Тепловой расчет системы отопления

Для того чтобы в жилище всегда было уютно и тепло, даже если за окном стоят морозы, необходимо обязательно оснастить свой дом системой отопления. Она будет обогревать его в холодное время года. Но для того, чтобы производилось это эффективно, перед ее установкой нужно рассчитать мощность системы отопления, иными словами, выполнить тепловой расчет. Он делается на основе специальных формул, где следует учитывать многие параметры.

Определение теплового расчета

Расчет тепловой мощности системы отопления — это первоочередные данные. Они необходимы для решения задач по теплоснабжению жилища.

Благодаря им можно определить минимальную потребность в тепловой энергии для конкретного объекта, а также выявить приблизительные затраты тепла для каждого отдельного помещения, находящегося в нем, рассчитать суточное и годовое потребление топлива.

Необходимые характеристики

При определении тепловой мощности для отопительной системы, следует учитывать многие характеристики жилища, среди которых:

тип и величина объекта (квартира, загородный дом с двумя, тремя или четырьмя этажами, коттедж и т.д.);
архитектурная часть (берутся во внимание размеры полов, наружных стен, крыши, дверных и оконных проемов);
температурные режимы, присутствующие в каждой комнате жилища (по умолчанию можно использовать СНиПы 2.04.05-91);
конструкции полов, крыши и наружных стен (типы используемых материалов, толщина утепляющих прослоек и т.д.);
функциональное назначение имеющихся помещений (жилые и нежилые);
специальные данные (продолжительность отопительного сезона, количество проживаемых человек и т.д.);
количество точек, предназначенных для разбора теплой воды.

При расчетах специалисты настоятельно рекомендуют учитывать все эти параметры. Ведь только тогда удастся получить наиболее четкие результаты, относительно величины тепловой мощности для системы отопления вашего дома. Однако нередко при расчетах берут во внимание только часть из них, но при этом прибавляют от 10 до 25% к полученной мощности.

Предназначение теплового расчета

У многих может возникнуть вопрос относительно того, зачем же производить тепловой расчет мощности для системы отопления своего жилища? На это есть несколько весомых причин.

Для определения точной мощности котла. Итак, вы решили установить у себя в жилище систему теплоснабжения, работающую автономно. В первую очередь для этого нужно обязательно знать мощность отопительной системы, чтобы верно подобрать котел, который справится эффективно с обогревом жилища и подачей горячей воды. Если выбирать его без учета данного параметра, то купить подходящий не удастся. При этом следует учесть, что мощность для отопительной системы дома определяется, как сумма общих тепловых затрат, идущих на обогрев жилища, и расходов, необходимых на технологические нужды и для других систем. Кроме того, здесь обязательно нужно производить тепловой расчет с запасом по мощности, тем самым удастся минимизировать износ отопительной системы и исключить ее сбой при появлении пиковых нагрузок.
Для получения Технического Удостоверения (ТУ) и согласования проекта для газификации жилища. В большинстве случаев отопительную систему наши соотечественники делают такую, которая функционирует на голубом топливе, так как она является более выгодной. Чтобы начать ее устройство в своем доме, потребуется обязательно получить ТУ, но его не выдадут, если вы не будете знать суммарную мощность будущей отопительной системы и годовой расход голубого топлива. Без этих данных вам также не удастся осуществить согласование проекта на газификацию жилища. Поэтому расчет тепловой мощности в данном случае просто необходим. Иначе вы не сможете пройти это важный этап в государственных органах.
Для верного подбора оборудования. Осуществить выбор отопительных приборов (радиаторов, труб и прочих) для помещений правильно просто невозможно, если предварительно не произведен тепловой расчет. Иначе купленное оборудование не справится с поставленными задачами, нельзя будет настроить его на экономичное расходование топлива.

Выполнение теплового расчета

Чтобы определить минимальный расчет требуемой мощности отопительной системы жилища, вы можете воспользоваться этой упрощенной формулой:

Qт (кВт/час) = V*∆T*K/860.

Расшифровывается она следующим образом:

Qт — имеющаяся тепловая нагрузка у помещений, где нужно провести отопление;
V — общая площадь обогреваемого дома (необходимо умножить ширину, длину и высоту), м³;
∆T — присутствующая разница между наружной температурой воздуха и температурой внутри жилища, °С;
К — размер коэффициента тепловых потерь дома;
860 — перевод полученного параметра в кВт/час, для удобства подбора оборудования, которое войдет в систему отопления.

У многих могут возникнуть особые расчеты с некоторыми из необходимых параметров, например, с коэффициентом тепловых потерь жилища. Он между тем зависит от имеющейся изоляции в помещениях и типа конструкции. Чтобы не запутаться в его вычислениях, можно использовать следующие установленные параметры для упрощенного расчета мощности системы отопления. Итак, они выглядят следующим образом:

деревянные дома с минимальным количеством теплоизоляции, обычными окнами и плоской крышей — К от 3,0 до 4,0;
дома с одинарной кирпичной кладкой, с небольшой теплоизоляцией, упрощенной конструкцией крыши и окон — К от 2,0 до 2,9;
жилище, выполненное с применением двойной кирпичной кладки, которое имеет небольшое количество окон, среднюю теплоизоляцию и стандартную кровлю — К от 1,0 до 1,9;
дом из кирпича, имеющий двойную теплоизоляцию, окна с двойными стеклопакетами, крышу из высококачественного материала с пароизоляцией и полы с толстым основанием — К от 0,6 до 0,9.

Чтобы определить разницу, которая есть между температурой за окном и в помещении (∆T), нужно учитывать погодные условия в своем регионе и условия комфорта, которые должна обеспечить система отопления. Для того чтобы не производить долгих вычислений, можно взять установленные СНиПы 2.04.05-91. Согласно этим данным расчетная внутренняя температура для дома будет находиться в следующих величинах: от +18 до +26°С. Что касается уличной температуры, то уже все зависит от места вашего проживания, используйте необходимые данные из приведенного списка (город: °С):

Москва: -28;
Санкт-Петербург: -26;
Киев: -22;
Новороссийск: -13;
Ялта: -6;
Калининград: -18;
Новгород: -27;
Севастополь: -11;
Одесса: -18;
Ростов: -22;
Краснодар: -19;
Запорожье: -22;
Львов: -19;
Екатеринбург: -35;
Харьков: -23;
Самара: -30;
Днепропетровск: -25;
Казань: -32;
Нижний Новгород: -30;
Минск: -25;
Каунас: -22;
Вильнюс: -23.

Для того чтобы вы смогли лучше понять представленную формулу и верно произвести по ней расчет, приведем пример. Итак, объем обогреваемых комнат (V) равен 250 м³, разница между температурами внутри помещений и снаружи (∆T) составляет 18°С, параметр коэффициента тепловых потерь (К) равен 1. Теперь выполним расчеты по формуле:

Qт (кВт/час)=V*∆T*K/860=250*18*1/860=5,2кВт.

Из этого следует, что мощность системы отопления в вашем доме должна составить как минимум 5,2 кВт. Ее можно немного увеличить (от 10 до 25 %), чтобы оборудование не работало постоянно на пределе своих возможностей.

Как сделать тепловой расчет более точным

Важно учесть, что подобный расчет, по представленной выше формуле, не будет учитывать тепловые потери, связанные с размещением помещений, имеющимся утеплением и типом ограждающих конструкций. Не стоит забывать, что угловые дома, где присутствуют большие окна и высокие потолки, требуют больше тепла, чем те, что не имеют внешних ограждений и обладают небольшой величиной комнат. Поэтому, чтобы более точно можно было произвести расчет мощности для системы отопления своего жилища, следует использовать формулу такого типа:

Qт (кВт/час)= (100 Вт/м²*S(м²)*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7)/1000.

Она расшифровывается следующим образом:

Вт/м² — параметр удельной величины тепловых потерь.

S — общая площадь дома, м²;

K1 — параметр коэффициента тепловых потерь для окон:

обычное остекление — 1,27;
окно с 2 стеклопакетами — 1,0;
окно с 3 стеклопакетами — 0,85.

К2 — параметр коэффициента тепловых потерь для стен:

обычная теплоизоляция — 1,27;
утеплитель имеет толщину более 150 мм или стена представлена двойной кладкой — 1,0;
отличная теплоизоляция — 0,85.

К3 — параметр коэффициента соотношения всех площадей окон и имеющегося в доме пола:

10% — 0,8;
20% — 0,9;
30% — 1,0;
40% — 1,1;
50% — 1,2.

K4 — параметр коэффициента температуры на улице:

-10^oC — 0,7;
-15^oC — 0,9;
-20^oC — 1,1;
-25^oC — 1,3;
-35^oC — 1,5.

K5 — количеств стен, которые выходят наружу:

1 — 1,1;
2 — 1,2;
3 — 1,3;
4 — 1,4.

К6 — помещение, находящееся над отапливаемым:

чердак без утепления — 1,0;
чердак с утеплением — 0,9;
помещение, которое отапливается (следующий этаж дома) — 0,8.

K7 — параметр высоты помещений:

от 2,5 м -1,0;
от 3,0 м -1,05;
от 3,5 м — 1,1;
от 4,0 м — 1,15;
от 4,5 м — 1,2.

Теперь приведем пример для данной формулы, чтобы вам было максимально легко ее понять. Возьмем все те же значения, что и в первом примере. Итак, вот следующие данные:

S — общая площадь дома, 250 м²;
K1 — параметр коэффициента тепловых потерь для окон с обычным двойным остеклением составляет у нас 1,0;
К2 — параметр коэффициента тепловых потерь для стен с хорошей теплоизоляцией составляет 1,0;
К3 — параметр коэффициента соотношения площадей пола и окон представляет 20% , а значит, составляет 0,9;
K4 — параметр коэффициента для наружной температуры, возьмем в данном примере Калининград (-18^oC), поэтому он будет равен 0,9;
K5 — количество стен, которые выходят наружу (в нашем случае 4), здесь будет следующее значение: 1,4;
К6 — помещение, находящееся над отапливаемым (это утепленный чердак), поэтому здесь будет такое значение: 0,9;
K7 — параметр высоты помещений с потолками в 4,0 будет равен 1,15.

Теперь производим согласно этим цифрам расчет по формуле:
Qт (кВт/час)= (100 Вт/м²*S(м2)*K1*K2*K3*K4*K5*K6*K7)/1000.

И у нас получается следующее: 100*250*1*1*0,9*0,9*1,4*0,9*1,15/1000=23,2.

Поскольку вторая формула учитывает гораздо больше параметров, то здесь мощность отопительной системы получилась абсолютно другой, более точной. Поэтому рекомендуется производить расчеты и по ней. Это позволит осуществить сравнение полученных данных и выбрать среднюю величину, которая будет наиболее приемлемой.

Ясно, что произвести тепловой расчет мощности для своей тепловой системы очень важно. При этом осуществить его можно и самостоятельно, беря во внимание озвученные параметры и приведенные значения. Обязательно в ходе этого необходимо использовать проверенные формулы. Желательно выполнять расчет сразу по двум. Только так будут получены наиболее реальные значения при определении минимальной мощности для отопительной системы.

Выполняя расчеты, обязательно используйте наиболее подходящие параметры для своего дома, учитывая регион проживания. Только тогда удастся избежать искажений при получении необходимых данных и сделать все правильно.

1poteply.ru

Расчет системы отопления – это очень важный этап, от которого во многом зависит последующий комфорт и удобство проживания в доме. Мы подготовили для вас десятки бесплатных онлайн-калькуляторов, которые облегчат расчеты, и все они собраны в рубрике «Система отопления»! Но для начала выясним, как вообще рассчитывается отопительная система?

Этап №1. Вначале рассчитываются теплопотери здания – эти сведения необходимы для того, чтобы определить мощность отопительного котла и каждого из радиаторов в частности. В этом вам поможет наш калькулятор теплопотерь! Что характерно, их следует рассчитывать для каждого помещения, в котором имеется наружная стена.

Этап №2. Далее нужно выбрать температурный режим. В среднем, для расчетов используется значение 75/65/20, что полностью соответствует требованиям EN 442. Если выберите именно этот режим, то уж точно не ошибетесь, ведь на него настроена большая часть всех импортных отопительных котлов.

Этап №3. После этого подбирается мощность радиаторов с учетом полученных теплопотерь в помещении. Также вам может пригодиться бесплатный калькулятор расчета количества секций радиатора отопления.

Этап №4. Для подбора подходящего циркуляционного насоса и труб нужного диаметра производится гидравлический расчет. Чтобы выполнить его, нужны специальные знания и соответствующие таблицы. Также можно воспользоваться калькулятором расчета производительности циркуляционного насоса.

Этап №5. Теперь нужно выбрать котел. Детальнее о выборе отопительного котла можно узнать из статей данной рубрики нашего сайта.

Этап №6. В конце необходимо рассчитать объем системы отопления. Ведь именно от вместительности сети будет зависеть объем расширительного бака. Здесь вам поможет калькулятор расчета общего объема системы отопления.

На заметку! Эти, а также многие другие онлайн-калькуляторы можно найти в данной рубрике сайта. Воспользуйтесь ими, чтобы максимально облегчить рабочий процесс!

stroyday.ru

Для чего необходим тепловой расчет

Некоторые владельцы частных домов или те, кто только собираются их возводить, интересуются тем, есть ли какой-то смысл в тепловом расчете системы отопления? Ведь речь идет о простом загородном коттедже, а не о многоквартирном доме или промышленном предприятии. Достаточно, казалось бы, только купить котел, поставить радиаторы и провести к ним трубы. С одной стороны, они частично правы – для частных домовладений расчет отопительной системы не является настолько критичным вопросом, как для производственных помещений или многоквартирных жилых комплексов. С другой стороны, существует три причины, из-за которых подобное мероприятие стоит провести. Расчет мощности газового котла отопления- калькулятор, вы можете прочитать в нашей статье.

Тепловой расчет существенно упрощает бюрократические процессы, связанные с газификацией частного дома.
Определение мощности, требуемой для отопления жилья, позволяет выбрать нагревательный котел с оптимальными характеристиками. Вы не переплатите за избыточные характеристики изделия и не будет испытывать неудобств из-за того, что котел недостаточно мощен для вашего дома.
Тепловой расчет позволяет более точно подобрать радиаторы, трубы, запорную арматуру и прочее оборудование для отопительной системы частного дома. И в итоге все эти довольно дорогостоящие изделия проработают столько времени, сколько заложено в их конструкции и характеристиках.

Исходные данные для теплового расчета системы отопления

Прежде чем приступать к подсчетам и работе с данными, их необходимо получить. Здесь для тех владельцев загородных домов, которые прежде не занимались проектной деятельностью, возникает первая проблема – на какие характеристики стоит обратить свое внимание. Для вашего удобства они сведены в небольшой список, представленный ниже.

Площадь постройки, высота до потолков и внутренний объем.
Тип здания, наличие примыкающих к нему строений.
Материалы, использованные при возведении постройки – из чего и как сделаны пол, стены и крыша.
Количество окон и дверей, как они обустроены, насколько качественно утеплены.
Для каких целей будут использоваться те или иные части здания – где будут располагаться кухня, санузел, гостиная, спальни, а где – нежилые и технические помещения.
Продолжительность отопительного сезона, средний минимум температуры в этот период.
«Роза ветров», наличие неподалеку других строений.
Местность, где уже построен или только еще будет возводиться дом.
Предпочтительная для жильцов температура тех или иных помещений.
Расположение точек для подключения к водопроводу, газу и электросети.

Расчет мощности системы отопления по площади жилья

Одним из наиболее быстрых и простых для понимания способов определения мощности отопительной системы является расчет по площади помещения. Подобный метод широко применяется продавцами нагревательных котлов и радиаторов. Расчет мощности системы отопления по площади происходит в несколько простых шагов.

Возможно, Вас заинтересует информация-теплосчетчики на отопление

Шаг 1. По плану или уже возведенному зданию определяется внутренняя площадь постройки в квадратных метрах.

Шаг 2. Полученная цифра умножается на 100-150 – именно столько ватт от общей мощности отопительной системы нужно на каждый м² жилья.

Шаг 3. Затем результат умножается на 1,2 или 1,25 – это необходимо для создания запаса мощности, чтобы отопительная система была способна поддерживать комфортную температуру в доме даже в случае самых сильных морозов.

Шаг 4. Вычисляется и записывается конечная цифра – мощность системы отопления в ваттах, необходимая для обогрева того или иного жилья. В качестве примера – для поддержания комфортной температуры в частном доме площадью 120 м² потребуется примерно 15 000 Вт.

Совет! В некоторых случаях владельцы коттеджей разделяют внутреннюю площадь жилья на ту часть, которой требуется серьезный обогрев, и ту, для которой подобное излишне. Соответственно, для них применяются разные коэффициенты – к примеру, для жилых комнат это 100, а для технических помещений – 50-75.

Шаг 5. По уже определенным расчетным данным подбирается конкретная модель нагревательного котла и радиаторов.

Следует понимать, что единственным преимуществом подобного способа теплового расчета отопительной системы является скорость и простота. При этом метод обладает множеством недостатков.

Отсутствие учета климата в той местности, где возводиться жилье – для Краснодара система отопления с мощностью 100 Вт на каждый квадратный метр будет явно избыточной. А для Крайнего Севера она может оказаться недостаточной.
Отсутствие учета высоты помещений, типа стен и полов, из которых они возведены – все эти характеристики серьезно влияют на уровень возможных тепловых потерь и, следовательно, на необходимую мощность отопительной системы для дома.
Сам способ расчета системы отопления по мощности изначально был разработан для больших производственных помещений и многоквартирных домов. Следовательно, для отдельного коттеджа он не является корректным.
Отсутствие учета количества окон и дверей, выходящих на улицу, а ведь каждый из подобных объектов является своеобразным «мостиком холода».

Так имеет ли смысл применять расчет системы отопления по площади? Да, но только в качестве предварительных прикидок, позволяющих получить хоть какое-то представление о вопросе. Для достижения лучших и более точных результатов следует обратиться к более сложным методикам.

Расчет мощности системы отопления по объему жилья

Представим следующий способ расчета мощности системы отопления – он также является довольно простым и понятным, но при этом отличается более высокой точностью конечного результата. В данном случае основой для вычислений становится не площадь помещения, а его объем. Кроме того, в расчете учитывается количество окон и дверей в здании, средний уровень морозов снаружи. Представим небольшой пример применения подобного метода – имеется дом общей площадью 80 м², комнаты в котором имеют высоту 3 м. Постройка располагается в Московской области. Всего есть 6 окон и 2 двери, выходящие наружу. Расчет мощности тепловой системы будет выглядеть так. «Как сделать автономное отопление в многоквартирном доме, Вы можете прочитать в нашей статье».

Шаг 1. Определяется объем здания. Это может быть сумма каждой отдельной комнаты либо общая цифра. В данном случае объем вычисляется так – 80*3=240 м³.

Шаг 2. Подсчитывается количество окон и количество дверей, выходящих на улицу. Возьмем данные из примера – 6 и 2 соответственно.

Шаг 3. Определяется коэффициент, зависящий от местности, в которой стоит дом и того, насколько там сильные морозы.

Таблица. Значения региональных коэффициентов для расчета мощности отопления по объему.

Тип зимы	Значение коэффициента	Регионы, для которых данный коэффициент применим
Теплая зима. Холода отсутствуют или очень слабы	От 0,7 до 0,9	Краснодарский край, побережье Черного моря
Умеренная зима	1,2	Средняя полоса России, Северо-Запад
Суровая зима с достаточно сильными холодами	1,5	Сибирь
Экстремально холодная зима	2,0	Чукотка, Якутия, регионы Крайнего Севера

Так как в примере речь идет о доме, построенном в Московской области, то региональный коэффициент будет иметь значение 1,2.

Шаг 4. Для отдельно стоящих частных коттеджей определенное в первой операции значение объема здания умножается на 60. Делаем подсчет – 240*60=14 400.

Шаг 5. Затем результат вычисления предыдущего шага множится на региональный коэффициент: 14 400 * 1,2 = 17 280.

Шаг 6. Число окон в доме умножается на 100, число дверей, выходящих наружу – на 200. Результаты суммируются. Вычисления в примере выглядят следующим образом – 6*100 + 2*200 = 1000.

Шаг 7. Цифры, полученные по итогам пятого и шестого шагов, суммируются: 17 280 + 1000 = 18 280 Вт. Это и есть мощность отопительной системы, необходимая для поддержания оптимальной температуры в здании при условиях, указанных выше.

Стоит понимать, что расчет системы отопления по объему также не является абсолютно точным – в вычислениях не уделяется внимание материалу стен и пола здания и их теплоизоляционным свойствам. Также не делается поправка на естественную вентиляцию, свойственную любому дому.

Расчет количества секций радиаторов отопления- калькулятор

Перейти к расчётам

Видео — Расчет тепловой мощности систем отопления

kanalizaciyaseptik.ru

Исходные данные для расчета теплопотерь дома

Чтобы провести расчет корректно, Вам нужно располагать базовым набором данных. Только с ними возможно работать.

Отапливаемая площадь (потребуется Вам и в дальнейшем для расчета объема обогреваемого воздуха);
План этажей здания (задействуется в т.ч. при определении мест установки отопительных узлов);
Разрез здания (иногда не требуется);
Тип климата местности учитывается при расчете. Узнать можно из СНБ – 2. 04. 02 – 2000 «Строительная климатология». Полученный коэффициент учитывается при расчете;
Географическое положение строения, расположение отапливаемого объема относительно севера, юга, запада и востока;
Стройматериалы, из которых выполнены стены и пол;
Строение ограждающих конструкций (стен, пола). Нужен профиль с перечислением слоев материалов, их расположения и толщины;
Коэффициент теплопередачина каждый вид стройматериала, удельный вес стройматериала и т.п.;
Вид и конструкция дверей из помещения, их профиль, разрез;
Материалы, из которых выполнены двери с выяснением удельной плотности каждого, расположение и толщина слоев и коэффициента теплопроводности. Т.е. требуется та же информация, что и для материалов стен;
Расчет тепловой мощности системы отопления невозможен без информации по окнам, при их наличии. Требуется учесть их размеры, геометрию, тип стеклопакета, иногда – материалы. Также может потребоваться профиль и данные, аналогичные дверям;
Данные о крыше: строение, тип, высота, профиль с перечислением типа материалов и толщины, положения слоев. Характеристики стройматериалов – теплопроводность, количество и т.д.;
Высота подоконника. Она считается как расстояние от поверхности верхнего слоя пола (не облицовки, а чистого слоя) до нижней стороны доски;
Присутствие либо отсутствие батарей отопления;
При наличии «теплого пола» – его профиль, стройматериал покрытия над коммуникациями с перечислением толщины слоев, их расположения, коэффициента теплопроводности и др.;
Стройматериал и вид трубопровода.

Определяемые данные для стен жилого дома

Задумайтесь о том, каковы будущие функции помещения на основании этого сделайте вывод о желаемом температурном режиме (так, в складских помещениях температура может быть ниже, чем в тех, где постоянно находится персонал, в оранжереях, на цветочных базах имеются еще более специфические требования к отоплению).

На следующем этапе проводится определение температурного режима помещения. Он проводится путем периодического замера температур. Определяются желаемые температуры, которые нужно поддерживать. Выбирается схема отопления и предполагаемые (либо желаемые) места установки стояков. Определяется источник теплоснабжения.

Когда ведется расчёт теплопотерь, важную роль также играет архитектура здания, в частности, его форма и геометрия. С 2003 года в СНиП учитывается показатель формы строения. Он вычисляется как отношение площади оболочки (стен, пола и потолка) к тому объему, который она окружает. До 2003 года параметр не учитывался, что вело к тому, что энергия существенно перерасходовалась.

Ход работ: вычисления процента допустимых теплопотерь для загородного дома из бруса, бревна, кирпича, панелей

Прежде чем приступать непосредственно к работам, исполнитель проводит некоторые натурные изыскания на объекте. Помещение обследуется и замеряется, учитываются пожелания и информация от заказчика. Этот процесс предполагает определенные действия:

Натурное измерение помещений;
Спецификация их по данным заказчика;
Изучение обогревательной системы при ее наличии;
Идеи по усовершенствованию или исправлению погрешности в отоплении (в имеющейся системе);
Изучение системы подачи горячей воды;
Разработка идей по ее задействованию для обогрева или уменьшения теплопотери (например, с использование оборудования Valtec (Валтек);
Расчет теплопотерь и иные, необходимые для разработки плана системы отопления.

После проведения этих этапов, исполнитель предоставляет необходимую техдокументацию. В нее входит поэтажные планы, профили, где отображен каждый отопительный прибор и общее устройство системы, материалы по специфике и типу используемого оборудования.

Расчеты: откуда наибольшие теплопотери в каркасном утепленном доме и как их снизить с помощью прибора

Наиболее важный процесс в проектировании обогрева – расчеты будущей системы. Ведется расчёт теплопотерь через ограждающие конструкции, определяются дополнительные потери и поступления тепла, определяется необходимое количество обогревательных приборов выбранного типа и т.д. Расчет коэффициента теплопотерь дома должен делать опытный человек.

Уравнение теплового баланса играет важную роль в определении теплопотерь и разработки способов их компенсации. Формула теплового баланса приведена ниже:

V –объем помещения, вычисляемый с учетом площади помещения и высоты потолков. T – разница между внешней и внутренне температурой здания. К – коэффициент потери тепла.

Формула теплового баланса дает не самые точные показатели, потому применяется редко.

Основное значение, которое используется при вычислении – тепловая нагрузка на обогреватели. Для ее определения используются значения потерь тепла и мощности обогревательного котла. Формула тепловой мощности позволяет рассчитать то количество тепла, которое будет вырабатывать система обогрева, имеет вид:

Теплопотери объема ( ) умножаются на 1.2. Это запасной тепловой коэффициент – константа, помогающая компенсировать некоторые теплопотери, носящие случайный характер (длительное открытие дверей или окон и др.).

Рассчитать потери тепла достаточно сложно. В среднем, различные ограждающие конструкции способствуют потери разного количества энергии. 10 % теряется сквозь крышу, 10% — сквозь пол, фундамент, 40% — стены, по 20% — окна и плохая изоляция, система вентиляции и др. Удельная тепловая характеристика различных материалов неодинакова. Потому в формуле прописаны коэффициенты, позволяющие учесть все нюансы. Таблица ниже показывает значения коэффициентов, необходимые, чтобы провести расчёт количества теплоты.

Формула потерь тепла следующая:

В формуле удельная теплопотеря, равна 100 Ватт на кв. м. Пл – площадь помещения, также участвующая в определении. Теперь может быть применена формула для расчета количества теплоты, необходимое для выделения котлом.

Считайте правильно и будет у вас дома тепло

Пример расчета коэффициента теплопотерь в частном доме: формула успеха

Формула расчёта тепла на отопление помещения легко применима к любому зданию. В качестве примера рассмотрим гипотетическое здание с простым остеклением, деревянными стенами и соотношением окна – пол равным 20%. Он расположен в умеренном климатическом поясе, где минимальная температура снаружи – 25 градусов. Имеет 4 стены, высотой по 3 м. Над отапливаемым помещением находится холодный чердак. Значение коэффициентов выясняется по таблице К1 – 1,27, К2 – 1,25, К3 – 1, К4 – 1,1, К5 – 1,33, К6 – 1, К7 – 1,05. Площадь помещения составляет 100 кв.м. Формула уравнения теплового баланса не сложная и под силу каждому человеку.

Так как известна формула количество тепла, необходимое для отоплении помещения, можно рассчитать следующим образом:

Тп = 100*100*1,27*1,25*1*1,1*1,33*1*1,05 = 24386,38 Вт = 24,386 кВт

И чтобы провести расчёт тепловой энергии на отопление формула мощности котла используется следующим образом:

Мк = 1,2*24,386 = 29,2632 кВт.

На дальнейших этапах определяется количество необходимых отопительных элементов и нагрузка на каждый из них, а также расход энергии на обогрев. Расчет теплопотерь дома в наше время экономии очень актуален.

trubexpert.ru

Выбор котла, расчет тепловой мощности

Генератором тепла системы отопления является сам котел. Тип котла будь то электрический, твердотопливный, комбинированный или газовый, в основном зависит от местности проживания, а именно от того, какой вид топлива более распространен в местности.

Что касается твердотопливных котлов, то у них есть один существенный недостаток. При общедоступности твердого топлива, данный котел необходимо протапливать не менее 2-3 раз в сутки. Теплоотдача у твердотопливных котлов имеет циклический вид, на протяжении суток температура в отапливаемом помещении меняется в среднем от 3°С до 5°С. Если приходится покупать твердотопливный котел по причине отсутствия более дешевых видов топлива, есть 2 метода уменьшить недостатки этого генератора тепла.

Можно сократить число топок до 2-х при помощи большей закладки топлива или использования теплового аккумулятора емкостью не менее 5 м ³. Его нужно соединить с системой отопления. Использование электрических котлов не слишком популярно, причиной этому является: высокая стоимость электроэнергии, проблемы с оформлением документации на используемые мощности. Если индивидуальный дом газифицирован, то достойной основой для отопления может стать газ. Это будет самым лучшим вариантом, главное преимущество это простота в эксплуатации, не нужно запасаться дровами, углем, высокий уровень КПД (около 95%).

В наше время очень важными критериями в отопительной технике является безопасность эксплуатируемой техники. Еще до недавнего времени, для отопительного газового оборудования необходимо было иметь отдельное хорошо проветриваемое помещение. Теперь же, нужно иметь отдельное помещение только для систем с открытой камерой горения. От мощности выбранного котла напрямую зависит эффективность работы системы отопления. Малая мощность не даст нужной, комфортной температуры в холодные дни отопительного периода. А избыточная мощность приведет к перерасходу топлива.

Главными параметрами руководствуются, когда проводят расчет системы отопления, ими являются:

площадь помещения, которое должно отапливаться (S);
мощность самого котла, его параметры на 10 м ³ помещения, данная величина устанавливается при учете климатических условий области проживания (W yd.).
приняты общие нормы удельной мощности по зонам широт проживания:
центральные районы проживания W yd = 1,25 — 1,55 кВт;
северные районы проживания W yd = 1,54 — 2,1 кВт;
южные районы проживания W yd = 0,75 — 0,94 кВт.

Что касается расчета мощности котла (W кот), он рассчитывается по формуле:

W koт. = S*W yd. / 10

Очень часто при проведении расчетов, для простоты применяется значение W уд, которое приравнивается единице. Учитывая это, выбирают мощность котла по расчету 10 кВт/100 м ² помещения.

Для примера приведем следующий расчет системы отопления:

общая площадь помещения S = 100 м ²;
мощность (W yd.) по центральным районам = 1,25 кВт;
W koт = 100*1,25 / 10 = 12 кВт.

По площади индивидуального дома зависит типаж системы отопления и его развилок. Т. е. при расчете системы отопления площадью до 100 м²используется естественная циркуляция теплоносителя, большая площадь помещений требует уже использования насосов циркуляции. Когда проводят расчет системы топления, как правило, циркуляционные насосы устанавливают в обратную линию. Это делается для того, чтобы продлить срок службы деталей насосов, тем самым исключив непосредственный контакт с горячей водой.

По техническим требованиям отопительных систем циркуляционные насосы должны работать постоянно, иметь бесшумную работу, экономное энергопотребление, надежность. При использовании современных тепловых генераторов на газе, используются встроенные в корпус циркуляционные насосы.

Требования к подбору и монтажу труб

При расчете, выборе систем отопления ключевую роль имеет и правильных монтаж трубопроводов теплоносителя.

Разновидность труб достаточно большая, бывают:

стальные оцинкованные, нержавеющие и т. д;
медные;
из полимерных материалов.

Основные недостатки стальных труб: необходимость сварки при монтаже отопительной системы, коррозия метала. Оцинкованные трубы не имеют подобных недостатков, если используются резьбовые соединения.

Основными достоинствами стальных труб являются:

непроницаемость кислорода, дает возможность приостановить процесс износа;
имеют очень низкий уровень линейно расширения;
прочность;
очень малый коэффициент гидравлического сопротивления;
простота в использовании.

Трубы из металлопластика монтируются прессовыми или резьбовыми соединениями без использования сварки. Данный метод позволяет снизить стоимость работ с монтажа оборудования. Укомплектована система такими деталями как: запорная арматура, тройники, отводы, колена.

В последние годы нашли свое широкое применение трубы из полипропилена, они способны выдерживать высокую температуру до 1000 ⁰С. Желающим спрятать трубы в стеновых проемах дома, необходимо использовать медные трубы, они соединяются методом пайки при высокой температуре. Медь имеет свойства стойкости к высоким температурам до 2000 ⁰С, а трубопроводы из нее могут выдержать высокое давление до 150 атм. Данный вид труб очень дорогой и обращение с ними требует квалификации.

Необходимое количество трубопроводов зависит от выбранной схемы (однотрубная, двухтрубная) системы отопления. При проведении расчета отопительных систем, особенно большой площади, необходимо использовать двухтрубную разводку, это позволяет при помощи терморегуляторов отдельно регулировать температуру в помещении. По сравнению с двухтрубной системой отопления в однотрубной системе есть одно преимущество — меньшая себестоимость.

Требования к монтажу приборов отопительной системы

Для более эффективного распространения теплоносителя в системе отопления используются специальные циркуляционные насосы, для подогрева помещений — радиаторы, которые разделяются на типы: инфракрасные, конвективно-радиационные, конвективные.

В практике наиболее широко используются последние 2 типа радиаторов, которые обладают оптимальными параметрами.

При расчете необходимого количества секций используют зависимость: необходимо знать количество теплоотдачи в одной секции, потом разделить на 100. И получаем то количество квадратных метров, которое может обогреть секция при высоте потолков 2,4 м, но не больше 2,7 м. В результате мы можем рассчитать нужное количество секций для обогрева помещения.

Как пример приведем следующие соотношения. Если один сегмент радиатора обогревает 2 м ²при вышеупомянутой высоте, тогда 199 Вт делим на 100, в результате получаем 1.9 м ². Для комнаты в 200 м ² необходимо 10 секций в радиаторе. Если комната угловая, присутствует балкон, тогда нужно условно брать на 2 секции больше.

По средним данным на 10% меньше излучает тепла радиатор, который помещенный в нише. Во время монтажа радиаторов системы отопления обязательно учитывать некоторые требования:

монтаж отопительных приборов (радиаторов) нужно проводить только под окнами;
центр нагревательных приборов необходимо монтировать строго по центру окон, недопустимо отклоняться более чем на 20 мм;
нагревательные батареи нужно устанавливать строго вертикально;
расстояние с низа батареи до пола необходимо устанавливать не менее 70 мм, от верха батареи к подоконнику должно быть не менее 50 мм.

http:

Частые ошибки при расчете

Одной из главных ошибок, которая встречается при проведении расчета отопительной системы, это неправильный расчет мощности.

Расчет системы отопления нужно проводить по объему помещения. Многие этим пренебрегают и рассчитывают по площади. Нужно ведь проводить расчет не площади, а объема. Для этого используются специальные формулы, согласно техническим параметрам здания. Если была допущена критическая ошибка, то система будет работать плохо и неэффективно.

Тепловой генератор (котел) будет работать постоянно, будут горячими радиаторы, в отапливаемом помещении будет прохладно. В этом случае необходимо сделать расчет системы повторно, но уже по правильным параметрам.

Сделать полное описание всех параметров сейчас невозможно, потому что отопительную систему сначала нужно правильно рассчитать, только после этого проводится нужный материал. Минимальная оплошность в расчете может привести к плохим последствиям.

После монтажа системы отопления, ее работа проверяется по специальной формуле. В данном случае не играет важной роли то, проводился ли расчет для многоэтажного или одноэтажного дома. Проводят анализ по одной схеме, берутся во внимание материалы дверей окон, составляющие стен, перегородок и т. д. Специально для расчетов отопительных систем и отопительных приборов есть нормативные документы, такие как ГОСТ и СНИП.

Очень важным является и то, что все строительные материалы для монтажа системы необходимо выбирать со специалистом, учитывая его рекомендации. Во время выбора материалов нужно соблюдать диаметр труб, тепловую мощность котла, тепловые характеристики радиаторов.

При покупке соединительных изделий, запорной арматуры лучше не экономить, а покупать качественные материалы. Данный вид продукции является одним из слабых в системе, поэтому качественные продукты послужат долго и сделают утечку в том или ином месте. Экономия средств на покупке сантехнических изделий может вывести из строя работу всей отопительной системы.

Рассчитанная и продуманная система индивидуального дома будет эффективной в том случае, если ее элементы, составные части сделаны производителями качественно, поэтому необходимо приобретать товар от хорошо зарекомендовавших компаний. Только в случае, когда сочетаются только качественные продукты, можно смонтировать в доме надежную систему отопления.

Основные выводы для расчета

При расчете тепловых потерь при конвекционном и инфракрасном отоплении помещений необходимо учитывать отличия, которые связаны с разными физическими процессами.

Расчет тепловых потерь при инфракрасном и отоплении имеет некоторые отличия, связанные с различными физическими процессами в отапливаемых помещениях.

Когда проводят расчет системы инфракрасного отопления, значение внутренней температуры воздуха нужно брать ниже конвекционного от 3°С до 5°С.

Температурные значения ограждающих конструкций не принимаются как постоянные величины, потому что их часть постоянно находится под прямым излучением, а другая часть в зоне рассеянного излучения.

Тепловые потери через фильтрацию наружного воздуха при конвекционном и инфракрасном методе отопления нужно проводить, учитывая кратность обмена воздуха в помещении. Очень важным является то, что при малом значении перепада температур по высоте помещения коэффициент воздухообмена принимается равным к 1 (инфракрасное излучение).

http:

При установке системы отопления, ее расчет должен проводится грамотно и только специалистами.

pervyiremont.ru

Тепловой расчёт отопления

Классический тепловой расчёт отопительной системы являет собой сводный технический документ, который включает в себя обязательные поэтапные стандартные методы вычислений.

Но перед изучением этих подсчётов основных параметров нужно определиться с понятием самой системы отопления.

Система отопления характеризуется принудительной подачей и непроизвольным отводом тепла в помещении. Основные задачи расчёта и проектирования системы отопления:

наиболее достоверно определить тепловые потери
определить количество и условия использования теплоносителя
максимально точно подобрать элементы генерации, перемещения и отдачи тепла

При постройке системы отопления необходимо первоначально произвести сбор разнообразных данных о помещении/здании, где будет использоваться система отопления. После выполнить расчёт тепловых параметров системы, проанализировать результаты арифметических операций. На основе полученных данных подобрать компоненты системы отопления с последующей закупкой, установкой и вводом в эксплуатацию.

Примечательно, что указанная методика теплового расчёта позволяет достаточно точно вычислить большое количество величин, которые конкретно описывают будущую систему отопления. В результате теплового расчёта в наличии будет следующая информация:

число тепловых потерь, мощность котла;
количество и тип тепловых радиаторов для каждой комнаты отдельно;
гидравлические характеристики трубопровода;
объём, скорость теплоносителя, мощность насоса.

Тепловой расчёт — это не теоретические наброски, а вполне точные и обоснованные итоги, которые рекомендуется использовать на практике при подборе компонентов системы отопления.

Температурные режимы помещений

Перед проведение любых расчётов параметров системы необходимо, как минимум, знать порядок ожидаемых результатов, а также иметь в наличии стандартизированные характеристики некоторых табличных величин, которые необходимо подставлять в формулы или ориентироваться на них. Выполнив вычисления параметров с такими константами, можно быть уверенным в достоверности искомого динамического или постоянного параметра системы.

Для системы отопления одним из таких глобальных параметров является температура помещения, которая должна быть постоянной в независимости от периода года и условий окружающей среды.

Согласно регламенту санитарных нормативов и правил есть различие в температуре относительно летнего и зимнего периода года. За температурный режим помещения в летний сезон отвечает система кондиционирования, а вот комнатная температура воздуха в зимний период обеспечивается системой отопления. То бишь нам интересны диапазоны температур и их допуски отклонений для зимнего сезона.

В большинстве нормативных документов оговариваются следующие диапазоны температур, которые позволяют человеку комфортно находиться в комнате. Для нежилых помещений офисного типа площадью до 100 м²:

оптимальная температура воздуха 22-24°С
допустимое колебание 1°С

Для помещений офисного типа площадью более 100 м² температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Что же касаемо жилых помещений: квартир, частных домов, усадеб и т. д. существуют определённые диапазоны температуры, которые могут корректироваться в зависимости от пожеланий жильцов. И всё же для конкретных помещений квартиры и дома имеем:

жилая, в том числе детская, комната 20-22°С, допуск ±2°С
кухня, туалет 19-21°С, допуск ±2°С
ванная, душевая, бассейн 24-26°С, допуск ±1°С
коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые 16-18°С, допуск +3°С

Важно отметить, что есть ещё несколько основных параметров, которые влияют на температуру в помещении и на которые нужно ориентироваться при расчёте системы отопления: влажность (40-60%), концентрация кислорода и углекислого газа в воздухе (250:1), скорость перемещения воздушных масс (0.13-0.25 м/с) и т. п.

Расчёт теплопотерь в доме

Согласно второму началу термодинамики (школьная физика) не существует самопроизвольной передачи энергии от менее нагретых к более нагретым мини- или макрообъектам. Частным случаем этого закона является «стремление» создания температурного равновесия между двумя термодинамическими системами.

Например, первая система — окружающая среда с температурой -20°С, вторая система — здание с внутренней температурой +20°С. Согласно приведённого закона эти две системы будут стремиться уравновеситься посредством обмена энергии. Это будет происходить с помощью тепловых потерь от второй системы и охлаждения в первой.

Под теплопотерями подразумевают непроизвольный выход тепла (энергии) от некоторого объекта (дома, квартиры). Для обычной квартиры этот процесс не так «заметен» в сравнении с частным домом, поскольку квартира находиться внутри здания и «соседствует» с другими квартирами. В частном доме через внешние стены, пол, крышу, окна и двери в той или иной степени «уходит» тепло.

Зная величину теплопотерь для самых неблагоприятных погодных условий и характеристику этих условий, можно с высокой точностью вычислить мощность системы отопления.

Итак, объём утечек тепла от здания вычисляется по следующей формуле:

Q=Q_пол+Q_стена+Q_окно+Q_крыша+Q_дверь+…+Q_i

где Qi — объём теплопотерь от однородного вида оболочки здания. Каждая составляющая формулы рассчитывается по формуле:

Q=S*∆T/R

где Q – тепловые утечки (Ватты), S – площадь конкретного типа конструкции (м²), ∆T – разница температур воздуха окружающей среды и внутри помещения (°C), R – тепловое сопротивление определённого типа конструкции (м²*°C/Вт).

Саму величину теплового сопротивления для реально существующих материалов рекомендуется брать из вспомогательных таблиц. Кроме того, тепловое сопротивление можно получить с помощью следующего соотношения:

R=d/k

где R – тепловое сопротивление ((м²*К)/Вт), k – коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м²*К)), d – толщина этого материала (м).

В доме существуют ещё несколько видов тепловых потерь через щели в конструкциях, систему вентиляции, кухонную вытяжку, открывания окон и дверей. Но учитывать их объём не имеет смысла, поскольку они составляют не более 5% от общего числа основных утечек тепла.

Определение мощности котла

Для поддержки разницы температур между окружающей средой и температурой внутри дома необходима автономная система отопления, которая поддерживает нужную температуру в каждой комнате частного дома.

Базисом системы отопления является котел: жидко или твердотопливный, электрический или газовый — на данном этапе это неважно. Котел — это центральный узел системы отопления, который генерирует тепло. Основной характеристикой котла есть его мощность, а именно скорость преобразования количество теплоты за единицу времени.

Произведя расчеты тепловой нагрузки на отопление получим требуемую номинальную мощность котла. Для обычной многокомнатной квартиры мощность котла вычисляется через площадь и удельную мощность:

Р_котла=(S_{помещения}*Р_{удельная})/10

где S_{помещения} — общая площадь отапливаемого помещения, Р_{уделльная} — удельная мощность относительно климатических условий. Но эта формула не учитывает тепловые потери, которых достаточно в частном доме. Существует иное соотношение, которое учитывает этот параметр:

Р_котла=(Q_потерь*S)/100

где Р_котла — мощность котла (Вт), Q_потерь — потери тепла, S — отапливаемая площадь (м²).

Дабы предусмотреть запас мощности котла с учётом подогрева воды для кухни и ванной комнаты нужно в последнюю формулу добавить коэффициент запаса К:

Р_котла=(Q_потерь*S*К)/100

где К — будет равен 1.25, то есть расчётная мощность котла будет увеличена на 25%. Таким образом, мощность котла предоставляет возможность поддерживать нормативную температуру воздуха в комнатах здания, а также иметь начальный и дополнительный объём горячей воды в доме.

Особенности подбора радиаторов

Стандартными компонентами обеспечения тепла в помещении являются радиаторы, панели, системы «тёплый» пол, конвекторы и т. д. Самыми распространёнными деталями отопительной системы есть радиаторы.

Тепловой радиатор — это специальная полая конструкция модульного типа из сплава с высокой теплоотдачей. Он изготавливается из стали, алюминия, чугуна, керамика и других сплавов. Принцип действия радиатора отопления сводится к излучению энергии от теплоносителя в пространство помещения через «лепестки».

Существует несколько методик расчёта количества секций радиатора в комнате. Нижеприведённый перечень способов отсортирован в порядке увеличения точности расчёта.

По площади. N=(S*100)/C, где N — количество секций, S — площадь помещения (м²), C — теплоотдача одной секции радиатора (Вт, берётся из тех паспорта или сертификата на изделие), 100 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м² (эмпирическая величина). Возникает вопрос: а каким образом учесть высоту потолка комнаты?
По объёму. N=(S*H*41)/C, где N, S, C — аналогично. Н — высота помещения, 41 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м³ (эмпирическая величина).
По коэффициентам. N=(100*S*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C, где N, S, C и 100 — аналогично. к1 — учёт количества камер в стеклопакете окна комнаты, к2 — теплоизоляция стен, к3 — соотношение площади окон к площади помещения, к4 — средняя минусовая температура в наиболее холодную неделю зимы, к5 — количество наружных стен комнаты (которые «выходят» на улицу), к6 — тип помещения сверху, к7 — высота потолка.

Это максимально точный вариант расчёта количества секций. Естественно, что округление дробных результатов вычислений производится всегда к следующему целому числу.

Гидравлический расчёт водоснабжения

Безусловно, «картина» расчета тепла на отопление не может быть полноценной без вычисления таких характеристик, как объём и скорость теплоносителя. В большинстве случаев теплоносителем выступает обычная вода в жидком или газообразном агрегатном состоянии.

Расчет объема воды, подогреваемой двухконтурным котлом для обеспечения жильцов горячей водой и нагрева теплоносителя, производится путем суммирования внутреннего объема отопительного контура и реальных потребностей пользователей в нагретой воде.

Объём горячей воды в отопительной системе рассчитывается по формуле:

W=k*P

где W — объём носителя тепла, P — мощность котла отопления, k — коэффициент мощности (количество литров на единицу мощности, равен 13.5, диапазон от 10 до 15 литров). В итоге конечная формула выглядит так:

W = 13.5*P

Скорость теплоносителя — заключительная динамическая оценка системы отопления, которая характеризует скорость циркуляции жидкости в системе. Эта величина помогает оценить тип и диаметр трубопровода:

V=(0.86*P*μ)/∆T

где P — мощность котла, μ — КПД котла, ∆T — разница температур между подаваемой водой и водой обратном контуре.

Резюмируя вышеизложенные способы расчёта характеристик, в итоге будут доступны реальные результаты вычислений, которые являются «фундаментом» будущей системы отопления.

Пример теплового расчёта

В качестве примера теплового расчёта в наличии есть обычный 1-этажный дом с четырьмя жилыми комнатами, кухня, санузел, «зимний сад» и подсобные помещения.

Габариты здания. Высота этажа 3 метра. Малое окно фасадной и тыльной части здания 1470*1420 мм, большое окно фасада 2080*1420 мм, входные двери 2000*900 мм, двери тыльной части (выход на террасу) 2000*1400 (700 + 700) мм.

Начинаем с расчёта площадей однородных материалов:

площадь пола 152 м²
площадь крыши 180 м² (учитывая высоту чердака 1.3 метра и ширину прогона — 4 метра)
площадь окон 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 м²
площадь дверей будет равна 2*0.9+2*2*1.4=7.4 м²

Площадь наружных стен будет равна 51*3-9.22-7.4=136.38 м². Переходим к расчёту теплопотерь на каждом материале:

Q_пол=S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 Вт
Q_крыша=180*40*0.1/0.05=14400 Вт
Q_окно=9.22*40*0.36/0.5=265.54 Вт
Q_двери=7.4*40*0.15/0.75=59.2 Вт

А также Q_стена эквивалентно 136.38*40*0.25/0.3=4546. Сумма всех теплопотерь будет составлять 19628.4 Вт. В итоге подсчитаем мощность котла:

Р_котла=Q_потерь*S_{отаплив_комнат}*К/100=
19628.4*(10.4+10.4+13.5+27.9+14.1+7.4)*1.25/100=19628.4*83.7*1.25/100=20536.2=21 кВт

Расчёт количества секций радиаторов произведём для одной из комнат. Для всех остальных вычисления аналогичны. Например, угловая комната (слева, нижний угол схемы) площадь 10.4 м2.

N=(100*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9

Для этой комнаты необходимо 9 секций радиатора отопления с теплоотдачей 180 Вт. Переходим к расчёту количества теплоносителя в системе:

W=13.5*P=13.5*21=283.5 литров

Скорость теплоносителя будет составлять:

V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 литров

В результате полный оборот всего объёма теплоносителя в системе будет эквивалентен 2.87 раза в один час.

Выводы и полезное видео по теме

Простой расчёт отопительной системы для частного дома представлен в следующем обзоре:

Все тонкости и общепринятые методики просчёта теплопотерь здания показаны ниже:

Ещё один вариант расчёта утечек тепла в типичном частном доме:

В этом видео рассказывается об особенностях циркуляции носителя энергии для обогрева жилища:

Тепловой расчёт отопительной системы носит индивидуальный характер, его необходимо выполнять грамотно и аккуратно. Чем точнее будут сделаны вычисления, тем меньше переплачивать придется владельцам загородного дома в процессе эксплуатации.

sovet-ingenera.com

Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления

Потребность в вычислении тепловой энергии, необходимой для обогрева комнат и подсобных помещений, связана с тем, что нужно определить основные характеристики системы в зависимости от индивидуальных особенностей проектируемого объекта, включая:

назначение здания и его тип;
конфигурацию каждого помещения;
количество жильцов;
географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
прочие параметры.

Расчет необходимой мощности отопления является важным моментом, его результат используют для вычисления параметров отопительного оборудования, которое планируют установить:

Подбор котла в зависимости от его мощности. Эффективность функционирования отопительной конструкции определяется правильностью выбора нагревательного агрегата. Котел должен иметь такую производительность, чтобы обеспечить обогрев всех помещений в соответствии с потребностями людей, проживающих в доме или квартире, даже в наиболее холодные зимние дни. Одновременно при наличии у прибора избыточной мощности часть вырабатываемой энергии не будет востребована, а значит, некоторая сумма денег потратится напрасно.
Необходимость согласовывать подключение к магистральному газопроводу. Для присоединения к газовой сети потребуется ТУ. Для этого подают заявку в соответствующую службу с указанием предполагаемого расхода газа на год и оценкой тепловой мощности в сумме для всех потребителей.
Выполнение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубопровода и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д.

Варианты приблизительных расчетов

Выполнить точный расчет тепловой мощности системы отопления довольно сложно, его могут сделать только профессионалы, имеющие соответствующую квалификацию и специальные знания. По этой причине данные вычисления обычно поручают специалистам.

В тоже время существуют и более простые способы, позволяющие приблизительно оценить величину требуемой тепловой энергии и их можно сделать самостоятельно:

Нередко применяют расчет мощности отопления по площади (детальнее: «Расчет отопления по площади — определяем мощность отопительных приборов «). Считается, что жилые дома возводятся по проектам, разработанным с учетом климата в определенном регионе, и что в проектных решениях заложено использование материалов, которые обеспечивают требуемый тепловой баланс. Поэтому при расчете принято умножать величину удельной мощности на площадь помещений. Например, для Московского региона данный параметр находится в пределе от 100 до 150 ватт на один «квадрат».
Более точный результат будет получен, если учитывать объем помещения и температуру. Алгоритм вычисления включает высоту потолка, уровень комфорта в отапливаемом помещении и особенности дома.

Используемая формула выглядит следующим образом: Q = VхΔTхK/860, где:

V – объем помещения;
ΔT – разница между температурой внутри дома и снаружи на улице;
К – коэффициент теплопотерь.

Поправочный коэффициент позволяет учесть конструктивные особенности объекта недвижимости. Например, когда определяется тепловая мощность системы отопления здания, для строений с обычной кровлей из двойной кирпичной кладки К находится в диапазоне 1,0–1,9.

Метод укрупненных показателей. Во многом похож на предыдущий вариант, но его применяют для вычисления тепловой нагрузки для систем отопления многоквартирных зданий или других больших объектов.

Все три вышеперечисленные способы, позволяющие сделать расчет необходимой теплоотдачи, дают приблизительный результат, который может отличаться от реальных данных или в меньшую, или в большую сторону. Понятно, что монтаж маломощной отопительной системы не обеспечит требуемую степень обогрева.

В свою очередь, избыток мощности у отопительного оборудования приведет к быстрому износу приборов, перерасходу топлива, электроэнергии, а соответственно и денежных средств. Подобные расчеты обычно применяют в несложных случаях, например, при выборе котла.

Точное вычисление тепловой мощности

Степень теплоизоляции и ее эффективность зависят от того, насколько качественно она сделана и от конструктивных особенностей зданий. Основная часть теплопотерь приходится на наружные стены (примерно 40%), затем следуют оконные конструкции (около 20%), а крыша и пол – это 10%. Остальное тепло покидает дом через вентиляцию и двери.

Поэтому расчет тепловой мощности системы отопления должен учитывать данные нюансы.

Для этого используют поправочные коэффициенты:

К1 зависит от типа окон. Двухкамерным стеклопакетам соответствует 1, обычному остеклению – 1,27, трехкамерному окну – 0,85;
К2 показывает степень теплоизоляции стен. Находится в пределе от 1 (пенобетон) до 1,5 для бетонных блоков и кладки в 1,5 кирпича;
К3 отражает соотношение между площадью окон и пола. Чем больше оконных рам, тем сильнее потери тепла. При 20% остекления коэффициент равен 1, а при 50% он увеличивается до 1,5;
К4 зависит от минимальной температуры снаружи здания на протяжении отопительного сезона. За единицу принимают температуру -20 °C, а затем на каждые 5 градусов прибавляют или вычитают 0,1;
К5 учитывает количество наружных стен. Коэффициент для одной стены равен 1, если их две или три, тогда он составляет 1,2, когда четыре – 1,33;
К6 отражает тип помещения, которое находится над определенной комнатой. При наличии сверху жилого этажа величина поправки – 0,82, теплого чердака – 0,91, холодного чердака — 1,0;
К7 – зависит от высоты потолков. Для высоты 2,5 метра это 1,0, а для 3-х метров — 1,05.

Когда все поправочные коэффициенты известны, делают расчет мощности системы отопления для каждого помещения, используя формулу:

Qi=qхSiхK1хK2хK3хK4хK5хK6хK7, где q =100 Вт/м², а Si – площадь комнаты.

Расчетная величина увеличивается, если коэффициент больше 1 или уменьшает, если он меньше единицы. Узнав данный параметр для каждого помещения, узнают величину мощности всей отопительной системы согласно формуле: Q=Σ Qi, i = 1…N, где N – это общее количество помещений в здании (прочитайте также: «Тепловой расчет помещения и здания целиком, формула тепловых потерь «).

Как правило, для обеспечения запаса тепловой энергии на всевозможные непредвиденные случаи результат увеличивают на 15–20%. Это могут быть сильнейшие морозы, разбитое окно, поврежденная теплоизоляция и т.д.

Пример выполнения расчета

Допустим, необходимо знать, какая должна быть тепловая мощность системы отопления для дома из бруса площадью 150 м² с теплым чердаком, тремя внешними стенами и двойными стеклопакетами на окнах. При этом высота стен 2,5 метра, а площадь остекления составляет 25%. Минимальная температура на улице в самую морозную пятидневку находится на отметке -28 °C.

Поправочные коэффициенты в данном случае будут равны:

К1 (двухкамерный стеклопакет) = 1,0;
К2 (стены из бруса) = 1,25;
К3 (площадь остекления) = 1,1;
К4 (при -25 °C -1,1, а при 30°C) = 1,16;
К5 (три наружные стены) = 1,22;
К6 (сверху теплый чердак) = 0,91;
К7 (высота помещения) = 1,0.

В результате полная тепловая нагрузка будет равна:

Q=100 Вт/ м²х135 м²х1,0х1,25х1,1х1,16х1,22х0,91х1,0 = 23,9 кВт.

В итоге мощность отопительной системы составит: W=Qх1,2 = 28,7 кВт.

В том случае, когда бы использовался упрощенный метод вычислений, основанный на расчете мощности отопления согласно площади, то результат был бы совсем иной:

100–150 Вт х150м² = 15–22,5 кВт

Отопительная система функционировала бы без запаса по мощности — на пределе. Приведенный пример является подтверждением важности применения точных способов, позволяющих определять тепловые нагрузки на отопление.

Пример расчета тепловой мощности системы отопления на видео:

Тепловой расчёт системы отопления: как грамотно сделать расчет нагрузки на систему

В частном доме нужно всё делать своими (специалиста) «руками», в том числе рассчитывать, проектировать, покупать и монтировать систему отопления. Дабы начать организацию коммуникаций в доме необходимо произвести тепловой расчёт системы отопления. Ниже разъясняется каким образом и зачем это делается.

Тепловой расчёт отопления

Отопление — это многокомпонентная система обеспечения утверждённого температурного режима в помещении/здании. Являет собой обособленную часть комплекса коммуникаций современного жилищного помещения

наиболее достоверно определить тепловые потери
определить количество и условия использования теплоносителя
максимально точно подобрать элементы генерации, перемещения и отдачи тепла

число тепловых потерь, мощность котла;
количество и тип тепловых радиаторов для каждой комнаты отдельно;
гидравлические характеристики трубопровода;
объём, скорость теплоносителя, мощность насоса.

Температурные режимы помещений

Для помещений разнообразного назначения существуют эталонные стандарты температурных режимов жилых и нежилых помещений. Эти нормы закреплены в так называемых ГОСТах

оптимальная температура воздуха 22-24°С
допустимое колебание 1°С

Для помещений офисного типа площадью более 100 м 2 температура составляет 21-23°С. Для нежилых помещений промышленного типа диапазоны температур сильно отличаются в зависимости от предназначения помещения и установленных норм охраны труда.

Комфортная температура помещения у каждого человека «своя». Кто-то любит чтобы было очень тепло в комнате, кому-то комфортно когда в комнате прохладно — это всё достаточно индивидуально

жилая, в том числе детская, комната 20-22°С, допуск ±2°С
кухня, туалет 19-21°С, допуск ±2°С
ванная, душевая, бассейн 24-26°С, допуск ±1°С
коридоры, прихожие, лестничные клетки, кладовые 16-18°С, допуск +3°С

Расчёт теплопотерь в доме

Однозначно можно сказать, что температура окружающей среды зависит от широты на которой расположен частный дом. А разница температур влияет на количество утечек тепла от здания

Итак, объём утечек тепла от здания вычисляется по следующей формуле:

где Q – тепловые утечки (Ватты), S – площадь конкретного типа конструкции (м 2 ), ∆T – разница температур воздуха окружающей среды и внутри помещения (°C), R – тепловое сопротивление определённого типа конструкции (м 2 *°C/Вт).

где R – тепловое сопротивление ((м 2 *К)/Вт), k – коэффициент теплопроводности материала (Вт/(м 2 *К)), d – толщина этого материала (м).

В старых домах с отсыревшей кровельной конструкцией утечки тепла происходят через верхнюю часть постройки, а именно через крышу и чердак. Если утеплить чердачное пространство и крышу, то общие потери тепла от дома можно значительно уменьшить

Определение мощности котла

где Р_котла — мощность котла (Вт), Q_потерь — потери тепла, S — отапливаемая площадь (м 2 ).

В большинстве систем отопления частных домов рекомендуется обязательно использовать расширительный резервуар, в котором будет храниться запас теплоносителя. Каждый частный дом нуждается в горячем водоснабжении

Особенности подбора радиаторов

Алюминиевый и биметаллический радиатор отопления пришёл на смену массивным чугунным батареям. Простота производства, высокая теплоотдача, удачная конструкция и дизайн сделали это изделие популярным и распространённым инструментом излучения тепла в помещении

По площади. N=(S*100)/C, где N — количество секций, S — площадь помещения (м 2 ), C — теплоотдача одной секции радиатора (Вт, берётся из тех паспорта или сертификата на изделие), 100 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м 2 (эмпирическая величина). Возникает вопрос: а каким образом учесть высоту потолка комнаты?
По объёму. N=(S*H*41)/C, где N, S, C — аналогично. Н — высота помещения, 41 Вт — количество теплового потока, которое необходимо для нагрева 1 м 3 (эмпирическая величина).
По коэффициентам. N=(100*S*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C, где N, S, C и 100 — аналогично. к1 — учёт количества камер в стеклопакете окна комнаты, к2 — теплоизоляция стен, к3 — соотношение площади окон к площади помещения, к4 — средняя минусовая температура в наиболее холодную неделю зимы, к5 — количество наружных стен комнаты (которые «выходят» на улицу), к6 — тип помещения сверху, к7 — высота потолка.

Гидравлический расчёт водоснабжения

Реальный объём теплоносителя рекомендуется рассчитывать через суммирование всех полостей в системе отопления. При использовании одноконтурного котла — это оптимальный вариант. При применении двухконтурных котлов в системе отопления необходимо учитывать расходы горячей воды для гигиенических и иных бытовых целей

Объём горячей воды в отопительной системе рассчитывается по формуле:

Пример теплового расчёта

Фундамент из монолитной железобетонной плиты (20 см), наружные стены — бетон (25 см) со штукатуркой, крыша — перекрытия из деревянных балок, кровля — металлочерепица и минеральная вата (10 см)

Общая ширина постройки 9.5 м 2. длинна 16 м 2. Отапливаться будут только жилые комнаты (4 шт.), санузел и кухня. Для точного расчёта теплопотерь на стенах из площади внешних стен нужно вычесть площадь всех окон и дверей — это совсем другой тип материала со своим тепловым сопротивлением

Начинаем с расчёта площадей однородных материалов:

площадь пола 152 м 2
площадь крыши 180 м 2 (учитывая высоту чердака 1.3 метра и ширину прогона — 4 метра)
площадь окон 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 м 2
площадь дверей будет равна 2*0.9+2*2*1.4=7.4 м 2

Площадь наружных стен будет равна 51*3-9.22-7.4=136.38 м 2. Переходим к расчёту теплопотерь на каждом материале:

Скорость теплоносителя будет составлять:

В результате полный оборот всего объёма теплоносителя в системе будет эквивалентен 2.87 раза в один час.

Видео-материалы по проведению расчетов отопления

Простой расчёт отопительной системы для частного дома представлен в следующем обзоре:

Все тонкости и общепринятые методики просчёта теплопотерь здания показаны ниже:

Ещё один вариант расчёта утечек тепла в типичном частном доме:

В этом видео рассказывается об особенностях циркуляции носителя энергии для обогрева жилища:

Понравилась статья? Поделитесь ей

Тепловой расчет системы отопления: формулы, справочные данные и конкретный пример

Тепловой расчёт системы отопления большинству представляется легким и не требующим особого внимания занятием. Огромное количество людей считают, что те же радиаторы нужно выбирать исходя из только площади помещения: 100 Вт на 1 м.кв. Всё просто. Но это и есть самое большое заблуждение. Нельзя ограничиваться такой формулой. Значение имеет толщина стен, их высота, материал и многое другое. Конечно, нужно выделить час-другой, чтобы получить нужные цифры, но это по силам каждому желающему.

Исходные данные для проектирования системы отопления

Чтобы произвести расчет расхода тепла на отопление, нужен, во-первых, проект дома.

План дома позволяет получить практически все исходные данные, которые нужны для определения теплопотерь и нагрузки на отопительную систему

Он должен содержать внутренние и наружные размеры каждого помещения, окон, наружных дверных проёмов. Внутренние двери остаются без внимания, поскольку на тепловые потери они не оказывают никакого влияния.

Во-вторых, понадобятся данные о расположении дома по отношению к сторонам света и районе строительства – климатические условия в каждом регионе свои, и то, что подходит для Сочи, не может быть применено к Анадырю.

В-третьих, собираем информацию о составе и высоте наружных стен и материалах, из которых изготовлены пол (от помещения до земли) и потолок (от комнат и наружу).

После сбора всех данных можно приступать к работе. Расчет тепла на отопление можно выполнить по формулам за один-два часа. Можно, конечно, воспользоваться специальной программой от компании Valtec.

Для расчёта теплопотерь отапливаемых помещений, нагрузки на систему отопления и теплоотдачи от отопительных приборов в программу достаточно внести только исходные данные. Огромное количество функций делают её незаменимым помощником и прораба, и частного застройщика

Она значительно всё упрощает и позволяет получить все данные по тепловым потерям и гидравлическому расчету системы отопления.

Формулы для расчётов и справочные данные

Расчет тепловой нагрузки на отопление предполагает определение тепловых потерь(Тп) и мощности котла (Мк). Последняя рассчитывается по формуле:

Мк – тепловая производительность системы отопления, кВт;
Тп – тепловые потери дома;
1,2 – коэффициент запаса (составляет 20%).

Двадцатипроцентный коэффициент запаса позволяет учесть возможное падение давления в газопроводе в холодное время года и непредвиденные потери тепла (например, разбитое окно, некачественная теплоизоляция входных дверей или небывалые морозы). Он позволяет застраховаться от ряда неприятностей, а также даёт возможность широкого регулирования режима температур.

Как видно из этой формулы мощность котла напрямую зависит от теплопотерь. Они распределяются по дому не равномерно: на наружные стены приходится порядка 40% от общей величины, на окна – 20%, пол отдаёт 10%, крыша 10%. Оставшиеся 20% улетучиваются через двери, вентиляцию.

Плохо утеплённые стены и пол, холодные чердак, обычное остекление на окнах — всё это приводит к большим потерям тепла, а, следовательно, к увеличению нагрузки на систему отопления. При строительстве дома важно уделить внимание всем элементам, ведь даже непродуманная вентиляция в доме будет выпускать тепло на улицу

Материалы, из которых построен дом, оказывают самое непосредственное влияние на количество потерянного тепла. Поэтому при расчётах нужно проанализировать, из чего состоят и стены, и пол, и всё остальное.

В расчётах, чтобы учесть влияние каждого из этих факторов, используются соответствующие коэффициенты:

К1 – тип окон;
К2 – изоляция стен;
К3 – соотношение площади пола и окон;
К4 – минимальная температура на улице;
К5 – количество наружных стен дома;
К6 – этажность;
К7 – высота помещения.

Для окон коэффициент потерь тепла составляет:

обычное остекление – 1,27;
двухкамерный стеклопакет – 1;
трёхкамерный стеклопакет – 0,85.

Естественно, последний вариант сохранит тепло в доме намного лучше, чем два предыдущие.

Правильно выполненная изоляция стен является залогом не только долгой жизни дома, но и комфортной температуры в комнатах. В зависимости от материала меняется и величина коэффициента:

бетонные панели, блоки – 1,25-1,5;
брёвна, брус – 1,25;
кирпич (1,5 кирпича) – 1,5;
кирпич (2,5 кирпича) – 1,1;
пенобетон с повышенной теплоизоляцией – 1.

Чем больше площадь окон относительно пола, тем больше тепла теряет дом:

Соотношение площади окон к площади пола

Температура за окном тоже вносит свои коррективы. При низких показателях теплопотери возрастают:

Теплопотери находятся в зависимости и от того, сколько внешних стен у дома:

четыре стены – 1,33;%
три стены – 1,22;
две стены – 1,2;
одна стена – 1.

Хорошо, если к нему пристроен гараж, баня или что-то ещё. А вот если его со всех сторон обдувают ветра, то придётся покупать котёл помощнее.

Количество этажей или тип помещения, которые находится над комнатой определяют коэффициент К6 следующим образом: если над дом имеет два и более этажей, то для расчётов берём значение 0,82, а вот если чердак, то для теплого – 0,91 и 1 для холодного.

Что касается высоты стен, то значения будут такими:

Помимо перечисленных коэффициентов также учитываются площадь помещения (Пл) и удельная величина теплопотерь (УДтп).

Итоговая формула для расчёта коэффициента тепловых потерь:

Тп = УДтп * Пл * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7 .

Коэффициент УДтп равен 100 Ватт/м2.

Разбор расчетов на конкретном примере

Дом, для которого будем определять нагрузку на систему отопления, имеет двойные стеклопакеты (К1 =1), пенобетонные стены с повышенной теплоизоляцией (К2= 1), три из которых выходят наружу (К5=1,22). Площадь окон составляет 23% от площади пола (К3=1,1), на улице около 15С мороза (К4=0,9). Чердак дома холодный (К6=1), высота помещений 3 метра (К7=1,05). Общая площадь составляет 135м2.

Исходные данные известны, значит дальше всё как в школе: подставляет в формулу цифры и получаем ответ:

Пт = 135*100*1*1*1,1*0,9*1,22*1*1,05=17120,565 (Ватт) или Пт=17,1206 кВт

Теперь можно рассчитать мощность отопительной системы:

Расчёт нагрузки и теплопотерь можно выполнить самостоятельно и достаточно быстро. Нужно всего потратить пару часов на приведение в порядок исходных данных, а потом просто подставить значения в формулы. Цифры, которые вы в результате получите помогут определиться с выбором котла и радиаторов.

Источники: http://teplospec.com/montazh-remont/pravilnyy-raschet-teplovoy-moshchnosti-sistemy-otopleniya-po-ploshchadi-pomeshcheniya.html, http://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/teplovoj-raschyot-sistemy-otopleniya.html, http://aqua-rmnt.com/otoplenie/raschety/teplovoj-raschet-sistemy-otopleniya.html

teplosten24.ru

Тепловой расчет системы отопления

Определение теплового расчета

Необходимые характеристики

Предназначение теплового расчета

Выполнение теплового расчета

Как сделать тепловой расчет более точным

Для чего необходим тепловой расчет

Исходные данные для теплового расчета системы отопления

Расчет мощности системы отопления по площади жилья

Расчет мощности системы отопления по объему жилья

Расчет количества секций радиаторов отопления- калькулятор

Видео — Расчет тепловой мощности систем отопления

Исходные данные для расчета теплопотерь дома

Определяемые данные для стен жилого дома

Ход работ: вычисления процента допустимых теплопотерь для загородного дома из бруса, бревна, кирпича, панелей

Расчеты: откуда наибольшие теплопотери в каркасном утепленном доме и как их снизить с помощью прибора

Пример расчета коэффициента теплопотерь в частном доме: формула успеха

Выбор котла, расчет тепловой мощности

Требования к подбору и монтажу труб

Требования к монтажу приборов отопительной системы

Частые ошибки при расчете

Основные выводы для расчета

Тепловой расчёт отопления

Температурные режимы помещений

Расчёт теплопотерь в доме

Определение мощности котла

Особенности подбора радиаторов

Гидравлический расчёт водоснабжения

Пример теплового расчёта

Выводы и полезное видео по теме

Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления

Варианты приблизительных расчетов

Точное вычисление тепловой мощности

Пример выполнения расчета

Тепловой расчёт системы отопления: как грамотно сделать расчет нагрузки на систему

Тепловой расчёт отопления

Температурные режимы помещений

Расчёт теплопотерь в доме

Определение мощности котла

Особенности подбора радиаторов

Гидравлический расчёт водоснабжения

Пример теплового расчёта

Видео-материалы по проведению расчетов отопления

Тепловой расчет системы отопления: формулы, справочные данные и конкретный пример

Исходные данные для проектирования системы отопления

Формулы для расчётов и справочные данные

Разбор расчетов на конкретном примере

Другие статьи по теме:

Добавить комментарий Отменить ответ