Тепловая мощность: 8 ответов на вопросы по расчету значений для помещений и отопительных приборов
Содержание
В этой статье нам с читателем предстоит выяснить, что такое тепловая мощность и на что она влияет. Кроме того, мы ознакомимся с несколькими методами расчета потребности помещения в тепле и теплового потока для разных видов отопительных приборов.

Монтаж отопления начинается с расчета тепловой мощности приборов.
Определение
- Какой параметр называется тепловой мощностью?
Это количество тепла, выделяемое или потребляемое каким-либо объектом за единицу времени.
При проектировании систем отопления расчет этого параметра необходим в двух случаях:
- Когда необходимо оценить потребность помещения в тепле для компенсации потери тепловой энергии через пол, потолок, стены и вентиляцию;
- Когда нужно выяснить, сколько тепла способен отдать отопительный прибор или контур с известными характеристиками.
Факторы
Для помещения
- Что влияет на потребность квартиры, комнаты или дома в тепле?
При расчетах учитываются:
- Объем. От него зависит количество воздуха, нуждающегося в нагреве;
Примерно одинаковая высота потолков (около 2,5 метров) в большинстве домов поздней советской постройки породила упрощенную систему расчета — по площади помещения.
- Качество утепления. Оно зависит от теплоизоляции стен, площади и количества дверей и окон, а также от структуры остекления окон. Скажем, одинарное остекление и тройной стеклопакет будут сильно различаться по количеству теплопотерь;
- Климатическая зона. При неизменных качестве утепления и объеме помещения разность температур между улицей и комнатой будет линейно связана с количеством теряющегося через стены и перекрытия тепла. При неизменных +20 в доме потребность дома в тепле в Ялте при температуре 0С и в Якутске при -40 будет различаться ровно втрое.
Для прибора
- Чем определяется тепловая мощность радиаторов отопления?
Здесь действует три фактора:
- Дельта температур — перепад между теплоносителем и окружающей средой. Чем он больше, тем выше мощность;
- Площадь поверхности. И здесь тоже наблюдается линейная зависимость между параметрами: чем больше площадь при неизменной температуре, тем больше тепла она отдает окружающей среде за счет прямого контакта с воздухом и инфракрасного излучения;
Именно поэтому алюминиевые, чугунные и биметаллические тепловые радиаторы отопления , а также все виды конвекторов снабжаются оребрением. Оно увеличивает мощность прибора при неизменном количестве протекающего через него теплоносителя.
- Теплопроводность материала прибора. Оно играет особенно важную роль при большой площади оребрения: чем выше теплопроводность, тем более высокую температуру будут иметь края ребер, тем сильнее они нагреют контактирующий с ними воздух.
Расчет по площади
- Как максимально просто выполнить расчет мощности радиаторов отопления по площади квартиры или дома?
Вот самая простая схема вычислений: на 1 квадратный метр берется 100 ватт мощности. Так, для комнаты размером 4х5 м площадь будет равной 20 м2, а потребность в тепле — 20*100=2000 ватт, или два киловатта.
Помните поговорку «истина — в простом»? В этом случае она лжет.
Простая схема расчета пренебрегает слишком большим количеством факторов:
- Высотой потолков. Очевидно, что комнате с потолками высотой 3,5 метра потребуется больше тепла, чем помещению высотой 2,4 м;
- Теплоизоляцией стен. Эта методика расчета родилась в советскую эпоху, когда все многоквартирные дома имели примерно одинаковое качество теплоизоляции. С введением СНиП 23.02.2003, регламентирующего тепловую защиту зданий, требования к строительству радикально изменились. Поэтому для новых и старых зданий потребность в тепловой энергии может различаться весьма заметно;
- Размером и площадью окон. Они пропускают куда больше тепла по сравнению со стенами;
- Расположением комнаты в доме. Угловой комнате и помещению, расположенному в центре здания и окруженному теплыми соседскими квартирами, для поддержания одинаковой температуры потребуется весьма разное количество теплоты;
- Климатической зоной. Как мы уже выяснили, для Сочи и Оймякона потребность в тепле будет различаться в разы.
- Можно ли вычислить мощность батареи отопления от площади более точно?
Само собой.
Вот сравнительно несложная схема расчета для домов, соответствующих требованиям пресловутого СНиП за номером 23.02.2003:
- Базовое количество тепла рассчитывается не по площади, а по объему. На кубометр в расчеты закладывают 40 ватт;
- Для примыкающих к торцам дома комнат вводится коэффициент 1,2, для угловых — 1,3, а для частных одноквартирных домов (у них все стены общие с улицей) — 1,5;
- На одно окно к полученному результату добавляют 100 ватт, на дверь — 200;
- Для разных климатических зон используются следующие коэффициенты:
Средняя температура самого холодного месяца | Коэффициент |
0 | 0,7 |
-5 | 0,9 |
-10 | 1 |
-15 | 1,2 |
-20 | 1,4 |
-25 | 1,5 |
-30 | 1,7 |
-40 | 2,0 |
Давайте в качестве примера подсчитаем потребность в тепле той же комнаты размером 4х5 метров, уточнив ряд условий:
- Высота потолка 3 метра;
- В комнате два окна;
- Она угловая,
- Комната расположена в городе Комсомольске-на-Амуре.
Приступим.
- Объем помещения будет равным 4*5*3=60 м3;
- Простой расчет по объему даст 40*60=2400 Вт;
- Две общих с улицей стены заставят нас применить коэффициент 1,3. 2400*1,3 = 3120 Вт;
- Два окна добавят еще 200 ватт. Итого 3320;
- Подобрать соответствующий региональный коэффициент поможет приведенная выше таблица. Поскольку средняя температура самого холодного в году месяца — января — в городе равна 25,7, умножаем расчетную тепловую мощность на 1,5. 3320*1,5=4980 ватт.
Разница с упрощенной схемой расчета составила без малого 150%. Как видите, второстепенными деталями пренебрегать не стоит.
- Как рассчитать мощность отопительных приборов для дома, утепление которого не соответствует СНиП 23.02.2003?
Вот формула расчета для произвольных параметров здания:
Q=V*Dt*k/860.
В ней:
Q — мощность (она будет получена в киловаттах);
V — объем комнаты. Он вычисляется в кубометрах;
Dt — перепад температур между комнатой и улицей;
k — коэффициент утепления здания. Он равен:
Описание дома | Коэффициент |
Пенопластовая шуба, тройные или энергосберегающие стеклопакеты | 0,6 — 0,9 |
Стены в два кирпича, окна с однокамерными стеклопакетами | 1-1,9 |
Стены в один кирпич, одиночное остекление | 2-2,9 |
Отсутствие теплоизоляции (стены из профлиста или листовой стали, одинарное остекление) | 3-4 |
Как определить дельту температур с улицей? Инструкция довольно очевидна.
Внутреннюю температуру помещения принято брать равной санитарным нормам (18-22С в зависимости от климатической зоны и расположения комнаты относительно наружных стен дома).
Уличная берется равной температуре самой холодной пятидневки в году.
Давайте еще раз выполним расчет для нашей комнаты в Комсомольске, уточнив пару дополнительных параметров:
- Стены дома — кладка в два кирпича;
- Стеклопакеты — двухкамерные, без энергосберегающих стекол;
- Средний минимум температуры, характерный для города — -30,8С. Санитарной нормой для комнаты с учетом ее углового расположения в доме будут +22С.
Согласно нашей формуле, Q=60*(+22 — -30,8)*1,8/860=6,63 КВт.
На практике лучше проектировать отопление с 20-процентным запасом по мощности на случай ошибки в расчетах или непредвиденных обстоятельств (заиливания отопительных приборов, отклонений от температурного графика и так далее). Уменьшить избыточную теплоотдачу поможет дросселирование подводок радиаторов.
Расчет для прибора
- Как выполнить расчет тепловой мощности радиаторов отопления при известном количестве секций?
Все просто: количество секций умножается на тепловой поток от одной секции. Этот параметр обычно можно найти на сайте производителя.
Если вас привлекла необычно низкая цена радиаторов неизвестного производителя — тоже не беда. В этом случае можно ориентироваться на следующие усредненные значения:
Тип радиатора | Тепловой поток на секцию стандартного (500 мм по центрам ниппелей) размера |
Чугунный | 140-160 |
Биметаллический | 180-190 |
Алюминиевый | 190 — 200 |
Если вы выбрали конвектор или панельный радиатор, единственным источником информации для вас могут стать данные производителя.
Выполняя расчет тепловой мощности радиатора своими руками, учтите одну тонкость: производители обычно приводят данные для перепада температур между водой в батарее и воздухом в отапливаемом помещении в 70С. Она достигается, например, при комнатной температуре +20 и температуре радиатора +90.
Уменьшение дельты ведет к пропорциональному уменьшению тепловой мощности; так, при температурах теплоносителя и воздуха 60 и 25С соответственно мощность прибора уменьшится ровно вдвое.

Температурный график отопления. Большую часть отопительного сезона поступающая в батареи смесь (темно-синяя линия на графике) холоднее 90С.
Давайте обратимся к нашему примеру и выясним, сколько чугунных секций может обеспечить тепловую мощность в 6,6 КВт в идеальных условиях — при нагретом до 90С теплоносителе и комнатной температуре в +20. 6600/160=41 (с округлением) секция. Очевидно, что батареи такого размера придется разнести как минимум по двум стоякам.

При большом количестве секций используйте диагональное двухстороннее подключение к подводке. Тогда батарея будет равномерно прогрета по всей длине.
Особый случай
- Системы отопления частных домов и гаражей нередко оборудуют самодельными приборами из соединенных перемычками труб — регистрами. Как подсчитать тепловую мощность стального регистра известных размеров?
Для одной секции (одной горизонтальной трубы) она вычисляется по формуле Q=Pi*D*L*K*Dt.
В ней:
- Q -мощность. Результат будет получен в ваттах;
- Pi — число «пи», его округленно берут равным 3,14;
- D — наружный диаметр трубы в метрах;
- L — длина секции (опять-таки в метрах);
- K — коэффициент, соответствующий теплопроводности металла (у стали он равен 11,63);
- Dt — разность температур между воздухом и водой в регистре.
При расчете мощности многосекционного регистра первая снизу секция рассчитывается по этой формуле, а для последующих, поскольку они будут находиться в восходящем теплом потоке (что влияет на Dt), результат умножается на 0,9.
Приведу пример расчета. Одна секция диаметром 108 мм и длиной 3 метра при комнатной температуре +25 и температуре теплоносителя +70 будет отдавать 3,14*0,108*3*11,63*(70-25)=532 ватта. Четырехсекционный регистр из таких же секций отдаст 523+(532*0,9*3)=1968 ватт.
Заключение
Как видите, тепловая мощность рассчитывается достаточно просто, но результат расчетов сильно зависит от второстепенных факторов. Как обычно, в видео в этой статье вы найдете дополнительную полезную информацию. Жду ваших дополнений. Успехов, камрады!


