Читая статьи разных авторов, а так же читая комментарии под данными статьями, я не раз натыкаюсь на очень устоявшееся мнение, что в Сибири не прогреть дом, если в радиаторах будет+40 градусов. Авторы таких высказываний ссылаются на свой опыт жизни в краю вечного холода, тычут пальцем в температурные графики централизованного отопления и указывают на прочие шаманские обряды. Лично я уже почти год живу в своем доме из 150 мм бруса (что в два раза меньше необходимой толщины для свердловской области) с системой отопления, температура которой даже в -30 не поднимается выше 45 градусов (хотя в самом котле отопления температура 70-80 градусов стабильно). Более того, у меня система отопления даже не закончена, на втором этаже до сих пор нет радиаторов. При всем при этом температура у меня в доме держится на отметке 20-22 градуса по неточному китайскому термометру (выше не поднимаем, становится жарко). Почему в моем неутепленном (и даже не до конца проконопаченном) доме такое возможно, а "суровые жители Сибири" по их словам не могут прогреть свой дом радиаторами нагретыми ниже +70? Все очень просто. Все зависит от того, как и под какие характеристики работы подбирался радиатор отопления. На самом деле прогреть дом до +20 можно и радиаторами (или например теплыми полами), температура которых те же самые +20 (на подаче пусть будет на 2 градуса выше), вопрос лишь в том, какие теплопотери в доме, и сколько тепла может отдать радиатор при столь маленькой разнице температур. Если первое меньше или равно второму - в доме будет тепло. А вот чтобы обеспечить соблюдение данного правила, необходимо правильно подобрать радиаторы отопления.
Для подбора радиаторов отопления для своего дома или квартиры в первую очередь необходимо выяснить максимальные теплопотери каждого помещения. Как известно, теплопотери происходят только через наружные ограждающие конструкции: стены, окна, двери, пол и потолок (и вентиляцию, но пока уберем этот пункт за скобки, не так уж и много тепла туда вылетает). Для расчета теплопотерь можно воспользоваться любым теплотехническим калькулятором. Для примера буду считать теплопотери своего (пока еще не утепленного) дома в условиях уральской прохлады в -40 градусов (почему именно на такую температуру, а не на среднестатистические -15 для января - чтобы в эти самые -40 не замерзнуть) при необходимой внутренней температуре +22. Все расчеты сначала выполняются на квадратный метр каждого вида ограждающей конструкции (стена, окно, дверь, пол, потолок), и затем умножаются на общую площадь в рамках 1 помещения. Итак, для неутепленного бруса толщиной 150 мм имеем следующие теплопотери:
А вот для сравнения теплопотери через окна и чердачные перекрытия (для простоты расчетов будем считать что под холодной кровлей у меня те же самые -40, хотя по факту температура там вряд ли опустится ниже -20):
Итак, теплопотери за час на 1 м2 ограждающих конструкций рассчитаны, и составляют 43,91 Вт*ч для стены, 117,86 Вт*ч для окна (у REHAU, чьи окна у меня стоят на этот счет конечно другое мнение, но теплотехнический калькулятор с ними не согласен) и 8,63 Вт*ч для чердачного перекрытия. Пол в моем случае считать нет необходимости, так как под вторым этажом находится первый отапливаемый этаж, а значит теплопотерь через пол на втором этаже не будет (на первом этаже считается наоборот, через пол теплопотери есть, а через межэтажные перекрытия теплопотерь нет, если за ними отапливаемые помещения). Сейчас необходимо для каждого помещения на втором этаже рассчитать площади каждого вида ограждающих конструкций и суммарные теплопотери в час в самую суровую ночь:
Спальня:
- Стены 20,5 м2 (20,5*43,91=900 Вт*ч);
- Окно 0,81 м2 (0,81*117,86=96 Вт*ч);
- Перекрытие 16,56 м2 (16,56*8,63=143 Вт*ч)
ИТОГО: 900+96+143=1139 Вт*ч
Кабинет:
- Стены 18 м2 (18*43,91=790,38 Вт*ч);
- Окно 2 м2 (2*117,86=235,72 Вт*ч);
- Перекрытие 12,96 м2 (12,96*8,63=111,8 Вт*ч)
ИТОГО: 790+236+13=1039 Вт*ч
Санузел:
- Стены 6 м2 (6*43,91=263,46 Вт*ч);
- Перекрытие 8,6 м2 (8,6*8,63=74,6 Вт*ч)
ИТОГО: 263+75=338 Вт*ч
Гардероб:
- Стены 18 м2 (18*43,91=790,38 Вт*ч);
- Окно 2 м2 (2*117,86=235,72 Вт*ч);
- Перекрытие 12,96 м2 (12,96*8,63=111,8 Вт*ч)
ИТОГО: 790+236+13=1039 Вт*ч
Холл/Лестничная клетка:
- Стены 12 м2 (12*43,91=527 Вт*ч);
- Окно 1 м2 (1*117,86=118 Вт*ч);
- Перекрытие 14,4 м2 (14,4*8,63=124,27 Вт*ч)
ИТОГО: 527+118+124=769 Вт*ч
Детская:
- Стены 25,92 м2 (25,92*43,91=1138 Вт*ч);
- Окно 1 м2 (2*117,86=236 Вт*ч);
- Перекрытие 25,92 м2 (25,92*8,63=224 Вт*ч)
ИТОГО: 1138+236+224=1598 Вт*ч
Теплопотери помещений за один час лютой зимы понятны. Осталось подобрать радиаторы с соответствующей теплоотдачей. И да, правило "радиатор по ширине окна" не работает, правило 1 кВт мощности батареи на 10 м2 пола тоже не работает, все это не более чем мифы тех, кто не умеет делать расчет. Но что то я отвлекся. Для продолжения расчетов нам необходимо определиться с типом радиаторов и производителем. В моем случае я буду производить расчет для стальных панельных радиаторов Buderus с высотой 400 мм (ограничение по высоте подоконника).
На сайте производителя радиаторов необходимо найти каталог или таблицу мощностей радиаторов в зависимости от размеров (или количества секций). это может быть как каталог в PDF формате, так и таблица в Excel.
У Buderus вообще есть таблица пересчета радиаторов на ваши условия, и это очень удобно.
Еще нам понадобится одна простая формула:
где ΔТ0 - температурный напор для стандартных условий (для радиаторов Buderus равен 70 при режиме 95/85/20);
n - экспонент (указывается производителем), и обычно равен 1.3
а вот ΔТ придется посчитать по следующей формуле:
ΔТ=(t под. - t обр.)/ln((t под. - t пом.)/(t обр. - t пом.))
Я понимаю, что не у всех есть инженерный калькулятор, способный считать логарифмы, поэтому для режима 45/40/20 (ни кто не мешает во время лютых холодов слегка прибавить температуру) данный температурный напор будет равен 22,41, а если режим работы радиатора у вас отличается, то можно воспользоваться калькулятором на компьютере.
Имея перед глазами теплопотери и формулу пересчета отопительных приборов нам ни что не мешает подобрать в каждую комнату радиаторы (в моем случае для работы в режиме 40/35/20), например для спальни расчет будет следующим:
1139 Вт*ч=W0*(22,41/70)^1.3
W0=1139/(22,41/70)^1.3=5007 Вт*ч (двух-метровый радиатор 33 типа высотой 400 мм). Сразу получаем коэффициент пересчета для перехода из одного температурного режима в другой равным 4,4, т.е. радиатор в номинальном режиме должен быть "мощнее" теплопотерь в 4,4 раза.
Так же можно посчитать приборы отопления и в другие комнаты, но я для себя буду считать радиаторы отопления уже с учетом утепления стен (все равно за текущий год это утепление мне необходимо будет сделать, и лучше я деньги потрачу на утепление, чем на в последствии избыточные радиаторы), а значит исходные данные по теплопотерям для моего дома в самую холодную ночь составят:
Спальня 453 Вт*ч
Кабинет 534 Вт*ч
Санузел 138 Вт*ч
Гардероб 534 Вт*ч
Лестница 367 Вт*ч
Детская 730 Вт*ч
А радиаторы потребуются следующие:
Спальня 453 Вт*ч * 4,4 = 1993,2 Вт*ч / радиатор 22/1200/400
Кабинет 534 Вт*ч* 4,4 =2349,6 Вт*ч / радиатор 22/1400/400
Санузел 138 Вт*ч* 4,4 =607,2 Вт*ч / радиатор 22/400/400, но лучше поставить 22/600/400
Гардероб 534 Вт*ч* 4,4 =2349,6 Вт*ч / радиатор 22/1400/400
Лестница 367 Вт*ч* 4,4 =1614,8 Вт*ч / радиатор 22/900/400
Детская 730 Вт*ч* 4,4 =3212 Вт*ч / радиатор 22/1800/400, но по расположению окон лучше поставить 22/600/400 + 22/1200/400
Как следует из расчета, дом вполне можно отопить выходящими из теплоаккумулятора (или конденсационного котла) 40-45 градусами даже у нас на Урале, вопрос лишь в правильном подборе радиаторов отопления под данную температуру теплоносителя.
Осталось только подобрать оптимальные по цене за 1 кВт*ч тепла радиаторы отопления, но это тема отдельной статьи, которую я опубликую в ближайшее время.