Как выбрать и рассчитать электрический радиатор отопления

Где используют электрорадиаторы отопления?

В настоящее время все больше обладателей загород н ых построек обращают свой взор на настенные электрические радиаторы отопления. Такому высокому спросу способствуют несколько причин:

• Отсутствие газоснабжения
• Дорогостоящая проводка газа на участок
• Высокая стоимость подключения электрокотла
• Сложность установки водяных систем отопления

Общим преимуществом всех электрических батарей является их простота:

• Легко монтировать самому
• Простое подключение к электросети, нет дорогостоящих работ
• Не требуется отдельных помещений (котельных)
• Нет проблем с заморозкой системы
• Нет сложного и дорого ремонта, сломанный прибор легко заменить на новый

Ниже мы постараемся показать вам преимущества каждого варианта отопительных приборов.

От «чугунной» классики до современного биметалла: что лучше подобрать?

Чтобы правильно подобрать радиатор, обращайте внимание на материал, из которого изготовлены отопительные приборы. Не так давно потребителю были доступны лишь чугунные радиаторы, на современном рынке представлены и другие модели, отличающиеся техническими параметрами и внешним видом, сроком службы

Чугунные

Металл имеет низкую теплопроводность, следовательно, нагревается медленно. Чтобы нагреть поверхность радиатора до 40–45 °C, вода в системе должна соответствовать 70 °C. К плюсам относится медленное остывание батарей после отключения котла, устойчивость к агрессивной среде и ржавчине.

Фото 1. Чугунный радиатор с низкой теплопроводимостью и большим весом подходит для загородных домов.

Такие отопительные приборы не нуждаются в дополнительной подготовке воды. Срок службы — более 50 лет. Могут устанавливаться как в просторных коттеджах, так и небольших частных домах.

Радиаторы из чугуна имеют ряд недостатков, относящихся к тяжёлому весу и внешнему виду. Батареи необходимо периодически окрашивать устойчивыми красками. Их трудно содержать в чистоте. Часто из-за непрезентабельного вида чугунную классику прячут за экранами, что ведёт к потере тепла.

Если вы установили защитные экраны, при расчёте мощности добавьте ещё 20%.

Алюминиевые

Алюминиевые радиаторы изготавливаются методом литья или экструзии с добавлением кремния. В отличие от классики обладают лёгким весом и монтажом, хорошей теплопроводностью. Приятный внешний вид исключает защитные экраны.

Фото 2. Алюминиевый радиатор в помещении частного дома, обладает хорошей теплопроводностью, легко устанавливается.

Это самые дешёвые отопительные приборы. Но они имеют серьёзные минусы: необходима подготовка воды. Владелец должен установить картриджи и фильтры, следить уровнем рН. В противном случае защита внутреннего слоя приборов будет нарушена. Стыки между звеньями могут дать протечки.

Внимание! К этим радиаторам нельзя подводить воду по медным трубам — начнутся окислительные процессы. Изделие прослужит менее 15 лет, отведённых ему техпаспортом

Стальные

Надёжные отопительные радиаторы с высокой теплопроводностью производятся из стали. Лёгкие, удобные для самостоятельного монтажа. Неприхотливые изделия по приемлемой цене выбирают собственники любого типа домостроения. Привлекателен внешний вид, возможность вариантов крепления: горизонтальный и вертикальный, угловое исполнение.

Главный недостаток стальных панелей — подвержены механическому воздействию. Неаккуратное обращение с прибором снижает срок эксплуатации с заявленных 20 лет.

Фото 3. Стальная батарея с высокой теплопроводностью, боковым способом подключения, подходит для любого домостроения.

Стальные радиаторы подключают к отопительной системе нижним или боковым способом. Нижнее подключение обойдётся домохозяину дороже бокового. Радиаторы из стали всегда должны быть заполнены водой.

Биметаллические

При изготовлении теплообменников используют два вида металла: в алюминиевый корпус помещают стальные трубы. В результате получают более надёжную конструкцию, чем приборы из одного вида металла. Быстро нагреваются, хорошо передают тепло. Высокопрочная сталь теплообменника защищает систему от коррозии. Радиаторы лёгкие, эстетичные. Создадут комфортную среду в любом типе частного домовладения.

К минусам относят высокую цену, потрескивание при эксплуатации, так как два металла имеют разные коэффициенты тепло расширения.

Справка! Специалисты советуют установить на биметаллических радиаторах кран для развоздушивания, а на трубы — запорную арматуру. Срок службы в этом случае будет выдержан: 25 лет.

О расчете мощности и требованиях безопасности

Основным параметром при выборе электрической батареи считается мощность. И если вы будете знать об этом показателе, то сумеете определить требуемое количество отопительных приборов для каждого отдельного помещения либо же для дома в целом. Более того, благодаря суммарной мощности вы сможете узнать, какими будут расходы на отопление.

Видео – Как выбрать обогреватель для дома

https://youtube.com/watch?v=olLrgRIRSRs

Ниже приведен один из самых примитивных примеров определения мощности. Допустим, площадь помещения составляет 20 квадратных метров – в таком случае нам требуется мощность батареи от 1,5 до 2 киловатт. А это значит, что для дома, общая площадь которого равна, скажем, 100 квадратам, потребуется пять нагревателей, общая мощность которых составит десять киловатт. Но это, разумеется, лишь приблизительный расчет, а чтобы получить более точные данные, нужно учесть ряд немаловажных факторов, среди которых:

• параметры электрической сети;
• теплопроводность тех материалов, которые были использованы при строительстве здания;
• тип радиатора, технология терморегуляции, которой он оснащен;
• возможные места утечки тепловой энергии (вентиляция, двери или окна);
• какой температурный режим должен поддерживаться в доме.

Также рассмотрим общие рекомендации, которые относятся к выбору нагревательного прибора.

• Если планируется покупка конвектора с электротермостатом, то лучше приобретать модели от известных производителей – это послужит своего рода гарантией, что прибор прослужит долго и надежно.
• Нельзя класть какие-либо вещи на верхнюю крышку устройства – они все равно там не высушатся, ведь в случае перегревания функционирование системы автоматически прекратится.
• Не стоит забывать о выполнении требований изготовителя, касающихся монтажа – розетка, например, должна располагаться минимум в 10-ти сантиметрах от батареи, при этом не сверху, а исключительно снизу или сбоку.
• Запрещено соприкосновение питающего электрического провода с корпусом радиатора, дистанция между последним и поверхностью стены (в случае стационарного расположения) должна составлять минимум 5 сантиметров.

Как работают вакуумные электрические батареи

Более экономным вариантом по сравнению с масляными электрическими батареями являются вакуумные радиаторы. В основе их работы заложен нагрев специальной жидкости, находящейся в нижней части алюминиевого корпуса, легко испаряющейся и быстро распространяющей тепло по поверхности прибора. Особенностью жидкости, заполняющей вакуумную электрическую батарею, является низкая температура закипания — всего 35 градусов С и небольшой объем — 500 мл.

Теплоотдача вакуумной электробатареи довольно большая — около 300 Вт на каждую секцию. При отключении батареи она длительное время сохраняет тепло, т.к. частицы газа в вакууме продолжают движение, хотя и несколько замедленное.

Вакуумный электрический радиатор — хороший вариант для экономного отопления

В комплект нагревательных приборов входят датчики аварийного отключения и регуляторы температуры. К положительным моментам в эксплуатации вакуумных радиаторов относятся:

• Простота монтажа;
• Отсутствие потребности во вспомогательном оборудовании;
• Приятный дизайн;
• Автономность;
• Возможность регулировать температуру в широком диапазоне — 20-70 градусов С.

Внимание! Как недостаток следует отметить то, что электровакуумную батарею нельзя наклонять. Стоять она должна на идеально ровной поверхности.

Вычисления в зависимости от типа отопительных приборов

При выборе модели учитывайте, что тепловая мощность зависит от материала, из которого они сделана. Методы вычисления размеров секционных батарей не отличаются, а вот итоги выйдут разными. Есть среднестатистические значения. На них и стоит ориентироваться, выбирая оптимальное число отопительных приборов. Мощности отопительных приборов с секциями в 50 см:

• батареи из алюминия — 190 Вт;
• биметаллические — 185 Вт;
• чугунные приборы обогрева — 145 Вт;

Таблица для расчета количества секций батареи

Чтобы правильно рассчитать радиаторы отопления по площади комнаты, важно знать не только мощность, но и сколько квадратов обогревает одна секция, значение этого параметра зависит от металла:

• алюминий — 1,9-2 м кв.;
• алюминий и сталь — 1,8 м кв.;
• чугун — 1,4-1,5 м кв;

Вот пример вычисления количества секций алюминиевых радиаторов отопления. Допустим, что размеры комнаты 16 м. кв. Выходит, что на помещение такого размера нужно 16м2/2м2 = 8 шт. По такому же принципу считайте для чугунных или биметаллических приборов

Важно только точно знать норму — приведённые выше параметры верны для моделей высотой в 0,5 метра

Виды радиаторов отопления

На данный момент выпускаются модели от 20 до 60 см. Соответственно площадь, которую способна обогреть секция, будет отличаться. Самые маломощные модели — бордюрные, высотой в 20 см. Если вы решили приобрести тепловой агрегат нестандартных размеров, то в вычислительную формулу придётся вносить корректировку. Ищите необходимые данные в техпаспорте.

При внесении корректировок стоит учитывать, что размер батарей напрямую влияет на теплоотдачу. Следовательно, чем меньше высота при той же ширине, тем меньше площадь, а вместе с ними и мощность. Для верных подсчётов найдите соотношение высот выбранной модели и стандартной, а уже с помощью полученных данных подкорректируйте результат.

Расчитываем, насколько сильно должна греть батарея

Допустим, вы выбрали модели высотой 40 см. В этом случае расчёт количества секций алюминиевых радиаторов отопления на площадь комнаты будет выглядеть следующим образом:

• воспользуемся предыдущими подсчётами: 16м2/2м2 = 8штук;
• посчитайте коэффициент 50см/40см = 1,25;
• подкорректируйте вычисления по основной формуле — 8шт*1,25 = 10 шт.

Расчёт количества радиаторов отопления по объёму начинается в первую очередь со сбора необходимой информации. Какие параметры нужно учесть:

• Площадь жилья.
• Высота потолков.
• Число и площадь дверных и оконных проёмов.
• Температурные условия за окном в период отопительного сезона.

Теплопотери

Нормы и правила, установленные для мощности отопительных проборов, регламентируют минимально допустимый показатель на кв. метр квартиры — 100 Вт. Расчёт радиаторов отопления по объему помещения будет более точен, чем тот, в котором за основу берётся только длина и ширина. Итоговые результаты корректируются в зависимости от индивидуальных характеристик конкретного помещения. Делается это посредством умножения на коэффициент корректировки.

При вычислении мощности отопительных приборов берётся среднестатистическая высота потолков — 3 м. Для квартир с потолком 2,5 метра этот коэффициент составит 2,5м/3м = 0,83, для квартир с высокими потолками 3,85 метров — 3,85м/3м = 1,28. Угловые комнаты потребуют внесения дополнительных корректировок. Итоговые данные умножаются на 1,8.

Расчёт количества секций радиатора отопления по объему помещения должен проводиться с корректировкой, если в комнате одно окно большого размера или сразу несколько окон (коэффициент 1,8).

Радиаторы отопления с нижним подключением

Нижнее подключение также потребует внести свои корректировки.  Для такого случая коэффициент составит 1,1.

В районах с экстремальными погодными условиями, где зимние температуры достигают рекордно низких показателей, мощность должна быть увеличена в 2 раза.

Пластиковые стеклопакеты, наоборот, потребуют корректировку в сторону уменьшения, за основу берётся коэффициент 0,8.

В выше приведённых данных приведены усреднённые значения, поскольку не были дополнительно учтены:

• толщина и материал стен и перекрытий;
• площадь остекления;
• материал напольного покрытия;
• наличие или отсутствие утеплителя на полу;
• занавески и гардины в оконных проёмах.

Как подключить солнечную батарею

Прежде чем начать подключение солнечных батарей к отопительной системе, необходимо определиться с типом циркуляции теплоносителя по трубным магистралям:

• Принудительная
• Естественная

Наиболее востребованной считается система с принудительной циркуляцией. Ее обустройство обойдется дороже за счет приобретения дополнительного оборудования и автоматики. Однако многие владельцы собственных домов ставят превыше комфорт и практичность.

Клик для увеличения

Классическая схема подключения солнечной батареи к потребителю выглядит следующим образом:

1. Вначале по всем правилам на крыше размещают закупленные солнечные элементы и соединяют их друг с другом
2. В отведенном помещении необходимо установить контроллер, который будет следить, сколько энергии производится в данный момент
3. За контроллером должны идти аккумуляторы, которые будут накапливать в себе лишнюю энергию и снабжать ею в тех ситуациях, когда солнечные модули не справляются со своей задачей
4. За аккумуляторами устанавливается инвертор, который служит для преобразования электрической энергии к требуемым характеристикам
5. За инвертором располагаются потребители, роль которых может выполнять электрический котел отопления, накопительные баки с Тэнами, обогреватели и прочие греющие установки

Если солнечная батарея подключается к водяному отоплению с принудительной циркуляцией, на выход коллектора, обратку и бак-накопитель устанавливают датчики температуры (термостаты), которые подсоединяются к автоматике. Последняя в свою очередь будет управлять работой всей системы, при определенных условиях включать или выключать ее.

Наиболее просто осуществляется подключение солнечных модулей к отоплению с естественной циркуляцией. Однако автоматизировать ее будет очень сложно. Необходимо придерживаться следующих правил:

• Накопительный бак располагают выше уровня коллектора
• Нижний вывод подключается к обратке
• Верхний вывод подключается ко входу разогретого теплоносителя

Прочие нюансы подключения

Предусмотреть солнечные батареи для отопления дома необходимо на этапе проектирования или строительства дома, чтобы избежать лишних хлопот. Нужно придерживаться нескольких важных правил:

1. Установка батарей должна вестись преимущественно на южной стороне. Перед модулями не должно располагаться деревьев или более высоких построек, которые будут преграждать путь свету или отбрасывать на них свою тень – это существенно снизит эффективность
2. Необходимо убедиться, что стропильная система обладает достаточным запасом прочности. Она должна выдерживать не только закрепленные модули, но и снежный покров в зимний период, иначе может произойти обрушение кровли

1. Оптимальный угол ската крыши – в интервале 30-45 градусов в зависимости от того, как высоко поднимается на протяжении суток солнце
2. Чтобы увеличить эффективность отопительной системы или распараллелить несколько контуров, иногда ставят более одного накопительного коллектора
3. К гелиосистемам рекомендуется подключать отопительные контуры с более низкой температурой циркулирующего теплоносителя (панельные змеевики, водяные теплые полы и т. д.)

В заключении

Решившись установить солнечные батареи для отопления дома, необходимо быть готовым к большим первоначальным затратам. Стоимость требуемого оборудования и проводимых работ обойдется от 30 тыс. и выше в зависимости от сложности отопительной системы, выбранных модулей и их количества.

Окупаемость также зависит от большого числа факторов. Если зимы холодные, солнечные и продолжительные, сэкономить затраченные средства удастся через 2-3 года при эксплуатационном сроке до 30 лет. Однако не стоит торопиться, узнав подробнее о других альтернативных методах отопления.

Расчет и подбор радиаторов отопления.

Радиаторы или конвекторы являются главными элементами отопительной системы, так как их основной функцией является передача тепла от теплоносителя воздуху в помещении или поверхностям комнаты. Мощность радиаторов при этом должна четко соответствовать тепловым потерям по помещениям. Из предыдущих разделов цикла статей видно, что укрупнено мощность радиаторов можно определить по удельным показателям по площади или объему комнаты.

Так, для отопления помещения в 20 м? с одним окном требуется в среднем установить прибор отопления мощностью 2 кВт, а если учесть небольшой запас на поверхность в размере 10-15%, то мощность радиатора составит 2,2 кВт ориентировочно. Этот метод подбора радиаторов является достаточно грубым, так как не учитывает много значимых особенностей и строительных характеристик здания. Более точным является подбор радиаторов на основании теплотехнического расчета жилого дома, который выполняется специализированными проектными организациями.

Основным параметром для подбора типоразмера прибора отопления является его тепловая мощность. А в случае с секционными алюминиевыми или биметаллическими радиаторами указывается мощность одной секции. Наиболее часто используемыми в системах отопления радиаторами являются приборы с межосевым расстоянием 350 или 500 мм, выбор которых основан, прежде всего на конструкции окна и отметке подоконника относительно финишного напольного покрытия.

Мощность 1 секции радиатора по паспорту, Вт	Площадь комнаты, м2
10	12	14	16	18	20	22
Количество секций
140	8	9	10	12	13	15	16
150	7	8	10	11	12	14	15
160	7	8	9	10	12	13	14
180	6	7	8	9	10	12	13
190	6	7	8	9	10	11	12
200	5	6	7	8	9	10	11

В техническом паспорте на приборы отопления производители указывают тепловую мощность применительно к каким-либо температурным условиям. Стандартными являются параметры теплоносителя 90-70 °C, в случае низкотемпературного отопления тепловую мощность следует корректировать согласно коэффициентам, указанных в технической документации.

В этом случае мощность приборов отопления определяется следующим образом:

Q=A*k*?T,

где

А – площадь теплоотдачи, м?

k – коэффициент теплопередачи радиатора, Вт/м?*°C.

?T – температурный напор, °C

?T является средней величиной между температурой подающего и обратного теплоносителя и определяется  по формуле:

?T= (Тпод+Тобр)/2 - tпомещ

Паспортными данными является мощность радиатора Q и температурный напор, определенные в стандартных условиях. Произведение коэффициентов k*A является величиной постоянной и определяется сначала для стандартных условий, а затем можно подставить в формулу для определения фактической мощности радиатора, который будет работать в системе отопления с параметрами, отличающимися от принятых.

Для каркасного дома, рассматриваемого в качестве примера с толщиной изоляции 150 мм, подбор радиатора для помещения площадью 8,12 м2 будет выглядеть следующим образом.

Ранее мы определили, что удельные теплопотери для углового помещения с учетом инфильтрации 125 Вт/м2, значит, мощность радиатора должна составлять не менее 1 015 Вт, а с запасом в 15% 1 167 Вт.

Для установки доступен радиатор мощностью 1,4 кВт при параметрах теплоносителя 90/70 градусов, что соответствует температурному напору ?T= 60 градусов. Планируемая система отопления будет работать на параметрах воды 80/60 градусов (?T=50) Следовательно, чтобы удостовериться в том, что радиатор сможет полностью перекрыть теплопотери помещения необходимо определить его фактическую мощность.

Для этого, определив значение k*A=1400/60=23,3 Вт/град, определяем фактическую мощность Qфакт=23,3*50=1167 Вт, что полностью удовлетворяет требуемой тепловой мощности прибора отопления, который должен быть установлен в данном помещении.

Видео ролик на тему расчета мощности радиатора:

https://youtube.com/watch?v=PWPYSQ7qoxk

Расчет мощности радиатора

Какой мощности должен быть тэн?

Ошибка №5
Здесь не нужно исходить из принципа – чем больше, тем лучше.

В первую очередь нужно обеспечить плавную работу нагревательного элемента. Он не должен выключаться и включаться через чур часто.

При грамотном подборе мощности и хорошем утеплении помещения, батарея будет 2/3 времени “отдыхать”, отдавая тепло в окружающую среду, и только 1/3 времени работать, потребляя эл.энергию.

Исходя из этого можете примерно рассчитать расход эл.энергии за месяц.

Помимо щелчков, мощная батарея будет сильно шуметь и булькать. Добавление уксуса или лимонной кислоты для смягчения жидкости не особо помогает.

Здесь наблюдается эффект как в электрическом чайнике. При мощности 2квт мы имеем очень малые размеры сосуда, плюс наличие пустот.

В результате резкого выделения тепла в воду и возникает подобный шум. Чем меньше воды в чайнике, тем сильнее он шумит.

То же самое и в батарее. Когда тэн слишком мощный, скорость нагрева получается на порядок выше скорости отвода тепла, плюс сказывается невысокая скорость циркуляции теплоносителя.

Ошибка №6
Зачастую сильный шум при работе возникает при неаккуратном завинчивании или кривом тэне и случайном соприкосновении трубки с перегородкой ниппеля.

Чтобы решить эту проблему, попробуйте немного провернуть тэн по часовой или против часовой стрелки, изменив его положение. Шумная работа на пределе и постоянные щелчки не только раздражают, но и напрямую влияют на срок службы контактов реле.

Поэтому при выборе мощности тэна исходите из правила:

максимум 0,5кВт – на каждые 4 секции

0,7кВт – 6 секций

1кВт – 8 секции

1,2кВт – 10 секций

1,5кВт – 12 секций

Установите тэн меньшей мощности, и он у вас вообще не будет отключаться, так как не сможет нагреть воду до нужной температуры.

С одной стороны, это хорошо, батарея никогда не перегреется, даже если будет сбой в работе термореле. Например, для чугуняки (4 секции высотой 500мм), тэн мощностью 300Вт некоторые вообще умудряются вкрутить напрямую без термостата.

Еще один плюс малой мощности – отсутствие раздражающих щелчков. Однако несмотря на это, при недостатке киловатт вы существенно теряете в теплоотдаче.

Вот и приходится искать идеальную формулу.

Когда батарея слишком длинная (12 секций), то лучше вместо одного 1,5кВт тэна, вкрутить сразу два. Снизу радиатора с одной стороны 1кВт, а с другой еще на 0,5кВт.

Либо два по 0,7кВт каждый. Тем самым, прогрев секций будет более равномерным.

Ошибка №7
Только не забудьте проверить резьбу на тэнах.

С двух сторон батареи она разная

При покупке нагревательного элемента обращайте внимание на буковку, которая обозначает правую или левую резьбу (1.1/4R или 1.1/4L)

Плюсы и минусы электрорадиаторов

На первый взгляд, электрическая энергия, благодаря атомной энергетике, стала очень дешёвой, так почему бы не перевести на неё и отопление? Но не спешите делать выводы. Давайте рассмотрим электрические обогреватели и со стороны их достоинств, и со стороны недостатков.

Сначала о привлекательных сторонах приборов отопления на электроэнергии:

• Простота в монтаже и эксплуатации. Вам не потребуется никаких сварочных работ, закупки дополнительных материалов, приглашения специалистов. Вся установка обходится фиксацией пары крюков для подвешивания на стене, а в некоторых случаях, если вы предпочитаете, чтобы обогреватель оставался мобильным, и этого не требуется.
• Мобильность. Вы можете не просто перемещать их из комнаты в комнату, но и при необходимости взять с собой на дачу или даже в путешествие в комплекте с электрогенератором.

ФОТО: sibenergosvet.ruЭлектрорадиаторы – пример безопасного и экологически чистого обогрева помещений. Никаких выбросов, риска, необходимости постоянного слежения, опасности ожогов и вредного излучения

• Возможность автоматического регулирования обогрева помещений. Очень удобно, особенно при отсутствии или недостатке центрального отопления. Вы можете настроить термостат прибора таким образом, чтобы он отключался при достижении заданной температуры. Это позволяет значительно сэкономить расходы на коммунальные платежи.
• Высокая скорость обогрева. Если вы правильно подобрали мощность электрического прибора, комната будет обогреваться за считаные минуты.
• Длительный срок эксплуатации. Приборы от проверенных производителей способны прослужить не один десяток лет. И в случае необходимости такие батареи ремонтопригодны, замена ТЭНа – процедура не сложная и не затратная.

А вот что касается недостатков, то самым существенным считается высокий расход электроэнергии. Такой, что, к сожалению, электроотопление на настоящий момент никак не может конкурировать по стоимости с отоплением централизованным или от газового котла. Так что электрорадиаторы по-прежнему остаются запасной или вынужденной мерой.