Як порахувати конвектор для панорамного вікна: приклад 3 × 2,6 м

Потужність під скління рахують окремо від кімнати за формулою Q = U · A · ΔT. Для вікна 3 × 2,6 м і різниці температур 42 К це від 393 Вт (енергоефективне вікно) до 983 Вт (старе): розкид у 2,5 раза. Довжину приладу беруть за шириною скла, тобто 3000 мм, а не за ватами. При теплоносії 65/55 °C такий прилад із вентилятором навіть на 30% обертів закриває і старе вікно.

З чого складається формула

Q — це втрати тепла через скло, у ватах. Стільки ж приладу треба віддати біля вікна, щоб скло не витягувало тепло з кімнати.

• U — коефіцієнт теплопередачі вікна в зборі (скло, рама, містки), Вт/(м²·К). Скільки ват проходить крізь квадратний метр на кожен кельвін різниці температур. Береться з паспорта вікна, а не склопакета: у центрі скла U нижчий, ніж у вікна з рамою.
• A — площа скління, м². Для 3,0 × 2,6 м це 7,8 м².
• ΔT — різниця між температурою в кімнаті й розрахунковою зовнішньою. У прикладі +20 і −22 °C, тобто 42 К. Розрахункову зовнішню для вашого міста бере проєктувальник; −22 °C тут умовне вихідне значення.

Із трьох множників мінливий лише U: площа відома з креслення, ΔT задає клімат. Тому рахуємо для трьох U, які тут є довідковими і які треба замінити даними вашого проєкту.

Різниця між першим і третім рядком — 590 Вт на одне вікно. Саме вона вирішує, чи вистачить приладу без вентилятора.

Чому «м² кімнати × 100 Вт» тут не працює?

Площа кімнати про вікно нічого не знає.

Візьмімо умовні 20 м². Правило «×100» дасть 2000 Вт і для стіни з 7,8 м² скла при U = 1,2, і для такої самої стіни при U = 3,0. А скло в цих двох випадках відрізняється на ті самі 590 Вт. Тому скло рахують окремо, а втрати решти огорожі (стіни, стеля, підлога, вентиляція) додає проєктувальник після обстеження.

Тут є розвилка. Якщо кімнату гріють тепла підлога чи радіатори, а конвектор лише закриває скло, потрібна саме Q скла. Якщо конвектор основний, до Q скла додають решту. Версії з вентилятором і двома теплообмінниками (MV2, SV2) виробник описує як основне джерело тепла для приміщень з великою кількістю скління, природні — як додаткове або основне лише при невисоких температурних потребах.

Яка довжина потрібна: дивимося на ширину скла, а не на вати

Холодне повітря біля скла важчає, стікає вниз і розтікається по підлозі вздовж усього вікна. Прилад має перехопити цей потік на лінії скла; як це влаштовано всередині, описано у гайді про принцип роботи.

Арифметика ватів цього не бачить. Конвектор M/C 65 довжиною 1500 мм із вентилятором на 50% при 65/55 віддає 1051 Вт, тобто на 7% більше за 983 Вт для старого вікна. На папері вистачає. Але він закриває половину ширини, і друга половина скла лишає по підлозі холодну доріжку.

Тож порядок такий: спершу довжина, близька до ширини скла, потім потужність, яку добирають числом теплообмінників, швидкістю вентилятора й режимом подачі. Не навпаки.

Що вистачає для скління 3000 мм при 65/55?

Під 3 м скла береться прилад 3000 мм, найбільший у таблицях. Нижче потужність при 65/55 і її відношення до потреби з першої таблиці. Значення менше 1 означає, що не вистачає; від 1,0 до 1,1 вистачає лише формально.

Що з цього випливає.

Енергоефективне вікно (393 Вт). Вистачає будь-якого приладу природної конвекції, навіть з одним теплообмінником: запас від 1,7 до 2,3 раза. Вентилятор тут зайвий: прилад гріє без електрики.

Вікно з U = 2,0 (655 Вт). Теж вистачає, але M/C 65 з одним теплообмінником дає 676 Вт проти 655: це 3%, і на такий запас у проєкт спиратися не варто. У S/C 90, 4S і S/C 120 запас від 1,26 до 1,37.

Старе вікно (983 Вт). Природна конвекція з одним теплообмінником не закриває нічого: 0,69–0,91. Другий теплообмінник у M/C 65 дає 1007 Вт, тобто 2% запасу: ми б не закладали. S/C 90, 4S і S/C 120 з двома теплообмінниками тримають від 1,28.

Є й інший шлях: вентиляторна версія. Навіть найнижча швидкість у таблицях, 30%, дає 1417–2344 Вт, тобто запас від 1,4 раза. За паспортом це 19,4–24,3 дБ у діапазоні довжин 1000–3000 мм, а споживання вентилятора — від 10 до 60 Вт залежно від серії. Для старого вікна ми віддали б перевагу саме йому: другий теплообмінник робить корпус у підлозі ширшим (380 мм замість 230, у 4S 250 замість 180), а вентилятор лишає запас, щоб не вмикати його на повну. Для версій із вентилятором є термостати, які плавно змінюють оберти.

А якщо систему гріє тепловий насос?

Усі числа вище рахували для 65/55. При 45/35 той самий метр дає приблизно вдвічі менше: M/C 65 на 3000 мм природної конвекції дає 337 Вт замість 676, а S/C 90 — 412 замість 825. Для енергоефективного вікна S/C 90, 4S і S/C 120 ще дотягують (1,05–1,14 від 393 Вт), а M/C 65 ні (0,86). Для вікна з U = 2,0 потрібен вентилятор: на 30% він дає 914–924 Вт у M/C 65, S/C 90 і 4S, що вистачає під 655 Вт. Для вікна з U = 3,0 цього мало: беріть 50% (1186–1447 Вт) або S/C 120 на 30% (1398 Вт).

Коли одного приладу мало або конвектор не підходить?

Три випадки, коли розрахунок упирається в обмеження.

Скління ширше 3 м. Найбільша довжина приладу в таблицях — 3000 мм. Ширше калькулятор на сайті ділить ширину на рівні секції, кратні 250 мм: вікно 4,2 м стає двома секціями по 2250 мм. Потужність тоді множиться на кількість секцій. Розкладку по ширині підтверджує інженер.

Немає глибини під стяжку. Корпус має 65, 90, 110 або 120 мм заввишки і мусить поміститися в стяжку. Якщо стяжку вже залито, внутрішньопідлоговий прилад не вийде; лишаються підлогові конвектори, їхні довжини не доходять до 3 м, тож під 3 м скла потрібно два. Серію S/C 90 обирають, коли стяжка від 90 мм; 4S має найвужчий корпус серед усіх моделей Carrera і за описом виробника призначена для теплової завіси біля вітражів.

Скло дає більше, ніж будь-який прилад на цьому місці. Конвектор покриває втрати, а не зменшує їх. Заміна вікна з U = 3,0 на вікно з U = 1,2 знімає потребу з 983 до 393 Вт. Якщо вікна ще не замовлені, цю різницю краще побачити в розрахунку, ніж у готовій стяжці.

Як перевірити результат узимку?

Розрахункових −22 °C ви можете чекати тижнями, тому перевіряють відносно.

1. Режим теплоносія. Виміряйте температуру подачі й зворотки на самому конвекторі. Таблиці дійсні для режиму, на який рахували: якщо система віддає 45/35, а підбирали за 65/55, прилад дасть вдвічі менше, хоч би який він новий.
2. Температура скла в точках. Пірометром унизу, посередині й угорі, у трьох місцях по ширині. Абсолютне число задає проєкт, а рівномірність видно одразу: холодний край означає короткий прилад або закриту решітку (штора, меблі).
3. Вимкнено проти ввімкнено. В один і той самий холодний ранок виміряйте температуру біля підлоги в метрі від скла при вимкненому приладі, а потім через годину роботи. Різниця покаже, чи працює завіса.
4. Поправка на день. Потреба росте з ΔT: на кожні 10 К менше різниці вона падає на 94, 156 або 234 Вт для трьох U. У м’якший день прилад віддаватиме менше, і це норма, а не недолік.

Чек-лист перед тим, як закладати розрахунок у проєкт

• U взято з паспорта вікна в зборі, а не склопакета; якщо паспорта немає, пораховано три сценарії.
• Площа A виміряна за розмірами вікна, а не кімнати.
• ΔT: розрахункова зовнішня температура міста, а не умовні −22 °C з цього прикладу.
• Визначено роль приладу: лише скло чи ще й кімната.
• Режим теплоносія відповідає реальному джерелу (котел, тепловий насос), а не каталогу.
• Довжина близька до ширини скла; при ширині понад 3 м закладено кілька секцій.
• Висота корпусу вміщається в стяжку.
• Запас не 2–3%, а такий, що пережиє неточність U.
• Решітка не опиниться під шторою чи меблями.

Часті запитання