Расчет стальных радиаторов отопления: как рассчитать панельные радиаторы по площади, мощность, теплоотдача, как подобрать, таблица

Соотношение размера с мощностью

Чем обогреватель выше и длиннее, тем он эффективнее нагревает помещение. Это связано с тем, что теплоносителю приходится проходить более долгий путь, чем по коротким и низким аналогам. За это время горячий носитель успевает более качественно нагреть поверхность панели.

Так стальные панельные радиаторы высотой 300 мм относятся к типу 22 и 33. Это самые низкие обогреватели в «стальном» модельном ряду, зато длина подобной конструкции может достигать 2000 – 3000 мм.

Например, эта же высота стального радиатора типа 22 при длине 400 мм обладает теплоотдачей всего 576 кВт, тогда как у двухметрового – 2878 кВт. Если взять радиатор типа 33, то при таких же критериях она составит 960 кВт и 4477 кВт соответственно.

Как видно из примеров, размеры стальных радиаторов отопления много значат для выявления уровня их теплоотдачи. Не следует забывать о возможных теплопотерях в помещении, о их площади и наличию/ отсутствию наружных стен.

Теплоотдача батарей

Принцип функционирования радиатора

Прежде чем приступать к вычислению эксплуатационных параметров, нам нужно понять, как работает отопительная батарея, и какую величину нам нужно рассчитать для оценки ее эффективности.

Радиатор (неважно, водяной или электрический с масляным теплоносителем) функционирует по достаточно простому принципу:

Внутри устройства находятся резервуары, по которым циркулирует нагретый теплоноситель. Горячее вещество поднимается вверх, остывшее – опускается вниз, потому жидкость постоянно находится в движении.

Распределение теплоносителя внутри устройства

При движении теплоноситель контактирует со стенками резервуаров, отдавая им часть своего тепла. При этом – чем длительнее время контакта и чем больше разница температур, тем больше тепла отдает жидкость.
Нагреваясь изнутри, стенки, в свою очередь, передают тепловую энергию в окружающую среду, нагревая воздух.
Для повышения эффективности теплопередачи радиаторы отопления делают в форме ребер, увеличивая площадь поверхности, контактирующей с воздухом. Иногда на поверхности закрепляют дополнительные металлические пластины – они тоже служат для ускорения теплообмена.

Конвекция тепловых потоков в помещении

Мощность радиаторов – стальных, чугунных, алюминиевых, биметаллических и т.д. – определяется тем, сколько тепла они могут отдать в окружающую среду за единицу времени. В паспортах к отопительным батареям этот параметр чаще всего прописывают.

Подбор оптимальной теплоотдачи устройства очень важен:

В системах централизованного отопления избыточная теплоотдача приводит к перегреву помещения. В итоге нам приходится нести расходы либо на дополнительное проветривание, либо на установку термоклапанов – сам же микроклимат при этом серьезно ухудшается.
Если же производительности установленных устройств будет недостаточно, то они будут вынуждены работать на пределе своих возможностей. С одной стороны, это существенно снижает ресурс изделия, а с другой – приводит к периодическому «недотопу», когда температура в помещении ощутимо снижается, несмотря на все старания водогрейного котла.

При недостатке мощности в помещении будет холодно даже при работе системы на пределе возможностей

Кроме того, при сильной нагрузке аппарат может банально выйти из строя. Это в первую очередь касается электрических моделей, потому мощность масляного радиатора нужно подбирать с запасом примерно в 20-25%.

Факторы, влияющие на теплоотдачу

Если проанализировать информацию от производителей и экспертов, то можно увидеть, что, например, мощность алюминиевых радиаторов отопления значительно превышает аналогичный показатель у чугунных моделей старого типа.

Это обусловлено различиями в конструкции и в материале:

Во-первых, чем больше внутренний объем батареи, тем больше теплоносителя в нее поступает, и тем больше энергии она отдаст. Поэтому вполне логично, что крупное устройство будет греть эффективнее, чем компактное (при прочих равных условиях, естественно). Цена тоже будет отличаться, и не только за счет разницы в стоимости использованного для производства батареи материала.

Внутренняя полость алюминиевого радиатора

Во-вторых, производительность зависит от температуры поступающего теплоносителя: чем горячее будет вода, тем больше тепла из нее получится извлечь.
В-третьих, чем лучше материал проводит тепло, тем выше будет его теплоотдача. Наименее эффективными по этому показателю являются изделия из чугуна, а за лидирующие позиции конкурируют медные, алюминиевые и биметаллические модели.

Фото отдельной секции

Для сравнения ниже приводится таблица мощности радиаторов разного типа. Более подробные сведения о тепловой эффективности некоторых моделей отопительных батарей вы можете найти на схемах, приведенных в статье.

Тип радиатора	Теплоотдача одной секции, Вт	Объем теплоносителя в одной секции, л
Алюминиевый, межосевое расстояние 500 мм	183	0,27
Алюминиевый, межосевое расстояние 350 мм	139	0,19
Биметаллический, межосевое расстояние 500 мм	204	0,2
Биметаллический, межосевое расстояние 350 мм	136	0,18
Чугунный, межосевое расстояние 500 мм	160	1,45
Чугунный, межосевое расстояние 300 мм	110	1,1

Нужно отметить, что мощность стальных радиаторов отопления, которые имеют панельную структуру, указывается из расчета на все изделие в целом, в то время как для секционных конструкций инструкция часто содержит два значения: теплоотдача секции и этот же параметр для всего радиатора.

Таблица мощности стальных радиаторов отопления: цифры приведены для изделий компании Kermi 11, 22 и 33 типа.

Зонирование

Художники-оформители не советуют поддаваться веяниям моды и копировать дизайнерские идеи без учета габаритов, расположения и других нюансов. Перед началом планировки и расстановки мебели продумывают каждую деталь.

Есть несколько простых правил, которых советуют придерживаться мастера:

Пусть в комнате будет естественного освещения. Для этого сносят лишние стены (кроме несущих).
Если комнаты в квартире небольшие (12 кв м или 16 кв м), планировка кухни, совмещенной со столовой, станет правильным решением.
Если вентиляционная система спланирована неправильным образом, запах еды будет распространяться в квартире.

Особенности конструкции

Любой панельный радиатор состоит из стальных пластин, соединенных попарно. В пластинах методом штамповки выдавлены каналы, по которым движется теплоноситель. Есть два горизонтальных канала — один сверху, другой снизу, и большое количество вертикальных. Соединенные попарно пластины собирают в радиаторы по одной, две или три штуки. Для увеличения теплоотдачи к ним могут привариваться конвективные ребра — гофрированные стальные листы небольшой толщины. Они располагаются за лицевой панелью и не портят внешний вид, а сбоку и сверху прикрываются крышками.

Это вариант отопительной панели с гофрированной лицевой панелью

Батареи Kermi сделаны точно также. Отличается у них порядок подачи теплоносителя. У всех он параллельный. Это значит, что жидкость одинаковой температуры подается на все панели в радиаторе. Такой способ подачи очень хорошо работает при высокой температуре в сети. Но как только температура снижается (потепление, например), радиаторы становятся почти холодными.

В панельных радиаторах «Керми» подача теплоносителя последовательная и называется эта технология Therm-X2. Это значит, что самый горячий поток подается на первую панель, а затем на вторую и третью. Таким образом, самой нагретой оказывается та часть, которая обращена в помещение. А вторая, и третья — все более холодные. В этом случае большая часть тепла уходит в комнату, а непроизводственные расходы на обогрев стены за радиатором становятся намного меньше. Потому при той же температуре теплоносителя и том же размере, батареи «Керми» нагревают помещение на 25% быстрее.

Новая технология Therm-X2 дает возможность хорошо прогревать помещение даже в низкотемпературном режиме работы. Такая особенность дает возможность использовать плоские панельные радиаторы Kermi не только с традиционными источниками тепла. Очень эффективно они работают низко-потенциальными источниками: с тепловыми насосами любого типа, солнечными батареями и коллекторами.

Некоторым более привлекательной покажется гладкая лицевая поверхность

Применена в этих радиаторах еще одна новинка. Фирма устанавливает сбалансированные регулировочные вентили. Параметры балансировки были определены в результате исследований. Все стальные радиаторы с нижним подключением с завода поставляются со сбалансированными и настроенными термостатами (термоголовку нужно покупать отдельно). Поставив такой отопительный прибор, вы получаете стабильную температуру в помещении: в коллектор подается то количество теплоносителя, которое требуется для поддержания температуры. Менять настройку нужно, если вас не устраивает выставленный режим. Использование термостата — это не только комфорт, для индивидуальных систем это еще и возможность сэкономить: тратится на подогрев только нужное количество топлива.

Есть еще некоторые особенности в подключении радиаторов Kermi. Имеются варианты бокового и нижнего подвода труб. Причем нижнее может быть не только правым или левым, а еще может располагаться по центру. Это позволяет сделать разводку, не привязываясь к наличию отопительных приборов, Их вообще можно будет установить после окончания отделочных работ (только нужно будет предварительно закрепить кронштейны на стене).

2 Достоинства и недостатки

Как и у любого другого изделия, у стальных радиаторов есть свои положительные и отрицательные стороны, которые нужно учитывать перед покупкой. У трубчатых и панельных батарей эти нюансы могут отличаться.

Панельные конструкции имеют массу достоинств. Среди них:

простота конструкции;
надежность;
отсутствие сложных механизмов, благодаря чему снижается вероятность поломки;
простота монтажа;
наличие бокового и нижнего соединения, что облегчает монтаж;
эффективная теплоотдача, которой способствует конвекция;
экономичность, благодаря минимальному количеству теплоносителя, который требует меньшего количества энергии на разогрев;
внешний вид позволяет использовать прибор в любом интерьере;
большой ассортимент моделей с различными габаритами.

чувствительность сварочных соединений к высокому давлению и гидроударам;
подверженность коррозии;
полугодовое отсутствие теплоносителя ускоряет коррозию;
подверженность повреждениям поверхности при транспортировке;

Покупая стальные панельные батареи нужно принимать во внимание все нюансы их использования и правила подключения к отопительной системе

Трубчатые модели не являются исключением и также имеют ряд достоинств. Среди них:

высокое рабочее давление и возможность выдерживать гидроудары;
отсутствие прокладок способствует снижению количества повреждений;
гладкая поверхность;
легкость подключения;
возможность разных вариантов размещения изделия;
разные варианты монтажа.

Также обязательно нужно учитывать минусы трубчатых моделей. Состоят они в следующем:

низкая стойкость к коррозии, в особенности при покупке некачественного изделия;
неустойчивость к механическим повреждениям;
высокая цена.

Типы панельных радиаторов из стали

От того, какими конструкционными особенностями обладает радиатор, зависит его уровень мощности. Мощность также зависит от количества панелей, чем их больше, тем и устройство мощнее.

Маркировка может рассказать нам о типе радиатора отопления (на фото показано, где ее посмотреть). Существуют следующие виды панельных стальных радиаторов:

Тип 10 – Такие радиаторы состоят только из стальной базы и являют собой радиаторы однорядного типа без конвекторной панели.
Тип 11 – Такие радиаторы состоят из одной обрешетки и одной панели из стали.
Тип 21 – Такой радиатор оснащен одной обрешеткой и двумя панелями.
Тип 22 – Такой радиатор состоит из двух панелей и двух обрешеток.
Тип 33 – Радиатор оснащен тремя обрешетками и тремя панелями.

Типы панельных радиаторов из стали

Панельные батареи отопления могут различаться и по типу подключения. В зависимости от модели радиатора отопления, подключение может быть такого типа, как нижнее или боковое. Радиатор с боковым подключением можно присоединить к отопительной системе с правой или с левой стороны. Монтаж радиатора данного типа не представляет собой ничего сложного.

В базовую комплектацию таких устройств входит термостатический вентиль. Благодаря этому прибору можно установить на радиатор термогловку или отрегулировать обогрев помещения вручную. Радиаторы с нижним подключением еще хороши тем, что подводящие трубы можно замаскировать и скрыть от любопытного взора. Если сравнивать стальные радиаторы исходя из типа подключения, то более дорогими являются устройства с нижним подключением.

Радиатор отопления с нижним подключением

Выбираем конкретную модель радиатора

После того как вы определились с видом и типом необходимых вам радиаторов отопления, пришло время рассчитать и выбрать конкретные модели данных радиаторов, которые будут обладать необходимыми техническими параметрами.

Рассчитываем тепловую мощность

А как правильно выбрать радиаторы отопления, чтобы достигался должный уровень тепла и комфорта? Для этого нужно рассчитать тепловую мощность радиаторов, планируемых к покупке. Для определенных стандартных условий требуется тепловой мощности от 0,09 до 0,125 киловатт на один квадратный метр помещения. Именно такой мощности должно хватать для создания оптимальных климатических условий в помещении.

Теперь о том, что подразумевается под стандартными условиями. Все просто, это комната, в которой имеется окно с деревянной рамой и трехметровые (не выше) потолки, а также входная дверь. При этом по трубам отопления течет горячая вода семидесятиградусной температуры. Если у вас такие же условия значит умножив 0,125 на площадь комнаты вы получите мощность радиатора или радиаторов (если их потребуется несколько) необходимых для помещения. Далее остается посмотреть в паспорт конкретных радиаторов и, узнав там тепловую мощность одной секции или всего радиатора, выбрать необходимую модель.

Но это простой расчет, на самом деле необходимо учесть некоторые другие факторы, которые в данном случае будут иметь влияние:

Можно уменьшить мощность радиаторов 10 — 20 % если у вас в помещении установленны пластиковые энергосберегающие стеклопакеты, потому как примерно на столько они снижают теплопотери помещения.
Если окон в комнате имеется не одно, а два, то надо поставить под каждым из них по радиатору. Их совместная мощность должна на 70 % превышать нормативный показатель. Таким же образом поступим и в случае углового помещения.
При повышении или понижении температуры горячей воды на каждые 10 градусов мощность прибора также повышаем (либо снижаем) на 15-18 %. Все дело в том, что если температура теплоносителя уменьшается, то мощность радиаторов отопления падает.
Если потолки выше, чем три метра, тепловую мощность нужно опять-таки увеличить. Увеличение нужно производить во столько раз во сколько раз выше за 3 метра потолки в помещении. Если потолки ниже значит нужно производить уменьшение.

При подсчетах учтем, как будут подключаться наши радиаторы. Вот несколько рекомендаций по этому поводу:

Если теплоноситель заходит в радиатор снизу, а выходит сверху, то тепла будет теряться прилично – от 7 до 10%.
Боковая односторонняя подводка делает неразумной установку радиаторов длиной более 10 секций. В противном случае последние от трубы секции останутся практически холодными.
Увеличивает теплоотдачу от 10 до 15 процентов приклеивание на стену позади радиатора специального светоотражающего изоляционного материала. Например, это может быть такой материал, как Пенофол.

Определяем нужные габариты

При покупке радиатора надо точно знать следующие моменты:

Какого типа у вас подводка – скрытая или открытая;
Как подведены трубы к радиатору, из пола, со стены, сверху, сбоку и т. д;
Диаметр труб отопления;
Расстояние между трубами (межосевое расстояние).

Также предусматриваем такое размещение радиатора, чтобы воздух мог его свободно обтекать – иначе от 10 до 15 % тепла помещение не дополучит. Нормы по размещению радиаторов таковы:

Расстояние радиатора от пола – от 7 до 10 см;
расстояние от стены – от 3 до 5 см;
расстояние от подоконника – от 10 до 15 см.

Основные нормы по размещению радиаторов.

Завершающий этап покупки радиаторов

Теперь, если у вас автономное отопление, вы можете, взяв с собой эти расчеты, смело направляться в магазин за отопительными приборами. А вот жителям многоэтажки с централизованной СО есть смысл сначала сходить в ДЭЗ, узнав, какое в вашей отопительной системе рабочее давление. От этого параметра и будем отталкиваться, решая, какой радиатор отопления лучше выбрать. Указанное в паспорте прибора давление должно быть выше, чем названное работниками ДЭЗа, чтобы получился некий запас. Ведь не стоит забывать, что в каждом новом сезоне отопительные приборы испытывают опрессовочным давлением, которое в 1,5 раза больше рабочего.

Известные производители металлических батарей

На отечественном рынке популярностью пользуется продукция следующих производителей:

Белорусские отопительные приборы Лидея стоят недорого, но по качеству не уступают продукции европейского производства. Это панельные конструкции с одной или несколькими панелями. Приборы бывают с нижним и боковым подключением. Съемная защитная решетка позволяет очищать поверхности внутри. Технические характеристики:

сталь толщиной 0,12 см;
рабочее давление не превышает 0,89 МПа;
мощность единственной панели 317-2376 Вт;
мощность двухпанельных агрегатов 560-4203 Вт;
мощность трехпанельных приборов 791-5931 Вт;
количество теплоносителя максимум 6,6 литров;
высота 30-70 см;
глубина панели 1-2 см;
длина 40-300 см;
вес минимум 2,9, максимум 17,7 кг.

Панельные конструкции Конрад отечественного производства имеют разные параметры и бывают с нижним и боковым подключением. В комплекте идут краны Маевского, кронштейны, патрубки, заглушки и ножки для напольной установки. Эти агрегаты подходят для закрытых систем. Технические характеристики:

опрессовочное давление – не выше 15 бар;
рабочее давление – не больше 1 МПа;
сталь толщиной 1,4 миллиметров;
мощность единственной панели 501-1500 Вт;
мощность двух панелей максимум 2571 Вт;
объем теплового носителя доходит до 5,13 л;
длина 53-128 см;
высота 50 см;
глубина панели 3 см;
вес минимум 7,8, максимум 17,9 кг.

Радиаторы панельного типа Kermi делают в Германии. Подводка теплоносителя может быть боковой или нижней. Они монтируются только в автономные системы с давлением, не превышающим 8,7 бар. Приборы выпускаются в разной цветовой гамме под заказ. Стандартная расцветка белая. Технические характеристики:

предельная температура теплового носителя – 110 градусов;
рабочее давление не превышает 0,87 МПа;
испытательное давление – не более 13 бар;
сталь толщиной 1,4 миллиметров;
мощность единственной панели 273-3144 Вт;
мощность двухпанельных радиаторов 480-5424 Вт;
мощность трехпанельных батарей доходит до 6567 Вт;
объем теплоносителя 3,3-9,9 литров;
длина 40-300 см;
высота 30-50 см;
глубина панели 5,9 см;
вес минимум 7,8, максимум 17,9 кг.

Стальные батареи Prado производят в Ижевске. Они бывают с универсальным нижним и классическим боковым подключением. В комплект входит воздухоотводчик, заглушки, кронштейны и термостат.
Технические характеристики:

рабочее давление не превышает 0,88 МПа;
испытательное давление 13,32 бар;
мощность единственной панели 210-1555 Вт;
мощность двух панелей 340-2519 Вт;
сталь толщиной 1,4 миллиметров;
количество циркулирующего теплоносителя максимум 5,69 литров;
длина 40-300 см;
высота 30 см;
глубина 1-2 см;
вес минимум 3,3, максимум 19,2 кг.

При выборе подходящей модели стального радиатора нужно учитывать его технические характеристики. Предварительно лучше провести необходимые расчеты и ознакомиться с отзывами покупателей о той или иной продукции.

Отличительные черты панельных радиаторов

Внутренняя структура радиатора закрыта декоративной панелью и решеткой

Стальные панельные радиаторы можно увидеть в большинстве современных многоквартирных или частных домов. Они универсальны и практичны, имеют привлекательный внешний вид и продаются по доступным ценам. Панельные стандартные радиаторы дополнены лицевой панелью на фасаде, которая сделана из прочной высококачественной стали. Чаще всего такими приборами комплектуют отопительные контуры в частных и малоэтажных строениях, поскольку они способны работать при рабочем давлении невысокого уровня до 10 атм и температуре до +110 градусов.

Для изготовления радиаторов этого типа российские и европейские производители используют листы из стали, которая сварена по инновационной технологии. Внутри агрегатов есть специальные ниши и каналы, предназначенные для перемещения теплоносителя. Дополнительно приборы комплектуются п-образными пластинами в количестве не более 3-х штук, которые нужны для конвекции воздуха. Благодаря компактным размерам и небольшой массе такие изделия можно устанавливать в любых помещениях и оформлять внешние панели различными способами.

Размеры

Широкий ассортимент позволяет рассчитать и выбрать размеры, подходящие для площади конкретного помещения и высоты его окон. Как правило, панельные радиаторы имеют следующие технические характеристики в мм:

высота – 300, 350, 400, 500, 600 и 900;
ширина – от 400 до 3000.

При необходимости можно выбрать приборы нестандартных размеров.

Увеличение площади обогрева

Для повышения теплоотдачи к панелям приваривают стальные ребра – П-образные пластины. Число пластин увеличивает мощность радиатора, так как возрастает площадь обогрева. В зависимости от количества, радиаторы делятся на три типа:

небольшая мощность 11 – одна пластина;
средняя мощность 22 – две пластины;
мощные радиаторы 33 – три пластины.

Сравнительные выводы

Как показывает приведенная таблица сравнения теплоотдачи радиаторов отопления, самыми эффективными в плане мощности являются биметаллические нагреватели. Напомним, что они представляют собой алюминиевый оребренный корпус с находящимся внутри прочным сварным каркасом из металлических трубок для протока теплоносителя. По всем параметрам этот вид нагревателей пригоден для установки как в теплосетях высотных домов, так и в частных коттеджах. Единственный их недостаток – высокая стоимость. Немного ниже теплоотдача алюминиевых радиаторов, хотя они легче и дешевле биметаллических. По испытательному и рабочему давлению приборы из алюминия также можно ставить в зданиях любой этажности, но при условии: наличии индивидуальной котельной с узлом водоподготовки. Дело в том, что алюминиевый сплав подвержен воздействию электрохимической коррозии от некачественного теплоносителя, свойственного центральным сетям. Радиаторы из алюминия лучше устанавливать в отдельных системах.

Резко отличаются от других чугунные радиаторы. теплоотдача которых значительно ниже при большой массе и емкости секций. Казалось бы, при таком сравнении им не найдется применения в современных системах обогрева. Тем не менее традиционные «гармошки» МС-140 продолжают пользоваться спросом, их главный козырь – долговечность и стойкость к коррозии. И действительно, серый чугун, из которого методом литья изготавливаются МС-140, спокойно служит до 50 лет и более, при этом теплоноситель может быть каким угодно.

Кроме того, обычная чугунная батарея обладает большой тепловой инерцией в силу своей массивности и вместительности. Это значит, что при отключении котла радиатор остается теплым еще долгое время. Что же касается рабочего давления, то нагреватели из чугуна не могут похвастать высокой прочностью. Приобретать их для сетей с высоким давлением воды рискованно.