Стальные радиаторы отопления: расчет мощности панельных приборов, пластин и регистров
Содержание
Эта статья расскажет уважаемому читателю о том, как рассчитать мощность радиатора отопления. О возможных схемах расчетов написано немало, поэтому сегодня мы сосредоточим свое внимание на сравнительно малораспространенных отопительных приборах — стальных радиаторах.

Одна из разновидностей стальных радиаторов — трубчатый прибор.
Виды приборов
Нам предстоит изучить схемы расчетов для четырех видов стальных отопительных приборов:
- Пластинчатого радиатора. Он представляет собой два соединенных сваркой или пайкой профилированных стальных листа. Ходы между ними используются для циркуляции теплоносителя;
Радиаторные пластины запомнились мне как самые ненадежные приборы. Сочетание черной стали с небольшой толщиной стенок приводило с появлению свищей в них даже раньше заявленного производителем семилетнего срока службы.
- Панельного радиатора. Он выглядит как два соединенных вместе пластинчатых прибора с оребрением, дополнительно увеличивающим теплоотдачу, между ними;
- Секционного радиатора;
- Регистра — цельносварного прибора из нескольких труб с заглушенными торцами, соединенных в замкнутый контур перемычками. Изготовленные своими руками регистры востребованы для обогрева гаражей, складов, мастерских и прочих нежилых помещений.
Что считаем
Нам предстоит вычислить:
- Затраты тепла на комнату известных размеров;
- Фактическую мощность стальных радиаторов в зависимости от параметров отопительной системы. Согласитесь, что одна и та же батарея будет отдавать очень разное количество энергии при температуре 50 и 90 градусов.
Схемы и примеры
Помещение
Простейшая схема расчета потребности в тепле в зависимости от площади помещения была заложена еще в СНиПы полувековой давности. На один квадрат площади полагалось выделить тепловую мощность в сто ватт. Скажем, на комнату размером 4х5 метров положено 4*5*0,1=2 киловатта тепла.
Увы, простые расчеты далеко не всегда дают точный результат.
Расчет по площади пренебрегает рядом дополнительных параметров:
- Высота потолка далеко не всегда равна стандартным в 60-е годы 2,5 метрам. В сталинках типичны трехметровые потолки, а в новостройках — высотой 2,7-2,8 метра. Очевидно, что с увеличением объема помещения вырастет и необходимая для его обогрева мощность;
- Требования к утеплению новых зданий сильно изменились за последние десятилетия. Согласно СНиП 23-02-2003, наружные стены жилых домов должны утепляться минеральной ватой или пенопластом. Лучшее утепление означает меньшие теплопотери;
- Остекление тоже вносит свою лепту в тепловой баланс здания. Через тройной стеклопакет с энергосберегающим стеклом будет теряться явно меньшее количество тепла, чем через остекление в одну нитку;
- Наконец, в разных климатических зонах потери тепла опять-таки будут различаться. Физика, камрады: при неизменной теплопроводности ограждающей конструкции поток тепла через нее будет прямо пропорционален разности температур по обе ее стороны.
Именно поэтому для получения точного результата используется несколько усложненная формула: Q=V*Dt*k/860.
Переменные в ней (слева направо):
- Мощность (КВт);
- Отапливаемый объем (м3);
- Разница температур снаружи и внутри дома;
- Коэффициент утепления.
Разница температур рассчитывается как разность санитарных норм для жилых помещений (18 — 22 градуса в зависимости от зимних температур и расположения комнаты в центре или в торце дома) и температуры самых холодных пяти дней в году.
Подобрать коэффициент утепления поможет таблица:
Качество утепления | Значение k |
Неутепленный склад | 3-4 |
Кирпичные стены (кладка в кирпич), одинарное стекло | 2-2,9 |
Кирпичные стены (кладка в два кирпича), двойное остекление | 1-1,9 |
Пенопластовая шуба, энергосберегающий или тройной стеклопакет | 0,6-0,9 |
Давайте воспользуемся этой формулой для подбора тепловой мощности системы отопления частного дома со следующими параметрами:
- Размер по фундаменту — 8х8 метров;
- Один этаж;
- Стены имеют наружное утепление;
- Окна — тройные стеклопакеты;
- Высота потолков — 2,6 метра;
- В доме поддерживается температура +22С;
- Температура самой холодной зимней пятидневки — -15С.
Итак:
- Коэффициент k возьмем равным 0,8;
- Dt = 22 — -15=37;
- Объем дома равен 8*8*2,6=166,4 м3;
- Подставляем значения в формулу: Q=166,4*37*0,8/860=5,7 киловатта.
Радиатор
Для всех приборов фабричного изготовления производитель указывает два параметра:
- Тепловую мощность;
- Тепловой напор, при котором радиатор способен отдать эту мощность.
Тепловым напором называют разницу температур между воздухом в отапливаемом помещении и теплоносителем. В абсолютном большинстве случаев изготовители указывают мощность для максимального напора в 70 градусов. Скажем, при комнатной температуре +20 для достижения паспортной мощности радиатор нужно нагреть до 90С.

Я намеренно упрощаю формулировку. На практике тепловой напор вычисляется сложнее из-за неравномерности нагрева воздуха и прибора.
На практике напор в 70 градусов — скорее исключение, чем правило:
- В системе центрального отопления теплоноситель нагрет до 90С только на подаче и только в верхней зоне температурного графика (то есть в пик холодов). Чем теплее на улице — тем холоднее батареи;
- На автономном отоплении вообще типичны безопасные для пластиковых и металлопластиковых труб 70С на подаче и 50 на обратном трубопроводе.
Именно поэтому расчет мощности радиаторов отопления заводского производства (не только стальных, но и любых других) выполняют по формуле Q=A*Dt*k. В ней:
Параметр | Значение |
Q | Мощность |
Dt | Температурный (тепловой) напор |
K | Коэффициент теплопередачи |
Но позвольте, как рассчитать площадь поверхности стальных панельных радиаторов, если оребрение между пластинами недоступно для измерения? И откуда взять значение коэффициента теплопередачи?
Изящество предлагаемой схемы расчета именно в том, что эти параметры не нужно искать. Их произведение (A*k) равно результату деления заявленной производителем мощности на тепловой напор, при котором прибор отдаст эту мощность.
Давайте выполним расчет радиаторов отопления для следующих условий:
- Пластинчатый радиатор имеет заявленную мощность в 700 ватт при тепловом напоре 70 градусов (90С/20С);
- Фактическая температура воздуха в комнате должна составлять 25 градусов;
- Теплоноситель будет нагрет до 60С.
Приступим:
- Произведение площади и коэффициента теплопередачи равно 700/70=10;
- Реальный тепловой напор при заданных условиях будет равен 60-25=35 градусов;
- 10*35=350. Именно такой будет мощность стальных пластин в описанных условиях.
Как рассчитать количество секций секционного прибора? Все очень просто: нужно потребность в тепле разделить на мощность одной секции, пересчитанную для реальных условий эксплуатации по описанной абзацем выше схеме.
Особый случай
Среди прочих отопительных приборов я упомянул регистры, или трубчатые радиаторы. При неказистом внешнем виде их делает очень привлекательными невысокая цена.
Поскольку регистр обычно варится в кустарных условиях, о каких-то паспортных значениях мощности речь не идет. Как выполнить расчет радиаторов этого типа?
Вот инструкция:
Тепловой поток от одной горизонтальной секции вычисляется по формуле Q=3,14*D*L*k*Dt. В ней Q-мощность (Вт), D и L — диаметр и длина секции (в единицах СИ — метрах), k — коэффициент теплопередачи (для круглой стальной трубы он равен 11,63 Вт/м2*С), а Dt — наш старый знакомый, тепловой напор.
В многосекционном регистре фактическое значение Dt для верхних секций уменьшается, поскольку они находятся в восходящем теплом потоке воздуха. Поэтому для них вводится дополнительный коэффициент 0,9.
Давайте сопроводим знакомство с формулой очередным примером. Дано: 6 секций длиной 4 метра и внешним диаметром 108 мм.

Подчеркиваю: нам нужен внешний диаметр, а не условный проход, примерно равный внутреннему диаметру. Эти значения различаются на удвоенную толщину стенки.
Регистр будет работать при температуре воды 75 градусов, и прогревать помещение до 22С. Подставляем данные в формулу: для первой секции мощность равна 3,14*0,108*4*11,63*(75-22)=836 ватт.
Мощность второй и остальных секций составит 836*0,9=752 ватта. Суммарная мощность прибора — 836+752*5=4600 (с округлением) ватт.
Заключение
Надеюсь, что мои рекомендации помогут читателю в расчете сбалансированного и эффективного отопления. Я буду признателен за ваши комментарии. Дополнительную информацию вашему вниманию предложит видео в этой статье. Успехов, камрады!


