Рассчет тепловой энергии

При проектировании системы отопления неизбежно возникает необходимость узнать необходимую для прогрева тепловую мощность. К расчетам стоит подойти серьезно, ведь покупка отопителя как с недостаточной, так и с избыточной мощностью — затраты, которых можно избежать. В данном материале разберем, как самостоятельно рассчитать тепловую энергию исходя из объема помещения и дюжины других факторов.

Итак, как выполнить расчеты? Есть различные варианты, начиная от грубого правила “1 кВт на 10 м2” и заканчивая специальными формулами, включающими коэффициенты теплопроводности каждого материала, результаты тепловизионного обследования (необходимость которого, кстати, ставится под сомнение). В данной статье предлагается использовать достаточно точную и при этом понятную формулу, которую удобно использовать без специальных технических знаний.

Важно! Вычисления необходимо вести по каждой комнате, а затем складывать результаты. Это нужно для минимизации погрешности, а также для грамотного распределения отопительной техники.

Шаг 1: удельная мощность на объем помещения

Расчеты, которые базируются на площади не универсальны, так как привязаны к средней высоте потолков — 2.5 м. Вычисления по объему не намного сложнее, зато точны. Принято, что для железобетонных стен удельная тепловая мощность — 41 Вт/м3, а для кирпичных и блоковых — 34 Вт/м3.

Таким образом базовая мощность равна: S × h × 34 (либо 41), где S — площадь в квадратных метрах, произведение длины и ширины комнаты), h — высота потолка в метрах, 34 или 41 — вышеуказанные величины удельной мощности, которая измеряется в Ваттах на кубический метр.

Пример 1. Помещение площадью 21 м2 с кирпичными стенами и потолками 2.7 м потребует 1927.8 Вт или 1.9 кВт (21 × 2.7 × 34).

Шаг 2: учитываем климат, расположение и особенности стен

Вычислив базовую энергетическую необходимость, начнем добавлять коэффициенты, которые будут учитывать нюансы вашего жилья:

Буквой “a” обозначим количество стен, соприкасающихся с улицей. Если внешних стен нет, a=0,8. Для одной, двух и трех внешних стен a = 1, 1.2 и 1,4 соответственно.

“b” — обозначение коэффициента размещения наружных стен по отношению к сторонам света. Почему это важно? Стены, обращенные на Север и Восток не получают тепловой энергии от Солнца, и для них b=1.1. Южные и западные стены и окна прогреваются солнечными лучами, в их случае b=1.

Коэффициент “c” учитывает расположение стен относительно графической схемы направлений ветра в зимний и летний сезоны, “розы ветров”. Необходимо иметь схему для региона, а лучше для района, где располагается помещение. “Роза ветров” даст представление о том, где находится наветренная сторона (откуда дует ветер) и подветренная (защищенная от ветров). Для наветренной части c=1.2, для подветренной c=1.

Символом “d” обозначим множитель, зависящий от средней минимальной температуры в регионе в самый холодный период (обычно январь). Воспользуйтесь таблицей, представленной ниже для того, чтобы узнать значение “d” для вашего климата.

средняя минимальная температура воздуха значение “d”
менее или равно -35 °C 1.5
от -25 °C до -30 °C 1.2
от -20 °C до -24 °C 1.1
от -15 °C до -19 °C 1
от -10 °C до -14 °C 0.9
выше -10 °C 0.7

“e” — обозначение коэффициента характеризующего теплоизоляцию внешних стен. Стены обычной толщины (380 мм или 1.5 кирпича), не имеющие утепления имеют e=1.27, более толстые или имеющие простую теплоизоляцию стены — e=1, для профессиональной изоляции e=0.85.

Пример 2. На основе перечисленных характеристик дополняем первоначальную формулу и делаем промежуточные подсчеты: S × h × 34 × a × b × c × d × e → 21 × 2.7 × 34 × 1.2 × 1.1 × 1 × 0.9 × 1.27 = 2908.6 Вт или 2.9 кВт. По сравнению с первоначальным результатом требуемая мощность увеличилась более чем на 30%.

Шаг 3: полы, потолки, окна, дверь

Разберем следующие нюансы, влияющие эффективность отопления:

“x” - множитель, учитывающий тип пола или перекрытия при наличии помещения под рассматриваемым. Если снизу расположено отапливаемое пространство, x=1, в случае неотапливаемого, например, подвального помещения или холодного пола по грунту x=1.4, а если пол утеплен — x=1.2.

За “y” примем коэффициент, который характеризует расположенное над потолком пространство. Для обычного чердака y=1, для утепленного — y=0.9, а отапливаемое помещение имеет y=0.8. Окна наиболее уязвимы к проникновению холодного воздуха, обозначим буквой “z” коэффициент, отвечающий за свойства окон. z=1.27 в случае с деревянными окнами с двойными рамами и даже больше, если элементы изношены и имеют дефекты. Для стеклопакетов с одной камерой z=1, а двух- и трехкамерные имеют z=0.85.

Последний в списке множитель для формулы — “w”. Он характеризует наличие или отсутствие входных дверей. Если в комнате таких дверей нет, w=1, при наличии одной или двух дверей w=1.3 и w=1.7 соответственно.

Пример 3. Завершим имеющуюся формулу, добавив множители из списка: S × h × 34 × a × b × c × d × e × x × y × z × w21 × 2.7 × 34 × 1.2 × 1.1 × 1 × 0.9 × 1.27 × 1.2 × 0.9 × 1 × 1 = 3141.3 Вт или 3.1 кВт. Таким образом относительно исходных расчетов итоговый результат увеличился на 39%!

Исходные данные могут различаться, и в одном случае получится значение, близкое к результатам первого вычисления, а в другом число увеличится в 2 раза. Важность учета климатических и конструктивных особенностей доказана с помощью теоретической информации и практического примера. Финальная формула достаточно объемная, однако пошаговые вычисления не должны вызвать затруднений. Всю необходимую информацию можно получить без каких-либо затруднений, поэтому можно с уверенностью сказать, что расчет отопления — задача посильная. Если вы хотите узнать, как выбрать отопительный котел, читайте нашу статью по данной теме.

Низкие цены

Благодаря сотрудничеству с фирмами-производителями, мы имеем возможность продавать товар по самым низким ценам.

Удобная доставка

Можете быть уверенными: наша собственная служба доставки привезет товар с документами прямо к вашему дому.

Собственный склад

Мы имеем собственный склад с оборудованием, поэтому большинство товарных позиций в нашем магазине всегда в наличии.

Техническая поддержка

Наши менеджеры - отличные специалисты! Поможем с выбором, произведем расчет, составим спецификацию - без проблем.

Монтаж и пусконаладка

Имея собственную монтажную службу, мы готовы не только продать Вам оборудование, но и запустить его в работу под ключ.