Как рассчитать систему отопления?

31 марта 2014
Просмотров: 4430

Во время строительства индивидуальных домов довольно часто возникает важный вопрос, каким именно отопительным оборудованием воспользоваться, чтобы обеспечить комфортные условия проживания. Можно ли самому сделать расчет системы отопления? Рассмотрим этот вопрос более детально.

Отопление частного дома

Современные технологии позволяют регулировать необходимую температуру всего дома, вне зависимости от времени года.

Из всех методов отопительных систем индивидуального дома широко используются системы отопления на основе воды — водяные системы. Другие методы отопления, такие как камины, печи, электрические масляные радиаторы, различные инфракрасные нагреватели, обычно используют как вспомогательные источники тепла. Что касается воздушных систем отопления для частного дома, то это редкость.

Система отопления это некоторое количество приборов, труб, циркуляционных насосов, запорной арматуры, автоматики, электрических датчиков, теплового реле, средств контроля.

Она обеспечивает теплом помещения различного назначения. Надежная работа и долговечность отопительной системы индивидуального дома во многом зависит от разработанной схемы до монтажа, правильности расчетов, качества деталей, приборов, эксплуатации.

Выбор котла, расчет тепловой мощности

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой

Двухтрубная система отопления частного дома с нижней разводкой.

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%).

Схема радиаторов отопления

Схема радиаторов отопления.

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

Расчет мощности радиаторов отопления

Расчет мощности радиаторов отопления.

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 м2 используется 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

Возможная схема двухтрубной системы отопления

Возможная схема двухтрубной системы отопления.

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.
Схема отопления с естественной циркуляцией

Схема отопления с естественной циркуляцией.

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 2 при 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.

Частые ошибки при расчете

Схема монтажа радиаторов отопления

Схема монтажа радиаторов отопления.

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.

Схема монтажа отопительных приборов

Схема монтажа отопительных приборов.

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

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой

Двухтрубная система отопления с верхней разводкой.

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).

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

Автор:
Оцените статью:
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (Нет голосов)
Загрузка...
КОММЕНТАРИИ