Розрахунок радіаторів опалення: секції і потужність за площею

Щоб розрахувати радіатори опалення, спершу оцінюють потрібну теплову потужність кімнати, а потім ділять її на реальну віддачу однієї секції чи панелі при вашій температурі теплоносія. Орієнтир для кімнати зі стелею до 2,7 м, однією зовнішньою стіною і одним вікном — близько 100 Вт на квадратний метр, далі його коригують на кути, вікна, поверх і схему підключення. Найчастіше помиляються на другому кроці: у паспорті потужність вказана для гарячої води (ΔT 50 або навіть 70), а конденсаційний котел чи тепловий насос працюють на значно холоднішому теплоносії, і та сама батарея віддає вдвічі-втричі менше тепла.

Коротко

• Базова потреба: близько 100 Вт на 1 м² при висоті стелі до 2,7 м, або близько 41 Вт на 1 м³ для типового старого житла. Це орієнтир, а не проєктний розрахунок.
• Поправки: кутова кімната +20 %, вікна на північ чи схід +10 %, холодне горище або підвал під ногами +20…40 %, екран чи ніша +10…20 %.
• Паспортну потужність перераховують на ваш температурний графік: при 55/45/20 радіатор дає лише близько 52 % номіналу ΔT 50, при 45/35/20 — близько 30 %.
• Кількість секцій = потрібна потужність / реальна потужність однієї секції, округлення вгору.
• Для теплового насоса звичайних радіаторів «за старою методикою» майже завжди замало: потрібні більші прилади, тепла підлога або кращий утеплювач.

Звідки береться цифра 100 Вт на квадратний метр

Радіатор повинен покривати тепловтрати кімнати в найхолодніші дні: через стіни, вікна, дах, підлогу і з вентиляційним повітрям. Інженерний розрахунок тепловтрат роблять за європейським стандартом EN 12831 з урахуванням площі й опору кожної огороджувальної конструкції та розрахункової зимової температури. Для побутової оцінки користуються узагальненими питомими показниками.

За площею. Для кімнати з висотою стелі до 2,7 м, однією зовнішньою стіною, одним вікном і стінами без особливого утеплення беруть 100 Вт на 1 м². Кімната 15 м² — 1,5 кВт, 20 м² — 2 кВт.

За об'ємом. Цей спосіб точніше враховує високі стелі. Для типового панельного чи цегляного житла старої забудови беруть близько 41 Вт на 1 м³. Кімната 20 м² з висотою 3 м має об'єм 60 м³, отже потрібно близько 2,46 кВт.

Обидва показники складено для будинків без сучасного утеплення. У новому будинку з утепленим фасадом і енергоефективними вікнами реальна потреба часто нижча, і без розрахунку тепловтрат ви поставите надлишкові батареї. Це не катастрофа, бо термостатичний клапан прикриє зайве, але гроші витрачені даремно. Протилежна ситуація небезпечніша: у старому будинку з продувними вікнами «середні» 100 Вт не вистачить.

Розрахункова зимова температура залежить від регіону. Її беруть з ДСТУ-Н Б В.1.1-27:2010 «Будівельна кліматологія» як температуру найхолоднішої п'ятиденки: наприклад, для Сімферополя це −15 °C, для Дніпра −24 °C. Чим вона нижча, тим більшою має бути потужність, тому на півночі й сході до орієнтиру варто додати 10–20 %, а на півдні його можна трохи зменшити.

Поправки, які реально змінюють результат

Множники нижче — усталені практичні коефіцієнти для побутового розрахунку. Їх перемножують з базовою потужністю. Якщо умова для вашої кімнати типова, множник дорівнює 1.

Окремо врахуйте балконні двері, якими користуються взимку: таку кімнату рахують з запасом близько 30 % на віконну частину. Великі панорамні вікна теж збільшують потребу: коли площа скління перевищує третину площі підлоги, додавайте по 10 % на кожну наступну десяту частку.

Утеплення змінює розрахунок сильніше за будь-який вибір радіатора. Якщо у вас кутова кімната в багатоквартирному будинку, утеплення фасаду знижує потребу в теплі приблизно на 15 % і усуває холодні кути з цвіллю.

Схема підключення: до 20 % втрат

Теплоносій заходить у радіатор і віддає тепло, поки рухається до виходу. Якщо подача зверху з одного боку, а зворотка знизу з протилежного (діагональна схема), прогрівається весь прилад. Інші схеми залишають частину радіатора холоднішою.

Однобічна схема на довгих секційних радіаторах (понад 10–12 секцій) працює гірше: дальній край прогрівається слабко. Нижнє підключення популярне, бо труби ховають у підлогу, але тоді або беріть радіатор з вбудованим вузлом нижнього підключення і вбудованим клапаном, який сам спрямовує потік угору, або додавайте до розрахунку 10–15 %. Подача знизу і зворотка зверху — найгірший варіант, якого слід уникати. Як вибрати і поставити крани на підводку, ми розповідали в статті про кутовий кран для радіатора.

Паспортна потужність і температурний графік

Це найважливіша частина розрахунку, яку пропускають прості калькулятори.

Що означає ΔT 50 за EN 442

Європейський стандарт EN 442 визначає номінальну тепловіддачу радіатора при різниці температур ΔT 50 K. Стандартний режим — 75/65/20: вода на вході 75 °C, на виході 65 °C, у кімнаті 20 °C. Середня температура води 70 °C мінус 20 °C повітря дає 50 K.

Частина виробників, особливо секційних алюмінієвих і біметалевих радіаторів, досі пише в рекламі потужність при ΔT 70 (наприклад, графік 95/85/20) або ΔT 60 (90/70/20). Така цифра виглядає на третину більшою, але відповідає дуже гарячій воді, якої сучасний котел зазвичай не дає. Завжди дивіться, при якому ΔT наведена потужність.

Формула перерахунку

Реальну потужність при іншому графіку рахують за формулою:

Q = Q₅₀ × (ΔT / 50)ⁿ

• Q₅₀ — потужність з паспорта при ΔT 50;
• ΔT — середня температура води мінус температура в кімнаті;
• n — показник степеня з паспорта, для більшості радіаторів близько 1,3.

Точне значення n і коефіцієнт для конкретної моделі виробник наводить у технічному листі. Сам метод EN 442 дає похибку порядку 10 % відносно реальних умов, тому невеликий запас не завадить.

Якщо в паспорті потужність вказана при ΔT 70, для переведення на ΔT 50 її множать приблизно на 0,65, при ΔT 60 — на 0,79.

Чому це важливо для конденсаційного котла і теплового насоса

Конденсаційний котел економить газ лише тоді, коли зворотка холодніша за точку роси продуктів згоряння, тобто нижче приблизно 55 °C. Якщо радіатори підібрані впритул під 75/65, котлу доведеться гнати гарячу воду, і конденсаційний ефект зникне. Тепловий насос з кожним градусом температури подачі втрачає ефективність, тому для нього графік 45/35 і нижче — норма.

Висновок простий: при переході на низькотемпературне джерело тепла кількість секцій чи розмір панелей зростає майже вдвічі. Альтернатива — тепла підлога, яка гріє великою площею при 35 °C (про підключення читайте в статті як підключити теплу підлогу до котла), або спершу утеплення будинку.

Розрахунок по кроках з прикладом

Візьмемо кімнату 4,5 × 4 м (18 м²) з висотою стелі 2,8 м. Кімната кутова на останньому поверсі під неутепленим дахом, знизу опалювана квартира, одне вікно з двокамерним склопакетом виходить на північ, радіатор відкритий під підвіконням, підключення діагональне.

1. Базова потреба: 18 × 100 = 1 800 Вт.
2. Кутова кімната: × 1,2 = 2 160 Вт.
3. Північ: × 1,1 = 2 376 Вт.
4. Висота стелі: × 2,8 / 2,7 = × 1,04, разом 2 464 Вт.
5. Двокамерне вікно: × 0,9 = 2 218 Вт.
6. Зверху неутеплений дах, знизу опалювана квартира: множники 1,0, тож округлюємо до 2,2 кВт. Якби над кімнатою була опалювана квартира, вийшло б × 0,8, тобто близько 1,8 кВт.
7. Секції. Припустимо, у паспорті алюмінієвої секції з міжосьовою відстанню 500 мм вказано 150 Вт при ΔT 50, n = 1,3 (цифри умовні, свої беріть з паспорта).

Для газового котла 15 секцій — це радіатор завдовжки близько 1,2 м. Для кутової кімнати краще розділити їх на два прилади: 8–9 секцій під вікном і 6–7 біля глухої зовнішньої стіни, де найчастіше промерзає кут. Для конденсаційного котла доведеться ставити вищі секції чи панельні радіатори типу 22 або 33. Варіант з 49 секціями для теплового насоса нереальний, тож потрібні тепла підлога, низькотемпературні радіатори з вентиляторами (фанкойли) або зменшення тепловтрат.

Кількість секцій завжди округлюють угору. Невеликий запас 10–15 % корисний, якщо в будинку бувають сильні морози або перебої з подачею тепла: термостатичний клапан прикриє радіатор, коли тепла забагато, а от додати потужність без перебудови неможливо.

Типові помилки

• Брати потужність при ΔT 70 як номінальну. Різниця з реальною — близько третини.
• Розраховувати лише площу. Кутова кімната на першому поверсі над холодним підвалом може потребувати в 1,5–1,7 раза більше тепла, ніж сусідня внутрішня.
• Закривати радіатор щільним екраном і довгими шторами. Втрати до 20 %.
• Ставити один довгий радіатор у кутовій кімнаті. Холодний кут залишиться, краще розподілити потужність.
• Вибирати радіатор без огляду на тиск у системі. У багатоквартирному будинку з центральним опаленням алюмінієві секції не підходять через тиск і якість теплоносія, тут доречні біметалеві або чавунні радіатори.

Чим відрізняються радіатори від конвекторів і що обрати для різних кімнат, ми порівнювали в статті що краще: конвектори чи радіатори.

Сума радіаторів і потужність котла

Підсумувавши потреби всіх кімнат, ви отримаєте загальну потужність опалення. Котел добирають з невеликим запасом до цієї суми, а якщо він ще й гріє воду, додають потужність на гаряче водопостачання. Як це зробити правильно, розказано в статті як розрахувати потужність газового котла. Загальна схема системи з газовим котлом — у матеріалі про схему опалення приватного будинку.

Коли кликати фахівця

Побутовий розрахунок добре працює для квартири чи невеликого будинку з типовими стінами. До інженера-теплотехніка варто звернутися, якщо:

• будуєте новий будинок або повністю міняєте систему опалення;
• плануєте тепловий насос чи конденсаційний котел з низькотемпературним графіком;
• у будинку великі площі скління, другий світло, мансарда з панорамними вікнами;
• кімнати після заміни радіаторів все одно мерзнуть, хоча котел працює на повну;
• у багатоквартирному будинку збираєтеся змінювати кількість секцій або тип радіатора: це втручання в загальнобудинкову систему, яке погоджують з управителем чи ОСББ.

FAQ

Скільки секцій потрібно на кімнату 20 м²?

Для типової кімнати з однією зовнішньою стіною і газовим котлом на графіку 75/65 потрібно близько 2 кВт, тобто 13–14 секцій по 150 Вт при ΔT 50. Для кутової кімнати — на 20 % більше. При низькотемпературному котлі чи тепловому насосі кількість зростає майже вдвічі.

Яку потужність писати в розрахунку, якщо в паспорті три цифри: ΔT 50, 60 і 70?

Беріть ту, що відповідає реальному графіку вашої системи. Для сучасного газового котла це зазвичай ΔT 50 або менше, а не 70. Для конденсаційного котла і теплового насоса перераховуйте за формулою з показником n з паспорта.

Чи можна просто поставити радіатори з великим запасом?

Помірний запас 10–20 % доречний, а з термостатичними клапанами ще й не шкодить комфорту. Надмірний запас здорожує систему, збільшує об'єм теплоносія і робить регулювання повільнішим.

Чи потрібен тепловідбивний екран за радіатором?

Фольгований утеплювач на зовнішній стіні за радіатором зменшує нагрів стіни і трохи підвищує віддачу в кімнату. Він має виступати за радіатор на кілька сантиметрів з кожного боку, а між ним і приладом залишають зазор для руху повітря. Але це доповнення, а не заміна утеплення стін.

Як розрахувати радіатори, якщо в будинку і тепла підлога, і батареї?

Спершу визначте загальну потребу кімнати. Тепла підлога покриває ту частку, яку дозволяє її площа і температура поверхні, а решту віддають радіатору. Якщо обидва контури живить один котел, радіатори розраховують на свій графік, а підлогу — на нижчий через змішувальний вузол.