Расчет количества конвекторов на площадь помещения. Принцип работы электрического конвектора

При выборе конвектора следует подумать, как правильно подобрать его мощность. Этот параметр очень важен, поэтому ему следует уделить отдельную статью. Итак, сегодня рассмотрим, как произвести расчет конвекторов отопления по площади .

Важные моменты при расчете конвекторов

Здесь нет ничего сложного. Вначале определитесь, как вообще будет использоваться конвектор – в роли основного или вспомогательного источника обогрева. И если конвектор будет «в одиночку» обогревать дом, то его мощность определяется из расчета 40 ватт/1 кубометр. Проще говоря, для одного кубометра потребуется 40 ватт. А как определить мощность самого конвектора? Вначале определяются стандартные габариты комнаты. Если эти показатели умножить, то можно получить площадь помещения; полученная цифра умножается на сорок и получается значение требуемой мощности.

Обратите внимание! Не стоит использовать простую формулу расчетов, где используется 100, а не 40. Здесь можно достаточно грубо ошибиться, ведь умножая на 100, вы не будете учитывать высоту потолка. Разумеется, это играет особой роли, но мощность отопительного прибора все равно будет определена неправильно.

В загородных домах, как известно, потолки высокие, что может отразиться и на отоплении. При неправильно подобранной формуле мощность будет недостаточной, а конвектор попросту не будет достаточно эффективным. Словом, учитывайте все возможные нюансы.

Пример

Чтобы вы разобрались во всем, приведем небольшой пример. Например, нам необходим конвектор для прогрева 10 м², есть окно и потолок (4 м²). Применив данные показатели в нашей формуле, мы получаем:

40х4х10 = 1,6 киловатта

При этом максимальной мощностью для такой комнаты будет 2 киловатта.

Обратите внимание! Отметим также, что конвектор следует располагать непосредственно под окном, дабы прохладный воздух, исходящий из улицы, сразу же нагревался и не приводил к снижению температуры в помещении.

А теперь расскажем о случае, если бы конвектор устанавливался в качестве вспомогательного источника обогрева. Здесь вместо 40 необходимо вставить 25-35 ватт, в зависимости от объема помещения. Чем помещение больше, тем больший показатель следует использовать. Допустим, площадь у нас составляет 20 м², а высота потолка – 3 м. Делаем несложные расчеты:

3х20х25 = 1,5 киловатта

Если бы использовалось значение в 35 ватт, то требуемая мощность составила бы 1 киловатт. Берем средний показатель – это 1,25 киловатта.

Таблица – Перепроверяем произведенные расчеты

Если будете следовать всем приведенным выше советам, то сможете купить конвектор, оптимально подходящий для вашего дома. На этом заканчиваем статью, но в заключение приведем тематический видеоролик, касающийся расчетов мощности. Всего доброго!

Почему вода кипит в котле отопления Радиаторы отопления: сравнение, применение, качество
Чем красить батареи отопления
Расчет автономного водоснабжения частного дома.

Требует расчета мощности - это обязательное условие создания эффективной системы отопления. Прибор такого типа отлично заменяет радиаторы, при этом позволяет сэкономить место в помещении. Устройство конвектора, в котором большая часть теплоотдачи происходит за счет движения нагретого воздуха, дает эффект более быстрого и равномерного прогрева.

Принцип расчета тепловой мощности приборов отопления

Принцип расчета потребности в приборах отопления одинаков для радиаторов и конвекторов. Если речь идет о помещении со стандартной высотой потолков от 2,7 до 3,0 м, то поддержание комфортной температуры в диапазоне 19 - 22 С обеспечивается при поступлении 100 ватт тепла на 1 м.кв.

Разница между конвекторным и радиаторным отоплением состоит только в принципе передачи тепла, а потребность помещения в энергии для прогрева остается такой же. При расчете можно прибегнуть к сложной комплексной методике, которая используется специалистами в области проектирования. Она учитывает большое количество факторов, поэтому ее применяют для больших объектов, где общее количество потерь во всех квартирах и помещениях складывается в большие суммы.

Простой расчет с использованием коэффициентов

Если вы решили прибегнуть к простому расчету мощности конвектора отопления для частного дома , то можно использовать две основные методики - по объему для высоких помещений и по площади для стандартных. При этом можно включить в формулу и основные поправочные коэффициенты, отражающие теплопотери стен и окон.

Основные данные расчета для модели конвектора Бриз производства КЗТО:

• паспортная мощность изделия в зависимости от размеров - чем больше длина прибора, тем больше его теплоотдача;
• реальные размеры прибора по высоте, глубине и длине;
• площадь помещения;
• дополнительные поправочные коэффициенты с учетом особенностей помещения - конструкции стен и остекления.

Для более точного расчета введем поправочные коэффициенты - в примере мы рассматривали помещение с одной наружной стеной из кирпича и однослойным остеклением в виде окна. Если помещение угловое, то потребность увеличится примерно на 10 % (коэффициент 1,1), если остекление тройное, то вводим коэффициент 0,8 - он покажет снижение потребности в тепле.

В самом простом варианте обогрев комнаты площадью 20 кв.м. потребует установки конвекторов суммарной мощностью 2,0 кВт, углового помещения - 2,2 кВт, с хорошим утеплением и качественными стеклопакетами - примерно 1,7 кВт. Расчет сделан для помещения высотой до 3,0 м.

Пример расчета тепловой мощности конвектора модели Бриз

Пример расчета построим на нескольких вариантах модели, используя разные данные о размерах. Высота приборов находится в пределах 80 - 120 мм, глубина - 200 - 380 мм, длина от 0,8 до 5 м (5000 мм). Конвектор размерами 200 х 80 мм имеет теплоотдачу с одного метра длины 340 Вт. Умножаем площадь помещения на 100, получая таким образом общую потребность помещения в тепловой энергии. Полученный результат делим на 340 - в итоге мы видим, какова должна быть общая длина конвекторов. Этот результат можно поделить на длину одного из выбранных изделий - вы получите их количество в штуках.

1. Эффективность работы высоких конвекторов и низких устройств отличаются?

Нет, технические характеристики всех моделей (низких, высоких, средних) одинаковые. В магазине «Тепловент» продаются модели компании Noirot серии Bellagio. Рассмотрим два изделия, обладающие одинаковой мощностью в 1кВт. Это высокая (вертикальная) модель Bellagio 2 1000 Вт и аналогичная низкая модель .

Обе модели обладают защитой от замерзания и тремя режимами функционирования. Форма устройств не влияет на качество их обогрева. Это зависит от мощности агрегата. Но высокая модель весит на5 кгбольше, а низкая – чуть компактнее.

Разные модели выпускаются для оптимального внедрения в дизайн помещения. Иногда светильники и розетки не позволяют установить высокие модели, которые прекрасно вписываются в междушкафные пространства. Низкие модели могут не вместиться по ширине. Их рекомендуется монтировать под окном.

Для подобного расчета необходимы следующие параметры:

• Характеристики строения,
• Характеристики комнаты,
• Ее наполненность,
• Роль конвектора,
• Знание среднесуточных (холодные месяца) температур.

Дом из кирпича лучше держит тепло, чем панельные здания. На первом этаже бывает холоднее, чем на других.

Нужно учитывать высоту потолков комнаты и ее площадь, наличие теплоизоляции и ее качество, расположение комнаты (угловые помещения более холодные) и качество окон (стеклопакеты лучше сохраняют тепло).

Наличие электроприборов и количество людей добавляют тепло.

Конвектор можно использовать и в качестве дополнительного обогревающего устройства, и как основной отопительный агрегат.

Если среднесуточные температуры составляют (-) 20 градусов, потребуются более мощные аппараты.

Возьмем стандартную и не угловую комнату (потолки – 2,8 метра, площадь – 20 м 2) на третьем этаже девятиэтажного панельного дома. Теплоизоляция отсутствует, но есть центральное отопление. Среднесуточная зимняя температура – (-) 14 градусов.

В комнате живут двое детей, имеется телевизор и два компьютера. Отопление дает 19 градусов тепла, но требуется – 25, чтобы дети чувствовали себя комфортно. Чтобы поднять на 6 градусов температуру в такой комнате, потребуется обогреватель с мощностью в 1,5 кВт.

3. Конвектор лучше или масляный радиатор?

«У вас теплые батареи?» или «У вас горячие радиаторы отопления?» — такие вопросы мы задаем соседям, если у нас прохладно в квартире, в кабинете, в производственном помещении. Все разнообразные приборы отопления в народе, обычно, называют батареями или радиаторами отопления.

Под эти термины попадают панельные и секционные радиаторы, ребристые трубы, регистры из гладких труб, разнообразные конвекторы и даже иногда относительно экзотические потолочные излучатели.

В статье, которую вы читаете, будет представлена небольшая программа в MS Excel, позволяющая выполнить тепловой расчет радиаторов отопления и конвекторов.

Радиатор отопления – это прибор, который нагревает воздух и предметы в помещении посредством радиационного излучения и конвективного теплообмена, передавая при этом тепловую энергию от горячего теплоносителя (чаще всего от воды) через свои стенки.

Конвектор передает тепловую энергию в окружающее его пространство исключительно (на 95%) путем конвективного теплообмена – нагрева горячими стенками воздушных струй.

Доля тепла, передаваемая конвекцией (оставшаяся часть, соответственно, — инфракрасным излучением) для некоторых типов приборов отопления приведена ниже:

Чугунные радиаторы (батареи) – 25…35%

Алюминиевые секционные радиаторы – 50…60%

Панельные стальные радиаторы – 65…75%

Конвекторы – 90…98%

Какой тип приборов отопления лучше однозначно сказать нельзя. У всех есть недостатки. Однако возросшее качество проектирования и изготовления конвекторов позволяет этому типу приборов в последнее время постоянно увеличивать свою долю рынка.

За последние лет пять мне довелось участвовать в выборе и проектировании систем отопления для большого торгового комплекса (4 этажа, более 30 тысяч квадратных метров) и для производственного цеха (500 квадратных метров). И там и там, в качестве приборов отопления по критерию «цена / качество / эффективность» были применены конвекторы, которые существенно «переиграли» конкурентные варианты (в том числе и вариант воздушного отопления). Практика последующей эксплуатации подтвердила правильность выбранного решения – конвекторы прекрасно отапливают объекты!

Как и большинство расчетов в теплотехнике предлагаемый расчет радиаторов отопления будет приблизительным. «Приблизительность» заключается в том, что на фактическую теплоотдачу приборов влияют десяток факторов, часть из которых в «точных» расчетах учитываются коэффициентами, определенными в практических опытах, а часть факторов из-за малой значимости и вовсе игнорируются.

Предложенный ниже расчет радиаторов отопления учитывает 90…95% факторов при выполнении ряда условий:

1. Атмосферное давление в месте эксплуатации приборов должно быть около 760 миллиметров ртутного столба. Для высокогорных местностей необходимо вводить дополнительную поправку при «точных» расчетах.

2. Подача воды в прибор не должна быть «снизу – вверх»! Подача может быть любой, предпочтительнее — «сверху – вниз». В противном случае около 15…20% тепла не дополучите.

3. Монтаж радиатора должен обеспечивать свободное движение воздуха вдоль его поверхностей в вертикальном направлении. Расстояние от пола до низа прибора и от верха прибора до подоконника или верха установочной ниши стены желательно должны быть не менее 100 миллиметров.

О цветах ячеек листа Excel, которые применены в статьях этого блога, следует прочесть на странице « ».

Расчет радиаторов отопления и конвекторов в Excel.

Исходные данные:

1. Тип выбранного отопительного прибора записываем

в объединенные ячейки C3D3E3: Радиатор МС-140-108

2. Количество последовательно включенных приборов (секций) N в шт. вводим

в ячейку D4: 10

Следующие 5 параметров берем из технических характеристик завода изготовителя приборов.

3. Номинальный тепловой поток прибора (секции) Q н в Вт заносим

в ячейку D5: 185

4. Номинальный температурный напор прибора (секции) dt н в °C заносим

в ячейку D6: 70

5. Номинальный расход воды через прибор (секцию) G н в кг/час вписываем

в ячейку D7: 360

6. Показатель нелинейности теплоотдачи от температуры n записываем

в ячейку D8: 0,30

7. Показатель нелинейности теплоотдачи от расхода p записываем

в ячейку D9: 0,02

Следующие 3 параметра задаем исходя из предполагаемой реальности последующей эксплуатации . Они зависят от источника теплоснабжения и типа помещения.

8. Температуру воды на «подаче» t п в °C заносим

в ячейку D10: 85

9. Температуру воды на «обратке» t о в °C заносим

в ячейку D11: 60

10. Температуру воздуха в помещении t в в °C вписываем

в ячейку D12: 18

Результаты расчетов:

11. Номинальный тепловой поток N приборов (секций) ΣQ н в КВт вычисляем

в ячейке D14: =D4*D5/1000 =1,850

ΣQ н = N * Q н /1000

12. Температурный напор dt в °C определяем

в ячейке D15: =(D10+D11)/2-D12 =54,5

dt =(t п + t о )/2- t в

13. Расчетный оптимальный расход воды G в кг/час рассчитываем

в ячейке D16: =((0,86*D14*1000*((D15/D6)^(D8+1))*(1/D7)^D9)/(D10-D11))^(1/(1-D9)) =44

G =((0,86* ΣQ н *1000*((dt / dt н ) ( n +1) )*(1/ G н ) p )/(t п — t о ) (1/(1- p ))

14. Расчетную теплоотдачу N приборов (секций) отопления Q в КВт вычисляем

в ячейке D17: =D14*((D15/D6)^(D8+1))*(D16/D7)^D9 =1,281

Q = ΣQ н *((dt / dt н ) ( n +1) )*(G / G н ) p

и делаем проверку

в ячейке D18: =D16/0,86*(D10-D11)/1000 =1,281

Q = G /0,86* (t п — t о )/1000

15. Долю реальной теплоотдачи N приборов от номинального теплового потока ∆ в % определяем

в ячейке D19: =D17/D14*100 =69

∆ = Q / ΣQ н *100

На этом расчет в Excel радиатора отопления МС 140-108, стоящего из 10 секций завершен.

Выполним аналогичный расчет в Excel конвектора КСК 20-2,083ПС.

Выводы.

При температурном графике теплоносителя 85/60 °C теплоотдача регистров отопления и конвекторов составляет лишь 60…70% от номинальной мощности — то есть от той, про которую вам скажет продавец. Это важно понимать и учитывать при покупке приборов отопления!!!

Расчет радиаторов отопления МС-140-108 из 10 секций и конвекторов КСК 20-2,083ПС показал близость их тепловых мощностей при равных расходах теплоносителя и при одинаковых температурных условиях. Но цена конвектора сегодня около 2100 рублей, а нового радиатора — более 3800 рублей.

При сопоставимых размерах (длина: 1076/1080 мм; высота: 400/588 мм; глубина: 156/140 мм) конвектор весит 25...27 кг, а радиатор – около 76 кг. Объем конвектора – 1,5 л. Объем чугунного радиатора – около 15 л. Чугунные радиаторы – более инерционные приборы. Но у конвекторов тепловая мощность падает более резко при низких температурах теплоносителя (обратите внимание в расчетах на долю реальной теплоотдачи ∆ у радиатора и конвектора).

Выбор остается всегда за нами в зависимости от условий применения, предыдущего опыта и в силу привычек и приверженностей.

Уважаемые читатели, пишите комментарии! Ваши мысли, замечания и предложения всегда интересны коллегам и автору!!!

Прошу уважающих труд автора скачивать файл после подписки на анонсы статей!

Не забывайте подтверждать подписку кликом по ссылке в письме, которое тут же придет к вам на указанную почту (может прийти в папку « Спам» )!!!

От автора: здравствуйте, уважаемые читатели! Большинство квартир и частных домов оборудовано полноценной отопительной системой. В первом случае это трубы и радиаторы, подключенные к центральному стояку. Во-втором к этому набору присоединяется еще и нагревательный котел, а также различное вспомогательное оборудование. Благодаря всем этим элементам обогрев помещений в холодное время года происходит равномерно и качественно.

Но бывают ситуации, в которых такой подход по каким-то причинам является невозможным или недостаточным. Например, на улице уже холодно, а централизованное отопление все еще не включают. Или вы ищете способ обогреть дачу, которой пользуетесь лишь изредка, и где нет смысла обустраивать полноценную систему. В таких случаях на помощь приходят конвекторы. Это оборудование способно быстро и качественно обогреть любое помещение. Но перед покупкой нужно правильно рассчитать мощность конвектора по площади жилища.

Стоит сразу сказать, что проведение подобных расчетов - дело довольно простое, но необходимое. Если прибор будет обладать слишком низкой мощностью, то от него не будет особого толка, поскольку помещение не сможет полноценно прогреться. Но для большего понимания ситуации давайте вкратце разберемся, что вообще представляет собой конвектор, и по какому принципу он работает.

Принцип конвекции

Для многих из нас наиболее привычными обогревательными приборами являются . Они могут быть подключены либо к отопительной системе, где циркулирует горячая вода, либо к электросети, за счет которой происходит нагрев прибора. При этом тепло в воздух отдается от горячих стенок корпуса оборудования.

У конвекторов иной принцип действия. Прибор представляет собой корпус из шести панелей. В верхней и нижней сделано несколько прорезей. Внутри корпуса расположен нагревательный элемент. Он может быть различным, да и сам прибор производится в нескольких разновидностях.

Самыми популярными являются электрические и газовые конвекторы. В первом случае оборудование работает от электросети. Во втором в качестве топлива используется газ - этот вариант дешевле первого, но сопряжен с некоторыми трудностями при установке и с необходимостью строгого соблюдения требований техники безопасности при использовании.

В любом случае, независимо от разновидности, принцип действия оборудования одинаков. Как известно, чем холоднее воздух, тем выше его плотность и вес. Поэтому горячие воздушные массы поднимаются вверх.

Холодный же воздух, напротив, располагается у пола. Он попадает в конвектор через прорези в нижней панели, далее внутри корпуса происходит нагрев от соответствующего элемента. По мере повышения температуры воздух поднимается, выходит через прорези в верхней панели и идет к потолку. Более холодные воздушные массы при этом вытесняются вниз, тоже попадают в конвектор, и процесс повторяется. Подобное перемещение прохладных и теплых потоков называется конвекцией, откуда и пошло название самого прибора.

У такого принципа действия есть сразу несколько преимуществ:

• корпус прибора не раскаляется до высоких температур, о него невозможно обжечься. Это выгодно отличается конвекционное оборудование от масляных радиаторов и подобных им устройств;
• внешний вид конвектора вполне эстетичен, конструкцию можно удачно вписать в любой интерьер. Кроме того, существует довольно много модификаций оборудования. Например, есть встраиваемые приборы, настенные, напольные, угловые и т. д. При желании, можно подобрать устройство с учетом всех особенностей помещения;
• прогрев комнаты происходит довольно быстро и равномерно, особенно в том случае, когда конвектор оборудован встроенным вентилятором, который разгоняет нагретый воздух по помещению.

Конечно, все эти достоинства значительно померкнут в том случае, если прибор будет некачественно выполнять свою основную функцию. А делать так он может тогда, когда необходимая мощность изначально неверно рассчитана. В результате вы получите либо плохо обогреваемые помещения, либо неоправданные расходы на оплату потребляемых ресурсов.

Расчет необходимой мощности

Давайте рассмотрим два простых способа, с помощью которых вы легко сможете произвести необходимые расчеты. Все, что вам для этого понадобится, это рулетка, лист бумаги и карандаш. Если не любите считать в уме или столбиком, то запаситесь еще и калькулятором.

По площади

Первый способ основывается на зависимости необходимого количества тепла от площади отапливаемого помещения. Стандартно принято считать, что на каждый десяток квадратных метров полагается 1 кВт тепловой энергии. Конечно, это если ориентироваться на обычный климат, свойственный средней полосе нашей необъятной родины. Если же речь идет о регионах, в которых сильные и длительные морозы, то увеличьте значение до полутора киловатт на каждые 10 квадратов.

Но сначала вам необходимо вычислить площадь. Как всем известно еще со школы, этот показатель можно найти, умножив длину комнаты на ширину - конечно, если речь идет не о круглом помещении, но подобное встречается столь редко, что этот случай рассматривать не будем. С помощью рулетки произведите необходимые измерения, а затем перемножьте полученные числа. Потом поделите результат на 10, и вы получите базовое значение.

Например, если ваша комната обладает площадью 20 кв. метров, то вам понадобится прибор мощностью 2 кВт, или 2000 Вт. Все просто.

Впрочем, это еще не все. Наши расчеты не учитывают один фактор - количество теплопотерь. Для включения этого параметра в расчеты существуют некие усредненные коэффициенты. Например, если стены вашего дома ничем не утеплены, то умножьте получившийся выше результат на 1,1. В случае, когда стеклопакеты стоят самые простые, то есть однослойные - умножайте базовую мощность на 0,9. Для угловых помещений коэффициент будет равен 1,2. После этого умножения вы получите тот самый показатель, на который нужно ориентироваться при .

По объему

Приведенный выше способ расчета подходит для тех случаев, когда высота потолков в помещении составляет стандартные 2,5 метра. Если же этот показатель отличается в большую или меньшую сторону, то оптимальным вариантом будет вычисление мощности с ориентировкой на объем комнаты.

Расчет осуществляется примерно таким же образом. Сначала узнайте объем помещения - для этого его площадь умножьте на высоту. На каждый кубический метр стандартно полагается 40 Вт тепловой энергии. Именно на это число вам и нужно умножить объем. Как видите, ничего сложного.

Как сэкономить

Стоимость как самого конвектора, так и потребляемых им ресурсов зависит от мощности оборудования. Проще говоря, чем больше тепла нужно вашему дому, тем выше будут затраты. Но их можно сократить, хотя для этого придется поработать.

Все было бы прекрасно, если бы выделяемое конвектором тепло оставалось в помещении. Тогда включать оборудование пришлось бы нечасто, и затраты на оплату электроэнергии, соответственно, были бы значительно ниже - обычно нагревательные приборы отличаются очень высоким потреблением, поэтому их постоянная работа сопряжена с высокими расходами.

Но по факту очень большое количество тепловой энергии уходит из дома наружу. Например, щели в стенах и оконных рамах являются самым прямым путем. И получается, что в такой ситуации львиная доля ваших затрат уходит на обогрев улицы, что точно нецелесообразно. Поэтому стоит изначально понести определенные расходы, чтобы снизить теплопотери и в дальнейшем значительно сэкономить на оплате электроэнергии.

Два самых очевидных способа это сделать:

• утепление стен. Неважно, живете вы в частном или многоквартирном доме - размещение утеплительного слоя поможет снизить теплопотери процентов на 10, как минимум. При этом учтите, что утеплять стены следует только снаружи. В противном случае вместо сокращения теплопотерь вы получите плесень и прочие неприятные явления. Подробно об этом вы можете узнать из на нашем сайте;
• установка качественных стеклопакетов. Одинарные окна (или же старые, в деревянных рамах) пропускают очень большое количество тепла на улицу. Если вы поставите двойные стеклопакеты, то они максимально помогут вашему жилищу сберечь тепло.

Конечно, эти работы потребуют вложения и денег, и сил. Но по истечении последующих нескольких лет вы сможете с уверенностью сказать, что все это вполне окупилось с помощью экономии на электроэнергии. Кроме того, если отопительное оборудование внезапно выйдет из строя, у вас будет какое-то время на его замену без опасений, что дом моментально промерзнет. Поэтому не стоит отказываться от утепления жилища. Успехов!