Порада «бери 100 Вт на квадратний метр» зручна, але занадто груба. Дві кімнати по 20 м² можуть мати тепловтрати 800 Вт і 2500 Вт залежно від утеплення, кількості зовнішніх стін, площі вікон, висоти стелі, вентиляції та температури надворі. Тому правильніше оцінювати тепловтрати приміщення, а не лише площу підлоги.
Звідки взялися 100 Вт/м²
Це побутове правило для приблизного підбору в умовах середнього утеплення й стандартної висоти стелі. Воно може дати прийнятний старт для типової кімнати, але не враховує клімат і конструкцію.
Для кімнати 20 м² воно дає 2 кВт. У добре утепленому будинку це може бути значний запас, у старій кутовій кімнаті — навпаки, недостатньо.
Базова формула тепловтрат через огородження
Для окремої конструкції приблизний тепловий потік:
Q = U × A × ΔT
де U — коефіцієнт теплопередачі Вт/(м²·К), A — площа конструкції, ΔT — різниця температур між кімнатою і вулицею.
Наприклад, вікно площею 3 м² з U = 1,3 при різниці температур 30 °C:
Q = 1,3 × 3 × 30 = 117 Вт.
Стара конструкція з U = 2,8 дала б уже 252 Вт при тих самих умовах.
Стіни, вікна, стеля і підлога рахуються окремо
Загальні тепловтрати — сума втрат через усі поверхні плюс вентиляція/інфільтрація. Кутова кімната має дві зовнішні стіни, внутрішня — одну або жодної, тому однакова площа підлоги нічого не гарантує.
| Фактор | Як впливає на потрібні кВт |
|---|---|
| Дві зовнішні стіни | Збільшують площу тепловтрат |
| Великі старі вікна | Суттєво збільшують втрати |
| Стеля 3,2 м замість 2,5 м | Більший об’єм і площа стін |
| Неопалюване приміщення зверху/знизу | Додає втрати через перекриття |
| Сильна вентиляція/протяги | Зростають втрати з повітрообміном |
| Утеплений фасад і сучасні вікна | Зменшують необхідну потужність |
Тепловтрати через вентиляцію
Кожен кубометр холодного зовнішнього повітря треба нагріти до кімнатної температури. Для грубої оцінки вентиляційних втрат використовують залежність від об’єму, кратності повітрообміну й ΔT.
Саме тому кімната з постійно відкритою кватиркою може вимагати набагато більше тепла, ніж герметична кімната з контрольованою вентиляцією.
Приклад кімнати 20 м²
Уявімо кімнату 20 м², висота 2,7 м, одна зовнішня стіна 12 м² після віднімання вікна, вікно 3 м², температура всередині +22 °C, зовні −8 °C. ΔT = 30 К.
Якщо стіна має U = 0,4, втрати через неї: 0,4 × 12 × 30 = 144 Вт. Вікно U = 1,3: 1,3 × 3 × 30 = 117 Вт. Додаємо інші огородження та вентиляцію — загальна цифра може вийти, наприклад, 700–1000 Вт.
Це розрахунковий приклад, не готовий проект теплотехніки.
Та сама площа у старому будинку
Якщо стіна має U = 1,2, а старе вікно U = 2,8, тільки ці дві складові дадуть 432 + 252 = 684 Вт. Додайте ще стелю, підлогу, другу зовнішню стіну й інфільтрацію — легко отримати 1,5–2 кВт і більше.
Чи потрібен запас
Невеликий запас дозволяє швидше прогріти кімнату після тривалої перерви. Але занадто великий обігрівач із грубим термостатом може часто вмикатися й вимикатися.
Для електронного термостата великий запас менш критичний, бо прилад просто менше часу працює.
Чому 2 кВт не означають 48 кВт·год на добу
2 кВт — миттєва потужність при активному нагріві. Якщо термостат тримає прилад увімкненим 40% часу, за добу:
2 × 24 × 0,4 = 19,2 кВт·год.
Детальніше: як рахувати duty cycle обігрівача.
Конвектор, масляний радіатор чи ІЧ
При однаковому споживанні резистивні електрообігрівачі перетворюють електроенергію на тепло з близькою ефективністю в межах кімнати. Відрізняється розподіл тепла й комфорт.
Порівняння: конвектор чи масляний радіатор та ІЧ-обігрівач чи конвектор.
Чому ІЧ може бути економнішим у майстерні
Якщо потрібно зігріти людину за робочим столом, а не весь гараж, променисте опалення може забезпечити комфорт при нижчій середній температурі повітря. Це економія сценарію, а не «ККД 150%».
Кімната 12 м²
За правилом 100 Вт/м² — 1,2 кВт. У добре утепленій внутрішній кімнаті може вистачити 600–900 Вт. У кутовій кімнаті старого будинку з великим вікном 1,5 кВт можуть бути потрібні цілком реально.
Кімната 30 м²
Просте правило дає 3 кВт, але звичайна побутова розетка й лінія можуть бути не розраховані на тривале 3-кіловатне навантаження разом з іншими приладами. Потрібно оцінювати електропроводку й автомат захисту.
Навантаження на мережу
2 кВт при 230 В — близько 8,7 А. 3 кВт — близько 13 А. Два обігрівачі по 2 кВт на одній групі можуть перевантажити проводку.
Не використовуйте дешеві подовжувачі та трійники. Дивіться чому гріється подовжувач.
Коли потрібен теплотехнічний розрахунок
Якщо обігрівач є основним опаленням, будинок великий або планується заміна всієї системи, краще зробити повний розрахунок тепловтрат із реальними U-value конструкцій і вентиляцією.
Джерела: базова будівельна теплотехніка та ASHRAE/ISO principles для розрахунку transmission heat loss. Приклади в статті — навчальні розрахунки, а не проект конкретної будівлі.
Матеріал підготовлено редакцією «ТехноПрактики» на основі технічної документації, офіційних джерел і практичного аналізу. Ми окремо зазначаємо, де є власні вимірювання, а де — редакційний розрахунок. Редакційна політика · maxym@paschenko.org.ua