Мощность обогревателей

Мощность обогревателей ключевой момент, который часто определяет выбор приборов того или иного типа. Уже не говорим про то, что от расчетных ваттов зависит то, питать ли оборудование газом или электричеством. Дело в том, что оборудование на природном газе способно выдать рекордную мощность, однако установка, понятное дело, не отличается простотой. Вот и решает хозяин, как быть. Забегая вперед, скажем, что для глобального отопления больше подходят котлы. Причем радиаторы центрального отопления тоже в какой-то степени называют обогревателями. Принцип действия мало отличается от масляных. Расчет мощности обогревателя ведется по суммарным потерям помещения. Причем каждый раз процесс ведется однотипно, поговорим об этом чуть ниже.

Расчет мощности обогревателей

Безопасный обогреватель

Пока нет программистов, которые забили бы многочисленные цифры справочников в калькулятор, поэтому обсуждать сегодня будем сторонние варианты. Смысл сводится к тому, что выбирают: материал, толщину, конфигурацию стен, потолка, пола, окон. Потери разбиваются на четыре названные группы. Расчет ведется по формулам, которые скрыты от пользователя, однако любознательный человек может легко понять, сколько и чего теряется, потому что для наглядности калькуляторы рядом приводят и площади поверхностей. В результате удается легко понять принцип. Кроме того выложены специальные программы, которые позволят посчитать градиент по толще стен и прочих конструкций. Такая вещь важна.

Вот эти два инструмента необходимы и достаточны, чтобы посчитать мощность электрического обогревателя. Причем нет никакой разницы, будет ли прибор служить дополнением или возьмет на себя заботу о поддержании температуры в помещении. Итак, инструмент номер один!

Калькулятор мощности, необходимой для поддержания температуры в помещении

Для расчета вводятся указанные выше сведения. Это периметр комнаты, материал стен, число и размер окон, перекрытия, пол… Это хорошо, но новички частенько сталкиваются с небольшой проблемой: нет никакого деления на комнаты. Допустим, есть дом, где на входе расположились сени, туалет, кладовая, и в этих помещениях жара не нужна, а в жилых — тепла хотелось бы. Что делать? В программе нет никаких намеков на условия… В этом случае проблем в том, что нельзя брать усредненную согласно площади температуру. Допустим, две стены выходят на улицу, а две другие — в дом. Не получится взять с нужными весовыми коэффициентами температуру снаружи и в сенях, к примеру.

Обогреватель газовый

В этом случае придется считать градиенты. А это векторы, которые показывают, куда и откуда передается энергия. Пусть обитаемы следующие помещения:

  1. Большая комната, у которой две стены выходят на улицу, одна — в сени, одна в кладовую.
  2. Сени продолговатые, расположены по длине дома, частично захватив кладовку.
  3. Кладовка также с двумя стенами, выходящими на улицу, одна — в сени, одна — на комнату.

Конфигурация не важна, каждый примерит для себя самостоятельно. Итак, начинаем проверять, куда движется тепло. Для этого оцениваем, какая температура будет в том или ином помещении. Допустим, для жилой комнаты разумно брать 20 ºС, в сенях пусть будет вдвое меньше по шкале Цельсия, а кладовка и вовсе зимой похожа на холодильник со своими 5 ºС. Видно, что тепло будет идти внутри дома:

  1. Из комнаты в кладовку через стену.
  2. Из комнаты в сени через стену.
  3. Из сеней в кладовку через стену.
Читайте также:  Самодельный масляный обогреватель

Вот эти параметры и берем для поправок на мощность обогревателей в том или ином помещении. Начинаем расчет в такой последовательности:

Конвектор для дома

  1. Вводим в калькулятор площадь наружных стен комнаты, вставляем в графы тип, число окон, их размеры. Температуру берем что ни на есть самую жесткую зимнюю. Находим утечки вклада в мощность обогревателей через внешние стены.
  2. Переходим к стене, которая выходит в сени. Вместо внешней температуры подставляем 10 ºС. Окон здесь нет. Не забываем ввести правильно материал стены. Получаем утечку для вклада в мощность обогревателя через эту часть помещения.
  3. Такой же расчет делаем для стены, выходящей на кладовую. Эти три мощности образуют суммарную потребность в обогревателях жилого помещения. Необходимо выбирать приборы, которые с учетом КПД дадут не меньшее значение.
  4. В кладовой похожая ситуация. Две стены рассчитываем по типичной схеме для зимы, находим теплопотери в этой части. А вот через две другие перегородки тепло будет наоборот входить внутрь. Поэтому из потерь через внешние стены делаем два вычета: для тепла, входящего из комнаты, и тепла, входящего из сеней. Мощность обогревателя берем чуть выше расчетной.
  5. Полагаем, что расчет мощности обогревателей для сеней и так уже понятен. Из комнаты тепло сюда будет входить. Будь то мощность масляных обогревателей или мощность инфракрасных обогревателей, смысл не меняется. Не забывайте, что пленочные модели требуют наличия утепления, которое сильно снижает проницаемость стен, пола и перекрытий. Этот факт также учитывается при расчете.

Настенный обогреватель

Полагаем, что суть дела ясна. И теперь читатели смогут самостоятельно посчитать мощность обогревателей для домов. Аналогичная ситуация, когда необходимо дополнить существующую систему, только при этом мощность уже установленных приборов вычитается из найденной. Заодно можно проверить, получается ли свести концы с концами с этими формулами. Потребляемая мощность обогревателя может быть чуть выше расчетной, потому что нет приборов с КПД 100%. Аналогичный расчет производится для межсезонья. Учтите, что направление хода тепла меняется. Например, при уличной температуре 6 ºС тепло будет входить в кладовку со всех сторон. Этого, понятное дело, будет достаточно для поддержания 5 ºС. В этом плане отдаем предпочтение делению приборов на группы. Вместе будут служить в лютую стужу, а по отдельности – при той или иной температуре окружающей среды.

Осталось добавить, что при выборе в пользу электрических приборов необходимо согласовать мощность обогревателей с квотой, выделенной на дом. Не факт, что удастся найти питание для всех приборов. В этом случае понадобится часть заменить газовыми. Смысл понятен. По дружно игнорируемому закону положено установку мощных электрических потребителей согласовывать.

Читайте также:  Ремонт масляного обогревателя своими руками

Программа для расчета градиента температур в толще стен

Второй момент отопления как такового не касается, но поможет рационально выбрать расположение обогревателей, а также повысить долговечность несущих конструкций самого дома. Замечали, что батареи висят под окнами, а на внутренних стенах нет.

Это не случайно. Смотрите, какой обогреватель самый мощный, и располагаете там, где больше утекает тепла, а окна считаются проблемными областями. Недаром конструкции пластиковых рам обновляются ежегодно.

Но вернемся к расчетам. Имеются программы, которые позволят просчитать температуру в толще стены. С этой точки зрения полезно знать, что даже в лютый мороз лед не должен добраться до несущих конструкций. Для этого фасады утепляют, предлагаем тут же сделать расчет, будет ли предпринятых мер достаточно. Мера продлит жизнь зданию. С морозом контактирует материал, имеющий высокие показатели, например, керамическая плитка. Подстилающий слой утеплителя защищает несущие конструкции от капризов погоды.

Проблемными участками также являются углы, наверняка в этом месте придется располагать тот или иной вид обогревателей. Проще с настенными панно, в этом случае считаем, что температура внутри равна температуре нагревателя, за счет чего точка промерзания выбрасывается наружу. Есть смысл вернуться даже назад и прогреваемые участки стены посчитать, как отдельные стены, у которых:

  1. Температура внутри равна температуре обогревателя.
  2. Мощность обогревателя наполовину уходит в помещение (вторую половину отбросить).

Кроме того для выбора глубины промерзания логично просчитать угол. Взять срез стены по биссектрисе при выбранных условиях. Посмотреть, где находится точка промерзания. Почему это так важно. У каждого строительного материала имеется такой параметр, как морозостойкость, который наряду с прочностью является одним из ведущих при расчетах. Показывает, сколько материал выдержит циклов перехода температуры через нуль в обе стороны. Подумайте, какое число таких петель сделает природа за зиму. Иногда по несколько раз в день может температура переходить туда и сюда. Это вредно для зданий, которые никак не защищены от таких казусов.

При возникновении ситуации, когда проблемно получить результат, утепляем фасад. Именно снаружи ведем работы, а не изнутри, потому что в последнем случае еще и ухудшим ситуацию. В этом свете многим станут понятны строительные мероприятия наподобие создания вентилируемых фасадов. Еще одной мерой является расположение обогревателей там, где больше утечек. Традиционно это углы и окна. Будь то инфракрасные обогреватели или другого типа, располагать нужно оборудование с учетом потерь. Чем обеспечивается максимально эффективный прогрев.

При необходимости также терпеливые читатели могут посчитать время, за которое комната будет прогреваться до заданного уровня. Для этого мощность потерь вычитается из мощности обогревателей, после чего стоит провести оценку объема воздуха. Удельную теплоемкость среды можно взять, например, в Википедии (1 кДж/ кг К). Напомним, что ватт это джоуль, деленный на секунду. Следовательно, вычислим из формулы и время. В этом свете, если важен период, за который прогреется помещение, то необходимо предварительно прикинуть избыток мощности обогревателей над расчетной.