Как рассчитать отопление в частном доме

Как рассчитать отопление дома

При реконструкции или строительстве частного дома всегда будет вставать вопрос о том, какое оборудование лучше всего выбрать для того, чтобы обеспечить отопление помещения. Все потому, что от этого напрямую зависит то, насколько комфортным будет проживание в доме в зимний период времени. Именно поэтому понадобится сделать правильный выбор оборудования для отопления.

Такие нагревательные приборы, как масляные радиаторы, теплые электрические полы, камины и печки, рассматриваются и применяются как дополнительное оборудование. Основным вариантом обогрева частного дома является индивидуальное водяное отопление.

Под отопительной системой подразумевается комплекс, который состоит из приборов, насосов, средств автоматики, трубопровода и других устройств, предназначающихся для того, чтобы доставлять тепло от генератора в жилые помещения. Слаженная и эффективная работа данной системы зависит от правильной ее установки, точного расчета необходимого количества секций, схемы разводки, которая выбрана, а также некоторых других факторов.

Факторы, которые влияют на температуру в помещении

Для того чтобы правильно выбрать способ, при помощи которого будет обеспечиваться отопление, а также рассчитать мощность, понадобится выяснить, какую величину тепла теряет объект.

В данном случае одним из самых важных показателей будет интенсивность потери тепла. После проведения расчетов будет получена величина в кВт, которая характеризует теплопотери помещения. К примеру, если в результате выполненных расчетов будет получено значение в 15 кВт, мощность котла отопления должна быть тоже 15 кВт. Количество радиаторов в частном доме будет зависеть от потерь в нем тепла.

Чтобы расчитать отопление частного дома, следует знать, какова площадь поверхности радиаторов, которая будет отдавать тепло. На данный показатель влияет тип прибора, его расположение в имеющемся помещении, по какой схеме выполняется присоединение его к трубам.

На расчет будет оказывать влияние и количество проемов окон в отапливаемой комнате. Чаще всего число радиаторов будет таким же, как и число проемов окон.

Чтобы правильно рассчитать отопление частного дома, необходимо знать, насколько теплым является само по себе помещение, а также его составляющие (стены, окна, потолки). Чем ниже теплопроводность данных элементов, тем большей экономия денежных средств будет в процессе установки системы отопления:

• уменьшится необходимое количество радиаторов, при помощи которых обеспечивается отопление;
• снизятся затраты денежных средств на топливо;
• будет необходим менее мощный и более дешевый котел.

Как определиться с типом котла отопления и рассчитать его мощность

Делая выбор между котлами (электрическим, газовым, жидко- или твердотопливным), обращают внимание на простоту его эксплуатации, эффективность теплоотдачи, вид топлива, который преобладает в месте жительства.

К примеру, электрический котел не пользуется большой популярностью в связи с дороговизной электроэнергии и перебоями ее подачи. Жидкотопливные конструкции считаются неэкологичными. Твердотопливные устройства, даже если топлива имеется в избытке, являются не очень удобными в эксплуатации. Понадобится обязательное присутствие человека, чтобы подбрасывать уголь в котел — примерно до 4 раз в сутки. При этом режим теплоотдачи у данного устройства цикличен, на протяжении суток температура будет варьироваться от 3 до 5 °С.

Комфортная температура в помещении и эффективная работа полностью всей системы напрямую зависят от котловой мощности. При небольшой мощности в помещении может быть холодно, а при чрезмерно большой — неэкономно использоваться топливо. В связи с этим понадобится выбрать котел с оптимальной мощностью, которую можно точно рассчитать.

При расчете обязательно следует учитывать:

1. Площадь помещения, которое отапливается (S).
2. Удельную мощность котла на 10 куб.м помещения. Она должна быть установлена с корректировкой, которая учитывает климатические условия в регионе проживания (W уд.).

Существуют установленные значения удельной мощности (W уд.) для некоторых климатических зон. Они составляют:

• для северных регионов — от 1,5 до 2,0 кВт;
• для центральных регионов — от 1,2 до 1,5 кВт;
• для южных регионов — от 0,6 до 0,9 кВт.

Мощность котла (W кот) может быть рассчитана по формуле:

W кот=S×W уд./10.

Для удобства расчета в большинстве случаев применяют усредненное значение удельной мощности (W уд.), приравнивая его к единице.

Мощность котла принято выбирать из расчета 10 кВт на 100 кв.м помещения, которое отапливается.

Для наглядности есть смысл рассмотреть пример:

Если площадь помещения (S), которое отапливается, равняется 90 кв.м, а удельная мощность (W уд.) равна 1,2 кВт (для центральных районов), то необходимая мощность котла будет W кот=90×1,2/10=11 кВт.

От площади помещения будет зависеть не только котловая мощность, но и тип водяного отопления дома. Отопительная конструкция с естественным движением воды не сможет эффективно обогреть дом, который имеет площадь больше 100 кв.м (в связи с малой инерционностью). Для помещения с большой площадью будет необходима отопительная система с циркуляционными насосами, которая сможет подталкивать и ускорять подачу по трубам теплоносителя.

Для того чтобы была возможность продлить срок службы, часто они устанавливаются в обратную линию, которая ведет к котлу от радиаторов, чтобы избавить от контакта со слишком горячей водой.

Насосы будут работать в безостановочном режиме. В связи с этим к ним предъявляются некоторые определенные требования — малая энергоемкость, бесшумность, надежность и долговечность. На современных моделях газовых котлов насосы уже устраиваются непосредственно в сам корпус.

Как рассчитать количество секций радиаторов

Передача тепла в помещение от теплоносителей происходит через приборы, которые используются, чтобы обеспечить отопление. Они подразделяются на:

• радиационные (инфракрасные излучатели);
• конвективные (ребристые);
• конвективно-радиационные (приборы всех типов).

Самое большое распространение получили конвективные и секционные радиаторы, которые относятся к конвекционно-радиационным. Чтобы определить, какое количество секций необходимо для конкретного помещения, понадобится произвести расчет радиаторов.

Нужно знать теплоотдачу одной секции, которую понадобится разделить на коэффициент 100. Таким образом можно узнать, сколько квадратных метров площади может обогреть одна секция. Далее будет достаточно просто рассчитать количество секций, которое необходимо. Высоту потолков по умолчанию считают не более 2,7 м.

К примеру, теплоотдача одной секции равна 199 Вт. Если разделить это число на 100 (коэффициент), получится, что одна радиаторная секция может обогреть площадь приблизительно в 2 кв.м (199/100 = 1,99). Следовательно, для комнаты в 20 кв.м будет необходимо 10 секций (20 / 2 = 10), а для комнаты в 24 кв.м — 12 штук.

Если комната угловая или в ней присутствует балкон, количество секций понадобится увеличить на 2-3 штуки (в большинстве случаев). Следует учитывать факторы, которые влияют на снижение радиаторной теплоотдачи. К примеру, батарея, которая помещена глубоко в нишу, дает на 10% меньше тепла. Кроме того, декоративная решетка, которая часто прикрывает радиаторы, забирает еще 20% тепла. Каждый слой краски, который покрывает батарею, тоже будет уменьшать отдачу тепла.

Для частного дома, который имеет большую площадь, понадобится в отопительную систему установить циркуляционные насосы, которые постоянно перемещают по системе горячую воду. Таким образом, КПД отопления увеличится.

Подобные насосы устанавливаются в отопительную систему рядом с отопительными приборами, ближе к котлу. Это даст возможность сохранять насосы в хорошем состоянии.

Основные расчетные зависимости

Теплозащитные качества принято характеризовать величиной сопротивления передачи тепла (R0):

R0 = Rв + Rк + Rн, Rв — сопротивление отдачи тепла внутренней поверхности конструкции (m2°C)/Bm.

Rв = 1/ав, где ав — коэффициент отдачи тепла внутренней поверхности конструкции: ав = 8,7 (m2°C)Bm.

Rк — термическое сопротивление с последовательно расположенными слоями.

Rк = R1 + R2 + … Rn + R возд.прос.

R1 = б/Л, где б — толщина слоя (м), Л — коэффициент теплопроводности: Bm/(m2°C).

Rн — сопротивление тепловой отдачи наружной поверхности конструкции.

Rн = 1/ан, где ан — коэффициент тепловой отдачи наружной поверхности конструкции: ан=23 Вm(m2°C).

Коэффициент теплоотдачи k определяется по следующей формуле: k=1/R0.

Есть смысл произвести и расчет толщины основного слоя теплоизоляции:

1. Наружная стенка: Бетон y = 2400 кг/м3, Л = 1,92 Вт/м°С, б = 100 мм.
2. Пенополиуретан: y = 2400 кг/м³, Л = 1,92 Вт/м°С, б = R0 — 1/ав — 1/ан — б1/Л1.

Далее идет расчет мощности системы отопления дома.

Тепловая мощность отопительной системы (Вт) может определяться по следующей формуле: Q с.о. = Qогр. + Qинф. — Qбыт., где Qогр. — тепловые потери через конструкции (Вт), Qинф. — тепловые потери на нагревание воздуха, который поступает через открытые окна, щели, ворота (Вт), Qбыт. — тепловые поступления от бытовых источников (Вт).

Есть смысл произвести и расчет тепловых потерь помещения. Q0 = F×k×(tв-tн)n, где k — коэффициент тепловой передачи, F — расчетная поверхность, tв — температура воздуха помещения, tн — наружная температура, n — коэффициент отношения наружной поверхности к воздуху.

1poteply.ru

Почему необходим точный расчет

Теплоотдача приборов теплоснабжения зависит от материала изготовления и площади отдельных секций. От правильных вычислений зависит не только тепло в доме, но также сбалансированность и экономичность системы в целом: недостаточное число установленных секций радиаторов не обеспечит должное тепло в комнате, а излишнее количество секций ударит по карману.

Для вычислений необходимо определиться с типом батарей и системы теплоснабжения. К примеру, расчет алюминиевых радиаторов теплоснабжения для частного дома отличается от других элементов системы. Радиаторы бывают чугунными, стальными, алюминиевыми, алюминиевыми анодированными и биметаллическими:

• Наиболее известны чугунные батареи, так называемые «гармошки». Они долговечны, стойки к коррозии, обладают мощностью секций 160 Вт при высоте 50 см и температуре воды 70 градусов. Существенный недостаток этих приборов – неприглядный внешний вид, но современные производители выпускают гладкие и достаточно эстетичные чугунные батареи, сохраняя все преимущества материала и делая их конкурентоспособными.

• Алюминиевые радиаторы по тепловой мощности превосходят чугунные изделия, они прочны, обладают легким собственным весом, что дает преимущество при монтаже. Единственный недостаток подверженность к кислородной коррозии. Для его устранения взято на вооружение производство анодированных радиаторов из алюминия.

• Стальные приборы не обладают достаточной тепловой мощностью, не подлежат разборке и увеличению секций при необходимости, подвержены коррозии, поэтому не пользуются популярностью.

• Биметаллические радиаторы отопления – это сочетание стальных и алюминиевых деталей. Теплоносителями и крепежными деталями в них являются стальные трубы и резьбовые соединения, покрытые алюминиевым кожухом. Недостаток – довольно высокая стоимость.

По типу системы теплоснабжения различают однотрубное и двухтрубное подключение элементов отопления. В многоэтажных жилых домах в основном применена однотрубная схема системы теплоснабжения. Недостатком здесь является довольно значительная разница температуры входящей и исходящей воды на разных концах системы, что свидетельствует о неравномерности распределения тепловой энергии по приборам батареям.

Для равномерного распределения тепловой энергии в частных домах можно применять двухтрубную систему теплоснабжения, когда горячая вода подается по одной трубе, а охлажденная выводится по другой.

Кроме этого, точное вычисление количества батарей отопления в частном доме зависит от схемы подключения приборов, высоты потолка, площади оконных проемов, количества наружных стен, типа помещения, закрытости приборов декоративными панелями и от других факторов.

Помните! Необходимо правильно рассчитать требуемое число радиаторов отопления в частном доме, чтобы гарантировать достаточное количество тепла в помещении и обеспечить экономию финансовых средств.

Виды расчетов отопления для частного дома

Вид расчета радиаторов отопления для частного дома зависит от поставленной цели, то есть насколько точно вы хотите рассчитать батареи отопления для частного дома. Различают упрощенный и точный методы, а также по площади и по объему рассчитываемого пространства.

По упрощенному или предварительному методу подсчеты сводятся к умножению площади помещения на 100 Вт: стандартную величину достаточной тепловой энергии на метр в квадрате, при этом формула подсчета примет следующий вид:

Q = S*100, где

Q – потребная мощность тепла;

S – расчетная площадь комнаты;

Вычисление нужного числа секций разборных радиаторов ведется по формуле:

N = Q/Qx, где

N – требуемое количество секций;

Qx – удельная мощность секции по паспорту изделия.

Так как эти формулы для высоты комнаты – 2,7 м, для других величин требуется вводить коэффициенты поправки. Вычисления сводятся к определению количества тепла на 1 м3 объема помещения. Упрощенная формула выглядит так:

Q = S*h*Qy, где

H – высота комнаты от пола до потолка;

Qy – средний показатель тепловой мощности в зависимости от вида ограждения, для кирпичных стен равен 34 Вт/м3, для панельных стен – 41 Вт/м3.

Эти формулы не могут гарантировать комфортные условия. Поэтому требуются точные вычисления, учитывающие все сопутствующие особенности здания.

Точный расчет приборов отопления

Наиболее точная формула необходимой тепловой мощности выглядит следующим образом:

Q = S*100*(K1*К2*…*Kn-1*Kn), где

K1, K2 … Kn – коэффициенты, зависящие от различных условий.

Какие условия влияют на микроклимат в помещении? Для точного расчета учитывается до 10 показателей.

K1 – показатель, зависящий от числа наружных стен, чем больше поверхности соприкасается с внешней средой, тем больше потери тепловой энергии:

• при одной наружной стене показатель равен единице;
• если две наружные стены — 1,2;
• если три внешние стены — 1,3;
• если все четыре стены наружные (т.е. здание однокомнатное) — 1,4.

К2 – учитывает ориентацию здания: считается, что комнаты хорошо прогреваются, если расположены в южном и западном направлении, здесь К2 = 1,0, и наоборот недостаточно – когда окна выходят на север или восток – К2 = 1,1. С этим можно поспорить: в восточном направлении помещение все же прогревается по утрам, поэтому целесообразнее применить коэффициент 1,05.

К3 – показатель утепления наружных стен, зависит от материала и степени термоизоляции:

• для наружных стен в два кирпича, а также при использовании утеплителя для не утепленных стен показатель равен единице;
• для неутепленных стен – К3 = 1,27;
• при утеплении жилища на основании теплотехнических расчетов по СНиП – К3 = 0,85.

К4 – коэффициент, учитывающий самые низкие температуры холодного периода года для конкретного региона:

• до 35 °С К4 = 1,5;
• от 25 °С до 35 °С К4 = 1,3;
• до 20 °С К4 = 1,1;
• до 15 °С К4 = 0,9;
• до 10 °С К4 = 0,7.

К5 – зависит от высоты помещения от пола до потолка. В качестве стандартной высоты принята h = 2,7 м с показателем равной единице. Если высота комнаты отличается от стандартной, вводится поправочный коэффициент:

• 2,8-3,0 м – К5 = 1,05;
• 3,1-3,5 м – К5 = 1,1;
• 3,6-4,0 м – К5 = 1,15;
• более 4 м – К5 = 1,2.

К6 – показатель, учитывающий характер помещения, находящегося сверху. Полы жилых зданий всегда утепляются, комнаты сверху могут быть отапливаемыми или холодными, а это неизбежно повлияет на микроклимат рассчитываемого пространства:

• для холодного чердака, а также если помещение сверху не отапливается, показатель будет равен единице;
• при утепленном чердаке или кровле – К6 = 0,9;
• если сверху расположено отапливаемая комната – К6 = 0,8.

К7 – показатель, учитывающий тип оконных блоков. Конструкция окна существенным образом влияет на потери тепла. При этом величина коэффициента К7 определяется следующим образом:

• так как окна из дерева с двойным остеклением недостаточно защищают комнату, показатель самый высокий К7 = 1,27;
• стеклопакеты обладают отличными свойствами защиты от теплопотерь, при однокамерном стеклопакете из двух стекол К7 равен единице;
• улучшенный однокамерный стеклопакет с аргоновым заполнением или двойной стеклопакет, состоящий из трех стекол К7 = 0,85.

К8 – коэффициент, зависящий от площади остекления оконных проемов. Теплопотери зависят от количества и площади установленных окон. Соотношение площади окон к площади комнаты должно быть урегулировано таким образом, чтобы коэффициент имел низшие значения. В зависимости от отношения площади окон к площади помещения определяется искомый показатель:

• менее 0,1 – К8 = 0,8;
• от 0,11 до 0,2 – К8 = 0,9;
• от 0,21 до 0,3 – К8 = 1,0;
• от 0,31 до 0,4 – К8 = 1,1;
• от 0,41 до 0,5 – К8 = 1,2.

К9 – учитывает схему подключения приборов. В зависимости от способа подключения горячей и вывода холодной воды зависит отдача тепла. Этот фактор необходимо учитывать при установке и определении требуемой площади приборов теплоснабжения. С учетом схемы подключения:

• при диагональном расположении труб подача горячей воды осуществляется сверху, обратка – снизу с другой стороны батареи, а показатель равен единице;
• при подключении подачи и обратки с одной стороны и сверху, и снизу одной секции К9 = 1,03;
• примыкание труб с двух сторон подразумевает и подачу, и обратку снизу, при этом коэффициент К9 = 1,13;
• вариант диагонального подключения, когда подача производится снизу, обратка сверху К9 = 1,25;
• вариант одностороннего подключения с подачей снизу, обраткой сверху и одностороннее нижнее подключение К9 = 1,28.

К10 – коэффициент, зависящий от степени закрытости приборов декорирующими панелями. Открытость приборов для свободного обмена теплом с пространством помещения имеет немаловажное значение, так как создание искусственных барьеров снижает теплоотдачу батарей.

Имеющиеся или искусственно созданные преграды могут изрядно понизить отдачу батареи из-за ухудшения обмена теплом с комнатой. В зависимости от этих условий коэффициент равен:

• при открытом расположении радиатора на стене со всех сторон 0,9;
• если прибор прикрыт сверху единице;
• когда радиаторы прикрыты сверху ниши стены1,07;
• если прибор прикрыт подоконником и декоративным элементом 1,12;
• когда радиаторы полностью прикрыты декоративным кожухом 1,2.

Кроме этого, существуют специальные нормы расположения приборов отопления, которые необходимо соблюдать. То есть батарею располагать не менее, чем на:

• 10 см от низа подоконника;
• 12 см от пола;
• 2 см от поверхности наружной стены.

Подставляя все необходимые показатели, можно получить достаточно точное значение требуемой тепловой мощности помещения. Путем разделения полученных результатов на паспортные данные отдачи тепла одной секции выбранного прибора и, округлив до целого числа, получаем количество требуемых секций. Теперь можно, не опасаясь последствий, подобрать и установить необходимое оборудование с нужной тепловой отдачей.

Способы упрощения расчетов

Несмотря на кажущуюся простоту формулы, на самом деле практический расчет не так прост, особенно если количество рассчитываемых комнат велико. Упростить расчеты поможет применение специальных калькуляторов, размещаемых на сайтах некоторых производителей. Достаточно ввести все необходимые данные в соответствующие поля, после чего можно получить точный результат. Можно воспользоваться и табличным методом, так как алгоритм вычисления достаточно прост и однообразен.

gopb.ru

Расчёт системы отопления

Рассмотрим подробно упрощённый вариант расчёта системы водяного отопления, в котором мы будем использовать стандартные и общедоступные комплектующие. На рисунке схематически представлена индивидуальная система отопления частного дома на основе одноконтурного котла. Прежде всего, нам необходимо определиться с его мощностью, так как он является основой всех вычислений в дальнейшем. Выполним данную процедуру по описанной ниже схеме.

Общая площадь помещения: S = 78,5; общий объём: V = 220

У нас имеется одноэтажный дом с тремя комнатами, прихожей, коридором, кухней, ванной и туалетом. Зная площадь каждого отдельного помещения и высоту комнат, необходимо произвести элементарные расчёты для того, чтобы вычислить объём всего дома:

• комната 1:  10 м² · 2,8 м = 28 м³
• комната 2:  10 м² · 2,8 м = 28 м³
• комната 3:  20 м² · 2,8 м = 56 м³
• прихожая:  8 м² · 2,8 м = 22,4 м³
• коридор :    8 м² · 2,8 м = 22,4 м³
• кухня:          15,5 м² · 2,8 м = 43,4 м³
• ванная:        4 м² · 2,8 м = 11,2 м³
• туалет:         3 м² · 2,8 м = 8,4 м³

Таким образом, мы посчитали объём всех отдельных помещений, благодаря чему теперь можно вычислить общий объём дома, он равен 220 кубическим метрам. Заметьте, мы также посчитали объём коридора, но на самом деле там не указано ни одного отопительного прибора, для чего это нужно? Дело в том, что коридор также будет отапливаться, но пассивным образом, за счёт циркуляции тепла, поэтому нам необходимо внести его в общий список отопления, для того, чтобы расчёт был правильным и дал нужный результат.

Следующий этап расчёта мощности котла мы будем проводить, исходя из необходимого количества энергии на один кубический метр. Для каждого региона существует свой показатель — в наших вычислениях используем 40 Вт на кубический метр, исходя из рекомендаций для регионов европейской части СНГ:

• 40 Вт · 220 м³ = 8800 Вт

Полученную цифру необходимо возвести в коэффициент 1,2, что даст нам 20% запаса мощности для того, чтобы котёл постоянно не работал на полную мощность. Таким образом, мы понимаем, что нам необходим котёл, который способен вырабатывать 10,6 кВт (стандартные одноконтурные котлы выпускаются мощностью 12–14 кВт).

Расчёт радиаторов

В нашем случае мы будем использовать стандартные алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Мощность каждого ребра такого радиатора при температуре 70 °С составляет 150 Вт. Далее мы посчитаем мощность каждого радиатора и количество условных рёбер:

• комната 1:  28 м³ · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем 10 условных рёбер, но поскольку у нас два радиатора, оба под окнами, мы возьмём один с 6-ю рёбрами, второй с 4-мя.
• комната 2:  28 м³ · 40 Вт · 1,2 = 1344 Вт. Округляем до 1500 и получаем один радиатор с 10-ю рёбрами.
• комната 3:  56 м³ · 40 Вт · 1,2 = 2688 Вт Округляем до 2700 и получаем три радиатора: 1-й и 2-й по 5 рёбер, 3-й (боковой) — 8 рёбер.
• прихожая:  22,4 м³ · 40 Вт · 1,2 = 1075,2 Вт. Округляем до 1200 и получаем два радиатора по 4 ребра.
• ванная:  11,2 м³ · 45 Вт · 1,2 = 600 Вт. Тут температура должна быть немного выше, получается 1 радиатор с 4-мя рёбрами.
• туалет:  8,4 м³ · 40 Вт · 1,2 = 403,2 Вт. Округляем до 450 и получаем три ребра.
• кухня:  43,4 м³ · 40 Вт · 1,2 = 2083,2 Вт. Округляем до 2100 и получаем два радиатора по 7 рёбер.

В конечном результате мы видим, что нам необходимо 12 радиаторов общей мощностью:

• 900 + 600 + 1500 + 750 + 750 + 1200 + 600 + 600 + 600 + 450 + 1050 + 1050 = 10,05 кВт

Исходя из последних расчётов, видно, что наша индивидуальная система отопления без проблем справится с возложенной на неё нагрузкой.

Выбор труб

Трубопровод для системы индивидуального отопления является средой для транспортировки тепловой энергии (в частности, нагретой воды). На отечественном рынке трубы для монтажа систем представлены в трёх основных видах:

• металлические
• медные
• пластиковые

Металлические трубы имеют ряд значительных недостатков. Кроме того, что они обладают большим весом и требуют специального оборудования для монтажа, а также наличие опыта, они ещё подвержены коррозии и могут накапливать статическое электричество. Хороший вариант — медные трубы, они способны выдерживать температуру до 200 градусов и давление около 200 атмосфер. Но медные трубы отличаются спецификой в монтаже (требуется специальное оборудование, серебряный припой и большой опыт работы), кроме того их стоимость очень велика. Самым популярным вариантом считаются пластиковые трубы. И вот почему:

• они имеют алюминиевую основу, которая с двух сторон покрыта пластмассой, благодаря чему они обладают огромной прочностью;
• они абсолютно не пропускают кислород, что позволяет свести к нулю процесс образования коррозии на внутренних стенках;
• благодаря алюминиевому армированию у них очень низкий коэффициент линейного расширения;
• пластиковые трубы антистатичны;
• обладают малым гидравлическим сопротивлением;
• не требуется специальных навыков для монтажа.

Монтаж системы

Первым делом нам требуется установить секционные радиаторы. Их надо размещать строго под окнами, тёплый воздух от радиатора будет препятствовать проникновению холодного воздуха из окна. Для монтажа секционных радиаторов не понадобится никакого специального оборудования, лишь перфоратор и строительный уровень. Необходимо строго придерживаться одного правила: все радиаторы в доме должны быть смонтированы строго на одном горизонтальном уровне, от этого параметра зависит общая циркуляция воды в системе. Также соблюдайте вертикальное расположение рёбер радиатора.

После монтажа радиаторов можно приступать к прокладке труб. Необходимо заранее промерить общую длину труб, а также посчитать количество всевозможных фитингов (колен, тройников, заглушек и пр.). Для монтажа пластиковых труб понадобится всего три инструмента — рулетка, ножницы для труб и паяльник. На большинстве таких труб и фитингов есть лазерная перфорация в виде насечек и направляющих линий, что даёт возможность по месту выполнять монтаж правильно и ровно. Работая с паяльником, следует придерживаться только одного правила — после того как вы расплавили и состыковали концы изделий, ни в коем случае не прокручивайте их, если с первого раза не получилось припаять ровно, иначе возможна течь в этом месте. Лучше заранее потренируйтесь на кусочках, которые пойдут в отходы.

Дополнительные приборы

По статистике система с пассивной циркуляцией воды будет исправно функционировать, если площадь помещения не превышает 100–120 м². В противном случае необходимо использовать специальные насосы. Конечно, существует ряд котлов, в которые уже встроены насосные системы и они сами обеспечивают циркуляцию воды по трубам, если у вас не такой, то следует приобрести его отдельно.

На отечественном рынке их выбор очень велик, к тому же они отвечают всем необходимым требованиям — потребляют мало электроэнергии, бесшумны и малогабаритны. Монтируют циркуляционные насосы на концах веток отопления. Таким образом, насос прослужит дольше, так как он не будет находиться под прямым воздействием горячей воды.

Пример однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией: 1 — котёл; 2 — группа безопасности; 3 — радиаторы отопления; 4 — игольчатый кран; 5 — расширительный бак; 6 — слив; 7 — водопровод; 8 — фильтр грубой очистки воды; 9 — циркуляционный насос; 10 — шаровые краны

Из всего вышеперечисленного становится ясно, что с монтажом подобной системы без труда справятся два или три человека, для этого не требуется обладать специальными профессиональными навыками, главное, уметь пользоваться элементарными строительными инструментами. В нашей статье мы рассмотрели систему индивидуального отопления, собранную с помощью стандартных комплектующих, их цена и общедоступность позволят почти каждому у себя дома смонтировать аналогичную систему отопления.

рмнт.ру

07.08.18

www.rmnt.ru

Этап 1. Теплопотери дома, расчет теплопотерь.

Данные расчеты пригодятся для нахождения необходимой мощности системы отопления, котла, и тепловой мощности каждого отдельного радиатора. Теплопотери рассчитываются для каждой отдельной комнаты в доме, которые имеют наружные стены. Для того чтобы рассчитать теплопотери дома вы можете изучить статью: Теплопотери дома, расчет теплопотерь.

После выполнения расчёта, теплопотери каждого помещения необходимо разделить на объем помещения в м² вследствие чего мы получим удельные теплопотери в Вт/кв.м. Как правило теплопотери могут варьироваться от 50 до 150 Вт/кв.м. В случае когда полученные вами результаты будут сильно отличаться от приведенных, то, вероятно, где то была допущена ошибка. Стоит так же учесть что теплопотери комнат верхнего этажа будут выше чем, у первого этажа, наименьшие теплопотери будут у комнат средних этажей.

 

Этап 2. Температурный режим.

Для своих расчетов вы спокойно можете принимать температурный режим 75/65/20, данный режим полностью соответствует европейским нормам по отоплению EN 442. Вы не ошибетесь, если выберете именно этот температурный режим, так как на него настроены практически все зарубежные котлы отопления.

 

Этап 3. Выбор мощности радиаторов отопления.

После того как вы выполнили расчеты теплопотерь дома и выбрали температурный режим, вам необходимо правильно выбрать радиаторы отопления. Мы уже писали об этом в статье: Радиаторы отопления, типы и виды радиаторов отопления, так же вы можете воспользоваться таблицей характеристик радиаторов отопления, после чего выбрать необходимую мощность.

 

Этап 4. Расчет секций радиаторов отопления.

Важным этапом является расчет секций радиаторов отопления, в статье Расчет секций радиаторов отопления приведен пример расчета количества секций радиаторов отопления по объему помещения.

 

Этап 5. Гидравлический расчет трубопровода

Основной задачей следующего этапа является определение диаметра труб и характеристик циркуляционного насоса. Гидравлический расчет трубопровода позволит определить параметры напорных трубопроводов, такие как расход воды (пропускную способность) трубопровода, длину участка трубопровода, либо его внутренний диаметр, а также падение напора на участке трубопровода. 

Так же следует изучить материал о том: Как рассчитать трубопровод.

Если немного углубиться, то можно изучить материал: Расчет гидравлических систем.

Вы можете так же изучить статью: Гидравлический расчет трубопровода.

Либо воспользоваться калькулятором гидравлического расчета трубопровода.

 

Этап 6. Выбор котла отопления

Информация о том, как выбрать правильно выбрать котел отопления приведена в статье: Котлы отопления, типы и виды котлов.

 

Этап 7. Выбор труб для отопления.

Для отопления дома применяются специальные трубы, поэтому вам следует ознакомиться с тем какие трубы необходимы для отопления дома: Типы и виды труб для отопления. Для частных жилых домов вы можете использовать: Таблицу диаметра труб для отопления.

 

Этап 8. Расчет мощности и объема системы отопления

Вместительность системы отопления необходимо рассчитать, так как опираясь на эти данные следует правильно подобрать расширительный бак или определить, хватит ли бачка, встроенного в котел. Так же следует изучить статью: Мощность отопления.

 

www.calc.ru

Как рассчитать систему отопления для частного дома?

Поскольку система обогрева жилища состоит из нескольких элементов, каждый из которых должен справляться со своими задачами на 100%, то вычисления будут касаться всех составляющих по отдельности. Конечно, упрощенный расчет не даст максимальной точности, но погрешности будут не катастрофическими.

Для обустройства отопления нам необходимо узнать:

• мощность генератора тепла – котла;
• количество радиаторов (батарей);
• производительность циркуляционного насоса.

Только правильно определив данные показатели, мы сможем добиться эффективного обогрева частного дома, обеспечив комфортную температуру в жилище даже в самый лютый мороз. Рассмотрим каждый этап расчетов по отдельности!  

Как рассчитать котел для отопления частного дома?

Генераторы тепла имеют различные рабочие параметры, основным из которых считается тепловая характеристика – мощность. Именно на нее в первую очередь обращают внимание при выборе оборудования. Некоторые считают, что главное – приобрести устройство с производительностью не меньше необходимого параметра. Однако применение чересчур мощных агрегатов приведет к увеличению расходов на обогрев, быстрому износу оборудования, появлению конденсата на стенках дымохода и другим неприятным последствиям.

В идеале нужно правильно выполнить расчеты и к полученному значению добавить 20%. Они будут служить резервом в случае возникновения непредвиденных обстоятельств, например сильного снижения температуры воздуха на улице или уменьшения подачи используемого топлива. Вычисления будут одинаковыми для всех видов генераторов тепла, главное – учесть особенности помещения.

Как рассчитать газовый котел для отопления частного дома?

Если потолки в жилище не превышают 3-х метров, а сам дом построен по типовому проекту, то вычисления мощности теплового генератора не будут отличаться высокой сложностью. Но для проведения расчетов нам необходимо знать удельную мощность агрегата на 10 м² площади в зависимости от региона расположения:

• теплые южные районы – 0,7-0,9 кВт;
• средняя полоса с умеренно-континентальным климатом – 1,0-1,2 кВт;
• Подмосковье – 1,2-1,5 кВт;
• север – 1,5-2,0 кВт.

Предположим, что нам нужно выбрать отопительный котел для частного дома площадью 250 м², который расположен в северном регионе. Выполнить вычисления нам поможет формула:

М=П*МУД/10, где

М – мощность котла;

П – площадь отапливаемого жилища;

МУД – удельная мощность котла, которая в нашем случае составляет 2 кВт.

Подставив числовые значения, мы получим: 250*2/10=50 кВт. Следовательно, мощность нашего генератора тепла должна составлять не менее 50 кВт. Если предполагается установка двухконтурного агрегата, который будет не только отапливать помещение, но греть воду для бытовых нужд, к полученному показателю нужно прибавить еще 25%.   

Как рассчитать электрокотел для отопления частного дома?

Как мы уже упоминали, расчет мощности актуален для всех видов генераторов тепла. Однако бытует мнение, что с помощью электрических котлов можно обогревать только незначительные площади. Это не так, ведь современный рынок предлагает модели, работающие на электроэнергии, которые способны обогреть до 1000 м². Вопрос в том, выгодно ли их применение?

Зачастую электрокотлы в больших домах и коттеджах выступают в роли дополнительного источника тепла, что связано с высокой стоимостью электроэнергии и частыми проблемами с ее подачей. Можно с уверенностью сказать, что этот вид оборудования лучше использовать для отопления небольших жилищ, иначе суммы коммунальных услуг будут впечатляющими. Желательно выбирать многоступенчатые модели, мощность которых начинается от 6 кВт, поскольку с их помощью можно значительно снизить потребление электроэнергии.

Как рассчитать радиаторы отопления для частного дома?

С тонкостями выбора котлов мы разобрались, теперь можно перейти к следующему шагу – расчету количества отопительных батарей. Этот параметр рассчитывается для каждого помещения отдельно. Допустим, нужно вычислить, сколько секций радиатора нам потребуется для обогрева комнаты площадью 35 м². Для установки были выбраны чугунные отопительные приборы с мощностью одной секции 190 Вт, что указано в паспорте.

• первый этап расчетов: 35*100= 3500 Вт, где 100 Вт – стандартная мощность, требуемая для обогрева 1 м²;
• второй этап расчетов: 3500/190=18 секций.

Следовательно, система отопления нашей расчетной комнаты должна включать в себя 18 секций радиатора. Однако эти вычисления нельзя назвать точными, ведь существуют потери тепла, предусмотреть которые необходимо еще на стадии расчетов. Для этого используются корректирующие коэффициенты. Проще всего умножить полученное значение 1,1, если:

• потолки в доме выше 3-х метров;
• некоторые стены в помещении являются наружными;
• в комнате больше одного окна;
• теплоизоляция жилища оставляет желать лучшего.

Коэффициенты 1,1 вводятся в формулу при наличии каждого из перечисленных выше условий.

Как рассчитать батареи отопления для частного дома с коэффициентами?

Предположим, что высота нашей расчетной комнаты 3,3 метра, имеется два окна и одна наружная стена:

• первый этап расчетов: 35*100*1,1*1,1*1,1= 4658,5 Вт;
• второй этап расчетов: 4658,5/190=25 секций.

Скорректированные вычисления показали, что нам потребуется 25 секций радиатора для отопления 35 м². Поскольку в помещении 2 окна, то количество ребер необходимо разделить между ними, чтобы снизить потери тепловой энергии.

       

Как рассчитать насос для отопления частного дома?  

Как правило, в систему обогрева жилища вводится циркуляционный насос, который ускоряет движение теплоносителя по трубам и увеличивает эффективность отопления. Для определения необходимой производительности данного дополнительного оборудования необходимо знать значение верхней точки системы, площадь помещения и сопротивление теплосети.

Проще всего узнать сопротивление по типу используемых радиаторов:

• чугунные – 1 м;
• алюминиевые – 1,2 м;
• биметаллические – 2 м.

В нашем примере площадь дома составляет 250 м², от насоса до верхнего отопительного прибора высота – 6 метров, батареи у нас чугунные. Проводим расчеты:

• напор насоса: 6+1=7 метров;
• количество потребляемой электроэнергии: 250/10=25 кВт, поскольку по стандарту необходимое тепло на 10 м²=1 кВт. Переводим в другие единицы измерения: 25*0,86=24,08 ккал.
• производительность насоса: 24,08/10=2,41 м³/час, где 10 – рекомендуемая разница температур в отопительной системе.

Согласно расчетам, для обогрева нашего дома в 250 м² потребуется циркуляционный насос производительностью 2,41 м³/час при напоре 7 метров. В идеале оборудование должно быть трехскоростным, а необходимые нам показатели – характеристиками второй  скорости.  

 

Зная, как правильно рассчитать отопление в частном доме, вы сможете без проблем вычислить оптимальные показатели каждого элемента системы. Конечно, расчет специалистов будет более точным, но в случае выполнения работ самостоятельно, приведенные нами выше формулы позволят вам добиться получения минимальных погрешностей. Помните, что от корректности вычислений будет полностью зависеть уровень комфорта в жилище!

Читайте также:

КАК РАССЧИТАТЬ ОТОПЛЕНИЕ В КВАРТИРЕ?

КАК ПОДКЛЮЧИТЬ ГАЗОВЫЙ КОТЕЛ К СИСТЕМЕ ОТОПЛЕНИЯ?

tadgikov.net

Расчет системы отопления частного дома: формулы, справочные данные, примеры

Какие параметры нуждаются в расчете при проектировании автономной системы отопления? Как выполняется расчет системы отопления частного дома в каждом конкретном случае? В статье мы предоставим в распоряжение читателя все необходимые формулы, справочные данные и сопроводим расчеты примерами.

Нам предстоит узнать, насколько это сложно — рассчитать параметры автономного отопления.

Что считаем

Из каких этапов состоит расчет системы отопления для частного дома?

Что именно нам предстоит считать?

• Суммарную потребность в тепле и соответствующую ей мощность отопительного котла .
• Потребность в тепловой энергии отдельного помещения и, соответственно, мощность отопительного прибора в нем.

Заметьте: нам предстоит затронуть и методы определения тепловой мощности для разных отопительных приборов.

В этом порядке и двинемся дальше.

Тепловая мощность

Грубо оценить потребность дома в тепле можно двумя способами:

Расчет по площади

Эта методика предельно проста и основана на СНиП полувековой давности: на 10 квадратных метров площади берется один киловатт тепловой мощности. Таким образом, дом общей площадью 100 м2 можно обогреть 10-киловаттным котлом.

Схема хороша тем, что не требует лезть в дебри и высчитывать тепловое сопротивление ограждающих конструкций. Но, как любая упрощенная схема расчетов, она дает весьма приблизительный результат.

Быстро, просто и… неточно.

• Котел прогревает весь объем воздуха в помещении, который зависит не только от площади дома, но и от высоты потолков. А этот параметр в частном домостроении может варьироваться в широчайших пределах.
• Окна и двери теряют гораздо больше тепла на единицу площади, чем стены. Хотя бы потому, что куда более прозрачны для инфракрасного излучения.
• Климатическая зона тоже очень сильно влияет на потери тепла через ограждающие конструкции. Увеличение дельты температур между помещением и улицей вдвое потянет за собой двукратное увеличение затрат на отопление.

Расчет по объему с региональными коэффициентами

Именно в силу перечисленных причин лучше использовать ненамного более сложную, но дающую куда более точный результат схему расчетов.

1. За базовое значение принимаются 60 ватт тепла на кубометр объема отапливаемого помещения.
2. На каждое окно в наружной стене к расчетной тепловой мощности добавляется 100 ватт, на каждую дверь — 200.
3. Полученный результат умножается на региональный коэффициент:

Крым, Ялта, декабрь. Расходы на отопление здесь невелики.

Давайте в качестве примера возьмем тот самый дом площадью в 100 квадратных метров.

Однако в этот раз мы оговорим ряд дополнительных условий:

• Высота его потолков — 3,5 метра.
• Дом имеет 10 окон и 2 двери в наружных стенах.
• Он расположен в городе Верхоянске (средняя температура января 45,4 С, абсолютный минимум — 67,6 С).

Итак, выполним расчет отопления частного дома для этих условий.

1. Внутренний объем отапливаемого помещения равен 100*3,5=350 м3.
2. Базовое значение тепловой мощности будет равным 350*60=21000 Вт.
3. Окна и двери усугубляют ситуацию: 21000+(100*10)+(200*2)=22400 ватт.
4. Наконец, освежающий климат Верхоянска заставит нас увеличить и без того большую тепловую мощность отопления еще вдвое: 22400*2=44800 ватт.

Зима в Верхоянске.

Как несложно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике — больше четырехкратной.

Отопительные приборы

Как рассчитать отопление в частном доме для отдельных помещений и подобрать соответствующие этой мощности отопительные приборы?

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

1. Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
2. Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
3. Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
4. Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Как пересчитать полученное значение в количество секций радиатора? Как подобрать количество и тип отопительных конвекторов?

• Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

Таблица мощности для конвекторов VarmannMiniKon.

• Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
• Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

Тепловая мощность на одну секцию, ватты

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций — нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

• При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме «снизу вниз».
• Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе.
В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора.

Прямо скажем — не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

• Q — тепловой поток;
• Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
• Dн — наружный диаметр трубы в метрах;
• L — ее длина (тоже в метрах);
• k — коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
• Dt — дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

В многосекционном регистре нижняя секция отдает больше всего тепла.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

1. Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
2. Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
3. Суммарная тепловая мощность отопительного прибора — 900+(810*3)=3330 ватт.

Расширительный бак

И в этом случае есть две методики расчета — простая и точная.

Простая схема

Простой расчет прост донельзя: объем расширительного бака берется равным 1/10 объема теплоносителя в контуре.

Откуда взять значение объема теплоносителя?

Вот пара простейших решений:

1. Заполните контур водой, стравите воздух, а потом слейте всю воду через сбросник в любую мерную посуду.
2. Кроме того, грубо объем сбалансированной системы можно вычислить из расчета 15 литров теплоносителя на киловатт мощности котла. Так, в случае котла мощностью 45 КВт в системе будет примерно 45*15=675 литров теплоносителя.

Стало быть, в этом случае разумным минимумом будет расширительный бак для системы отопления в 80 литров (с округлением в большую сторону до стандартного значения).

Стандартные объемы расширительных бачков.

Точная схема

Более точно можно своими руками рассчитать объем расширительного бака по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:

• V — искомое значение в литрах.
• Vt — полный объем теплоносителя.
• E — коэффициент расширения теплоносителя.
• D — коэффициент эффективности расширительного бака.

Очевидно, последние два параметра нуждаются в комментариях.

Коэффициент расширения воды и бедных водно-гликолевых смесей можно взять по следующей таблице (при нагреве с исходной температуры в +10 С):

А вот коэффициенты для теплоносителей с большим содержанием гликоля.

Коэффициент эффективности бачка можно рассчитать по формуле D = (Pv — Ps) / (Pv + 1), в которой:

• Pv — максимальное давление в контуре (давление срабатывания предохранительного клапана).

Подсказка: обычно оно берется равным 2,5 кгс/см2.

• Ps- статическое давление контура (оно же — давление зарядки бака). Оно рассчитывается как 1/10 часть перепада в метрах между уровнем расположения бака и верхней точкой контура (избыточное давление в 1 кгс/см2 поднимает водяной столб на 10 метров). Давление, равное Ps, создается в воздушной камере бака перед заполнением системы.

Давайте в качестве примера подсчитаем требования к бачку для следующих условий:

• Перепад высоты между баком и верхней точкой контура равен 5 метрам.
• Мощность отопительного котла в доме равна 36 КВт.
• Максимальный нагрев воды равен 80 градусам (с 10 до 90С).

1. Коэффициент эффективности бака будет равным (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Вместо расчета коэффициент можно взять из таблицы.

1. Объем теплоносителя из расчета 15 литров на киловатт равен 15*36=540 литров.
2. Коэффициент расширения воды при нагреве на 80 градусов равен 3,58%, или 0,0358.
3. Таким образом, минимальный объем бака равен (540*0,0358)/0,57=34 литра.

Циркуляционный насос

Для нас важны два параметра: создаваемый насосом напор и его производительность.

На фото — насос в отопительном контуре.

С напором все не просто, а очень просто: контур любой разумной для частного дома протяженности потребует напора не более минимальных для бюджетных устройств 2 метров.

Справка: перепад в 2 метра заставляет циркулировать систему отопления 40-квартирного дома.

Простейший способ подобрать производительность — умножить объем теплоносителя в системе на 3: контур должен оборачиваться трижды за час. Так, в системе объемом 540 литров достаточно насоса производительностью 1,5 м3/час (с округлением).

Более точный расчет выполняется по формуле G=Q/(1,163*Dt), в которой:

• G — производительность в кубометрах в час.
• Q — мощность котла или участка контура, где предстоит обеспечить циркуляцию, в киловаттах.
• 1,163 — коэффициент, привязанный к средней теплоемкости воды.
• Dt — дельта температур между подачей и обраткой контура.

Подсказка: для автономной системы стандартные параметры — 70/50 С.

При пресловутой тепловой мощности котла в 36 КВт и дельте температур в 20 С производительность насоса должна составлять 36/(1,163*20)=1,55 м3/ч.

Иногда производительность указывается в литрах в минуту. Пересчитать несложно.

Заключение

Надеемся, что предоставили в распоряжение читателя все необходимые материалы. Дополнительную информацию о том, как выполняется расчет отопления в частном доме, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!

Как рассчитать систему отопления частного дома, подобрать и смонтировать оборудование

Для расчета отопительной системы необходимо знать требуемое количество тепла. В этих целях рассчитывают тепловые потери всего дома в холодные и теплые поры года. Сюда входят потери тепла через стены дома, окна, двери, потолок и т.д. Это требует достаточно кропотливых расчетов.

Не желая или не имея возможности это сделать, принято считать, что источник тепла должен генерировать в среднем 10 кВт на 100 м² отапливаемого помещения.

Под системой отопления понимают взаимосвязь между следующей совокупностью приборов: насосы, трубопроводы, запорно-регулирующие устройства, средства автоматики и контроля передачи тепловой энергии от источника в помещения.

В рамках данной статьи рассмотрим наиболее распространенную систему в виде водяного отопления с отопительным котлом. Приведены приблизительные расчеты, которые носят больше оценочный характер при выборе генератора тепла.

Тип отопительного котла. Расчет генерируемой мощности

Котел может быть: газовый, электрический, твердотопливный, комбинированный и т.д. Выбор котла зачастую зависит от топлива, которое преобладает в регионе проживания.

• Газовый котел. Для установки такого котла ранее требовалось отдельное помещение (котельная). Сейчас это касается только котлов с открытой камерой сгорания. Данный тип отопительного котла наиболее распространен в газифицированной местности.
• Электрический котел. Не обрел широкого распространения ввиду высокой стоимости электроэнергии и проблем с подключением мощностей.
• Твердотопливный котел. Пользуется невысокой популярностью при относительной доступности топлива. Это объясняется рядом неудобств при его эксплуатации. К примеру, в течение суток требуется осуществлять топку несколько раз. Также, режим теплоотдачи носит циклический характер. Использование данного типа котлов облегчается (уменьшая количество топок) за счет использования топлива с высокой теплотой сгорания или термобаллона, которым увеличивают время сгорания благодаря регулируемой подаче воздуха, также это можно осуществлять за счет водяных теплоаккумуляторов, подключенных к системе отопления.

Определяющие параметры при расчете мощности

1. Площадь отапливаемого помещения (S);
2. Удельная мощность котла на площадь помещения в 10 м² с учетом климатических условий региона (Wуд).

Существующие общепринятые величины удельной мощности в зависимости от климатической зоны:

• Северные районы: Wуд = 1.5 – 2.0 кВт;
• Центральные районы: Wуд = 1.2 – 1.5 кВт;
• Южные районы: Wуд = 0.7 – 0.9 кВт;

Формула расчета мощности котла

Принимая для удобства расчетов усредненное значение Wуд за единицу(1 кВт), получаем упомянутую выше величину 10 кВт на 100 м² отапливаемой площади.

Тип водяного отопления зависит от площади дома. Система с естественной циркуляцией пригодна для площади не более 100 м².

В других случаях применяют принудительную циркуляцию теплоносителя (горячая вода) посредством циркуляционных насосов.

Перед расчетом системы отопления произведите теплотехнический расчет наружной стены .

Отопление это очень хорошо, но без интернета жить печально. Как провести интернет в частный дом, читайте здесь .

Подбор и монтаж трубопроводов

Трубопроводы в отопительной системе можно сравнить с «кровеносными сосудами». От их качества и размещения зависит эффективность работы всей отопительной системы.

• Стальные трубы. Такие трубы требуют сварочных работ при монтаже и подвержены коррозионным процессам. Чтобы избежать подобных недостатков, используют дополнительно оцинкованные трубы с резьбовым соединением. В любом случая их конструкция достаточно тяжелая и требует соответствующей квалификации.
• Металлопластиковые трубы. Они отличаются кислородонепроницаемостью, высокой механической прочностью, стойкостью к коррозии, малым гидравлическим сопротивлением. Могут монтироваться без применения сварки с помощью резьбовых или прессовых соединений. Это значительно снижает стоимость монтажных работ.
• Полипропиленовые трубы. Нашли широкое применение для систем водяного отопления. Кратковременное повышение температуры теплоносителя может быть до 100 °С.
• Медные трубы. Как правило, монтируют те, кто решил скрыть трубопроводы в стенах дома. Отличаются высокой долговечностью, выдерживают высокие температуры и давление на разрыв, но требуют сварки. Качественно смонтированная система способна послужить не одному поколению. Работа с медными трубами требует высокой квалификации и значительных денежных затрат.

Схемы разводки могут быть однотрубные и двухтрубные. Двухтрубные разводки применяют при больших площадях с возможностью регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении с помощью терморегуляторов.

Однотрубные разводки лишены такой возможности. Плюсом является их низкая стоимость.

Для создания уюта в доме можно сделать деревянные окна своими руками .

В доме будет тепло если строить его из качественных материалов. Как возводить стены из пеноблоков — читайте здесь .

Подбор и монтаж отопительных приборов

Тепло в помещения от котла передается посредством отопительных приборов. Их подразделяют на:

• инфракрасные излучатели;
• конвективно-радиационные (все типы радиаторов);
• конвективные (ребристые).

Инфракрасные излучатели менее распространены, но считаются более эффективными, поскольку нагревают не воздух, а предметы, находящиеся в зоне действия излучателя. Для домашнего использования известны переносные инфракрасные обогреватели, которые преобразуют электрический ток в инфракрасное излучение.

Наибольшее распространение получили приборы из двух последних пунктов благодаря оптимальным потребительским качествам.

Для расчета требуемого количества секций отопительного прибора, необходимо знать величину теплоотдачи каждой секции.

На 1 м² примерно нужно 100 Вт мощности. К примеру, если мощность одной секции радиатора 170 Вт, то радиатором в 10 секций (1.7 кВт) можно обогреть площадь помещения в 17 м². При этом, высота потолка по умолчанию принимается не более 2.7 м.

Размещая радиатор в глубокую нишу под подоконником, вы уменьшаете теплоотдачу в среднем на 10%. При размещении сверху декоративного короба, потери тепла достигают 15-20%.

Придерживаясь нехитрых правил, можно повысить эффективность теплоотдачи радиаторов отопления:

• для максимальной нейтрализации потоков холодного воздуха теплым, радиаторы устанавливают строго под окнами, сохраняя расстояние между ними не менее 5 см.
• Центр окна и радиатора должны либо совпадать, либо отклоняться на величину не более 2 см;
• батареи в каждой комнате размещают на одном уровне по горизонтали;
• расстояние между радиатором и полом должно быть не менее 6 см;
• между задней поверхностью отопительного прибора и стеной должно быть не меньше 2-5 см.

Расчет отопления частного дома

Обустройство жилья отопительной системой – главная составляющая создания в доме комфортных температурных условий проживания в нем. В обвязку теплового контура входят много элементов, поэтому важно уделить внимание каждому из них. Не менее важно грамотно выполнить расчет отопления частного дома, от которого во многом зависит эффективность работы теплового блока, равно как и его экономичность. А как рассчитать систему отопления по всем правилам, вы узнаете из этой статьи.

1. Из чего складывается нагревательный узел?
2. Подбор нагревательного элемента
3. Определение мощности котла
4. Расчет количества и объема теплообменников
5. От чего зависит количество радиаторов
6. Формула и пример расчета
7. Трубопроводная отопительная система
8. Монтаж отопительных приборов

Из чего складывается нагревательный узел?

Многие из нас привыкли считать, что в отопительную систему входят только нагревательный котел и теплообменники, которые связаны между собой посредством трубопровода. Однако, в обвязку входят еще и другие элементы:

• насосная установка;
• приборы для управления и контроля работы установки;
• теплоноситель;
• расширительный бак (при необходимости).

Чтобы правильно выполнить расчёт отопления дома, следует, в первую очередь, определиться с производительность нагревательного котла. Кроме этого, нужно рассчитать количество батарей отопления в частном доме в отдельно взятой комнате

Подбор нагревательного элемента

Котлы условно делятся на несколько групп в зависимости от типа используемого топлива:

• электрический;
• жидкотопливный;
• газовый;
• твердотопливный;
• комбинированный.

Выбор нагревателя напрямую зависит от доступности и дешевизны топливных ресурсов.

Среди всех предложенных моделей, наибольшей популярностью обладают аппараты, функционирующие на газе. Именно этот вид топлива является сравнительно выгодным и доступным. Кроме этого, оборудование подобного плана не требует особых знаний и навыков для его обслуживания, а КПД таких узлов довольно высокий, чем не могут похвастаться другие идентичные по функциональности агрегаты. Но вместе с тем газовые котлы уместны лишь в том случае, если ваш дом подключен к центрованной газовой магистрали.

Определение мощности котла

Перед тем, как рассчитать отопление, нужно определить пропускную способность нагревателя, поскольку именно от этого показателя зависит эффективность функционирования тепловой установки. Так, сверхмощный агрегат будет потреблять много топливных ресурсов, тогда как маломощный аппарат не сможет в полной мере обеспечить качественного обогрева помещения. Именно по этой причине расчёт системы отопления – это важный и ответственный процесс.

Можно не вдаваться в сложные формулы вычисления производительности котла, а попросту воспользоваться предложенной ниже таблицей. В ней указана площадь обогреваемого сооружения и мощность нагревателя, который сможет создать в нем полноценные температурные условия для проживания.

Общая площадь жилья, нуждающегося в обогреве, м 2

Расчет количества и объема теплообменников

Современные радиаторы изготавливаются из трех видов металла: чугун, алюминий и биметаллический сплав. Первые два варианта имеют равновеликий показатель теплоотдачи, но вместе с тем, прогретые чугунные батареи остывают медленнее теплообменников, изготовленных из алюминия. Биметаллические радиаторы имеют высокую теплоотдачу, и сравнительно медленно остывают. Поэтому в последнее время люди все чаще отдают свое предпочтение именно таким видам обогревательных приборов.

От чего зависит количество радиаторов

Существует перечень нюансов, которые должны учитываться при расчете количества радиаторов отопления в частном доме:

• температурные условия в угловой комнате ниже, чем в остальных других, поскольку у нее две стены контактируют с улицей;
• при высоте потолков более чем 3 метра, для расчета мощности теплоносителя нужно брать не площадь помещения, а его объем;
• теплоизоляция стеновых перекрытий и напольной поверхности позволит сохранить до 35% теплоэнергии;
• чем ниже температура воздуха на улице в холодное время года, тем больше радиаторов должно быть в сооружении и, соответственно, чем ниже она – тем меньше по количеству теплообменников можно размещать в здании;
• современное остекление металопластиковыми окнами позволит сократить теплопотери на 15%;
• одноконтурные обвязки выполняются посредством радиаторов, размер которых не превышает 10 секций;
• при перемещении теплоносителя сверху вниз по магистрали, удается увеличить его производительность на 20%.

Формула и пример расчета

Согласно данным СНиП, для обогрева 1 квадрата необходимо затратить 100 Вт тепла, соответственно, чтобы отопить помещение площадью 20 кв.м нужно затратить 2000 Вт. Для расчета радиаторов отопления по площади понадобится только калькулятор. Итак, один биметаллический теплообменник с 8-ю секциями выдает примерно 120 Вт. По конечному счету у нас получается: 2000 / 120 = 17 секций.

Расчёт радиаторов отопления частного дома выглядит несколько иначе. Поскольку в этом случае мы самостоятельно регулируем температуру теплоносителя, принято считать, что одна батарея способна выдавать до 150 Вт. Пересчитаем нашу задачу: 2000 / 150 = 13,3.

Округляем в большую сторону и получаем 14 секций. Такое количество теплообменников нам понадобится, чтобы выполнить обвязку теплового контура в помещении площадью 20 кв.м.

Что же касается непосредственно размещения радиаторов, то их рекомендуется располагать непосредственно по разным стенам помещения.

Специалисты рекомендуют размещать большую часть батарей под подоконником, что позволит исключить проникновение холодного воздух через окна.

Трубопроводная отопительная система

Монтаж теплового контура осуществляется с применением труб, сделанных из таких материалов:

Каждый из этих вариантов обладает своими преимуществами и недостатками. Наиболее предпочтительный вариант для обвязки отопительной системы является трубопровод, выполненный из металлопластика. Его стоимость сравнительно невысокая, а срок эксплуатации (при условии правильного монтажа) колеблется в рамках от 45 до 60 лет.

Монтаж отопительных приборов

Установка подобного оборудования выполняется согласно требованиям СНиП. Хотелось бы выделить наиболее важные моменты, которые необходимо в обязательном порядке учитывать при монтаже нагревательной техники:

1. Величина зазора между нижней частью прибора и напольной поверхность должна составлять как минимум 6 см. Это не только обеспечит возможность уборки под оборудованием, но и предотвратить вероятность проникновения тепловой энергии в напольную поверхность.
2. Величина зазора между верхней точкой нагревателя и подоконником не должна быть меньше 5 см. Благодаря этому вы сможете беспрепятственно демонтировать теплообменник, не задевая подоконник.
3. При использовании радиаторов с ребрами, крайне важно следить за тем, чтобы они располагались исключительно в вертикальном положении.
4. Центральная точка обогревательного прибора должна совпадать с центром оконной рамы. В этомслучае батарея будет выступать в качестве тепловой завесы, препятствуя проникновению холодных воздушных масс через стеклопакеты в помещение.

Обвязка будет эффективнее работать, если установить все радиаторы на одинаковом уровне.

Придерживаясь вышеуказанных рекомендаций, вы сможете реализовать в своем доме качественный обогрев.

ВИДЕО: Котлы отопления — какой котел выбрать

Источники: http://gidroguru.com/otoplenie/operacii/raschet/1332-raschet-sistemy-otopleniya-chastnogo-doma, http://personalhouse.net/kommunikacii/otoplenie/raschet-otopleniya-chastnogo-doma, http://www.portaltepla.ru/montagh-otopleniya/kak-rasschitat-otoplenie-v-chastnom-dome/

msklimat.ru