. Каждый метод может применяться для отдельного типа сооружений, и благодаря нему вы можете точно определить количество секций, и сделать заказ в любом удобном для вас магазине.

Расчет секций батареи

Данный расчет подходит владельцам обыкновенных квартир со средними потолками. Средним потолок считается если вы едва не касаетесь его рукой стоя на полу, то есть для малогабаритных квартир, а также для двух этажных домов он не подойдет.

Согласно строительным и санитарным нормам на каждый квадратный метр комнаты высотой 2.4-2.6 м приходится источник тепла мощностью 100 Вт или 0.1 кВт.

Для того чтобы посчитать количество секций батареи на квадратный метр, необходимо умножить площадь комнаты на 0.1, и разделить на теплоотдачу одной секции батареи.

Приведем пример: у вас есть угловая комната с 2 пластиковыми окнами, состоящая из небольшого уголка размерами 2.7х2 метра, и основной части 3.2х4.5 метра, и вы приобретаете батареи с теплоотдачей 150 Вт. Умножаем длину на ширину комнаты, и складываем все части помещения: 2.7х2+3.2х4.5 = 5.4+14.4= 19.8м2. Далее умножаем на коэффициент тепла и делим на тепловыделение секции: 19.8*0.1/0.15 =13.2. Округлив, мы получаем, что вам необходимы 2 батареи по 7 секций в каждой. Также рекомендуется добавлять по одной секции за каждое окно, или 1 на 2 окна, если они пластиковые, что уже учтено в наших расчетах.

Как просчитать количество секций радиатора по объему

Для вычисления количество тепловой энергии для нестандартного помещения, необходимо производить подсчет его объема. Нестандартным может считаться помещение с низкими потолками, с высокими потолками, а также многоэтажные частные дома. В частном доме все тепло переходит с нижних этажей на верхние, оставляя тех, кто внизу в холоде. Перед тем как просчитать количество секций радиатора для квартиры и частного дома, необходимо учитывать, что в многоэтажные коттеджи желательно устанавливать радиаторы с высокой теплоотдачей, так как слабый теплоизлучатель не будет успевать нагревать нижние этажи. Коэффициент обычно указывается на упаковке радиатора и в его инструкции.

Для расчета количества радиаторов необходимо умножить объем помещения на 34 Вт для очень утепленного дома ил на 41 Вт для «холодного» и разделить на теплоотдачу. Например, слегка утепленный дом размерами 7*7*(3+3) метров имеет объем 294 м3, и должен оборудоваться 294*37/200 = 54 секциями радиаторов с теплоотдачей 200 Вт.

Расчет сложных помещений

Если вы собираетесь обогревать производственное помещение, здание со стеклянными стенами или комнату сложной формы, объем которой невозможно рассчитать, то расчет количества секций алюминиевых радиаторов должен производиться по формуле:

КТ=100*П*К1*К2*К3*К4*К5*К6*К7, где П – площадь комнаты, К1 – коэффициент остекления окон, К2 – коэффициент теплоизоляции стен, К3 Соотношение окон и пола, К4 – коэффициент климата, К5 – количество внешних стен, К6 — тип помещения, а К7 – высота потолка.

Большинство коэффициентов вам будет проблематично измерить, поэтому рассчитывая количество радиатором в сложных помещениях желательно обратится к помощи опытного строителя, чтобы ваш дом был по-настоящему теплым.

Электрический ток | Безграничная физика

Аккумулятор

Аккумулятор — это устройство, преобразующее химическую энергию непосредственно в электрическую.

Цели обучения

Опишите функции и определите основные компоненты батареи

Основные выводы

Ключевые моменты

• Аккумулятор накапливает электрический потенциал в результате химической реакции. Когда он подключен к цепи, этот электрический потенциал преобразуется в кинетическую энергию по мере прохождения электронов по цепи.
• Напряжение или разность потенциалов между двумя точками определяется как изменение потенциальной энергии заряда q, перемещенного из точки 1 в точку 2, деленное на заряд.
• Напряжение батареи является синонимом ее электродвижущей силы или ЭДС. Эта сила отвечает за прохождение заряда через цепь, известную как электрический ток.

Ключевые термины

• аккумулятор : Устройство, вырабатывающее электричество в результате химической реакции между двумя веществами.
• ток : временная скорость протекания электрического заряда.
• напряжение : величина электростатического потенциала между двумя точками в пространстве.

Символ батареи на принципиальной схеме : Это символ батареи на принципиальной схеме. Он возник как схематический рисунок батареи самого раннего типа — гальванической батареи. Обратите внимание на положительный катод и отрицательный анод. Эта ориентация важна при рисовании принципиальных схем, чтобы изобразить правильный поток электронов.

Аккумулятор — это устройство, преобразующее химическую энергию непосредственно в электрическую. Он состоит из ряда гальванических элементов, последовательно соединенных проводящим электролитом, содержащим анионы и катионы. Одна полуячейка включает электролит и анод или отрицательный электрод; другая полуячейка включает электролит и катод или положительный электрод. В окислительно-восстановительной реакции, которая приводит в действие аккумулятор, катионы восстанавливаются (добавляются электроны) на катоде, а анионы окисляются (электроны удаляются) на аноде.Электроды не касаются друг друга, но электрически связаны электролитом. В некоторых элементах используются два полуэлемента с разными электролитами. Разделитель между полуячейками позволяет ионам течь, но предотвращает смешивание электролитов.

Каждая полуячейка имеет электродвижущую силу (или ЭДС), определяемую ее способностью передавать электрический ток изнутри во внешнюю часть ячейки. Чистая ЭДС клетки — это разница между ЭДС ее полуэлементов или разность восстановительных потенциалов полуреакций.

Электрическая движущая сила на выводах элемента называется напряжением на выводах (разностью) и измеряется в вольтах. Когда батарея подключена к цепи, электроны от анода проходят через цепь к катоду по прямой цепи. Напряжение батареи является синонимом ее электродвижущей силы или ЭДС. Эта сила отвечает за прохождение заряда через цепь, известную как электрический ток.

Аккумулятор накапливает электрический потенциал в результате химической реакции.Когда он подключен к цепи, этот электрический потенциал преобразуется в кинетическую энергию по мере прохождения электронов по цепи. Электрический потенциал определяется как потенциальная энергия на единицу заряда ( q ). Напряжение или разность потенциалов между двумя точками определяется как изменение потенциальной энергии заряда q , перемещенного из точки 1 в точку 2, деленное на заряд. В перестроенном виде это математическое соотношение можно описать как:

[латекс] \ Delta \ text {PE} = \ text {q} \ Delta \ text {V} [/ latex]

Напряжение — это не то же самое, что энергия.Напряжение — это энергия на единицу заряда. Таким образом, аккумулятор мотоцикла и автомобильный аккумулятор могут иметь одинаковое напряжение (точнее, одинаковую разность потенциалов между клеммами аккумулятора), но при этом один хранит гораздо больше энергии, чем другой. Автомобильный аккумулятор может заряжаться больше, чем аккумулятор мотоцикла, хотя оба аккумулятора 12 В.

Идеальные и настоящие батареи : Краткое введение в идеальные и настоящие батареи для студентов, изучающих электрические схемы.

Измерения тока и напряжения в цепях

Электрический ток прямо пропорционален приложенному напряжению и обратно пропорционален сопротивлению в цепи.

Цели обучения

Опишите взаимосвязь между электрическим током, напряжением и сопротивлением в цепи

Основные выводы

Ключевые моменты

• Простая схема состоит из источника напряжения и резистора.
Закон
• Ома дает соотношение между током I , напряжением В и сопротивлением R в простой схеме: I = В / R .
• Единицей измерения скорости электрического заряда в системе СИ является ампер, который равен заряду, протекающему через некоторую поверхность со скоростью один кулон в секунду.

Ключевые термины

• электрический ток : движение заряда по цепи
• Ом : в Международной системе единиц производная единица электрического сопротивления; электрическое сопротивление устройства, на котором разность потенциалов в один вольт вызывает ток в один ампер; символ: Ω
• ампер : единица электрического тока; стандартная базовая единица в Международной системе единиц.Аббревиатура: amp. Символ: A.

Чтобы понять, как измерять ток и напряжение в цепи, вы также должны иметь общее представление о том, как работает схема и как связаны ее электрические измерения.

Что такое напряжение? : Это видео помогает с концептуальным пониманием напряжения.

Электрическая цепь — это тип сети с замкнутым контуром, который обеспечивает обратный путь для тока. Простая схема состоит из источника напряжения и резистора и схематически может быть представлена ​​как на рис.

Простая схема : Простая электрическая цепь, состоящая из источника напряжения и резистора

Согласно закону Ома, электрический ток I , или движение заряда, протекающий через большинство веществ, прямо пропорционален приложенному к нему напряжению В . Электрическое свойство, препятствующее току (примерно такое же, как трение и сопротивление воздуха), называется сопротивлением R . Столкновения движущихся зарядов с атомами и молекулами вещества передают энергию веществу и ограничивают ток.Сопротивление обратно пропорционально току. Следовательно, закон Ома можно записать следующим образом:

[латекс] \ text {I} = \ text {V} / \ text {R} [/ latex]

, где I — ток через проводник в амперах, В, — разность потенциалов, измеренная на проводнике в вольтах, а R — сопротивление проводника в омах (Ом). В частности, закон Ома гласит, что R в этом отношении является постоянным, не зависящим от тока.Используя это уравнение, мы можем рассчитать ток, напряжение или сопротивление в данной цепи.

Например, если у нас есть батарея на 1,5 В, которая была подключена по замкнутой цепи к лампочке с сопротивлением 5 Ом, какой ток течет по цепи? Чтобы решить эту проблему, мы просто подставим указанные значения в закон Ома: I = 1,5 В / 5 Ом; I = 0,3 ампера. Зная ток и сопротивление, мы можем изменить уравнение закона Ома и решить для напряжения В :

[латекс] \ text {V} = \ text {IR} [/ латекс]

Вид под микроскопом: скорость дрейфа

Скорость дрейфа — это средняя скорость, которую достигает частица под действием электрического поля.

Цели обучения

Свяжите скорость дрейфа со скоростью свободных зарядов в проводниках

Основные выводы

Ключевые моменты

• В проводниках есть электрическое поле, которое заставляет электроны дрейфовать в направлении, противоположном полю. Скорость дрейфа — это средняя скорость этих свободных зарядов.
• Выражение для связи между током и скоростью дрейфа можно получить, рассмотрев количество свободных зарядов в отрезке провода.
• I = qnAv связывает скорость дрейфа с током, где I — ток через провод с площадью поперечного сечения A , изготовленный из материала с плотностью свободного заряда n . Каждый из носителей тока имеет заряд q и движется со скоростью дрейфа величиной v .

Ключевые термины

• скорость дрейфа : средняя скорость свободных зарядов в проводнике.

Скорость дрейфа

Известно, что электрические сигналы движутся очень быстро.Телефонные разговоры по проводам проходят на большие расстояния без заметных задержек. Свет загорается при нажатии переключателя. Большинство электрических сигналов, переносимых токами, передаются со скоростью порядка 10 ⁸ м / с, что составляет значительную часть скорости света. Интересно, что отдельные заряды, составляющие ток, в среднем движутся намного медленнее, обычно дрейфуя со скоростью порядка 10 ^-4 м / с.

Высокая скорость электрических сигналов является результатом того факта, что сила между зарядами быстро действует на расстоянии.Таким образом, когда свободный заряд вводится в провод, входящий заряд выталкивает другие заряды впереди себя, которые, в свою очередь, подталкивают заряды дальше по линии. Возникающая в результате электрическая ударная волна движется по системе почти со скоростью света. Если быть точным, этот быстро движущийся сигнал или ударная волна представляет собой быстро распространяющееся изменение электрического поля.

Электроны, движущиеся через проводник : Когда заряженные частицы выталкиваются в этот объем проводника, такое же количество быстро вынуждено покинуть его.Отталкивание между одноименными зарядами затрудняет увеличение количества зарядов в объеме. Таким образом, как только один заряд входит, другой почти сразу уходит, быстро передавая сигнал вперед.

Скорость дрейфа

У хороших проводников много бесплатных зарядов. В металлах свободными зарядами являются свободные электроны. Расстояние, на которое может перемещаться отдельный электрон между столкновениями с атомами или другими электронами, довольно мало. Таким образом, пути электронов кажутся почти случайными, как движение атомов в газе.Однако в проводнике есть электрическое поле, которое заставляет электроны дрейфовать в указанном направлении (противоположном полю, поскольку они отрицательны). Скорость дрейфа v _d — это средняя скорость свободных зарядов после приложения поля. Скорость дрейфа довольно мала, так как свободных зарядов очень много. Имея оценку плотности свободных электронов в проводнике (количество электронов в единице объема), можно вычислить скорость дрейфа для заданного тока.Чем больше плотность, тем ниже скорость, необходимая для данного тока.

Скорость дрейфа : Свободные электроны, движущиеся в проводнике, совершают множество столкновений с другими электронами и атомами. Показан путь одного электрона. Средняя скорость свободных зарядов называется дрейфовой скоростью и направлена ​​в направлении, противоположном электрическому полю электронов. Столкновения обычно передают энергию проводнику, требуя постоянного подвода энергии для поддержания постоянного тока.

Можно получить выражение для связи между током и скоростью дрейфа, учитывая количество свободных зарядов в отрезке провода. Количество бесплатных зарядов на единицу объема обозначается символом n и зависит от материала. Ax — это объем сегмента, поэтому количество бесплатных зарядов в нем составляет nAx . Заряд ΔQ в этом сегменте, таким образом, равен qnAx , где q — это сумма заряда на каждом носителе.(Напомним, что для электронов q составляет 1,60 × 10−19C.) Ток — это заряд, перемещаемый за единицу времени. Таким образом, если все первоначальные заряды покидают этот сегмент за время t, ток равен:

[латекс] \ text {I} = \ Delta \ text {Q} / \ Delta \ text {t} = \ text {qnAx} / \ Delta \ text {t} [/ latex]

Примечательно, что x / Δt — это величина скорости дрейфа v _d , поскольку заряды перемещаются на среднее расстояние x за время t. Перестановка терминов дает: I = qnAv _d , где I — ток через провод с площадью поперечного сечения A, , изготовленный из материала с плотностью свободного заряда n .Каждый носитель тока имеет заряды q и движется со скоростью дрейфа величиной v _d .

Плотность тока — это электрический ток на единицу площади поперечного сечения. Он имеет единицы ампер на квадратный метр.

Tesla Gigafactory | Тесла

Миссия

Tesla — ускорить переход мира к устойчивой энергетике за счет все более доступных электромобилей и энергетических продуктов. Чтобы увеличить производство до 500 000 автомобилей в год, одной только Tesla потребуются все сегодняшние мировые поставки литий-ионных аккумуляторов.Tesla Gigafactory возникла из-за необходимости и будет поставлять достаточно аккумуляторов для удовлетворения прогнозируемого спроса на автомобили Tesla. Сегодня Gigafactory производит электродвигатели и аккумуляторные батареи Model 3, а также продукты Tesla для хранения энергии, Powerwall и Powerpack.

Строительство Gigafactory, 4 ноября 2014 года

Tesla заложила фундамент на Gigafactory в июне 2014 года недалеко от Спаркс, штат Невада. Название Gigafactory происходит от слова «гига», единицы измерения, представляющей «миллиарды».«Gigafactory строится поэтапно, чтобы Tesla могла немедленно начать производство внутри готовых секций и после этого продолжить расширение. Уже сейчас нынешняя структура занимает площадь более 1,9 миллиона квадратных футов, на нескольких этажах которой находится примерно 5,3 миллиона квадратных футов рабочего пространства. Тем не менее, Gigafactory готов на 30 процентов. После завершения строительства Tesla ожидает, что Gigafactory станет самым большим зданием в мире и будет полностью работать за счет возобновляемых источников энергии.По завершении строительства объект будет спроектирован как завод с нулевым потреблением энергии, и в основном он будет работать от солнечной энергии, и установка уже ведется.

В середине 2018 года производство аккумуляторов на Gigafactory 1 достигло примерно 20 ГВтч в годовом исчислении, что сделало его заводом по производству аккумуляторов с наибольшим объемом производства в мире. В настоящее время Tesla производит больше батарей в киловатт-часах, чем все другие автопроизводители вместе взятые. С наращиванием производства Gigafactory стоимость аккумуляторных элементов Tesla значительно снизится за счет экономии на масштабе, инновационного производства, сокращения отходов и простой оптимизации размещения большинства производственных процессов под одной крышей.Снижая стоимость аккумуляторов, Tesla может сделать продукты доступными для все большего и большего числа людей, что позволит нам максимально повлиять на переход мира к устойчивой энергетике.

Объявление Gigafactory в Карсон-Сити, штат Невада, 4 сентября 2014 г.

Быстрая зарядка литий-ионных аккумуляторов: обзор

Основные моменты

•

Литература по быстрой зарядке рассматривается в многомасштабной перспективе.

•

Учитываются экстремальные температуры и неоднородности температуры / тока.

•

Альтернативные протоколы быстрой зарядки подвергаются критической оценке.

•

В настоящее время отсутствуют надежные бортовые методы обнаружения литиевого покрытия.

•

Связи между производительностью на уровне ячеек и упаковки до сих пор не совсем понятны.

Реферат

В последние годы литий-ионные батареи стали предпочтительной аккумуляторной технологией для портативных устройств, электромобилей и сетевых хранилищ.Несмотря на то, что все большее число производителей автомобилей вводят в свое предложение электрифицированные модели, беспокойство по поводу дальности и времени, необходимого для подзарядки аккумуляторов, по-прежнему вызывает беспокойство. Известно, что высокие токи, необходимые для ускорения процесса зарядки, снижают энергоэффективность и вызывают увеличение емкости и снижение мощности. Быстрая зарядка — это многомасштабная проблема, поэтому для понимания и улучшения производительности быстрой зарядки требуется понимание от атомарного до системного.В настоящей статье содержится обзор литературы по физическим явлениям, ограничивающим скорость зарядки аккумуляторов, механизмам деградации, которые обычно возникают в результате зарядки при высоких токах, а также подходам, которые были предложены для решения этих проблем. Особое внимание уделяется низкотемпературной зарядке. Представлены и критически оценены альтернативные протоколы быстрой зарядки. Изучаются последствия для безопасности, включая возможное влияние быстрой зарядки на характеристики теплового разгона.Наконец, выявляются пробелы в знаниях и даются рекомендации относительно направления будущих исследований. Подчеркивается необходимость разработки надежных бортовых методов обнаружения литиевого покрытия и механической деградации. Надежные стратегии оптимизации зарядки на основе моделей определены как ключ к обеспечению быстрой зарядки в любых условиях. Стратегии управления температурой для охлаждения аккумуляторов во время зарядки и их предварительного нагрева в холодную погоду признаны критическими, с особым упором на методы, позволяющие достичь высоких скоростей и хорошей однородности температуры.

Ключевые слова

Литий-ионный аккумулятор

Быстрая зарядка

Литиевое покрытие

Протоколы зарядки

Электромобили

Рекомендуемые статьиЦитирующие статьи (0)

© 2019 Авторы. Опубликовано Elsevier B.V.

Рекомендуемые статьи

Цитирование статей

Будет ли гонка электромобилей представлять опасность для самой уязвимой экосистемы Земли? • The Revelator

Двигатель внутреннего сгорания отработал хорошо.Он помог нам добраться туда, куда нам нужно идти более века, но его дни, когда он стал центральным элементом автомобильной промышленности, уходят.

В то время как страны работают над сокращением выбросов парниковых газов, электрификация становится все более популярной.

Хотя впереди еще долгий путь — электромобили составили лишь 3% мировых продаж автомобилей в 2020 году — рост электромобилей, наконец, растет. С 2010 по 2019 год количество электромобилей на дорогах выросло с 17000 до 7,2 миллиона. По оценке Международного энергетического агентства, к 2030 году это число может вырасти до 250 миллионов.

Растущий спрос на электромобили — хорошая новость для ограничения выбросов в атмосферу в транспортном секторе, но электромобили по-прежнему сопряжены с экологическими издержками. Особое беспокойство вызывают материалы, необходимые для изготовления важных батарей, некоторые из которых уже прогнозируются в дефиците.

«Изменение климата — наша величайшая и самая неотложная проблема, но есть некоторые опасные пути, о которых следует знать, когда мы создаем инфраструктуру, которая приведет нас к новой низкоуглеродной парадигме», — говорит Дуглас МакКоли, профессор и директор Инициатива Benioff Ocean в Калифорнийском университете в Санта-Барбаре.

По его словам, одним из таких опасных путей является разработка морского дна для добычи полезных ископаемых, таких как кобальт и никель, которые широко используются для аккумуляторов электромобилей. До сих пор добыча этих материалов ограничивалась сушей, но международные правила разработки глубоководных участков морского дна вдали от берега находятся в стадии разработки.

«Существует согласование с необходимостью действовать как можно быстрее с низкоуглеродной инфраструктурой для борьбы с изменением климата, и электрификация будет играть в этом большую роль», — говорит он. «Но идея о том, что для этого нам нужно разрабатывать океаны, я думаю, очень ложная дихотомия.”

Tesla, возможно, сделала владение электромобилем крутым, но множество других компаний теперь надеются сделать это обычным делом.

Chevy Bolt заряжается рядом с Nissan Leaf. Фото: Стив Рейнуотер, (CC BY-SA 2.0)

Последним из них является Volvo, которая в начале марта объявила, что к 2030 году будет производить только электромобили. Это следует за новостями о том, что Jaguar будет полностью электрическим в 2025 году, а Volkswagen — после 2026. General Motors заявляет, что планирует к 2035 году сделать свои автомобили и легкие грузовики электрическими, в то время как Ford удвоит свои инвестиции в электромобили и планирует продавать в Европе только электромобили к 2030 году.

Существует ряд факторов, которые будут определять, насколько быстро люди примут эту технологию — инфраструктура зарядки, диапазон аккумуляторов, доступность — но для некоторых главное — это способность производителей поддерживать темпы производства, особенно когда речь идет о литий-ионных аккумуляторах. которые используются не только в электромобилях, но и в других технологиях, таких как сотовые телефоны и ноутбуки, а также в накопителях энергии для солнечной и ветровой энергии.

Исследование, проведенное в 2019 году Институтом устойчивого будущего при Технологическом университете Сиднея, показало, что к следующему году спрос на литий может превысить предложение, что приведет к росту цен и увеличению интереса к добыче лития.Спрос на кобальт и никель, которые также являются ключевыми компонентами аккумуляторов, превысит производство менее чем за десять лет.

«Кобальт является металлом, вызывающим наибольшую озабоченность с точки зрения рисков поставок, поскольку он имеет высокую концентрацию производства и запасов, а батареи для электромобилей, как ожидается, станут основным конечным потребителем кобальта всего через несколько лет», — обнаружили авторы отчета.

Борьба за контроль над этими важнейшими материалами имеет геополитические последствия. Прямо сейчас многие материалы сосредоточены в руках нескольких стран.

Большая часть кобальта, используемого сегодня в батареях, поступает в Китай из шахт в Демократической Республике Конго, где добыча связана с нарушениями прав человека и ухудшением состояния окружающей среды. Большая часть мировых поставок лития находится в Австралии, Чили и Аргентине.

Проблемы цепочки поставок также привлекли внимание президента Джо Байдена, который в феврале издал распоряжение, предписывающее министру энергетики определить «риски в цепочке поставок батарей большой емкости, включая батареи для электромобилей, и рекомендации по политике. для устранения этих рисков.”

По мере того, как усиливается давление на добычу полезных ископаемых на суше, растет коммерческий интерес к добыче ресурсов на глубоководных участках морского дна, где много металлов, таких как медь, кобальт, никель, марганец, свинец и литий. Инвесторы уже ожидают прибыли: одна глубоководная горнодобывающая компания недавно объявила о плане выхода на биржу после слияния с инвестиционной группой, создавая корпорацию с ожидаемой рыночной стоимостью 2,9 миллиарда долларов.

Но вместе с этим появляется все больше предупреждений об ущербе, который такая добыча может нанести здоровью океана, и о необходимости жертвоприношения.

Открытое море — это «районы за пределами национальной юрисдикции», и разработка их глубин будет осуществляться межправительственным органом, называемым Международным органом по морскому дну.

Группа уже одобрила 28 контрактов на добычу полезных ископаемых на территории более миллиона квадратных километров (360 000 квадратных миль). Он все еще разрабатывает стандарты и правила для операций, но когда компании получат добро, они будут преследовать три разные цели, богатые полезными ископаемыми: полиметаллические конкреции размером с картофель, массивные сульфиды морского дна и кобальтоносные корки.

Но есть также опасения, что мы до сих пор недостаточно понимаем риски эксплуатации гигантских подводных тракторов на морском дне.

«Сейчас много разговоров о реальных рисках и оставшихся без ответа вопросов, связанных с добычей полезных ископаемых в океане», — говорит МакКоли. «Сейчас более 90 НПО заявили, что нам нужен мораторий на добычу полезных ископаемых в океане, и мы не должны спешить с этим, пока не сможем ответить на некоторые серьезные вопросы о влиянии добычи полезных ископаемых на здоровье океана. .”

Глубокое море — одно из наименее изученных мест на планете, но мы знаем, что эти темные глубины изобилуют жизнью и взаимосвязаны с другими частями экосистемы океана, несмотря на то, что часто они имеют глубину 10 000 футов и более.

«Эти пространства в открытом море, включая подводные горные хребты, действительно весьма биоразнообразны, и они полны очень уникальных видов», — говорит Макколи.

Сюда входит Каспер, недавно обнаруженный призрачный белый осьминог; морской панголин, улитка, обитающая в гидротермальных источниках; и черный коралл, который может жить тысячи лет.

Глубоководное морское дно также является домом для бесчисленных видов, о существовании которых мы даже не подозреваем, и для большого разнообразия поглощающих углерод микробов, которые составляют основу пищевой цепи океана.

Добыча полезных ископаемых из морских глубин может подвергнуть тысячи этих видов опасности из-за прямого воздействия горных работ, а также связанного с ними света и шума. Еще одну опасность представляют шлейфы наносов из выброшенных горнодобывающих отходов.

«Эти шлейфы могут быть довольно большими и стойкими и оказывать удушающее воздействие на жизнь океана», — говорит МакКоли.

Это может быть плохо даже для тех из нас, кто находится на берегу.

Отчет Всемирного фонда дикой природы показал, что «потеря первичной продукции, например, может повлиять на глобальное рыболовство, угрожая основному источнику белка около 1 миллиарда человек и средств к существованию около 200 миллионов человек, многие из которых проживают в бедных прибрежных общинах. . »

Существует также вероятность того, что разработка глубоководных участков морского дна может повлиять на нашу способность справляться с изменяющимся климатом. В настоящее время глубокое море — это то, что Макколи называет «большим банком надежно хранимого углерода».Он говорит: «Есть много вопросов без ответов о том, что произойдет, если вы действительно начнете перераспределять этот углерод обратно в циркуляцию в океанах. Сейчас не время, когда мы хотим проводить новые грандиозные эксперименты в такой экосистеме, как океан, который является нашим самым большим союзником в хранении углерода ».

Еще одна серьезная проблема — способность глубоководной экосистемы океана восстанавливаться после нарушения.

«Это такое особенное место биологически и физически», — говорит он. «По сути, это кусок планеты, где жизнь просто движется медленнее и так, как мы не видим больше нигде.”

Виды на этих глубинах, как правило, живут долгое время, им требуется время для воспроизводства и низкие коэффициенты плодовитости. «А это означает, что жизнь восстанавливается медленнее, чем в других частях планеты», — добавляет он.

Небольшой эксперимент по моделированию добычи полезных ископаемых, проведенный в 1989 году, доказал это. «Ученые возвращались на это место четыре раза, последний раз в 2015 году», — поясняется в статье Nature . «Сайт так и не восстановился. На вспаханных территориях, которые остаются такими же видимыми сегодня, как и 30 лет назад, характерных животных, таких как губки, мягкие кораллы и актинии, почти не возвращалось.”

По словам Макколи, чтобы не допустить попадания тяжелой техники на дно океана, мы можем обратить внимание на многообещающие разработки в области аккумуляторных технологий, которые помогут сократить количество материалов, ограниченных цепочкой поставок, таких как кобальт.

По его словам, большинство людей, разрабатывающих новые аккумуляторные технологии, вероятно, не думают о глубоководном биоразнообразии. «Они разрабатывают его, потому что эти батареи дешевле, стабильнее и имеют схожие характеристики».

Тем не менее, конечный результат может помочь в сдерживании разграбления богатств океана.

Кобальт долгое время считался ключевым стабилизирующим компонентом литий-ионных аккумуляторов, но новые химические технологии начали сокращать необходимое количество кобальта. Аккумуляторы электромобилей, содержащие предыдущую смесь равных частей никеля, марганца и кобальта в катоде или отрицательно заряженном электроде, теперь можно заменить на 80% никеля, 10% марганца и 10% кобальта. Эти батареи, известные как NMC 811, уже используются в электромобилях в Китае.

«Таким образом, мы снизили количество кобальта с 33% до 10%, но если вы посмотрите на прогнозы электромобилей к 2030 году, будет трудно иметь даже 10% кобальта в катоде из-за ограниченного доступные запасы кобальта », — говорит Мэтью Кейзер, инженер-механик Национальной лаборатории возобновляемых источников энергии.

Это означает, что новые разработки сейчас пытаются полностью уйти от кобальта. Но это может привести к смещению спроса на другой металл — никель, который быстро становится наиболее ценным минералом для батарей электромобилей и все еще может поставить океан в список целей.

Батареи, изготовленные из оксида лития-марганца или фосфата лития-железа, являются новой альтернативой, не требующей никеля, но Кейзер говорит, что они все еще не идеальны.

«У них более низкая плотность энергии, и они не так хорошо работают в транспортных средствах», — говорит он.«Конечная вещь, которую мы все пытаемся [достичь], — это батарея с литиевой серой, потому что сера широко доступна».

По его оценкам, до преодоления изломов этой технологии еще пять или десять лет.

Помимо изменения химического состава аккумуляторов, мы также можем помочь снизить давление на дефицитные минералы другими способами.

«Вместо того, чтобы добывать океаны, мы можем лучше заняться добычей аварийных дворов, где будут находиться электромобили, то есть лучше переработать аккумуляторы», — говорит МакКоли.

В настоящее время перерабатывается только от 5% до 10% литий-ионных аккумуляторов. Отчасти потому, что этот процесс по-прежнему дороже, чем приобретение большей части сырья. Это также сложно, потому что для различных вариантов литий-ионных батарей, представленных сегодня на рынке, требуется свой процесс переработки.

Но сейчас прилагаются серьезные усилия, чтобы разобраться в этом. Один из них — Redwood Materials, основанный соучредителем Tesla Дж. Б. Штробелем, который утверждает, что это крупнейший переработчик аккумуляторов в Северной Америке, который может восстанавливать 95-98% элементов в аккумуляторах, таких как никель, кобальт, литий и медь.

Есть опасения, что переработка не может удовлетворить краткосрочный спрос, потому что еще недостаточно батарей, готовых к переработке, но исследователи полагают, что это будет полезным в качестве долгосрочного решения для сокращения дефицита.

«Переработка будет ключевым фактором», — говорит Кейсер. «Это будет очень важно в будущем, и нам нужно добиться большего, чем то, что мы делаем сейчас».

Исследования также показывают, что спрос на электромобили с более высоким запасом хода увеличивает размер необходимых батарей и влияет на материалы, выбранные для их изготовления.Но мы можем изменить наши технологии, личные ожидания и поведение водителя.

Станции быстрой зарядки электромобилей в Канаде. Фото: Дункан Роулинсон, (CC BY-NC 2.0)

«Внедрение услуг совместно используемой мобильности и создание тщательно продуманных сетей тарификации может… значительно снизить материальный спрос со стороны транспортного сектора», — рекомендует отчет WWF. «Другие технологические разработки, которые могут снизить потребность в материалах, — это достижения в широко распространенной инфраструктуре зарядки для увеличения ассортимента малогабаритных электромобилей с батареями, а также улучшенные системы управления батареями и программное обеспечение для повышения их эффективности.”

McCauley надеется, что сочетание достижений поможет снизить нагрузку на уязвимые экосистемы и что мы не будем спешить с разработкой морского дна для краткосрочного обогащения, когда на горизонте появятся лучшие альтернативы.

«Один из моих самых больших опасений заключается в том, что мы можем начать добычу в океане, потому что она прибыльна всего на несколько лет, а затем мы прибьем ее с батареей следующего поколения или научимся делать недорогую переработку электронных отходов», — он говорит. «И затем мы нанесли необратимый ущерб океанам за три года прибыли.”

является заместителем редактора журнала The Revelator и более десяти лет проработал цифровым редактором и журналистом-экологом, специализирующимся на пересечении энергетики, воды и климата. Ее работы были опубликованы в изданиях The Nation , American Prospect , High Country News , Grist , Pacific Standard и других. Она является редактором двух книг о глобальном водном кризисе.

Второй завод по производству аккумуляторов GM стоимостью 2,3 млрд долларов откроется в конце 2023 года — TechCrunch

GM и LG Chem объявили в пятницу о планах по строительству второго завода по производству аккумуляторных элементов в США — объект стоимостью 2,3 миллиарда долларов в Спринг-Хилле, штат Теннесси, который будет поставлять автопроизводителю элементы, необходимые для 30 моделей электромобилей, которые он планирует запустить к середине десятилетия.

Строительство завода, расположенного рядом с существующим заводом GM в Спринг-Хилле, начнется немедленно, заявила на пресс-конференции генеральный директор и председатель правления Мэри Барра.Ожидается, что завод по производству аккумуляторов будет завершен к концу 2023 года и создаст 1300 рабочих мест.

После выхода на полную мощность два завода по производству аккумуляторов совместного предприятия будут иметь производственную мощность более 70 гигаватт-часов, что, как отметил генеральный директор LG Chem Energy Solutions Джонг Хён Ким, в два раза больше, чем гигафабрика Tesla в Неваде. Завод Tesla в Спарксе, штат Невада, который является частью партнерства с Panasonic, имеет мощность 35 ГВт-час.

В основе перехода GM к электромобилям лежит платформа Ultium и литий-ионные батареи Ultium, которые будут производиться на заводе в Спринг-Хилле.По словам Барра, эти новые батареи будут использовать меньше редкоземельного материала кобальта и будут иметь единую общую конструкцию элемента, которая может быть сконфигурирована более эффективно для более высокой плотности энергии и меньшего пространства, чем нынешние батареи GM.

«Эта универсальность означает, что мы можем увеличить мощность аккумуляторов для более широкого спектра транспортных средств и по более выгодной цене для клиентов», — сказал Барра. «Это поистине революция в технологии электромобилей, которая поможет демократизировать владение электромобилями для миллионов клиентов, что изменит жизни и изменит мир.”

GM использует LG Chem в качестве поставщика литий-ионных аккумуляторов и электроники уже не менее десяти лет. Компании начали работать вместе в 2009 году. Эти отношения углубились, когда GM разработала, а затем выпустила Chevy Bolt EV. В 2019 году GM и LG Chem создали совместное предприятие для массового производства аккумуляторных батарей, поскольку автопроизводитель начал переходить на электромобили. Обе компании заявили в то время, что они инвестируют в новое совместное предприятие в общей сложности до 2,3 миллиарда долларов и построят завод по сборке аккумуляторных элементов на новой производственной площадке в районе Лордстаун на северо-востоке Огайо, что создаст более 1100 новых рабочих мест. .

Стальное строительство началось в июле 2020 года на заводе по производству аккумуляторных элементов Ultium Cells LLC в Лордстауне, завод площадью почти 3 миллиона квадратных футов, который будет массово производить аккумуляторные элементы и блоки Ultium. Завод в Лордстауне сможет производить 30 гигаватт-часов мощности в год.

Батареи, произведенные на заводе в Лордстауне, наряду с базовой электрической архитектурой GM, будут использоваться в широком спектре продуктов под брендами Cadillac, Buick, Chevrolet и GMC, а также в автономном шаттле Cruise Origin, который был представлен в январе 2020 года. .Флагман Cadillac Lyriq EV и полностью электрический GMC Hummer, которые будут представлены этой осенью и поступят в производство в четвертом квартале 2021 года, будут использовать систему аккумуляторов Ultium. GM планирует представить Lyriq на виртуальном мероприятии 6 августа.

Эта модульная архитектура, названная «Ultium» (так же, как и батарея), будет поддерживать 19 различных конфигураций батарей и приводов, блоки на 400 и 800 В с накопителями от 50 до 200 кВтч, а также спереди и сзади. и полноприводные комплектации.В основе новой модульной архитектуры лежат крупноформатные карманные аккумуляторные элементы, производимые на этом новом заводе.

Производители автозапчастей привлекают внимание к роли алюминия в электромобилях

ЛОНДОН (Рейтер) — Ускоренный переход на энергоносители за счет более быстрого перехода на электромобили создал новый значительный поток спроса на алюминий и большие возможности для компаний, занимающихся поставками автомобилей. под радаром инвесторов.

ФОТО ИЗ ФАЙЛА: Автоматическая линия для сварки кузовов электромобилей на сборочном заводе Volkswagen в Цвикау, Германия, 13 сентября 2019 года.REUTERS / Joe White / File Photo

Ожидается, что в ближайшие годы потребление алюминия в электромобилях, которого ранее избегали в пользу более дешевой стали, ускорится, поскольку COVID-19 ускоряет переход к экологическому восстановлению экономики.

Значительно легче стали, алюминий в настоящее время является предпочтительным металлом для целого ряда деталей — от шасси, конструктивных компонентов, таких как противоударная башня и внутренние панели, до корпусов для двигателей и аккумуляторов электромобилей.

Производители алюминия, такие как Русал, Рио Тинто и Гленкор, имеющие доступ к большим объемам металла, будут получать выгоду.

Не так хорошо известны, но также занимают выгодное положение фирмы, производящие компоненты. В их число входят мексиканский Nemak, канадский Linamar и французский Constellium.

По обеим сторонам находится Norsk Hydro, производящая металлический алюминий и детали для автомобилей.

«Сегмент электромобилей — яркое пятно в автомобильном сегменте, в настоящее время 20% объема продаж приходится на электромобили, и эта тенденция растет», — сказал Эгил Хогна, глава подразделения Extruded Solutions в Norsk Hydro.

Hydro ежегодно поставляет автомобильной промышленности более 350 000 тонн алюминиевой продукции, из которых примерно 15% приходится на электромобили.

В этом году компания выделила 30% своего инвестиционного бюджета в автомобилестроение в рамках подразделения Extruded Solutions на продукты для потребителей электромобилей и ожидает ежегодного роста на 20% в некоторых частях своего бизнеса по производству алюминиевых изделий в период с 2020 по 2024 год.

Многие из этих клиентов находятся в Европе и Китае, которые недавно объявили о мерах в пользу электромобилей.

ПРОСТО ИЗМЕНИТЕ БАМПЕР

Популярность алюминия достигается за счет стали.

Сталелитейные компании, поставляющие продукцию в автомобильную промышленность, включают Tata Steel, ArceloMittal, Nippon Steel, Posco и Nucor.

Однако доступ к возможностям, создаваемым алюминием, обходится дорого.

Цены на алюминий обычно примерно в три раза выше, чем на сталь. Но отрасль готова смириться с разницей в ценах из-за огромных потенциальных продаж, сказал один из руководителей цепочки поставок автомобилей.

«Это был долгий инкубационный период, но электромобили раскачивают маятник. Алюминий — более эффективный материал, чем сталь ».

Алюминий весит около одной трети стали на кубический фут, что позволяет «облегчить» электромобили и обеспечить превосходные характеристики с точки зрения пройденного расстояния до необходимости подзарядки аккумуляторов.

«Алюминий лучше защищает пассажиров и конструкцию автомобиля в случае аварии, система управления авариями поглощает образовавшуюся энергию», — сказал Пол Вартон, президент подразделения автомобильных конструкций и промышленности Constellium.

«При столкновении вы не разрушаете машину, вы просто меняете бампер».

Constellium привела пример контракта с европейской фирмой на поставку алюминиевых дверных порогов и систем управления авариями для электромобилей стоимостью 175 миллионов евро (206 миллионов долларов) со второго квартала следующего года в качестве примера меняющейся тенденции.

Аналитик CRU Джеймс Рен оценивает, что среднее количество алюминия, используемого в электромобилях, на 30% больше, чем в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания.

«Алюминиевый аккумуляторный корпус — это то, на чем хотят заработать многие компании, это будет большой рынок», — сказал Рен.

Одной из таких компаний является Nemak, которая начала производство аккумуляторных батарей пять лет назад и теперь имеет среди своих клиентов немецкие и североамериканские автомобилестроительные компании.

«На сегодняшний день Nemak получил контракты на производство алюминиевых структурных компонентов и компонентов электронной мобильности на сумму около 830 миллионов долларов в год — в свою очередь, этот сегмент может составлять около 20% от общей выручки компании к 2023 году, как только этот бизнес будет расширен. », — сказал генеральный директор Nemak Армандо Тамез.

Многие компании, производящие алюминиевые изделия для автомобилей, по-прежнему специализируются на автомобилях с ДВС, но их установки и оборудование можно легко перенастроить для компонентов электромобилей.

«Легкие литые конструктивные элементы и корпуса для электродвигателя — действительно интересные области роста для Linamar, как и батарейный отсек; — довольно сложная деталь с очень замысловатыми проходами для охлаждения аккумуляторной батареи », — сказала генеральный директор Linamar Линда Хазенфратц.

По оценке Linamar, мировой рынок алюминиевой продукции для автомобильной промышленности может составить более 250 миллиардов долларов в год при условии производства 80 миллионов автомобилей.

Цифры о том, сколько алюминиевого металла потребуется в целом для производства электромобилей, различаются.

Базовая оценка Wood Mackenzie для спроса на алюминий для электромобилей составляет 2,4 миллиона тонн в 2025 году, 3,3% от общего первичного спроса и почти вдвое больше, чем в этом году.

Аналитики ожидают, что к 2040 году спрос составит 9,4 миллиона тонн или 12% от общего объема.

«Большая игра — автомобильные листы, используемые для кузовных панелей и конструкций», — сказал аналитик Wood Mackenzie Джулиан Кеттл.«Проблема с автомобильным листом в том, что он в основном использует первичный алюминий, поскольку у каждого производителя автомобилей есть свои спецификации».

Отчетность Пратимы Десаи; Редакция Вероники Браун и Дэвида Эванса

Заткнись, насчет батарей: ключ к лучшему электромобилю — это более легкий мотор

Keep On Turning: двигатель авторов представляет собой усовершенствование другой конструкции, в которой не использовались магниты для смещения поля. Фотографии: Технологический институт Карлсруэ

В течение первого десятилетия 1900-х годов 38 процентов всех автомобилей в Соединенных Штатах работали на электричестве, и эта доля снизилась практически до нуля, когда в 20-е годы доминировал двигатель внутреннего сгорания.Сегодняшние меры по экономии энергии и сокращению загрязнения дали электромобилю новую жизнь, но его высокая стоимость и ограниченный диапазон поездок в совокупности удерживают показатели продаж на низком уровне.

Большинство попыток решить эти проблемы связаны с улучшением аккумуляторов. Конечно, более совершенные системы хранения электроэнергии — будь то батареи или топливные элементы — должны оставаться частью любой стратегии улучшения электромобилей, но есть много возможностей для улучшения и в другом фундаментальном компоненте транспортного средства: двигателе.Последние четыре года мы работали над новой концепцией тягового электродвигателя, используемого в электромобилях и грузовиках. Наша последняя разработка значительно повышает эффективность по сравнению с традиционными конструкциями — достаточно, чтобы сделать электромобили более практичными и доступными.

В прошлом году мы протестировали наш прототип двигателя в ходе обширных испытаний на лабораторном стенде, и хотя пройдет некоторое время, прежде чем мы сможем поместить машину в автомобиль, у нас есть все основания ожидать, что он будет работать так же хорошо в этих условиях.Таким образом, наш двигатель может расширить диапазон сегодняшних электромобилей, даже если в технологии аккумуляторов не будет дальнейшего прогресса.

Чтобы понять суть проблемы, необходимо сделать краткий обзор основ конструкции электродвигателя . По сравнению с двигателями внутреннего сгорания электродвигатели просты и состоят всего из нескольких важных компонентов. По механическим причинам требуется корпус; его называют статором, потому что он остается на месте. Ротор необходим для вращения вала и создания крутящего момента.Чтобы двигатель работал, статор и ротор должны магнитно взаимодействовать, чтобы преобразовать электрическую энергию в механическую.

В этом магнитном интерфейсе концепции электродвигателей различаются. В щеточных двигателях постоянного тока постоянный ток протекает через щетки, которые скользят по коммутатору. Ток проходит через коммутатор и питает обмотки ротора. Эти обмотки отталкиваются постоянными магнитами или электромагнитами в статоре. Когда щетки скользят по коммутатору, он периодически меняет направление тока, так что магниты ротора и статора отталкиваются друг от друга снова и снова в такой последовательности, которая заставляет ротор вращаться.Другими словами, вращательное движение вызывается изменяющимся магнитным полем, создаваемым коммутатором, который подключает катушки к источнику питания и циклически меняет ток по мере вращения ротора. Однако этот метод ограничивает крутящий момент и подвержен износу; поэтому он больше не используется для тяговых приводов.

В современных электромобилях вместо этого используется переменный ток, питаемый от инвертора. Здесь динамическое вращающееся магнитное поле создается внутри статора, а не ротора.Эта характеристика облегчает конструктивные ограничения ротора, как правило, более сложного из двух, что, в свою очередь, облегчает общую конструкторскую проблему.

Есть два типа двигателей переменного тока: асинхронные и синхронные. Мы сосредоточимся на синхронных, потому что они обычно работают лучше и эффективнее.

Река протекает сквозь него: при улучшенном охлаждении вода пропускается непосредственно через змеевик (слева), а не через водяную рубашку на внешней стороне корпуса (справа). Изображение: Мартин Доппельбауэр и Патрик Винцер

Синхронные двигатели также бывают двух разновидностей. Наиболее распространенной является синхронная машина с постоянными магнитами (PMSM), в которой используются постоянные магниты, встроенные в ротор. Как отмечалось выше, чтобы заставить ротор вращаться, в статоре создается вращающееся магнитное поле. Это вращающееся поле создается обмотками статора, подключенными к источнику переменного тока. Во время работы полюса постоянных магнитов ротора заблокированы для вращающегося магнитного поля статора, которое заставляет ротор вращаться.

Эта конструкция, которая используется в Chevrolet Volt and Bolt, BMW i3, Nissan Leaf и многих других автомобилях, позволяет достичь максимальной эффективности до 97 процентов. Их постоянные магниты обычно сделаны из редкоземельных элементов; примечательными примерами являются очень мощные неодимовые магниты, разработанные в 1982 году компаниями General Motors и Sumitomo.

Явнополюсные синхронные машины (SPSM) используют электромагниты внутри ротора, а не постоянные магниты. Полюса представляют собой катушки в форме труб, которые направлены наружу от ступицы ротора, как спицы в колесе.Эти электромагниты в роторе питаются от источника постоянного тока, который подключен к катушкам через контактные кольца. Контактные кольца — в отличие от коммутатора в машине постоянного тока — не реверсируют ток в катушках ротора. Таким образом, северный и южный полюса ротора статичны, и щетки изнашиваются не так быстро. И, как и в PMSM, движение ротора вызывается вращающимся магнитным полем статора.

Из-за необходимости запитывать электромагниты ротора через контактные кольца, эти двигатели обычно имеют немного более низкий пиковый КПД, в диапазоне от 94 до 96 процентов.Преимущество, которое они имеют перед PMSM, заключается в возможности регулировки поля ротора, что позволяет ротору эффективно развивать крутящий момент на более высоких скоростях по сравнению с PMSM. Таким образом, общие характеристики при использовании в качестве двигателя автомобиля могут быть выше. Единственный производитель, который использует этот тип двигателя в серийных автомобилях, — это Renault в своих моделях Zoe, Fluence и Kangoo.

ЭМ

должны быть построены с использованием не только высокоэффективных, но и легких компонентов. Наиболее очевидный подход к улучшению отношения мощности к весу двигателя — уменьшить размер машины.Однако такая машина будет производить меньший крутящий момент для данной скорости вращения. Следовательно, чтобы получить такую ​​же мощность, вам нужно запустить двигатель с более высокими оборотами в минуту. Современные электромобили работают со скоростью около 12 000 об / мин; для следующего поколения готовятся двигатели до 20 000 об / мин; и машины, достигающие 30 000 об / мин, находятся под следствием. Проблема в том, что для более высоких скоростей требуются коробки передач все большей сложности, потому что обороты в минуту настолько велики по сравнению с тем, что необходимо для вращения шин.Эти сложные редукторы несут относительно высокие потери энергии.

A Perfect Storm: В дизайне авторов [вверху] сила Лоренца и сила смещенной индуктивности (серый цвет) суммируются при максимальной суммарной силе [синий], равной 2. В обычном двигателе [внизу] сложение двух силы — сила Лоренца и сила сопротивления [серый] — дает общую силу [синий], которая достигает максимума всего 1,76 при угле полярного колеса 0,94 рад. Разница в этом примере составляет 14 процентов.

Второй подход к улучшению отношения мощности к весу заключается в увеличении силы магнитного поля двигателя, что увеличивает крутящий момент. В этом и заключается смысл добавления железного сердечника к катушке, поскольку, хотя этот шаг увеличивает вес, он увеличивает плотность магнитного потока на два порядка. Поэтому почти все электрические машины сегодня используют железный сердечник в статоре и роторе.

Однако есть недостаток. Когда напряженность поля превышает определенный предел, железо теряет всю свою способность увеличивать поток.На этот предел насыщения может незначительно влиять процесс смешивания и производства чугуна, но наиболее экономичные материалы ограничены примерно 1,5 В / м ² (Вольт, умноженное на секунду на квадратный метр, или тесла). Только очень дорогие и редкие кобальто-железные вакуумные стальные материалы могут достигать плотности магнитного потока 2 тесла и более.

Наконец, третий стандартный способ увеличения крутящего момента — усилить поле, пропустив через катушки больше тока. Опять же, есть ограничения.Протолкните через провод больше тока, и резистивные потери увеличатся, уменьшая эффективность и создавая тепло, которое может повредить двигатель. Вы можете использовать проволоку из металла, проводящего лучше, чем медь. Действительно, серебряная проволока доступна, но в этом случае она была бы абсурдно дорогой.

В результате единственный практический способ увеличить ток — это контролировать нагрев. Современные системы охлаждения направляют охлаждающую воду непосредственно вдоль обмоток, а не направляют водопровод дальше, на внешнюю сторону статора [см. Иллюстрацию «Через нее течет река»].

Все эти шаги помогают улучшить у отношение массы к мощности. В гоночных электромобилях, где стоимость не имеет значения, моторы могут весить всего 0,15 килограмма на киловатт выходной мощности, что сопоставимо с лучшими двигателями внутреннего сгорания Формулы-1.

Фактически, мы и наши студенты спроектировали и построили такие высокопроизводительные электродвигатели для автомобиля, участвовавшего в гонках Formula Student Racing Series три года назад. Мы построили двигатели в нашей лаборатории в Электротехническом институте Технологического института Карлсруэ в Германии.Каждый год команда строила новую машину с улучшенными моторами, коробками передач и силовой электроникой. На каждую машину приходится четыре двигателя, по одному на каждое колесо. Каждый из них имеет диаметр всего 8 сантиметров, длину 12 см и вес 4,1 кг, и каждый производит 30 кВт непрерывной мощности с максимальной мощностью 50 кВт. В 2016 году наша команда выиграла чемпионат мира.

Так что это действительно может быть сделано, когда стоимость не является проблемой. Настоящий вопрос заключается в том, могут ли такие технологии повышения производительности использоваться в двигателях массового потребления, которые можно было бы использовать в автомобиле, который вы могли бы купить? Мы построили такой двигатель, поэтому ответ — да.

Мы начали с одной идеи. Электродвигатели работают одинаково хорошо, работают ли они как двигатели или как генераторы, хотя такая симметрия на самом деле не требуется для электромобилей. Для автомобиля вам нужен электродвигатель, который лучше работает в режиме двигателя, чем в режиме генерации, который используется только для зарядки аккумуляторов во время рекуперативного торможения.

Чтобы понять идею, рассмотрим в деталях принцип работы двигателя PMSM. В таком двигателе на самом деле есть две силы, которые создают движение.Во-первых, это сила, вызванная постоянными магнитами в роторе. Когда токи проходят через медные катушки статора, они создают магнитное поле. Со временем ток передается от одной катушки к другой, вызывая вращение магнитного поля. Это вращающееся поле статора притягивает постоянные магниты ротора, так что ротор начинает двигаться. Этот принцип зависит от так называемой силы Лоренца, которая действует на заряженную частицу, движущуюся через магнитное поле.

Но современные электродвигатели также получают дополнительную мощность за счет сопротивления — силы, которая притягивает кусок железа к магниту. Таким образом, вращающееся поле статора притягивает как постоянные магниты, так и железо ротора. Сила Лоренца и сопротивление работают рука об руку, и — в зависимости от конструкции двигателя — они примерно одинаково сильны. Обе силы почти равны нулю, когда магнитное поле ротора и статора идеально выровнены. По мере увеличения угла между полями машина развивает механическую мощность.

В синхронной машине поле статора и ротор вращаются в тандеме, без задержки, характерной для асинхронных машин. Поле статора имеет определенный угол по отношению к ротору, угол, который можно свободно изменять момент за моментом во время работы для достижения максимальной эффективности. Оптимальный угол для создания крутящего момента при заданном токе можно рассчитать заранее. Затем он регулируется — по мере изменения тока — системой силовой электроники, которая подает переменный ток на обмотки статора.

Но вот в чем проблема: когда вы перемещаете поле статора относительно положения ротора, сила Лоренца и сила сопротивления каждый раз увеличиваются и уменьшаются. Сила Лоренца увеличивается в соответствии с синусоидальной функцией, которая достигает своего пика в точке, расположенной под углом 90 градусов от исходной позиции (которая является точкой, в которой выравниваются поля статора и ротора). Однако сила сопротивления повторяется с удвоенной частотой и, следовательно, достигает пика при смещении на 45 градусов [см. Графики «Идеальный шторм»].

Поскольку две силы достигают своих пиков в разных точках, пик общей силы двигателя меньше суммы его частей. Скажем, в конкретной конструкции машины, в определенный момент работы двигателя, 54 градуса оказывается оптимальным углом для максимальной общей силы. В этом случае этот пик будет на 14 процентов меньше, чем пики двух сил вместе взятых. Это лучший компромисс, который может предоставить этот дизайн.

Иллюстрация: Джеймс Прово Половина двигателя: На этом поперечном сечении по длине авторской конструкции двигателя показаны все ключевые компоненты.Обратите внимание на постоянные магниты и обмотку электромагнитов, которые вместе формируют поле в роторе таким образом, чтобы оптимально согласовать две силы — силу Лоренца и силу сопротивления.

Если бы мы могли модернизировать этот двигатель так, чтобы две силы достигли пика в одной и той же точке цикла, мощность двигателя увеличилась бы на 14 процентов — без каких-либо дополнительных затрат. Единственное, что вы потеряете, — это эффективность машины, когда она работает как генератор. И, как мы объясним позже, мы нашли способ восстановить даже эту функцию, чтобы машина могла лучше восстанавливать энергию во время торможения.

Спроектировать двигатель , который идеально выравнивает поле статора с полем ротора, — непростая задача. Проблема, по сути, сводится к объединению PMSM и SPSM в новый гибридный дизайн. В результате получается гибридная синхронная машина со смещенной осью сопротивления. Короче говоря, эта машина использует как провода, так и постоянные магниты для создания магнитного поля внутри ротора.

Другие пытались (а затем отказались) от этой идеи, но они хотели использовать постоянные магниты только для усиления электромагнитного поля.Нашим нововведением было использование магнитов только для точного формирования поля, чтобы оптимально согласовать две силы — силу Лоренца и силу сопротивления.

Наша основная проблема при проектировании заключалась в том, чтобы найти конструкцию ротора, способную формировать поле, но при этом достаточно прочную, чтобы работать на высоких скоростях без разрушения. Самая внутренняя часть нашей конструкции — это пластина ротора, которая несет медную обмотку на железном сердечнике. К плечам полюсов этого сердечника приклеиваем постоянные магниты; дополнительные перья на стойках не дают им улететь.Чтобы удерживать все на месте, мы протолкнули прочные, но легкие титановые стержни через электромагнитные полюса ротора с помощью гаек, чтобы закрепить стержни на кольцах из нержавеющей стали на обеих сторонах ротора.

Мы также нашли способ обойти недостаток нашего оригинального двигателя, заключающийся в пониженном крутящем моменте при работе в качестве генератора. Теперь мы можем изменить направление поля в роторе, чтобы генерация, необходимая для рекуперативного торможения, была такой же мощной и эффективной, как и работа двигателя.

A Class Project: в этом гоночном автомобиле Formula Student использовались специальные методы охлаждения двигателя. Фото: KA-Raceing

Мы достигли этого, изменив направление тока в обмотке ротора, когда машина работает как генератор. Вот почему это работает. Сначала рассмотрим ротор нашей оригинальной конструкции. При движении по периметру ротора обнаруживается определенная последовательность северного (N) и южного (S) полюсов электромагнитного (E) и постоянного магнитного (P) источников: NE, NP, SE, SP. Этот узор повторяется столько раз, сколько пар полюсов. Изменяя направление тока в обмотке ротора, электромагнитные полюса — и только они — изменяют направление, и порядок полюсов теперь становится SE, NP, NE, SP и так далее.

Если вы внимательно посмотрите на эти две прогрессии, вы увидите, что вторая прогрессия похожа на первую, только в обратном направлении. Это означает, что ротор может использоваться либо в режиме двигателя (первая последовательность), либо в режиме генератора (вторая последовательность), при этом ток ротора течет в направлении, противоположном первому. Таким образом, наша машина работает более эффективно, чем обычные двигатели, и как двигатель, и как генератор. В нашем прототипе изменение тока занимает менее 70 миллисекунд, что достаточно быстро для использования в автомобилях.

В прошлом году мы построили на верстаке опытный образец двигателя и подвергли его тщательным испытаниям. Результаты очевидны: используя ту же силовую электронику, параметры статора и другие конструктивные ограничения, что и у обычного двигателя, машина способна производить почти на 6 процентов больше крутящего момента и достигать на 2 процента более высокой пиковой эффективности. А в ездовом цикле улучшение даже лучше: для этого требуется на 4,4 процента меньше энергии. Это означает, что автомобиль, который проехал бы 100 километров на одной зарядке, может с этим мотором проехать 104.4 км. Дополнительный диапазон обходится дешево, потому что наша конструкция включает в себя всего несколько дополнительных деталей, которые намного дешевле, чем установка дополнительных батарей.

Мы контактируем с несколькими производителями оригинального оборудования, которые находят эту концепцию интересной, однако пройдет некоторое время, прежде чем вы увидите один из этих асимметричных двигателей в серийном автомобиле. Однако, когда он действительно появится, он должен в конечном итоге стать новым стандартом, потому что получение всего, что вы можете, из имеющейся у вас энергии, является главным приоритетом для автопроизводителей — и для общества в целом.

Эта статья опубликована в июльском выпуске журнала за 2017 год как «Мотор для электромобиля будущего».