Меню

Мощность нагревательных элементов для отопления



Как выбрать обогреватель для дома

В условиях российской зимы, когда центрального отопления не хватает, невозможно обойтись без дополнительных обогревателей. Точнее обойтись можно, но какой ценой? Постоянными простудами, кашлем или бронхитом. Такая экономия обернется большими затратами на восстановление подорванного здоровья.

Но даже если вы понимаете необходимость установки в доме обогревателя, нужно выбрать правильную модель, которая будет отапливать комнату и потреблять минимум электроэнергии.

Как рассчитать мощность

Для расчета мощности обогревателя можно воспользоваться простой формулой, которую предлагают практически все производители. Формула актуальна для всех устройств, кроме инфракрасных радиаторов (для них сделаем отдельный расчет).

Мощность зависит от размера отапливаемого помещения, но не только от квадратных метров – также нужно знать высоту потолков. Допустим, площадь комнаты 20 квадратов, потолки стандартные – 2.7 метров. Нужно умножить 20 м2 на 2.7 м. Получаем объем помещения, равный 54. Далее делим 54 на 30 (неизменный коэффициент, который предлагают использовать для расчета производители). Мощность радиатора должна быть не менее 1.8 кВт.

Если этот способ сложный, можно воспользоваться более простым методом, но он подойдет только для домов с высотой потолков до 3 метров. На 1 квадратный метр требуется минимум 100 Вт. Нужно умножить площадь комнаты на 100 Вт. Полученный ответ – рекомендуемая мощность. К примеру, размер помещения 15 квадратов. Умножаем 15 на 100, получаем 1.5 кВт.

Однако при расчете не учитываются нюансы: наличие щелей в окнах и стенах, из которых поступает холодный воздух, торцевое расположение квартиры, сквозняки и так далее. При наличии перечисленных проблем, а также для неотапливаемых помещений, к полученной мощности нужно прибавить 20-30%, чтобы обогреватель работал корректно и выполнял свои функции.

Для инфракрасных приборов мощность рассчитывается иначе, поскольку они отличаются высоким классом энергопотребления. Чтобы устройство работало максимально эффективно, учитывают не только квадратуру дома, но и количество находящихся людей и предметов в комнате. В среднем для нагрева 1 квадратного метра требуется 50 Вт, что в 2 раза меньше, чем для остальных моделей.

Как производители обеспечивают безопасность

Безопасность – один из основных критериев при выборе радиатора. Прибор должен поддерживать функцию автоматического выключения при перегреве, наклоне и опрокидывании. Это позволит оставлять устройство включенным, даже если вас не будет дома.

Опция отключения при перегреве обеспечивается за счет датчика температуры. При достижении максимальной температуры ТЭНом, датчик температуры разрывает соединение в электрической цепи, что приводит к выключению.

Желательно, чтобы обогреватель мог поддерживать функцию антизамерзания, когда температура воздуха в комнате не опускается ниже 5-7 градусов. Конечно, для человека это некомфортные условия. Однако для помещений с водопроводом, канализацией при отключенном отоплении – этой температуры будет достаточно, чтобы трубы не замерзли.

Если вы выбираете прибор для обогрева ванной комнаты, бани или других помещений с повышенным уровнем влажности, выбирайте модель с водозащитным корпусом. Иначе не избежать замыканий, что может привести к поломке устройства и пожару.

Какое управление выбрать

Для большинства людей, вид управления нагревательным прибором – не принципиален, пока они не узнают о возможностях электронного управления. Рассмотрим их:

  • Точное выставление температуры с шагом в 1 градус. В механическом управлении можно выставить температуру 5-30 градусов.
  • Таймер. Можно выставить определенное время для включения и выключения устройства. Например, перед приходом домой за 30-60 минут включите прибор, к вашему возвращению дома будет тепло.
  • Управление на расстоянии. Современные модели с помощью специальных программ передают данные через Wi-Fi и Bluetooth на мобильный телефон. С телефона можно включить или выключить обогреватель, установить температуру, запрограммировать таймер и так далее.

Радиаторы с механическим управлением лишены этих возможностей.

Какие виды обогревателей представлены на рынке

По принципу действия выделяют масляные, конвекторные радиаторы, тепловые пушки или тепловентиляторы меньшей мощности, тепловые завесы, инфракрасные обогреватели и электрокамины.

Масляные

Принцип работы прибора заключается в названии. Внутри герметичного корпуса находится минеральное масло, которое нагревается под воздействием ТЭНа. От масла нагревается металлический корпус, который отдает тепло в помещение. Корпус состоит из 6-10 секций с ребрами, в зависимости от размера обогревателя. Чем больше секций, тем быстрее происходит нагрев воздуха.

Достоинства масляных нагревателей:

  • Встроенный вентилятор. Некоторые модели комплектуются дополнительным вентилятором, который быстро распределяет тепло в комнате.
  • Сохранение тепла. Даже после выключения, устройство продолжает нагревать воздух, поскольку корпус долго остывает.

Но есть и недостатки: скопление пыли на корпусе, которая из-за высокой температуры начинает гореть, выделяя углекислый газ и запах гари. Такие приборы нельзя оставлять без присмотра – они могут перегреваться, что создает опасность пожара. Через несколько лет масло внутри радиатора изнашивается, теряет свои свойства, а это может привести к воспламенению. Также к минусам можно отнести крупные габариты и большой расход электричества.

Конвекторы

Принцип функционирования конвекторных радиаторов основан на конвенции. Воздух в прибор поступает снизу, проходя через ТЭН, установленный в корпусе. После нагрева до нужной температуры, воздух попадает в комнату через специальные прорези, которые находятся в верхней части обогревателя, для наибольшей эффективности они расположены под углом. В современных брендовых моделях корпус конвектора не нагревается выше 60 градусов.

  • Пожаробезопасность. Конвектор может работать круглосуточно, и его можно оставлять без присмотра, он оснащен датчиками перегрева и температуры воздуха. Также в моделях может присутствовать таймер для более удобного управления;
  • Корпус прибора закрывает нагревательный элемент, благодаря чему на него не попадает и не сгорает пыль;
  • Быстрый обогрев помещения. Нагревательный элемент включается очень быстро, подавая теплый воздух в квартиру;
  • Компактные размеры. Конвекторы – тонкие и легкие, их можно переносить из одной комнаты в другую (при мобильном размещении);
  • Удобство установки. Можно установить на стене или на полу на ножках. Благодаря тонкому корпусу и невысокому нагреву корпуса, конвектор можно ставить близко к стене или вешать на нее. Как правило, модели оснащены кронштейнами для монтажа;
  • Возможность интеграции с «Умным домом». Продвинутые брендовые модели имеют электронный блок управления, что позволяет интегрировать их в систему удаленного управления с мобильного телефона на расстоянии.

Недостатки: высокая стоимость в сравнении с масляными аналогами.

Новый вид конвектора – инфракрасный, который объединил преимущества конвекторных и инфракрасных радиаторов. Обогрев дома осуществляется за счет конвекции и нагрева предметов, находящихся в комнате. Прибор отличается высокой экономичностью.

Тепловые пушки

Более мощные тепловентиляторы. У них аналогичный принцип работы, но предназначены они для обогрева больших или технических помещений (например, гаража). Как правило, используются на промышленных объектах и объектах общественного назначения – складах, заводах и т.д. Для квартиры прибор не подойдет, поскольку он шумный и потребляет много электричества. Как и в случае с тепловентиляторами, пыль, попадая на ТЭН, горит, выделяя углекислый газ. Но есть модели с встроенным фильтром, который препятствует попаданию пыли на электрические спирали.

Тепловентиляторы (или тепловые пушки малой мощности)

Все приборы, независимо от размера, устроены одним образом. Они прогоняют воздух через нагревательный элемент при помощи вентилятора. Обычно их используют для обогрева какой-то определенной зоны небольшого размера – спального места, рабочего стола, дивана, детской кроватки. Тепловентиляторы не имеют нагреваемого корпуса, который бы равномерно распределял тепло в помещении. Поэтому они не подходят для продолжительной работы, зато они прекрасно себя показывают, когда нужно обогреть комнату максимально быстро.

Читайте также:  Таблица расчета мощности алюминиевых кабелей

Качественные модели могут поворачивать корпус, чтобы можно было изменить зону обогрева. Решетки снимаются, поэтому не возникает трудностей во время чистки прибора. Хорошие тепловентиляторы оборудованы таймером, термостатом и регулятором температуры.

Тепловентиляторы компактны и мобильны, их легко переносить. Некоторые модели работают в режиме вентилятора, не нагревая воздух.

Недостатки нагревательных устройств:

  • высокий расход электричества;
  • малая площадь обогрева;
  • эффект «испаряется» после выключения прибора;
  • шум во время работы;
  • поскольку ТЭН расположен за решеткой, туда может легко попасть пыль, в результате чего она начинает гореть, выделяя углекислый газ и характерный запах.

Тепловые завесы

Принцип работы устройства – прост и понятен. Прибор выдает поток нагретого воздуха. Обычно их устанавливают над дверным или оконным проемом в торговых центрах, магазинах, офисах и т.д. для того, чтобы не пускать холодные потоки воздуха или сквозняки с улицы, и сохранить тепло внутри помещения. Использование тепловой завесы позволяет предотвратить утечку тепла сквозь открытые окна, двери или щели.

При выборе тепловой завесы, учитывайте максимальную высоту монтажа. Бытовые модели подойдут для стандартной высоты — 2.7-3 метра. Для высоких потолков или нежилых помещений, максимальная высота установки должна быть не менее 3 метров.

Инфракрасные

Данный вид отопительных приборов отличается по принципу работы, поскольку нагревается не воздух, а окружающие предметы, расположенные в зоне действия ИК-лучей, которые передают тепло в комнату. К предметам относится не только мебель, но и стены, потолок, шторы, и даже люди. Поэтому нужно быть осторожным – чтобы не перегреться рядом с таким обогревателем, т.к. это влияет на самочувствие. Лучше всего использовать обогреватель, пока никого нет в комнате.

  • быстрый обогрев комнаты;
  • не выделяется углекислый газ;
  • тихий режим работы;
  • равномерное распределение тепла в помещении;
  • разные варианты установки – на полу, потолке, стене;
  • защита от пожара.

Несмотря на преимущества, инфракрасные обогреватели имеют минусы:

  • высокое потребление электроэнергии;
  • некомфортно находиться длительное время под ИК-лучами, могут вызвать плохое самочувствие;
  • повреждения лакокрасочного покрытия мебели из-за нагрева поверхности;
  • нагревательный элемент светится красным цветом, что может мешать сну ночью.

Для квартир чаще выбирают комбинированный вид обогревателя – инфракрасно-конвекционный, который сочетает 2 принципа работы, о которых мы писали выше. Обычно в жилые помещения устанавливают напольные приборы.

Электрокамины

Элегантный способ, позволяющий привнести в дизайн стильный элемент и создать дополнительный источник тепла. Современные модели электрических каминов отлично справляются с обогревом комнаты до 20 квадратных метров.

Принцип работы современных моделей – комбинированный. Они сочетают работу тепловентиляторов и излучателей. Отражатели направляют нагретый воздух в комнату, а вентилятор способствует быстрому распределению потока.

Мощность электрических каминов 500-2500 Вт. Поскольку камин имеет электрический блок управления, производители предусматривают различные режимы обогрева, таймер и точную настройку температуры с минимальным отклонением. Потребление – 100 Вт в режиме пламени, которое создает атмосферу домашнего уюта и тепла в доме.

  • реалистичное пламя, похожее на огонь настоящего камина;
  • сочетание функций декора и обогрева;
  • небольшое потребление энергии;
  • пожаробезопасность;
  • удобство использования;
  • возможность выбора дизайна, подходящего под любой интерьер.

Камины могут быть разного расположения и способа установки: напольные, настенные, угловые, встроенные камины, очаги открытого и закрытого типа, с декоративным порталом или без и т.д.

Недостатки: высокая стоимость современных моделей очагов.

Какой нагревательный элемент подойдет для дома

В инфракрасном обогревателе устанавливают галогенные, карбоновые и микатермические нагреватели. Для дома подойдет микатермический элемент нагрева. Он более экономичный, бесшумный и безопасный. В большинстве конвекторах используют именно этот вид.

В масляных и стандартных конвекторных радиаторах используют 3 вида ТЭНа:

  • Ленточно-игольчатый. Отличается быстрым нагреванием и остыванием, высокой температурой. Из недостатков – хрупкость, из-за которой производители отказываются от ленточно-игольчатого ТЭНа.
  • Трубчатый. Его устанавливают практически во все конвекторные модели. Можно отличить по характерному потрескиванию во время работы. Недостатков нет, кроме звуков, которые издает прибор при перепаде температур.
  • Монолитный. Нагревательный элемент работает бесшумно, быстро нагревает помещение и потребляет минимум электричества.

В тепловентиляторах и пушках используют электрические спирали. Они быстро нагреваются до максимальной температуры – 800 градусов Цельсия, но быстро остывают. Стоит выключить прибор, как тепло начнет «уходить» из помещения. Еще один существенный минус – горение пыли из-за открытого типа нагревателя. Пыль попадает на спираль, выделяя неприятный запах и углекислый газ.

В дорогих моделях установлен керамический элемент, он лучше распределяют тепло, потребляет меньше энергии, не приводит к «высушиванию» воздуха.

Вывод: что покупать

Каждый из представленных обогревателей применяют для решения разных задач. Для точечного обогрева в течение короткого времени подойдет тепловентилятор, но для больших помещений его использовать не стоит. Если нужно обогреть склад, подвал, гараж – можно использовать тепловую пушку, однако для квартиры она не годится.

Для круглосуточного использования в квартире рекомендуем конвектор, потому что он безопасен на 100%, потребляет минимум энергии, нет риска обжечься, ведь корпус нагревается до 60 градусов. Конвектор можно поставить на стену или установить на пол, в зависимости от пожеланий.

В отличие от инфракрасного обогревателя, вам будет комфортно проводить время в комнате при включенном конвекторе. От инфракрасных лучей человек часто чувствует усталость и вялость.

Стоимость конвекторных обогревателей зависит от нагревательного элемента. Самыми лучшими являются микатермический и монолитный ТЭН.

Источник

Рекомендации по подбору ТЭНов для различных сред

Нагреваемая среда — воздух

Для нагрева воздуха используется два типа ТЭНов:

  • ТЭНы для «спокойного» воздуха. Маркировка таких ТЭНов по ГОСТ 13268-88 – «S» и «T». Удельная мощность на единицу поверхности соответственно 2,2 ватт/кв. см и 5,0 ватт/кв. см. Максимальная температура на поверхности – 450 и 650 градусов. Съем тепла с поверхности нагревателя происходит за счет конвекции «спокойного» воздуха, контактирующего с нагретой поверхностью.
  • ТЭНы для «подвижного» воздуха, еще их называют «обдуваемые», с маркировкой «О» и «К», удельной мощностью 5,5 Вт/кв. см и 6,5 Вт/кв. см. Съем тепла с поверхности нагревателя осуществляется подвижной струей воздуха, создаваемой, например вентилятором и движется эта струя со скоростью не менее 6 м/с (по ГОСТ). Естественно, что «обдуваемый» ТЭН по сравнению со «спокойным», имея одинаковые характеристики (размеры, материал, напряжение и пр.), может иметь значительно большую мощность и генерировать на своей поверхности больше тепла. При этом «обдуваемый» ТЭН не перегревается, т.к. избыток тепла интенсивно отбирается движущимся воздухом.

Когда речь идет об обогреве обычных помещений, в которых температуру воздуха нужно поднять до уровня 20-25 градусов, выбор ТЭНов не представляет затруднений: из таблицы ТЭНов на сайте выбирается ТЭН нужного типоразмера, мощности и напряжения, количество ТЭНов определятся общей необходимой мощностью из расчета (в среднем) 1 кВт на 10-12 кв. м площади помещения при стандартной высоте потолка 3 м и общепринятой утепленности здания. При этом температура ТЭНа повышается незначительно, т.е. это собственная температура ТЭНа плюс 20-30 градусов. Иначе обстоит дело, когда температуру воздуха нужно поднять до 150, 200 и даже 250 градусов. Это происходит в сушилках, печках-пекарнях, окрасочных камерах. В этом случае общая температура ТЭНа будет очень высокая: собственная температура ТЭНа плюс 250 градусов окружающего воздуха. Такая температура может неблагоприятно сказаться на «здоровье» ТЭНа – он может попросту перегреться.

Рассмотрим конкретный пример. Допустим, в камере для порошковой окраски изделий необходимо создать температуру +200 градусов. Опуская детали расчета, используем для этой цели ТЭН 140 В13/2,5 Т 220 (трубка длиной 140см, диаметром 13мм, мощностью 2,5кВт, из нержавеющей стали). Этот ТЭН имеет удельную мощность около 4,8 Вт/кв. см, а собственную температуру около 600 градусов. В рабочем режиме температура ТЭНа достигает 600+200=800 градусов, что превышает максимально допустимую температуру ТЭНа. А если учесть «разрешенные» скачки напряжения (+10%), разрешенное отклонение по мощности ТЭНа (+5%), то общая температура ТЭНа может быть еще выше. Долговечность такого ТЭНа становится под вопросом.

Читайте также:  Как узнать общую потребляемую мощность

Возьмем ТЭН 140 В13/2,0 Т 220 (такой же, как и предыдущий, только мощностью ниже -2,0 кВт вместо 2,5 кВт). У этого ТЭНа удельная мощность равна 3,86 Вт/кв. см, собственная температура – примерно 480 градусов, суммарная температура ТЭНа около 680 градусов, что уже не так критично.

Очевидно, первый ТЭН, как более мощный, разогреет камеру быстрее, количество этих ТЭНов, исходя из необходимой общей мощности для разогрева камеры до нужной температуры, потребуется меньше. Но в конечном итоге эти «плюсы» могут перекрыться «минусами»: более мощные, но перегретые ТЭНы будут чаще выходить из строя, а это потребует более частой остановки окрасочной камеры и сборки-разборки ТЭНовых узлов.

ВЫВОД: при подборе воздушных ТЭНов необходимо увязывать такие параметры, как:

  • размеры и материал трубки ТЭНа;
  • мощность и собственную температуру ТЭНа;
  • эксплуатационные условия — температуру воздуха, качество обдува и др.

Нагреваемая среда – вода

Обозначение этих ТЭНов по ГОСТ 13268-88:

  • «Р» — материал трубки ТЭНа – чёрная сталь;
  • «J» — материал трубки ТЭНа – нержавеющая сталь.

Допускаемая удельная мощность (Р уд.доп.) на поверхности ТЭНа – 15 Ватт/кв.см. Этот показатель определяет максимально допустимую мощность ТЭНа. При подборе водяных ТЭНов необходимо соблюдать следующие правила:

  • Эксплуатируя ТЭН, необходимо предпринять все меры для того, чтобы предотвратить образование на его поверхности «накипи» — это отложения на трубке ТЭНа различных примесей, присутствующих в жидкости. Примеси присутствуют, например, в грязной или жёсткой воде, они обволакивают трубку ТЭНа в виде плёнки различной толщины. Чем толще такая пленка, тем хуже теплопередача от ТЭНа к жидкости, и в какой-то момент ТЭН может перегреться и выйти из строя. Особенно опасна в этом смысле вода, добываемая из артезианских скважин. Поэтому с самого начала эксплуатации ТЭНов необходимо озаботиться установкой всевозможных фильтров и умягчителей жидкости, а также производить профилактическую чистку ТЭНов и резервуаров.
  • Активная часть ТЭНа должна быть полностью погружена в жидкость. Напомним, что активная длина ТЭНа равна полной его длине за минусом длины «зоны непрогрева» ТЭНа (это величина, на которую контактная шпилька с торца входит внутрь ТЭНа). Большинство водяных ТЭНов имеют зоны непрогрева А=40 мм, и В=65 мм, поэтому такие ТЭНы должны быть погружены в жидкость практически полностью. В случае применения ТЭНов с другими зонами непрогрева (С=100 мм; D=125 мм; Е=160 мм; F=250 мм; G=400 мм и т.д.) уровень жидкости должен быть выше зоны непрогрева на 20 – 30 мм.
  • Иногда по технологическим причинам нагреваемую жидкость необходимо с некоторой периодичностью сливать из резервуара. В этом случае ТЭНы оголяются и из водной среды переходят в воздушную, т.е. работают в режиме смены сред «вода-воздух» (конечно, при сливе жидкости ТЭНы отключают). В таких случая не рекомендуется применять ТЭНы из черной стали, т.к при нагреве, остывании и смене сред черная сталь начинает интенсивно корродировать (ржаветь) и быстро разрушается. А, например, на нержавеющую сталь такие условия пагубного воздействия не оказывают.
  • Для установки ТЭНа в резервуаре и его герметизации (уплотнительная прокладка) на торцах ТЭНа закрепляют щтуцера – втулки с резьбой и фланцем под прокладку. Закрепление штуцера на торце ТЭНа производится разными способами. Один из них – опрессовка штуцера специальными пресс-ножницами. Этот способ создаёт прочное и достаточно герметичное соединение штуцера с трубкой ТЭНа, которое позволяет использовать ТЭН при нагреве жидкости в резервуарах с внутренним давлением не более 0,25 мПа ( 2,5 атм.). Т.е в обычных системах отопления, в обычных нагревательных резервуарах ТЭНы с опрессованными штуцерами используются очень широко.

Если же давление в резервуаре превышает 2,5 атм. (например, в парогенераторах), опрессовка штуцера уже не дает достаточной герметичности, и штуцер необходимо либо припаять, либо приварить к трубке ТЭНа. Об этом нужно помнить при заказе ТЭНа, иначе штуцер будет «пропускать» жидкость по трубке ТЭНа, что в конечном итоге выведет его из строя.

В остальном же выбор ТЭНа не должен вызвать затруднений: по таблице на сайте выбирайте мощность, напряжение, длину и диаметр трубки ТЭНа, её материал и форму, необходимые штуцер и контактную часть.

Источник

Как рассчитать тепловую мощность конвекторов, обогревателей и прочих отопительных приборов

Содержание

  • Простейший расчет тепловой мощности обогревателя
  • Пример расчетов
  • Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур
  • Пример расчетов
  • Формула расчета тепловой мощности с учетом дополнительных факторов
  • Пример расчета
  • Нюансы при расчете мощности водяных конвекторов
  • Модели для примера

Теплотехнический расчет – это вычисление требуемой толщины перекрытий в соответствии теплоизоляционных характеристик материалов и мощности нагревательных приборов. Любое помещение для создания комфортных условий в холодное время года требует определенного количества тепла, и неважно проектируется отопительная система частного дома или требуется обогреть только одну комнату – расчеты необходимы.

Все отопительные приборы независимо от типа устройства (конвекторы, радиаторные батареи, обогреватели, тепловые пушки и т.д.) и типа теплоносителя (водяные, газовые, электрические) отапливают помещения и производимое ими тепло называется тепловой мощностью. Именно эта характеристика имеет важнейшее значение при выборе обогревательного прибора.

Например невозможно обогреть мастерскую площадью 20 м 2 и построенную без теплоизоляции при -15 0 С электрическим обогревателем мощностью 1 кВт, а небольшую ванную комнату, расположенную в центре кирпичного дома запросто.

Количество тепла, которое требуется помещению для обогрева, измеряется в килокалориях, а мощности приборов в ваттах, поэтому для перевода одного значения в другое нужно килокалории поделить на 860 и получатся кВт.

Все производители отопительного оборудования обязательно указывают тепловую мощность прибора в паспорте или инструкции. Однако, следует учитывать, что указанная мощность достигается при соблюдении всех условий эксплуатации т.е. для водяных конвекторов или радиаторов имеет значение температура теплоносители, а для газовых приборов давление газа.

Поэтому помимо мощности отопления производители указывают, для каких условий эксплуатации предназначено оборудование.

Например, если у вас старая система центрального отопления с температурой нагрева 40-50 0 С, рекомендуется приобретать конвекторы для низкотемпературных систем отопления.

Простейший расчет тепловой мощности обогревателя

Существует общепринятый стандарт расчета тепловой мощности обогревателя при высоте помещения не более 3 м. На 10 метров квадратных площади устанавливается 1 кВт мощности прибора.

Эта формула неплохо работает при расчетах электрических отопительных приборов в помещениях с идеальными условиями — высокой теплоизоляцией, минимальной теплопотерей и одним окном с утепленным стеклопакетом. Но существует и примитивный вариант расчета, позволяющий учитывать и высоту комнат.

Простой расчет тепловой нагрузки (Q) помещения:

V (объем помещения/м3) х 40 Вт/1000 = Q (кВт/ч)

Эта формула не позволяет допустить ошибок, связанных с грубым расчетом по принципу 1 кВт на 10 м 2 т.к., учитывает объем комнаты включая высоту потолков. Однако и при таком расчёте легко совершить оплошность и приобрести «слабый» прибор — не учтено много важных факторов.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м.

Читайте также:  Стенд для проверки электрооборудования мощность

По первой формуле мы выясняем площадь помещения – 5х6 = 30 м 2 и умножаем на 1 кВт. Получается, что нам потребуется обогреватель на 3 кВт.

Но эти расчеты не гарантируют, что, купив обогреватель мощностью 3 кВт, вы получите комфортную температуру в помещении — в столь примитивном расчете даже не учитывается температура за окном. Если в средней полосе 3 кВт могут и справится с отоплением такой гостиной, но на севере с -35 за окном можете не сомневаться, разочарование от покупки и стучащие зубы вам обеспечены.

По второй формуле мы выясняем объем помещения – 4х5х6 = 120 м 3 .

V х 40 Вт/1000 = 120 х 40 / 1000 = 4,8 кВт

Как можно видеть вторая формула более точно отражает необходимую потребность помещения в тепле. Кроме того учитывайте, что эти расчеты обычно применяются в электрических обогревателях, а с прибором мощностью 5 кВт в час вы разоритесь на счетах за электроэнергию, да и далеко не вся проводка выдержит подобную нагрузку.

Формула расчета тепловой нагрузки с учетом разницы температур

Для более точного определения требуемой тепловой мощности обогревателя или конвектора рекомендуем воспользоваться следующими формулой.

V (объем помещения) х T (разница температур) х φ (коэффициент теплопотери) = ккал/ч

  • V – это упоминаемый выше объем комнаты: ширина * длину * высоты.
  • Т (разница температур) – в зависимости от климатической зоны температура на улице может составлять и -5 0 С и -30 0 С. Поэтому в формулу введен параметр выражающий разницу между средней зимней температурой на улице и желаемой температурой в помещении. Пример: среднее зимнее значение на улице составляет -15 0 С, а в комнате требуется 25 0 С – получается Т = 40 0 С.
  • φ – коэффициент теплопотерь помещений в зависимости от конструкции и изоляции.
    • 3-4 – отсутствие теплоизоляции. Простые деревянные или металлические строения без изоляции.
    • 2-2,9 – низкая теплоизоляция. Кладка в один кирпич, упрощенная конструкция строений, одинарные окна.
    • 1-1,9 – средняя теплоизоляция. Строения с кладкой в два кирпича, стандартные здания, обычная кровля, небольшое количество окон.
    • 0,6-0,9 — высокая теплоизоляция. Мало окон, сдвоенные рамы, кирпичные стены, двойная теплоизоляция, утепленная крыша и толстое основание пола.

Для получения значения мощности конвектора или обогревателя в киловаттах требуется получившееся в число разделить на 860.

Пример расчетов

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на хорошем основании (фундамент), с большим панорамным окном. Средняя температура зимой -15 0 С, желаемая температура в комнате +22 0 С.

  • Выясняем объем помещения – 4х5х6х = 120 м 3 .
  • Определяем разницу температур – 15+22=37 0 С.
  • Подбираем коэффициент – возьмем среднее значение 1,4 т.к. несмотря на стены в два кирпича и утолщенный пол присутствует большое окно.

Подставляем данные в формулу:

V х T х φ = 120 х 37 х 1,4 = 6216 ккал .

Переводим килокалории в кВт – 6216/860= 7,2 кВт.

Получается, что для получения требуемой температуры в гостиной нам потребуется установить обогревательный прибор на 7 кВт.

Естественно в данном случае и речи не может быть об установке электрических приборов. Такие значения можно получить при установке газовых или водяных конвекторов, радиаторных батарей, тепловых пушек и т.д. Однако с учетом размеров гостиной, подобная мощность излишня — снова нет в расчете некоторых важных нюансов.

Формула расчета тепловой мощности с учетом дополнительных факторов

Несмотря на введение коэффициента потерь тепла предыдущая формула не способна отразить всевозможные нюансы помещений. Наример теплопотери квартиры расположенной на 5 этаже в центре девятиэтажного здания ниже, чем у угловой квартиры на последнем этаже. Для получения более точных данных рекомендуем воспользоваться формулой:

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

  • S – площадь помещения в м 2 .
  • φ 1 – потери тепла через окна:
    • 0,85 – тройной стеклопакет;
    • 1 – двойной стеклопакет;
    • 1,27 – одинарный стеклопакет (стандартный).
  • φ 2 – утепление стен (теплоизоляция):
    • 0,854 – высокое;
    • 1 – кладка в два кирпича;
    • 1,27 – низкое.
  • φ 3 – соотношение общей площади окон к площади пола помещения в %:
    • 1,2 – 50%;
    • 1,1 – 40%;
    • 1 – 30%;
    • 0,9 – 20%;
    • 0,8 – 10%.
  • φ 4 – коэффициент умножения в зависимости от температуры внешней среды в минусовых значениях 0 С:
    • 1,5 – -35 0 С;
    • 1,3 – -25 0 С;
    • 1,1 – -20 0 С;
    • 0,9 – -15 0 С;
    • 0,7 – -10 0 С.
  • φ 5 – сколько стен имеют контакт со внешней средой (выходят на улицу):
    • 1,4 -4;
    • 1,3 -3;
    • 1,2 -2;
    • 1,1 -1.
  • φ 6 – теплоизоляция помещения находящегося сверху над расчетным:
    • 0,8 – обогреваемое;
    • 0,9 – утеплённое, но не отапливаемое;
    • 1 — холодный чердак или крыша.
  • φ 7 – высота в метрах:
    • 1,2 – 4,5м;
    • 1,15 – 4м;
    • 1,1 – 3,5м;
    • 1,05 – 3м;
    • 1 – 2,5м.

Как видите в формуле расчета тепловой мощности обогревательного оборудования учтено значительно больше значений влияющих на теплопотери.

Пример расчета

Вводные данные: гостиная в частном доме, ВхШхД – 4х5х6 м. Дом построен кладкой в два кирпича, на утепленном фундаменте с большим панорамным окном, со стандартным остеклением, занимающим 50% от площади пола. Средняя температура зимой -15 0 С. На втором этаже отапливаемые спальни, две стены выходят на улицу.

Выясняем требуемые значения и коэффициенты:

  • S – 30м 2 .
  • φ 1 – 1,27.
  • φ 2 – 1.
  • φ 3 – 1,2.
  • φ 4 – 0,9.
  • φ 5 – 1,2.
  • φ 6 – 0,8.
  • φ 7 – 1,15.

Подставляем значения в формулу:

Q = (100 Вт/м 2 х S х φ 1 х φ 2 х φ 3 х φ 4 х φ 5 х φ 6 х φ 7)/1000

Q = (100 Вт/м 2 х 30 х 1,27 х 1 х 1,2 х 0,9 х 1,2 х 0,8 х 1,15)/1000 = 4,543 кВт

Исходя из этого уточненного расчета, получается, что нам нужно организовать отопление на 4,5-5 кВт.

Эта формула предпочтительна для расчета тепловой мощности отопительных систем, причем она подходит для расчета отопления в небольших жилых помещениях и в организации отопления промышленных объектов.

Важно! Для увеличения срока службы теплового оборудования и для учета непредвиденных ситуаций, рекомендуется добавлять небольшой запас в 10-15 %.к полученной тепловой мощности.

Нюансы при расчете мощности водяных конвекторов

Для выяснения необходимой мощности конвектора водяного отопления нужно учитывать дополнительные факторы, среди которых температура и давление рабочей среды (воды в отопительной системе).

Производители в паспортах и инструкций к водяным конвекторам указывают требуемую температуру теплоносителя, при которой прибор достигнет заявленной мощности. По санитарным нормам температура воды в централизованной системе отопления должна быть 70 градусов.

Однако в зависимости от состояния системы тепловой напор может быть ниже (в старых строениях) или выше (в новостройках). Большинство бытовых конвекторов работают при температуре до 95 0 С, однако максимальная температура, которую выдерживают водяные конвекторы это 120-150 0 С в зависимости от модели. В частных домах определение теплового напора проще — каждый пользователь может контролировать и задавать требуемые рабочие режимы самостоятельно.

Если вы уверены в требуемой температуре теплоносителя, можно приступать к расчетам по описанным формулам. Если вы проживаете в домах старого фонда, система отопления оставляет желать лучшего и зимой батареи нагреваются в пределах 30-60 0 С, выбирайте специализированные конвекторы, рассчитанные на работу в низкотемпературных отопительных системах.

Источник