Правильный подсчет избавит от жары или холода! Расчет теплоотдачи чугунных радиаторов отопления по таблице

Сравнение радиаторов отопления по теплоотдаче

Реальная теплоотдача радиаторов отопления различных типов часто обсуждается на строительных форумах. Участники спорят, какие батареи лучше по тепловым характеристикам – чугунные, алюминиевые или стальные панели. Чтобы прояснить данный вопрос, предлагается выполнить расчет мощности разных отопительных приборов и провести сравнение радиаторов по теплоотдаче.

  • 1 Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей
  • 2 Порядок расчета теплоотдачи
  • 3 Сравнение по тепловой мощности
  • 4 Сравнение по другим характеристикам
  • 5 Заключение

Как правильно рассчитывается реальная теплоотдача батарей

Первым делом изучите технический паспорт батареи. В нем вы точно найдете интересующие параметры — тепловую мощность одной секции либо целого панельного радиатора определенного типоразмера. Не спешите восхищаться отличными показателями алюминиевых или биметаллических обогревателей, указанная в паспорте цифра — не окончательная и требует корректировки, для чего и нужно сделать расчет теплоотдачи.

Ошибочное суждение: мощность алюминиевых радиаторов самая высокая, ведь теплоотдача меди и алюминия – самая лучшая среди металлов. Теплопроводность алюминия действительно высока, но процесс теплообмена зависит от многих факторов. Нюанс второй: отопительные приборы делают из силумина – алюминиевого сплава с кремнием, чьи показатели заметно ниже.

Прописанная в паспорте отопительного прибора теплоотдача соответствует истине, когда разница между средней температурой теплоносителя (tподачи + tобратки)/2 и воздуха помещения равна 70 °С. Величина зовется температурным напором, обозначается Δt. Расчетная формула:

Подставим известное значение температурного напора и получим такое уравнение:

(tподачи + tобратки)/2 — tвоздуха = 70 °С

Справка. В документации изделий от различных фирм параметр Δt может обозначаться по-разному: dt, DT, а иногда просто пишется «при разнице температур 70 °С».

Какую теплоотдачу мы получим, если в документации на биметаллический радиатор написано: тепловая мощность одной секции равна 200 Вт при DT = 70 °С? Разобраться поможет та же формула, в нее подставляем значение комнатной температуры +22 °С и ведем расчет в обратном порядке:

(tподачи + tобратки) = (70 + 22) х 2 = 184 °С

Зная, что разность температур в подающем и обратном трубопроводах не должна превышать 20 °С, определяем их значения следующим образом:

  • tподачи = 184/2 + 10 = 102 °С;
  • tобратки = 184/2 – 10 = 82 °С.

Теперь видно, что 1 секция биметаллического радиатора из примера отдаст 200 Вт теплоты при условии, что вода в подающем трубопроводе нагреется до 102 °С, а температура воздуха в комнате – до +22 °С.

Первое условие невыполнимо, поскольку современные бытовые котлы нагреваются до 80 °С (максимум). Значит, радиаторная секция никогда не отдаст заявленные 200 Вт тепла. Да и температура теплоносителя в системе частного дома редко поднимается выше 70 °С, тогда DT = 38 °С, а не 70 градусов. То есть, реальная теплоотдача прибора вдвое ниже паспортной.

Порядок расчета теплоотдачи

Итак, реальная мощность батареи отопления гораздо меньше заявленной, но для ее подбора надо понимать, насколько. Для этого есть простой способ: применение понижающего коэффициента к паспортному значению тепловой мощности обогревателя. Ниже представлена таблица коэффициентов, на которые умножается заявленная теплоотдача радиатора в зависимости от настоящей величины DT:

Алгоритм расчета настоящей теплоотдачи отопительных приборов для ваших индивидуальных условий такой:

  1. Определить, какая должна быть температура в доме и воды в системе.
  2. Подставить эти значения в формулу и рассчитать свой температурный напор Δt.
  3. Найти в таблице коэффициент, соответствующий найденному DT.
  4. Умножить на него паспортную величину теплоотдачи батареи.
  5. Подсчитать число секций либо целых отопительных приборов для обогрева комнаты.

В приведенном примере тепловая мощность 1 секции биметаллического радиатора составит 200 Вт х 0.48 = 96 Вт. На обогрев помещения площадью 10 м² пойдет приблизительно 1000 Вт теплоты или 1000/96 = 10.4 ≈ 11 секций (округление делаем в большую сторону).

Представленная таблица и расчет теплоотдачи батарей надо использовать, когда в документации указана Δt, равная 70 °С. Но бывает, что фирмы–производители дают мощность радиатора для других условий, например, при Δt = 50 °С. Тогда пользоваться коэффициентами нельзя, проще набрать требуемое количество секций по паспортной характеристике, только взять их число с полуторным запасом.

Справка. Многие производители указывают значения теплоотдачи при таких условиях эксплуатации: tподачи = 90 °С, tобратки = 70 °С, tвоздуха = 20 °С, что как раз соответствует Δt = 50 °С.

Сравнение по тепловой мощности

Если вы внимательно изучили предыдущий раздел, то должны понимать, что на теплоотдачу очень влияют температуры воздуха и теплоносителя, а эти параметры мало зависят от самого радиатора. Но есть и третий фактор — площадь поверхности теплообмена, здесь конструкция и форма изделия играет большую роль. Четко сравнить стальной панельный обогреватель с чугунной батареей не выйдет, их поверхности слишком разные.

Трудновато сравнивать отдачу теплоты плоскими панелями и ребристыми поверхностями сложной конфигурации

Четвертый фактор, влияющий на теплоотдачу, — это материал, из коего изготовлен отопительный прибор. Сравните сами: 5 секций алюминиевого радиатора GLOBAL VOX высотой 600 мм отдадут 635 Вт при DT = 50 °С. Чугунная ретро батарея DIANA (GURATEC) на 5 секций такой же высоты передаст в комнату только 530 Вт при аналогичных условиях (Δt = 50 °С). Эти данные опубликованы на официальных сайтах производителей.

Примечание. Мощностные характеристики алюминиевых и биметаллических обогревателей мало отличаются, сравнивать их нет смысла.

Можно попытаться провести сравнение алюминия со стальным панельным радиатором, взяв ближайший типоразмер, подходящий по габаритам. Длина батареи из 5 алюминиевых секций GLOBAL высотой 600 мм составит примерно 400 мм, что соответствует стальной панели KERMI 600 х 400.

В таблице указана тепловая производительность 1 секции из алюминия и биметалла в зависимости от размеров и разницы температур Δt

Если даже взять трехрядную стальную панель (тип 30), получим 572 Вт при Δt = 50 °С против 635 Вт у 5-секционного алюминия. Еще учтите, что радиатор GLOBAL VOX гораздо тоньше, глубина прибора составляет 95 мм, а панели KERMI – почти 160 мм. То есть, высокая теплоотдача алюминиевых секций позволяет уменьшить габариты обогревателя.

В индивидуальной системе отопления частного дома батареи одинаковой мощности, сделанные из различных металлов, работать будут по-разному. Поэтому и сравнение довольно предсказуемо:

  1. Биметаллические и алюминиевые изделия быстро прогреваются и остывают. Отдавая больше теплоты за промежуток времени, они сильнее охлаждают воду, возвращаемую в систему.
  2. Стальные панельные радиаторы занимают среднюю позицию, так как передают тепло не настолько интенсивно. Зато они дешевле и проще в монтаже.
  3. Самые инертные и дорогие – это обогреватели из чугуна, им присущ долгий разогрев и остывание, из-за чего возникает небольшое запаздывание при автоматическом регулировании расхода теплоносителя термостатическими головками.

Вывод простой: неважно, из какого материала изготовлен радиатор. Главное, правильно подобрать батарею по мощности и дизайну, который устроит пользователя. А вообще, для сравнения не помешает ознакомиться со всеми нюансами работы того или иного прибора, а также где какой лучше устанавливать.

Сравнение по другим характеристикам

Об одной особенности работы батарей – инертности – уже упоминалось выше. Но чтобы сравнение радиаторов отопления выглядело объективным, кроме теплоотдачи следует учесть и другие важные параметры:

  • рабочее и максимальное давление теплоносителя;
  • количество вмещаемой воды;
  • масса.

Ограничение по рабочему давлению определяет, можно ли устанавливать отопительный прибор в многоэтажных зданиях, где высота подъема воды сетевыми насосами может достигать сотни метров. Параметр не играет роли для частных домов, где давление в системе невысокое, максимум 3 Бар.

Сравнение по вместительности радиаторов может дать представление об общем количестве воды в сети, которое придется нагревать. Ну а масса изделия важна при выборе места установки и способа крепления батареи.

В качестве примера ниже показана сравнительная таблица характеристик различных радиаторов отопления одинакового размера:

Примечание. В таблице за 1 единицу принят отопительный прибор из 5 секций, кроме стального, представляющего собой единую панель.

Заключение

Если провести сравнение изделий широкого круга производителей, то все равно выяснится, что по теплоотдаче и другим характеристикам первое место прочно удерживают алюминиевые радиаторы. Биметаллические выигрывают по рабочему давлению, но стоят дороже, покупать их не всегда целесообразно. Стальные батареи – это скорее бюджетный вариант, а вот чугунные, наоборот, — для ценителей. Если не учитывать цену советских чугунных «гармошек» МС140, то ретро радиаторы – самые дорогие из всех существующих.

Теплоотдача радиаторов отопления: таблица

Незадолго до начала отопительного сезона множество наших соотечественников сталкиваются с проблемой выбора радиаторов для отопительной системы своего дома или квартиры. Современная промышленность предлагает достаточно большой выбор батарей, отличающихся не только дизайном, стоимостью и способом передачи тепла, но и материалом, из которого они изготовлены. Именно материал влияет на основные характеристики, среди которых на первое место выходит теплоотдача радиаторов отопления.

Классификация отопительных приборов

В зависимости от материала, использованного для изготовления, радиаторы отопления могут быть:

  • стальные;
  • алюминиевые;
  • биметаллические;
  • чугунные.

Каждый из этих типов радиаторов имеет свои достоинства и недостатки, поэтому необходимо более подробно изучить их технические характеристики.

Чугунные батареи – отопительные приборы, проверенные временем

Основными достоинствами этих приборов является высокая инертность и достаточно неплохая теплоотдача. Чугунные батареи долго нагреваются и также долго способны отдавать накопленное тепло. Теплоотдача чугунных радиаторов, составляет 80-160 Вт на одну секцию.

Недостатков у этих приборов достаточно много, среди которых наиболее серьезными являются:

  • большая разница между проходным сечением стояков и батарей, вследствие чего теплоноситель по радиаторам движется медленно, что приводит к их быстрому загрязнению;
  • низкое сопротивление гидроударам, рабочее давление 9 кг/см2;
  • большой вес;
  • требовательность к регулярному уходу.

Алюминиевые радиаторы

Батареи из алюминиевых сплавов имеют массу достоинств. Они привлекательны, нетребовательны к регулярному уходу, лишены хрупкости, вследствие чего лучше противостоят гидроударам, чем их чугунные аналоги. Рабочее давление варьируется в зависимости от модели и может быть от 12 до 16 кг/см2. Еще одним неоспоримым достоинством алюминиевых батарей является проходное сечение, которое меньше или равно внутреннему диаметру стояков. Благодаря этому, теплоноситель движется внутри секций с большой скоростью, что делает практически невозможным отложение грязи внутри устройства.

Многие считают, что небольшое сечение радиаторов ведет к низкой теплоотдаче. Это утверждение неверно, так как теплоотдача алюминия выше, чем, к примеру, у чугуна, а малое сечение в батареях с лихвой компенсируется площадью оребрения радиатора. Согласно таблице, представленной ниже, теплоотдача алюминиевых радиаторов зависит от модели и может составлять от 138 до 210 Вт.

Но, несмотря на все достоинства, большинство специалистов не рекомендуют их для установки в квартиры, так как алюминиевые батареи могут не выдержать резких скачков давления при тестировании центрального отопления. Еще одним недостатком алюминиевых батарей является быстрое разрушение материала при использовании в паре с ним других металлов. Например, подключение к стоякам радиатора через латунные или медные сгоны может привести к окислению их внутренней поверхности.

Биметаллические отопительные приборы

Эти батареи лишены недостатков их чугунных и алюминиевых «конкурентов». Конструктивной особенностью таких радиаторов является наличие стального сердечника в алюминиевом оребрении радиатора. В результате такого «слияния» устройство может выдерживать колоссальное давление 16-100 кг/см2.

Инженерные расчеты показали, что теплоотдача биметаллического радиатора практически не отличается от алюминиевого, и может варьировать от 130 до 200 Вт.

Проходное сечение устройства, как правило, меньше, чем у стояков, поэтому биметаллические радиаторы практически не загрязняются.

Несмотря на сплошные достоинства, у этого изделия есть существенный недостаток – его высокая стоимость.

Стальные радиаторы

Стальные батареи прекрасно подходят для обогрева помещений, запитанных от автономной системы теплоснабжения. Тем не менее, такие радиаторы не лучший выбор для центрального отопления, так как могут не выдержать давления. Они достаточно легкие и устойчивые к коррозии, с высокой инерционностью и неплохими показателями теплоотдачи. Проходное сечение у них чаще всего меньше, чем у стандартных стояков, поэтому забиваются они крайне редко.

Среди недостатков можно выделить довольно низкое рабочее давления 6-8 кг/см2 и сопротивляемость гидроударам, до 13 кг/см2. Показатель теплоотдачи, у стальных батарей составляет 150 Вт на одну секцию.

В таблице представлены средние показатели теплоотдачи и рабочего давления для радиаторов отопления.

Сколько нужно тепла для отопления

Расчет необходимого количества тепла нужен для того, чтобы узнать, сколько секций батарей требуется для обогрева жилища. Есть два типа расчета: приблизительный и точный.

  1. В приблизительном расчете на 10 м2 площади в среднем требуется 1 кВт тепловой мощности. Для Южных регионов это 0,7 кВт на 10 м2, для Северных – 1,3 кВт на 10 м2.
  2. Точный расчет включает в себя использование районных коэффициентов, учитывает теплопотери на окна и двери, а также на расположение жилища, количество стояков и пр.

Разница в цифрах, конечно, есть, но не критичная. Например, сделаем расчет необходимой тепловой нагрузки двухкомнатной «Хрущевки» общей площадью 50 м2. Исходя из первого варианта, необходимая тепловая мощность этой квартиры составляет 5 кВт.

Читайте также:  Плетение из бисера для начинающих: схемы и видеоуроки милых браслетов с фото и видео

Точный расчет предусматривает 40 Вт тепла на 1 м3. При высоте потолков в Хрущевках 2,5 м кубатура помещения равна 125 м3. Получается, что этой квартире необходимо 40×125 м3 = 5000 Вт или 5 кВт. Однако следует сделать поправку на 3 окна и одну входную дверь. Каждое окно – это плюс 100 Вт, дверь – 200 Вт.

Итого: 5000 Вт + (3×100) +200= 5,5 кВт. Количество стояков и расположение квартиры несколько изменят полученную цифру. Специалисты рекомендуют округлить значение в большую сторону и сделать пару кВт запаса на сильные морозы. 8 кВт тепловой нагрузки для такого жилища будет достаточно.

На основании полученных данных можно сделать простой расчет необходимого количества секций отопительных радиаторов. В расчете будет использован средний показатель теплоотдачи для секционных радиаторов, который равняется 160 Вт.

Тут алгоритм действия такой: количество требуемого тепла следует разделить на теплоотдачу одной секции радиатора. Для условной «Хрущевки» это: 8000 Вт / 160 Вт = 50. Именно такое количество секций батарей требуется для создания комфортной температуры при работе отопления.

Отопительные приборы с лучшей теплоотдачей

Подытожив вышесказанное, можно сделать вывод, что наибольшие показатели теплоотдачи демонстрируют алюминиевые батареи отопления. Они с легкостью обгоняют чугунные и стальные аналоги и в зависимости от модели и температуры теплоносителя могут выдать более 200 Вт тепловой энергии. Практически не отстают от них биметаллические радиаторы, но стальной сердечник снижает показатели теплоотдачи на 5-10 Вт на одну секцию.

Но теплоотдача — не единственный параметр, влияющий на выбор подходящей модели радиаторов. Окончательное решение принимается после анализа и таких характеристик, как рабочее давление, прочность, устойчивость к коррозии и, конечно, цена прибора.

Как рассчитать теплоотдачу радиаторов из чугуна

Чтобы знать, способен ли чугунный радиатор нагреть помещение до нужной температуры, нужно вычислить его теплоотдачу и количество тепла.

Показатель теплоотдачи

Он указывает на то, сколько тепла может отдать одна секция чугунной батареи за время, в течение которого температура входящей воды уменьшается до температуры выходной воды. Производители всегда указывают этот показатель в технической документации. Например, они отмечают, что теплоотдачей радиатора М-140 является 155 Вт/м². При этом температура воды на входе составляет 90 °С, а на выходе – 70 °С. Теплоотдача таких приборов отопления – 80-160 Вт/м².

На практике теплоотдача радиатора М-140 меньше, поскольку подать воду с температурой 90 °С могут только очень мощные паровые котлы. В частных домах владельцы обычно устанавливают менее мощные котлы. Поэтому, если не проводить перерасчет теплоотдачи радиатора отопления в соответствии с конкретной ситуацией, в помещении с новой батареей может стать прохладно.

На общую теплоотдачу радиатора отопления влияют:

  1. Коэффициент теплопередачи.
  2. Площадь нагревательной поверхности.
  3. Температурный напор.
  4. Потери тепла воды или другого теплоносителя во время перемещения по трубам.
  5. Форма устройства.

Последний фактор влияет на площадь нагревательной поверхности. Его влияние можно увидеть на радиаторах советских времен. Их форма такова, что в одной секции отдается тепло только 0,23 м².

Современные чугунные радиаторы отопления имеют большую теплоотдачу. Это благодаря иной форме секций. Например, современное устройство отопления 1К60П-500 имеет вдвое меньший от М-140 вес, а также секции с меньшей площадью нагрева. Она составляет 0,116 м². Мощность измеряется 70 Вт. Однако отдача тепла больше потому, что форма каждого ребра секции напоминает длинный широкий прямоугольник. Более широкой стороной он «смотрит» внутрь помещения и на прилегающую стену. Благодаря такой особенности батарея превращается в нагревательную, способную дать широкий поток тепла, панель. Такой возможностью ребристые батареи не обладают.

Расчет теплоотдачи

Он будет проводиться на основе модели М-140-АО. Она имеет следующие параметры:

  1. Определенная производителем теплоотдача – 175 Вт/м².
  2. Площадь нагрева – 0,299 м².

Формула расчета теплоотдачи такова:

Q = K x F x Δ t, где

K – коэффициент теплопередачи,

F – площадь нагревательной поверхности,

Δ t – температурный напор (измеряется °С).

Формула определения температурного напора такова:

Δ t = 0,5 х ( (tвх. + tвых.) – tвн.), где

tвх. – температура теплоносителя на входе,

tвых. – температура теплоносителя на выходе,

tвн. – желаемая температура воздуха помещения.

В примере будет учитываться, что обычный котел подает воду температурой меньше 90 °С. Пусть теплоноситель будет нагреваться до температуры 70 °С, а на выходе его температурой будет 50 °С. Температура воздуха в помещении должна составлять 21 °С.

В таком случае Δ t = 0,5 х ((70 + 50) – 21) = 49,5. Округлив, Δ t будет составлять 50 °С. Далее надо смотреть на специальную таблицу, в которой указаны значения теплового напора и соответствующих коэффициентов теплопередачи.В ней тепловой напор и коэффициент теплопередачи высоких радиаторов соотносятся так:

  • 50-60 °С – 7,0.
  • 60-70 °С – 7,5.
  • 70-80 °С – 8,0.
  • 80-100 °С – 8,5.

Смотря на эти соотношения, видно, что К = 7,0.

В результате общая теплоотдача секции будет такой:

Q = 7,0 x 0,299 x 50 = 104,65 Вт.

Конечной теплоотдачей будет 104,65 х 1,3 = 136,05 Вт/м². Окончательный результат не похож на заявленную производителем цифру из-за подачи более холодного теплоносителя. Поэтому нужно определять рабочие параметры своей отопительной системы.

Если этот показатель составляет 60, то размер устройства должен составлять 0,5 х 0,52 м. Если он становится вдвое меньше, то высота и ширина батареи должны быть 0,5 и 1,32 м соответственно.

Дополнительные факторы, влияющие на теплоотдачу

На этот показатель также влияет:

  1. Тип подключения.
  2. Особенности размещения.

Радиатор можно подключить следующими способами:

  1. Боковым.
  2. Диагональным.
  3. Нижним.


Диагональное подключение является наиболее эффективным. Оно заключается в подключении входной трубы к патрубку, размещенному вверху устройства отопления, и подключению выходной трубы к патрубку, находящемуся внизу противоположного конца. Благодаря этому теплоноситель сможет легко заполнить все секции и отдать тепло каждой частице радиатора отопления. При этом не нужно создавать очень большое давление для движения воды или другой нагретой жидкости.Боковое подключение предусматривает подключение труб к одной и той же секции. Входной патрубок размещается вверху, выходной – внизу. Это приводит к плохому прогреванию последних ребер. Согласно статистике потери тепла составляют 7%.

Нижняя схема подключения приводит к 20-% потерям. Минимизировать потери теплопередачи в двух последних схемах подключения к устройству отопления можно с помощью принудительной циркуляции нагретой жидкости. Небольшого давления хватит для полного прогрева всех секций.

Потеря теплоотдачи может быть и такой:

  • 7-10% – в случае превышения допустимого расстояния между устройством и подоконником. Оно должно составлять 10-15 см;
  • 5% – в случае уменьшения расстояния между стеной и батареей. Оптимальная величина – 3-5 см;
  • 7% – в ситуации несоблюдения расстояния между полом и радиатором. Оно должно составлять 10-15 см.

Правильный подсчет избавит от жары или холода! Расчет теплоотдачи чугунных радиаторов отопления по таблице

Системы отопления создаются с целью поддержания комфортных условий для проживания или выполнения различных видов работ. В отопительный период компенсируют теплопотери с помощью нагревательных приборов.

Они бывают чугунные, алюминиевые и биметаллические. Подвод теплоносителя выполняется по трубам. Несмотря на интересный дизайн и свойства алюминиевых и биметаллических батарей, многие останавливают выбор на чугунных радиаторах.

Эффективность работы чугунного радиатора в системе отопления

При расчете системы отопления для помещения определяют необходимую площадь поверхности радиатора, принимаемого для установки.

Фото 1. Чугунный радиатор отопления. Прибор украшен декоративной ковкой, подходит к современному интерьеру.

Производители предлагают разные типы устройств, которые отличаются по:

  • виду используемого материала (чугун, сталь, алюминий и другие металлы и сплавы);
  • особенностям конструкции;
  • типоразмерам;
  • наличию вспомогательных приспособлений.

Чугунные радиаторы стандартизированы еще в середине прошлого века, но и сейчас производители предлагают различные новшества в конструкции.

Факторы, влияющие на теплоотдачу чугунной батареи

При установке радиатора свободно у стены теплоотдача максимальна (Фото 2). Вокруг поверхности нагревательного прибора формируется свободный конвективный поток, который осуществляет перенос теплоты от поверхности (tпр — температура стенки прибора, °С) к воздуху (tв — температура воздуха, °С) внутри помещения.

Фото 2. Схема установки чугунных радиаторов. Всего указано четыре варианта расположения приборов.

Установка нагревателя под подоконной доской и небольшим расстоянием между ними несколько понижает скорость свободной конвекции.

При монтаже чугунного радиатора в нише стены теплоотдача несколько снижается, так как уменьшается интенсивность свободного конвективного потока из-за возникающих сопротивлений.

Важно! Увеличение расстояния между нижней кромкой ниши и радиатором увеличивает теплоотдачу.

При установке нагревательного прибора внутри декоративного шкафа теплоотдача еще ниже, сам шкаф и оградительные сетки оказывают заметное сопротивление движению потоку воздуха. Поэтому в расчетах вносят значения поправочных коэффициентов β1. Они учитывают снижение эффективности конвективного теплообмена между поверхностью радиатора и внутренним воздухом.

На стенах для отражения теплового потока внутрь помещения помещают вспененный полиэтилен с алюминиевой фольгой (фольгированный полиэтилен).

Применение такого приспособления сокращает потери теплоты в зоне расположения нагревательного прибора.

В таблице 1 показаны значения коэффициента, характеризующего способ монтажа чугунного радиатора у стены.

Таблица 1

Значения коэффициента, характеризующего способ монтажа прибора у стены:

Способ установки радиатора у стеныЗначение коэффициента β1
фольгированный полиэтилен отсутствуетфольгированный полиэтилен имеется
Свободно у стены (Фото 2. а)1,000,97
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А ≥ 100 мм (Фото 2. б)1,020,98
Перекрыт подоконной доской на расстоянии А = 40…100 мм (Фото 2. б)1,051,01
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А ≥ 100 мм (Фото 2. в)1,071,02
В нише, расстояние от прибора до нижнего края ниши А = 40…100 мм (Фото 2. в)1,111,08
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 150 мм и щелью снизу1,251,15
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 180 мм и щелью снизу1,191,10
В деревянном шкафу (Фото 2. г) со щелями в верхней доске шириной А = 220 мм и щелью снизу1,131,09

Дополнительное влияние оказывают способы прокладки трубопроводов. Открытая прокладка увеличивает поступление теплоты внутрь помещения, закрытая не оказывает заметного влияния на добавочное теплопоступление. Коэффициент β2 оценивает способ прокладки трубопроводов и вид системы подвода теплоносителя. При использовании однотрубной системы открытым способом прокладки β2 = 1,04, при двухтрубной системе — β2 =1,05.

Методика расчета поверхности нагревательного прибора

Поверхность чугунного радиатора определяют по формуле:

где Фпр — теплоотдача от чугунного радиатора, Вт;

Фтр — теплоотдача от подводящих труб, Вт;

kпр — коэффициент, характеризующий теплопередачу от теплоносителя к воздуху внутри помещения, Вт/(м 2 *°С).

Тепловой поток от труб, проложенных открыто внутри помещения, рассчитывается по формуле:

где Fтр = πdl — площадь поверхности участка трубы, м 2 ;

d — диаметр участка трубы, м;

l — длина участка трубы, м;

tтр — среднее значение температуры теплоносителя в трубе, °С;

kтр — коэффициент теплопередачи от теплоносителя к воздуху, Вт/(м 2 *°С);

η — коэффициент, учитывающий расположение трубы в пространстве (у вертикальных труб η = 0,5; у горизонтальных — η = 1,0) .

После определения площади поверхности нагревательного прибора рассчитывается число секций. Применяется формула:

где fсекц — площадь поверхности секции чугунного радиатора определенной марки, м 2 (табл. 2).

Таблица 2

Основные сведения о чугунных радиаторах:

Фото 3. Таблица, в которой приведены размеры, площадь поверхности и масса различных марок чугунных радиаторов.

В помещениях с большой площадью часто возникает необходимость в установке не одной батареи, а нескольких. В этом случае ориентируются на наличие окон. Батареи размещают под окнами. Тогда количество секций в одной чугунной батарее будет:

где nок — количество окон.

Понятие о температурном напоре

При расчете берутся средние значения температур теплоносителя и воздуха внутри помещения. Для разных схем отопления эти значения могут варьироваться в довольно больших пределах. При монтаже однотрубной системы отопления (для жилых домов небольшой площади) Δt (температурный напор, Δt = tпрi – tв , °C ) на каждом i-том приборе будет снижаться.

Часто уменьшение значения Δt принимают пропорциональным числу секций чугунных радиаторов, использованных в системе. Считается, что каждая секция чугунного радиатора моделей М-140 (М-140-АО) снижает температуру теплоносителя на tсн = 0,25…0,38 °С. Радиаторы моделей РД-90, В-85 понижают температуру на tсн = 0,19…0,28 °С. Поэтому для каждой отдельной батареи рассчитывают снижение температуры теплоносителя в виде:

где t1 — температура теплоносителя на выходе из котла, °С;

nсекц i — количество секций до расчетной батареи при однотрубной системе отопления.

Соответственно, температурный напор в i-той батарее определится:

Для двухтрубных систем на изменение температуры теплоносителя в каждой батарее влияет падение температуры в подводящих трубопроводах. Для небольших зданий эти потери незначительны. Поэтому в расчетах ими часто пренебрегают. Полагают, что температурный напор определяется в виде:

где t2 — температура в обратном трубопроводе, °С.

Внимание! От величины температурного напора Δt зависит коэффициент теплопередачи kпр (табл. 3).

Читайте также:  Оформление дизайна в однокомнатных квартирах 16 кв м

Таблица 3

Значения коэффициента теплопередачи для чугунных радиаторов:

Фото 4. Таблица, в которой указаны коэффициенты теплопередачи чугунных радиаторов отопления различных марок.

Регулирование температуры теплоносителя на выходе из котла

В течение отопительного сезона наружная температура только на несколько дней опускается до критических значений. Поэтому возникает необходимость регулирования параметров теплоносителя на выходе из котла. Понизив это значение, понижают величину температурного напора Δt.

Расчетным путем установить значение для каждого случая бывает сложно. Поэтому составляют специальные таблицы, в которых предлагается корректировать температуру t1 в зависимости от внешних условий.

Важно! Для каждого конкретного здания, а также системы отопления экспериментально составляется таблица для желательного значения температуры теплоносителя на выходе из котла t1.

Таблицей пользуются, ориентируясь на прогноз погоды на ближайшие часы или дни. Это позволяет сократить общий расход топлива в отопительный период.

Условия эксплуатации зданий и систем отопления в них зависят ещё от ряда факторов.

Поэтому устанавливают датчики температуры внутри помещения. Они связаны с котлами.

Наличие такой связи помогает поддерживать комфортные условия в каждой комнате.

Полезное видео

Посмотрите видео, в котором рассказывается, как увеличить отдачу тепла у чугунных радиаторов отопления.

Оптимизация тепловой мощности

Грамотная установка чугунного радиатора в помещении позволяет обеспечить лучшие условия для теплообмена между теплоносителем в системе отопления и воздухом внутри помещения.

Оптимизация системы отопления, выполненная грамотным подбором нагревательных приборов и условиями эксплуатации, позволяет поддерживать внутри помещений комфортные условия для проживания и других видов деятельности.

Использование систем управления работой котла позволяет стабилизировать температуру внутри каждого помещения при различных внешних условиях.

Расчет батарей для отопления частного дома

Система отопления в частном доме должна обеспечивать комфортный микроклимат и отсутствие необходимости использования дополнительных источников отопления. Срок службы трубопроводов и радиаторов может достигать 20-25 лет. Поэтому не стоит экономить на материалах и качестве монтажа.

Основной задачей при выборе отопительных приборов является расчет тепловой мощности батарей отопления, т.е. какое количество тепла должен выделять радиатор в конкретном доме в определенном городе, чтобы температура в комнате зимой была оптимальной.

Тепловой баланс дома.

На нагрев воздуха в помещении требуется ровно столько тепла, сколько теряется. Поддержание теплового баланса обеспечивается по формуле:

Qок – потери тепла конструкции, контактирующие с холодным воздухом;

Qn – утечка тепла из-за инфильтрации, которая происходит путем попадания через ограждающие элементы дома внутрь комнаты холода снаружи в результате перепада давления воздуха внутри дома и снаружи.

Qот – тепло, вырабатываемое отопительной системой;

Qинс– нагрев помещения солнечной энергией;

Qбыт – выделение тепла бытовыми приборами.

Расчет теплового баланса – сложная процедура, требующая учета многих факторов. Для рядового человека оценить потери тепла можно укрупнено, опустив значения, не влияющие кардинально на итог.

Теплом от электроприборов можно пренебречь. Отопление функционировать будет много лет, за это время бытовая техника поменяется. Солнечное тепло также значительно не влияет на расчет.

Исключение этих значений выделения тепла компенсируется неучтенными показателями его утечки.

В итоге основные потери тепла составляют:

  • утечка через конструкции, контактирующие с окружающей средой;
  • потери тепла из-за перепада давления;
  • уменьшение температуры воздуха в помещении вследствие вентиляции дома.

Определение мощности отопительной системы. Определение по расчету.

Порядок определения необходимой теплоотдачи радиаторов отопления (Qот) установлен в своде правил по тепловой защите от 2012 года. Эта величина равна количеству тепла, которое нужно, чтобы нагреть 1 м3 помещения на один градус.

коэф 1 = 0,7+0,000025 +(ГОСП-1000), где ГОСП, °С•сут/год –градусо-сутки отопительного сезона.

tвн – температура в комнате. Можно задать любой показатель, но для здоровья людей приемлемая величина 20°С- 22°С.

tо, °С – средний показатель для наружного воздуха, принимаемый за количество дней сезона отопления (свод правил по строительной климатологии);

wот, сут/год – количество дней отопительного сезона (свод правил по строительной климатологии);

коэф2 – учитывает тип отопительной системы;

коэф3=1,05 для частных домов. Учитывает дискретность мощности модельного ряда отопительных приборов, утечку тепла через зарадиаторные площади элементов ограждения.

Qоб(Вт/(м3•°С)=1/V((A/R)1+(A/R)2+(A/R)3+…) – утечка тепла через конструкции, контактирующие с окружающей средой;

V, м3 – расчетный объем здания/комнаты.

А, м2 – площадь конструкций ограждения, через которую происходят потери тепла (наружные стены, окна, двери, полы с холодным техподпольем или подвалом, потолки с неотапливаемым чердаком). Площадь стен считается по внешнему периметру дома. К этому значению прибавляются площади откосов. Для дверей и окон Qоб считается отдельно, поэтому их площадь необходимо вычесть из площади стен.

Параметр (A/R) считается для каждого вида конструкции отдельно.

R((м2•°С)/Вт)=1/αв+Rs+1/αн – сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции.

S – толщина ограждающей оболочки, м.

ʎ(Вт/(м•°С)) – теплопроводность материала. Справочная величина, указанная в таблице СП50.13330.2012. Если конструкция состоит из разных материалов (например, стена из газосиликата и облицовочных панелей), то Rs рассчитывается для каждого материала и суммируется.

αв, αн – коэффициенты теплоотдачи, указанные в таблице СП50.13330.2012.

Qвент=0,28∙nв∙0,85∙pвент – теплопотери через инфильтрацию и вентиляцию.

nв, 1/ч – средняя кратность воздухообмена, т.е. сколько раз за один час полностью сменится воздух в комнате.

Кратность воздухообмена можно посчитать более детально, учитывая воздухопроницаемость материалов конструкций, ориентацию помещения по отношению к сторонам света, а можно воспользоваться нормативными данными.

Нормативные значения кратности воздухообмена.

Тип комнатыКратность воздухообмена в час,1/час
Жилая0,35 но не менее 30 м3 на человека
Кухня60 м3/час при электрической и 90 м3/час при газовой плите
Ванная комната120 м3/час

Нормы м3/час следует отнести к общему объему комнаты, чтобы получить кратность.

Pвент, кг/м3 – средняя плотность приточного воздуха.

После расчета Qот полученное значение следует умножить на объем дома и на разницу температур внутри и снаружи (самой холодной пятидневки, принимаемой по своду правил по строительной климатологии). Итоговая величина и является общей потерей тепла.

Определение мощности радиатора по нормативным данным.

Расчет секций батарей отопления по площади помещения можно принять руководствуясь таблицей из свода правил по тепловой защите, где приведена нормативная мощность отопления на обогрев 1 м3 на 1°С в единицу времени для частного дома в зависимости от его площади.

Площадь здания, м2С числом этажей
1234
500,579
1000,5170,558
1500,4550,4960,538
2500,4140,4340,4550,476
4000,3720,3720,3930,414
6000,3590,3590,3590,372
1000 и более0,3360,3360,3360,336

Но это очень приблизительный показатель, не учитывающий индивидуальных особенностей дома. Его применение возможно только для новых домов из современных материалов с утеплением наружных конструкций. Превышение расхода тепла, указанного в таблице, допускается на 15%. Промежуточные значения принимать по линейной интерполяции.

Для домов разного года постройки в СП 124.13330.2012 «Тепловые сети» приведена максимальная нагрузка на систему отопления Вт/м2, исходя из площади комнаты и температуры снаружи.

Максимальная нагрузка на тепловые сети, Вт/м2, для частного дома с количеством этажей 1-3

Температура воздуха снаружи для проектирования отопления

Для домов, построенных после 2000 года

Для домов, построенных после 2010 года

Для домов, построенных после 2015 года

После определения количества требуемого тепла по расчету, либо укрупнено по нормативным данным, можно приступить к выбору радиатора.

Количество секций радиатора=(Общие теплопотери)/(Количество выделяемого тепла одной секцией радиатора) Например, расчет чугунных батарей на квадратный метр помещения по табл.3 при комнате размером 4мх5м будет выглядеть так:

Площадь комнаты 4х5=20м2. Допустим, что температура самой холодной пятидневки в среднем -20°С. Дом построен в 2015 году. Максимальная теплоотдача отопления должна быть 64Вт/м2х20м2=1280Вт. Выбираем батарею из чугуна STI Нова 500, с мощностью 1 секции 150Вт.

Число секций=1280Вт/150Вт=8,53, округляем до 9. Если расчет тепловой мощности производится на дом, то количество секций распределяется по комнатам пропорционально площади помещений.


Подбор и расположение радиатора

Отопительные приборы эффективнее всего располагать под окном. Они должны быть легко доступны для очистки, ремонта, регулировки. Причем нормативами установлена минимальная длина радиатора вне зависимости от расчета. Она равна половине длине оконного проема.

При выборе радиатора необходимо следует обращать внимание на мощность прибора и при какой температуре теплоносителя эта мощность достигается. Биметаллические радиаторы, благодаря стальному коллектору и особой конструкции, способны выпускать до 185Вт мощности одной секцией (Royal Thermo PianoForte 500/Bianco Traffico, Италия) при температуре теплоносителя всего 70°С, что сэкономит деньги на отопление. К тому же эти модели выдерживают большое давление, способны работать в центральных системах отопления и прослужат очень долго.

Преимуществом этих радиаторов является широкий модельный ряд по внешнему виду, есть приборы черного цвета.

Самым распространенным вариантом для частных домов являются алюминиевые радиаторы. Они также имеют хорошую теплоотдачу, очень легкие и стойкие к коррозии. Например, радиатор алюминиевый Alecord премиум 500/80 имеет мощность одной секции 186 Вт, гарантию 15 лет. У алюминиевых радиаторов есть модели с межосевым расстоянием 200мм, если окна с низким подоконником не позволяют поставить стандартный по высоте радиатор (модель Oasis 200/100), при этом мощность одной секции 127Вт. К чугунным батареям «гармошка» МС-140 все чаще обращаются дизайнеры для создания особого стиля интерьера. Такие приборы проигрывают по мощности, 150Вт на секцию, но они самые долговечные (до 50лет!), выдерживают большое давление, подходят для любого теплоносителя, температура которого может достигать 130°С.

Для тех, кого не устраивает классический вид чугунной батареи есть модель STI Нова 500, которая имеет такой же вид, как и алюминиевый радиатор.

При выборе радиаторов отопления следует учитывать не только их мощность, но и материал трубопровода, модель отопительного котла, тип теплоносителя, рабочее давление в системе. При правильном учете всех факторов и соответствующих условий эксплуатации, в доме будет тепло и уютно не одно десятилетие.

Утепление каменного дома: базовые принципы строительства и расчёт толщины утеплителя

Темы, посвящённые строительству энергоэффективного дома, пользуются неизменной популярностью среди пользователей нашего портала. Но часто под энергоэффективным понимают хорошо утеплённый каркасный дом, обходя вниманием дома каменные. Это происходит из-за того, что начинающие застройщики делают ставку на выбор лучшего стенового материала для строительства каменного дома, в то время как вопрос энергосбережения требует комплексного подхода. В нашем сегодняшнем материале мы восполним этот пробел и расскажем, как правильно утеплять каменное строение и какой должна быть толщина утеплителя для стен.

Из этой статьи вы узнаете:

  • Каковы базовые принципы строительства тёплого каменного дома.
  • Почему надо устранять мостики холода в каменном доме.
  • В чём заключаются плюсы однослойной каменной стены.
  • В каких случаях целесообразно возводить многослойную утеплённую каменную стену.
  • Как рассчитать оптимальную толщину утеплителя для каменной стены.

Энергоэффективность: базовые принципы

Когда речь заходит о строительстве каменного дома, чаще всего задаются такие вопросы: будет ли тепло в доме из газобетона с толщиной стен в 40 см или, если возвести дом из тёплой керамики, надо ли его будет дополнительно утеплять. Посмотрим, насоколько оправдан ли такой подход.

Важно понять, что понятие тёплый дом — весьма субъективно. Кто-то хочет, чтобы зимой в доме было по-настоящему жарко, кто-то, если температура в помещении упадёт ниже +18°С, просто наденет свитер, предпочитая «Африке» в комнате прохладный воздух. Т.е. у каждого человека своё понятие о тёплом, а значит — комфортном доме. Но есть базовое определение, которое поможет нам наметить ориентир при строительстве тёплого каменного дома.

Мостиками холода в каменном доме являются нетеплоизолированные от внешней среды конструкции. Это, в первую очередь, фундамент, надоконные перемычки, армопояса, торцы плит перекрытий и т.д.

При строительстве каменного дома из мелкоштучных материалов – кирпича, газо- и пенобетона, тёплой керамики, также особое внимание надо уделить кладочным швам. Т.к. в пересчёте на общую площадь стены совокупность толщин всех кладочных швов становится мощным «мостиком холода», приводящим к теплопотерям. Эти теплопотери возрастают ещё больше, если кладка (швы) продувается. Что сводит на нет все преимущества т.н. «тёплых» стеновых материалов – газобетона и крупноформатных поризованных керамических блоков. Чтобы защитить кладку от продувания, её нужно оштукатурить.

Один из способов уменьшить теплопотери через кладочные швы — современный метод кладки газобетона на монтажную пену.

Возводя каменный дом, не следует слепо наращивать толщину стен, полагая, что кладка шириной в полметра будет тёплой.
Надо учесть:

  • климатические особенности в регионе проживания,
  • длительность отопительного периода,
  • доступность того или иного вида топлива,
  • рост цен на энергоносители, причём — в долгосрочной перспективе, т.к. поддерживать комфортную температуру можно даже в плохо утеплённом доме, с большими теплопотерями через ограждающие конструкции.

Вопрос лишь в том, сколько придётся заплатить за работу отопительной системы, вырабатывающей тепло в таком доме.

Читайте также:  Плиты дорожные железобетонные: виды, где используют

Кроме стен, перекрытий, окон и дверей за «энергоэффективность» в доме отвечают ещё и системы вентиляции и кондиционирования, через которые также теряется тепло. На величину теплопотерь влияет форма и архитектура дома (наличие выступов, эркеров и т.д.), общая площадь строения, площадь остекления, месторасположение здания на участке относительно севера и юга.

Если утеплить выше норм стены, но сделать недостаточное утепление покрытия, «холодные окна» и смонтировать «энергоНЕэффективную» естественную систему вентиляции, значит — потратить деньги впустую. Дом — это система, где все должно быть рассчитано и сбалансировано.

Рассмотрев общие принципы энергоэффективности, ответим на вопросы, связанные с необходимостью дополнительного утепления стен каменного дома.

Однослойная каменная стена или стена + дополнительное утепление

Это, как раз, один из вопросов, который не имеет однозначного решения. Если рассматривать однослойную конструкцию стен, то в малоэтажном строительстве для её возведения часто применяются варианты из ячеистых бетонов (в том числе газобетона), полистиролбетона и арболита. Кирпич и тяжёлый бетон нуждаются в теплозоляции.

Чтобы выбрать тот или иной стеновой каменный материал с прицелом на «энергоэффективность», нужно знать его свойства. Для того чтобы материал типа керамики или бетона обладал хорошими теплозащитными свойствами, его нужно сделать «воздушным», пористым. С этой целью в материал добавляются пористые наполнители и, соответственно, уменьшается количество «камня» в материале. Снижается плотность материала, а значит — и его прочность, и несущая способность.

В результате: либо выбирается материал с достаточными механическими свойствами, позволяющий решить и конструкционную, и теплоизоляционную задачу, как газобетон или тёплая керамика. Или же — задачи разделяют между собой. Т.е. за прочность конструкции отвечает тяжёлый стеновой каменный материал, а теплозащитные функции обеспечиваются за счёт дополнительного утепления.

Поэтому нельзя заранее сказать, что, построив дом из газобетона плотностью D400 толщиной в один блок, мы получим необходимую нам стену, отвечающую как теплоизоляционным, так и прочностным характеристикам. Окончательное решение принимается на основании проектирования и теплотехнического расчёта конструктива дома, в привязке к конкретному региону проживания. Также при строительстве каменного дома следует учесть такие нюансы.

Каменный — тяжёлый дом — обладает высокой теплоёмкостью. Если речь идёт о доме из обычного кирпича и прочего «холодного» камня и бетона, то экономически обоснованным, эффективным и правильным решением станет его наружное утепление.

То есть, внутри у нас находится теплоёмкий несущий «скелет» здания, который утепляется и отделывается снаружи.

На мой взгляд, делать однородные стены для жителей северных широт РФ просто невыгодно экономически. Для жителей южных и средних широт проще и/или дешевле возвести более толстую однородную наружную стеновую ограждающую конструкцию, чем заниматься дополнительным утеплением.

Для конструкции можно подобрать один из таких современных конструкционно-теплоизоляционных поризованных стеновых материалов, как газобетон или тёплая керамика. Однородные стены считаются более долговечными, чем многослойные конструкции, у которых в случае нарушения технологии строительства и неправильного использования утеплителей нарушается паропрозрачность слоёв. Это может привести к избыточному влагонакоплению внутри стены, появлению на её внутренней поверхности грибков и плесени и снижению срока службы всей конструкции.

Есть правило, что паропроницание слоёв конструкций для отапливаемых помещений должно увеличиваться изнутри наружу. Это означает, что нельзя утеплять снаружи паропроницаемый материал (газобетон) материалом, который пар практически не пропускает.

Если речь идёт о стенах из условных «конструкционно-теплоизоляционных» материалов типа керамзито- и газобетона, тёплой керамики и прочих «тёплых» материалов, то и для достижения «бо́льшей» теплоёмкости, и для экономически обоснованного теплового сопротивления конструкции надо возводить однородные стенки. Также однородность стены делает строительство проще и экономичнее. Т.к. отпадает необходимость привлекать для монтажа системы «мокрого фасада» хорошо подготовленных и высокооплачиваемых специалистов. И не нужно думать — придётся ли со временем производить замену утеплителя, делать капремонт и т.д.

Повторим — решение, утеплять ли дополнительно каменные стены или не утеплять, принимается не «на глазок» и не по принципу «так делают все», а на основании расчёта именно вашего дома.

Рассмотрим слоистые кладки стеновых ограждений современных жилых многоэтажек. Они чаще всего возводятся в виде монолитных железобетонных каркасов, с наружным декоративно-защитным слоем из кирпичной кладки. Здесь не обойтись без утеплителя, поскольку они опираются на край дисков междуэтажных перекрытий, в которых не устроена теплоизоляция, и которые являются мощными мостиками холода.

Т.е. для восполнения повышенных тепловых потерь, по действующему теплотехническому СНиПу (СП), нужно увеличивать сопротивление теплопередачи стен. Но делать это без использования утеплителей — невыгодно, т.к. придётся возводить более толстую стену, а значит — возрастёт нагрузка на перекрытия и уменьшится внутренняя полезная площадь в доме в привязке стен разной толщины к одному периметру фундамента.

Т.е. делать, к примеру, однородные метровые стены из кирпича, которые будут соответствовать современным теплотехническим нормативам, естественно, никто не будет. Использование внешнего утеплителя позволяет ограничить толщину стен только требованиями по их несущей способности. Несущие стены выступают в роли массивных аккумуляторов тепла. Более того, поскольку они изолированы слоем утеплителя от внешних негативных знакопеременных воздействий (температурных перепадов), это увеличит потенциальный срок службы строения.

Важно отметить, что расчётный слой утеплителя (полистиролового пенопласта, обладающего относительно низкой паропроницаемостью, относительно стеновых блоков из газобетона) желательно брать здесь с запасом. Это позволит вывести в него (утеплитель) точку росы и тем самым избежать возможного риска увлажнения конструкции.

Среди наиболее распространённых видах утеплителей, которые используются для теплоизоляции каменного дома снаружи, можно перечислить следующие. Это — минеральная вата (в зависимости от плотности, может использоваться как элемент штукатурного или вентилируемого фасада), пенополистирол (предназначенный для утепления фасадов), т.н. «мокрый фасад» и т.п. Реже, в силу высокой цены, используются пеностекольные плиты (следует помнить, что это — паронепрозрачный материал). Также существуют и варианты утепления каменного дома по типу трёхслойная «колодезная кладка» с засыпкой керамзитом.

Пример упрощённого теплотехнического расчёта

Через стены из дома тепло уходит наружу. Наша задача создать «барьер», который будет препятствовать переносу тепла из помещения с более высокой температурой (из комнаты) во внешнюю среду с более низкой температурой (на улицу). Т.е. мы должны увеличить теплосопротивление ограждающей конструкции. Этот коэффициент (R) зависит от региона и измеряется в (м²*°С)/Вт. Что означает, сколько Вт тепловой энергии проходит через 1 кв.м. стены при разности температур на поверхностях в 1°С.

Идём дальше. Каждый материал имеет свой коэффициент теплопроводности (λ) (способность материала к переносу энергии от тёплой части от более холодной) и измеряется в Вт/(м*°С). Чем меньше этот коэффициент, тем меньше теплопередача и выше термическое сопротивление стены.

Важное условие: коэффициент теплопроводности увеличивается, если материал переувлажнён. Наглядный пример – мокрый минераловатный утеплитель, который в этом случае теряет свои теплоизолирующие свойства.

Наша задача — узнать, соответствует ли стена из условного каменного материала базовым значениям требуемого сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций. Проведем необходимые вычисления. Для упрощённого примера возьмём Москву и Московскую область. Требуемое нормируемое значение теплосопротивления стен – 3.0 (м²*°С)/Вт.

Примечание: для перекрытий и покрытий нормируемое тепловое сопротивление имеет другие значения.

Стены условного дома толщиной в 38 см возведены из полнотелого керамического кирпича. Коэффициент теплопроводности материала λ (берём усреднённое значение в сухом состоянии) – 0.56 Вт/(м*°С). Кладка велась на цементно-песчаном растворе. Для упрощения расчёта, теплопотери через кладочные швы — «мостики холода» — не учитываем, т.е. кирпичная стена — условно однородная.

Теперь рассчитываем величину теплосопротивления этой стены. Для этого не нужен калькулятор, просто подставляем значения в формулу:

d — толщина материала;

λ — коэффициент теплопроводности материала.

Rф=0.38/0.56 = 0.68 (м²*°С)/Вт (округлённое значение).

Отталкиваясь от этого значения, определяем разницу между нормативным и фактическим сопротивлением теплопередачи (Rт):

Rт = Rн – Rф = 3.0 – 0.68 = 2.32 (м²*°С)/Вт

Т.е. стена не «дотягивает» до необходимого нормируемого значения.

Теперь делаем расчет толщины утеплителя стены, которая компенсирует эту разницу. В качестве утеплителя возьмём пенополистирол (пенопласт), предназначенный для утепления фасада с последующим оштукатуриванием, т.н. «мокрый фасад».

Коэффициент теплопроводности материала в сухом состоянии – 0.039 Вт/(м*°С) (берём усреднённое значение). Ставим его в следующую формулу:

d — толщина утеплителя;

Rт — сопротивление теплопередаче;

λ — коэффициент теплопроводности утеплителя.

d = Rт * λ = 2.32 * 0.039 = 0.09 м

Переводим в см и получаем – 9 см.

Вывод: чтобы утеплить стену и довести значение до нормируемого теплосопротивления, необходим слой утеплителя (в данном упрощённом примере пенополистирола) толщиной в 90 мм.

В теме FORUMHOUSE пользователи нашего портала могут узнать, как рассчитать оптимальную толщину утеплителя. Также предлагаем вам выбрать материал для стен каменного дома и получить экспертный совет наших консультантов по строительству каменного дома.

Наше видео рассказывает о личном опыте строительства дома из тёплой керамики. Также посмотрите видеосюжет о том, как выбрать качественный арболитовый блок.

Как рассчитать толщину утеплителя для стен: пример расчета

Дома, предназначенные для круглогодичного проживания, нужно утеплять. И утепление стен является одним из важнейших этапов строительства. Важно не только правильно подобрать утеплитель, но и понять, какая его толщина необходима для грамотной теплоизоляции дома.

Зачем рассчитывать толщину утеплителя?

Толщина утеплителя для наружных стен – не постоянная величина. Она меняется в зависимости от совокупности факторов. Все рекомендации о том, какой толщины взять тот или иной утеплитель, будут лишь примерными. И на них вряд ли стоит опираться.

Расчет утеплителя для стен сугубо индивидуальная процедура. И на самом деле она не так сложна, как может показаться на первый взгляд. Провести расчеты можно самостоятельно, не обращаясь к специалистам.

Проводить расчеты обязательно, так как недостаточная толщина утеплительного контура приведет к тому, что дом будет промерзать, влага, образующаяся внутри фасада станет благоприятной средой для грибков и плесени. И напротив, закупив более толстый утеплитель, чем требуется, вы зря потратите бюджет на бесполезный дополнительный объем материала.

В связи с этим, основное назначение расчетов – найти золотую середину.

От чего зависит толщина?

Итак, перед тем, как рассчитать толщину утеплителя для стен, необходимо определить ряд параметров, от которых она зависит. Очевидно, что на толщину в первую очередь будут влиять климатические условия. Кроме того, важно также, из каких материалов построен дом, какой толщины стены и проч.

Вот параметры, значения которых потребуются для предстоящих расчетов:

  1. Коэффициент минимально допустимого сопротивления теплоотдаче в регионе.
  2. Теплопроводность всех материалов, используемых при строительстве и отделке стен, а также толщина каждого из слоев.
  3. Теплопроводность самого утеплителя.

Параметр под первым номером определяется строительными нормативами. Значения по регионам приведены в соответствующем СНиП. Мы приведем ряд значений для крупных городов в таблице ниже.

Что касается теплопроводности стройматериалов и выбранного утеплителя, то данные значения можно получить из технической документации, прилагаемой к изделиям.

Расчет толщины утеплителя для стен

Покажем порядок расчетов на гипотетическом примере. Итак, предположим мы строим дом из пенобетона. Снаружи стена будет штукатуриться, внутри также будет нанесена гипсовая штукатурка. Дом строится в Твери.

Исходные данные, которые мы имеем:

  • Пенобетон (толщина – 0,4м, теплопроводность – 0,55 Вт/м* 0 С.
  • Песчано-цементная штукатурка (толщина 4см, теплопроводность — 1,1 Вт/м* 0 С).
  • Гипсовая штукатурка (толщина – 2см, теплопроводность 0,31 Вт/м* 0 С).
  • Утеплитель пенополистирол (теплопроводность – 0,028 Вт/м* 0 С).

Требуется рассчитать толщину пенополистирола.

Для начала определим Т – минимальный порог сопротивления пеплоотдаче. Из таблицы мы видим, что в Твери он равен 3,31 Вт/м* 0 С.

Теперь высчитаем, каким суммарным сопротивлением обладают все материалы, помимо утеплителя Т1. Чтобы узнать значение сопротивления по каждому материалу, нужно его толщину разделить на значение теплопроводности.

Таким образом получаем:

Т1= 0,4/0,55 + 0,04/1,1 + 0,02/0,31 = 0,73 + 0,04 + 0,06 = 0,83

Чтобы понять, какая толщина утеплителя для стен будет оптимальной, высчитаем разницу между Т и Т1:

Мы получили ту недостающую стенам величину сопротивления теплоотдаче, которой должен соответствовать утеплительный слой.

Теперь, наконец, можно высчитать, какой толщины утеплитель нам потребуется.

Для этого полученное значение нужно умножить на показатель теплопроводности утеплительного материала:

2,48 * 0,028 = 0,07м.

Таким образом, минимальная толщина пенополистирола данном случае равна 7см. Расчет по данному алгоритму является наиболее точным.

Толщина утеплителя для каркасных стен

Этот параметр определяется абсолютно аналогично, по приведенной выше схеме. Как правило, утеплителем в данном случае является базальтовая вата.

При расчетах для каркасников также учитывают теплопроводность и толщину каждого из слоев «пирога». Тонкими прослойками, как пароизоляция, при расчетах можно пренебречь.

Толщина утеплителя для стен: калькулятор

Для выполнения приблизительных расчетов вы можете также воспользоваться онлайн-калькулятором.

Оцените статью
Добавить комментарий