Сколько воды в системе отопления?

Радиатор Elsotherm

Сегодня алюминиевые радиаторы очень часто подключаются как в действующие коммуникационные системы отопления, централизованные или автономные, так и в новые. Для того чтобы в помещении хватало тепла, изначально перед установкой, нужно определиться с размерами батарей, мощностью насоса, местами их монтажа. Здесь при выборе немаловажную роль играет показатель объема секций алюминиевых радиаторов. Он напрямую связан как с подбором составляющих элементов, так и с расчетом количества теплоносителя необходимого для заполнения всей системы отопления.

Технические аспекты алюминиевых батарей

Для обустройства автономной системы отопления необходимо не только выполнить монтажные работы в соответствии с действующими нормативами, но и правильно выбрать алюминиевые радиаторы. Это возможно сделать только после тщательного изучения и анализа их свойств, конструктивных особенностей, технических характеристик.

Классификация и конструктивные особенности

Производители современного отопительного оборудования изготавливают секции алюминиевых радиаторов не из чистого алюминия, а из его сплава с кремниевыми добавками. Это позволяет изделиям придать устойчивость к коррозии, большую прочность и продлить срок их службы.

Сегодня торговая сеть предлагает широкий ассортимент алюминиевых радиаторов, отличающихся по своему внешнему виду, которые представленными такими изделиями как:

• панельные;
• трубчатые.

По конструктивному решению отдельно взятой секции, которые бывают:

• Цельными или литыми.
• Экструзионными или составленными из трех отдельных элементов, внутренне закрепленных между собой болтами с поролоновыми или силиконовыми прокладками.

Также различают батареи и по габаритам.

Стандартных размеров с шириной в пределах 40 см и высотой, равной 58 см.

Низкие, высотой до 15 см, что дает возможность устанавливать их на очень ограниченных пространствах. В последнее время производители выпускают алюминиевые радиаторы этой серии «плинтусного» исполнения с высотой от 2 до 4см.

Высокие или вертикальные. При небольшой ширине, такие радиаторы в высоту могут доходить до двух или трех метров. Такое рабочее расположение по высоте, помогает достаточно эффективно обогреть большие объемы воздуха в помещении. Кроме этого, такое оригинальное исполнение радиаторов выполняет дополнительно и декоративную функцию.

Срок службы современных алюминиевых радиаторов определяется качеством исходного материала и не зависит от количества составляющих его элементов, их размеров и внутреннего объема. Производитель гарантирует их стабильную работу при правильной эксплуатации до 20 лет.

Основные рабочие характеристики

Сравнительные характеристики

Технические характеристики и конструктивные решения алюминиевых радиаторов разрабатываются для обеспечения ими удобного и надежного нагрева помещений. Основными составляющими, характеризующими их технические свойства и эксплуатационные возможности являются такие факторы.

Рабочее давление. Современные алюминиевые радиаторы рассчитаны на показатели давления теплоносителя в системе отопления от 6 до 25 атмосфер. Для гарантии этих показателей в заводских условиях каждая батарея тестируется при давлении в 30 атмосфер. Этот факт дает возможность устанавливать это теплотехническое оборудование в любую систему отопления, где исключается возможность образования гидроударов.

Мощность. Этот показатель характеризует термодинамический процесс передачи тепла с поверхности батареи отопления в окружающую среду. Он указывает, какое количество тепла в ваттах может произвести прибор в единицу времени.

Кстати, теплоотдача от алюминиевых радиаторов происходит способом конвекции и теплового излучения в соотношении 50 на 50. Числовое значение параметра теплоотдачи каждой секции указывается в паспорте прибора.

При расчете необходимого для установки количества батарей, их мощность играет первостепенную роль. Максимальная теплоотдача одной секции отопительного алюминиевого радиатора довольно велика и доходит до 230 Ватт. Такой внушительный показатель объясняется высокой способностью алюминия к теплопередаче.

Влияние подключения на теплоотдачу

Объем секции. Этот показатель характеризует количество теплоносителя, который присутствует в секции радиатора в рабочем состоянии. Он зависит от габаритных размеров радиатора и его внутренней конструкции. Для каждого типа и вида радиаторов эта величина различна.

Объем секции является важной технической характеристикой алюминиевого радиатора и обязательно указывается в сопроводительном паспорте на каждое изделие от производителя.

Благодаря конструктивным особенностям для заполнения алюминиевого радиатора необходимо использовать меньший объем теплоносителя в сравнении с чугунным прибором такой же мощности.

Это значит, что для его нагрева нужно затратить меньше энергии, чем для чугунного аналога.

Температурный диапазон нагрева теплоносителя в алюминиевых батареях превышает 100 градусов.

В качестве справки, стандартная секция алюминиевого радиатора высотой 350–1000 мм, глубиной 110–140 мм, с толщиной стенок от 2 до 3 мм, имеет объем теплоносителя 0,35– 0,5 литра, и способна нагреть площадь в 0,4–0,6 квадратного метра.

Объем секции и расход теплоносителя

Сегодня не все автономные отопительные системы заполняются водой. Это обуславливается двумя факторами.

Размер секции

1. Возникновение ситуации, когда хозяевам необходимо надолго оставить дом без отопления, так как в связи с длительным отсутствием отпадает необходимость в обогреве помещений.
2. Вода имеет свойство замерзать уже при нулевой температуре. При замерзании вода, расширяясь, превращается в лед,то есть переходит из одного физического состояния в другое. Во время этого процесса высвобождаются и меняются межмолекулярные связи воды, в результате развивается огромное усилие, которое разрывает радиаторы и трубы из любого металла.

Чтобы не произошло подобных ситуаций, для заполнения системы отопления вместо воды используют другой теплоноситель, лишенный проблемы замерзания. Это могут быть такие бытовые антифризы, как:

• этиленгликоль;
• солевой раствор;
• глицериновый состав;
• пищевой спирт;
• нефтяное масло.

Благодаря специальным добавкам, которые вводятся в эти компоненты, составы теплоносителей сохраняют свое агрегатное состояние в жидком виде даже при отрицательных температурах.

Расчет теплоносителя

Определение объема расхода теплоносителя необходимого для автономной системы отопления требует точного расчета. Для простого способа узнать, сколько нужно антифриза, чтобы заполнить отопительную систему, существуют разнообразные расчетные таблицы.

Объем воды в одной секции

Для базовых расчетов можно воспользоваться той информацией, которая изложена в тематических справочниках:

• Стандартная секция алюминиевой батареи содержит 0,45 литра теплоносителя.
• Погонный метр 15-миллиметровой трубы содержит 0,177 литра, а труба диаметром в 32 мм – 0,8 литра теплоносителя.

Информацию о характеристике подпиточного насоса и расширительного бака можно взять из паспортных данных этого оборудования.

Общий объем системы отопления будет равен совокупному объему всех отопительных приборов:

• радиаторов;
• трубопроводов;
• теплообменника котла;
• расширительного бака.

Уточненная формула основного расчета корректируется с учетом коэффициента расширения теплоносителя. Для воды это 4%, для этиленгликоля ─ 4,4%.

При проектировании системы автономного отопления у многих возникает вопрос, сколько литров теплоносителя вмещает одна секция алюминиевой батареи. Этот нужно для того, чтобы рассчитать расход газа, электричества и определиться, сколько нужно приобрести антифриза, если в системе не используется вода.

Читайте далее:

Последнее обновление: 28-01-2017

Расчет объема воды (теплоносителя), заполняющего систему отопления, будет одним из первых при выборе котла.

Это необходимо для понимания какой оптимальный объем может прогреть ваш котел или другой источник тепла. Параметры труб очень сильно влияют на данный показатель: при наличии насоса вы смело можете выбрать трубу меньшего диаметра и установить больше секций отопления.

Если выбрать трубы большого диаметра, то при максимальной мощности котла можно получить недогрев теплоносителя: большой объем воды будет раньше остывать, прежде чем дойдет до крайних точек системы отопления. Что в свою очередь приведет к дополнительным финансовым расходам.

Приблизительный расчет объема воды в системе отопления производится из соотношения 15 л воды на 1 кВт мощности котла.

Чтобы определить какой объем воды нужен для системы отопления дома, рассмотрим простой пример.

Мощность котла 4 кВт, тогда объем системы равен 4 кВт*15 литров = 60 литров. Но необходимо учитывать размеры и количество секций радиаторов при этом.

Если у вас дом на 4 комнаты, то это не значит, что надо ставить по 12-15 секций в каждую: у вас будет очень жарко, котел будет работать неэффективно. Если комнат больше, то и экономить на радиаторах не стоит: 1 современная секция эффективно отдает тепло для 2…2,5 м2 площади.

Как просто определить какой мощности нужен котел для системы отопления дома?

Формулы для расчета объема жидкости (воды или другого теплоносителя) в системе отопления

Объем воды в системе отопления можно рассчитать как сумма составляющих:

V =V(радиаторов)+V(труб)+V(котла)

Объем системы должен учитывать объем воды в трубах, котле и радиаторах. В расчет объема теплоносителя не входит объем расширительного бака. Объем бачка учитывается при расчете критических состояний работы системы (когда вода будет поступать в него при нагреве).

Формула для расчета объема жидкости в трубе:

V (объем) = S (площадь сечения трубы) * L (длина трубы)

Важно! Размеры могут отличаться у различных производителей, в зависимости от типа трубы, материала, ее технологии производства. Поэтому расчет удобнее вести по реальному внутреннему диаметру трубы, который проще промерить с помощью инструмента. Как правило, такой расчет необходимо выполнять больше специалисту, когда система отопления разветвленная и сильно протяженная.

Сравнение видов водяного отопления дома (с естественной и принудительной циркуляцией).

Объемы воды для различных элементов системы отопления

Объем воды (литры) в секции радиатора

Материал/тип радиатора	Габариты*: высота×ширина, мм	Объем, л
Алюминий	600×80	0,450
Биметалл	600×80	0,250
Современная чугунная батарея (плоский)	580×75	1,000
Чугунная батарея старого образца ()	600×110	1,700

*ВАЖНО! Габариты в таблице даны ориентировочно.

В большинстве моделей современных производителей они составляют ±20 мм по ширине, высота радиаторов отопления может варьироваться от 200 до 1000 мм.

Объем сильно отличающихся по высоте радиаторов можно приблизительно рассчитать из данной таблицы по правилу пропорции: необходимо объем разделить на высоту и умножить после на высоту выбранной модели. Если система отопления протяженная, то лучше уточнить параметры объема у производителя.

Объем воды в 1 погонном метре трубы

• ø15 (G ½») — 0,177 литра
• ø20 (G ¾») — 0,310 литра
• ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
• ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
• ø40 (G 1½») — 1,250 литра
• ø50 (G 2,0″) — 1,960 литра

Также читайте обзор какие трубы лучше всего выбрать.

Основные размеры внутренних диаметров труб (взят ряд значений от 14 до 54 мм), с которыми может столкнуться потребитель.

Расчет расширительного бака

Основные правила:

1. Объем расширительного бака должен быть не менее 10% от объема системы отопления. Данного объема будет достаточно для расширения теплоносителя при нагреве в пределах 45…80 °С.
2. Для больших протяженных систем, с высокой температурой теплоносителя, запас по объему должен быть не менее 80% от объема системы отопления. Это актуально для котлов с максимальной температурой теплоносителя выше 80…90 °С, паровых систем отопления от печей.
3. Объем расширительного бака с предохранительным клапаном может составлять 3-5% от объема системы отопления. Но при этом важно контролировать его работу: при срабатывании клапана необходимо пополнять систему водой.
4. При расчете необходимо учитывать давление в системе. В большинстве случаев для одно и двухэтажных коттеджей оно составляет 1,5…2 атмосферы. Масса готовых баков рассчитаны на данные показатели с запасом. При проектировании системы отопления большого объема, с повышенными характеристиками давления в коммуникациях (для высотных зданий), необходимо учитывать данный параметр.
5. Учитывать вид теплоносителя при выборе – обязательно. Чем легче жидкость в системе – тем больший расширительный бак ей требуется.

Сравнение: Какой котел выбрать для отопления дома? Достоинства и недостатки.

Виды теплоносителей

1. Вода. Самый простой и доступный ресурс. Может использоваться в любых системах отопления. В сочетании с полипропиленовыми трубами – практически вечный теплоноситель.
2. Антифриз. Используется для наполнения систем нерегулярно отапливаемых зданий.
3. Спиртосодержащие жидкости. Дорогой вариант заполнения системы отопления. Качественные препараты содержат не менее 60% спирта, порядка 30% воды, часть объема занимают другие добавки. Смеси воды с этиловым спиртом с различным процентным содержанием. Незамерзающая жидкость (до -30°С при содержании спирта не менее 45%), но опасна: может гореть, сам этил является ядом для человека.
4. Масло. Как теплоноситель сегодня используется в отдельных приборах отопления, но в системах отопления от него отказываются: дорого и тяжело эксплуатировать систему, опасно технологически (необходим долгий разогрев теплоносителя до температуры 120°С и выше). Преимущество – действительно долго остывает, поддерживая температуру в помещении, но основной недостаток – дороговизна теплоносителя.

При строительстве любой системы отопления используются радиаторы разных видов. Любая отопительная система должна быть спроектирована с учётом количества радиаторов и их внутреннего объема. Каждая радиаторная секция имеет определенный объем, и при монтаже системы отопления нужно доподлинно знать количество секций в батарее. От правильного расчёта количества секций зависит эффективность и правильная работа системы отопления.

Какие бывают типы радиаторов отопления?

Сегодня наиболее часто используются такие типы радиаторов:

• чугунные радиаторы;
• радиаторы из алюминиевого сплава;
• биметаллические радиаторы.

Разновидности батарей отопления

Стандартные

Эти устройства доступны в диапазоне высот, обычно от 300 до 750 мм, с наибольшим диапазоном длин и конфигураций в высотах от 450 до 600 мм в высоту. Длина варьируется от 200 мм до 3 м или более, с наибольшим диапазоном от 450 мм до 2 м в длину.

Панели и конвекторы

Такие радиаторы обычно состоят из одной или двух панелей, но иногда встречаются 3-панельные. Современные однопанельные радиаторы имеют гофрированную панель, образующую ряд ребер (называемых «конвекторами»), прикрепленных к задней (обращенной к стене) стороне панели, что увеличивает конвекционную мощность батареи. Они обычно известны как «одноконвекторные» (SC). Радиаторы, состоящие из двух панелей с ребрами, расположенными друг над другом (с ребрами в середине), известны как «двухконвекторные» (DC). Существуют также двойные радиаторы, состоящие из одной оребренной панели и одной панели без ребер. Радиаторы старой конструкции состояли из одной или двух панелей без каких-либо конвекционных ребер.

Традиционный стандартный радиатор имеет швы сверху, по бокам и снизу каждой панели (где спрессованные листы стали соединяются вместе). В настоящее время большинство батарей со швом продаются с декоративными панелями, установленными сверху и по бокам (верхние имеют вентиляционные отверстия для циркуляции воздуха), и они известны как «компактные» батареи. Альтернатива конструкции радиатора с верхним швом использует один лист прессованной стали, и этот лист соединяется «рулонным» способом в верхней части радиатора.

Батареи с низкой температурой поверхности

Большинство этих радиаторов спроектированы таким образом, чтобы их излучающие поверхности имели относительно низкие температуры при обычных температурах системы отопления. Используются там, где может возникнуть опасность ожога – чаще всего в детских учреждениях, дома престарелых, в больницах и госпиталях.

Дизайнерские батареи

Существует огромный выбор доступных дизайнов радиаторов отопления, которые могут быть более приятны глазу, нежели их обычные собратья. Некоторые дизайнерские батареи доступны в высоких узких конфигурациях, которые могут подходить для помещений с, например, узкими стенами рядом с дверями, где обычные радиаторы не могут обеспечить достаточную мощность при ограниченном доступном пространстве на стене.

Плинтус-радиаторы

Эти устройства, как правило, замаскированы под плинтус. Работа этих радиаторов похожа на эффект «теплого пола», поскольку пользовательский глаз не замечает никаких радиаторных секций на стенах. Монтаж плинтусов позволяет экономить внутреннее пространство помещения.

Полотенцесушители

Такие радиаторы специально предназначены для сушки полотенец, а также для осушения ванной и душевых кабин. Однако тепловая мощность полотенцесушителей при покрытии их полотенцами существенно снижается, и даже если они не покрыты полотенцами, полотенцесушители способны рассеять намного меньше тепла, чем обычные батареи аналогичного размера. Обычно полотенцесушителей недостаточно для отопления помещений. Они используются только в относительно небольших и хорошо утепленных ванных комнатах. Некоторые конструкции полотенцесушителей содержат обычный радиатор с вешалками для полотенец – над, и иногда по бокам радиатора. Такие устройства имеют лучшую тепловую мощность.

Количество теплоносителя в батарее отопления

Правильно подобранный объем теплоносителя в секции позволяет радиатору отопления работать наиболее оптимально. Количество воды в радиаторе влияет не только на работу котла, но и на эффективность всех элементов отопительной системы. От правильного расчета объема воды или антифриза также зависит наиболее рациональный подбор остального оборудования, которое входит в систему отопления.

Объём теплоносителя в системе также нужно знать еще и для того, чтобы правильно подобрать расширительный бачок. Для домов с центральной системой отопления объём радиаторов не так уж и важен, но для автономных отопительных систем объём воды радиаторных секций нужно знать доподлинно. Также нужно учитывать объем трубопроводов системы отопления, дабы отопительный котёл работал в правильном режиме. Для расчёта внутреннего объёма трубопроводов отопительной системы существуют специальные таблицы. Нужно лишь правильно измерить длину труб отопительного контура.

Сегодня наиболее востребованы радиаторы из биметалла и алюминиевого сплава. Биметаллическая радиаторная секция высотой 300 миллиметров имеет внутренний объём 0,3 л/м, а секция с высотой 500 миллиметров имеет объём 0,39 л/м. Такие же показатели и у радиаторной секции из алюминиевого сплава.

Также еще в ходу радиаторы из чугуна. Чугунная секция импортного производства, высотой в 300 миллиметров имеет внутренний объём 0,5 л/м, а такая же секция высотой 500 мм уже имеет внутренний объём 0,6 л/м. Чугунные батареи отечественного производства высотой 300 мм имеют внутренний объём 3 л/м, а секция с высотой 500 мм обладает объёмом 4 л/м.

Вода или антифриз

В качестве теплоносителя чаще всего используется обычная вода, но также применяются – антифриз и дистиллят. Антифриз используется только в том случае, если проживание в доме не носит постоянный характер. Антифриз нужен тогда, когда система отопления не работает в зимний период. Использование антифриза в качестве теплоносителя гораздо накладней, нежели использование обычной воды. Чтобы не тратить лишних средств при использовании антифриза в качестве теплоносителя, нужно точно знать объём отопительной системы. Следует посчитать количество радиаторных секций, и вычислить объём батарей отопления – при помощи вышеперечисленных параметров. Объем трубопровода определяется с помощью специальной таблицы. Но для этого сперва обычной рулеткой нужно замерить длину труб.

По окончании расчётов объём трубопроводов и объём радиаторов отопления складываются вместе, и уже на основании этих данных приобретается необходимое количество антифриза. Также эти данные будут полезны для определения количества воды, которая будет использоваться в системе отопления. Эта информация позволит наиболее гибко настроить отопительный котёл, а также другие элементы контура отопления.

Усредненные данные

Если по каким-либо причинам пользователь не может определить точный объем воды или антифриза в радиаторах отопления, то можно использовать усредненные данные, которые применимы к радиаторам отопления тех или иных типов. Если, скажем, взять панельный радиатор 22-го или 11-го типа, то на каждые 10 см этого отопительного устройства будет приходиться 0,5-0,25 литров теплоносителя.

Если вам необходимо определить «на глаз» объём секции чугунного радиатора, то для советских образцов объем будет колебаться от 1,11 до 1,45 литра воды или антифриза. Если в системе отопления используются импортные чугунные секции, то такая секция имеет вместительность от 0,12, до 0,15 литров воды или антифриза.

Есть еще один способ определить внутренний объём радиаторной секции – закрыть нижние горловины, а через верхние залить в секцию воду или антифриз – до верха. Но это не всегда работает, поскольку радиаторы из алюминиевого сплава имеют довольно сложную внутреннюю конструкцию. В такой конструкции не так-то просто удаляется воздух из всех внутренних полостей, поэтому такой способ измерения внутреннего объема для алюминиевых радиаторов нельзя считать точным.

Правильный расчёт

Также нужно учитывать тот факт, что теплообменник отопительного котла также вмещает некоторое количество теплоносителя. В теплообменник настенного отопительного котла может поместиться от 3 до 6 литров воды, а напольные отопительные устройства вмещают от 9 до 30 литров.

Доподлинно выяснив внутренний объем всех радиаторов отопления, трубопроводов и теплообменника, можно переходить к подбору расширительного бачка. Этот элемент системы отопления является очень важным, поскольку от него зависит поддержание оптимального давления в отопительном контуре.

Вывод

От точного определения полного объема системы отопления зависит её правильная работа и эффективность, а также работа в оптимальном режиме и других элементов системы. Наиболее важным в правильном определении объёма отопительного контура является то, что каждый отопительный котёл рассчитан на определенный объем теплоносителя. Если объём системы отопления избыточен, то котёл будет постоянно работать. Это заметно снизит срок службы отопительного устройства, и повлечет за собой незапланированные затраты. Объём отопительного контура должен быть правильно рассчитан.