Пример выполнения расчета
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: В том случае, когда бы использовался упрощенный метод вычислений, основанный на расчете мощности отопления согласно площади, то результат был бы совсем иной: Пример расчета тепловой мощности системы отопления на видео:
Подбор устройства согласно расчету
Перед тем как приступить к расчету мембранника, нужно знать, что чем больше объем отопительной системы и выше максимальный температурный показатель теплоносителя, тем большего объема должен быть сам бак.
Существует несколько способов, по которым проводят расчет: обращение к специалистам в бюро по проектированию, проведение расчетов самостоятельно по специальной формуле или расчет при помощи онлайн калькулятора.
Расчетная формула выглядит так: V = (VL x E) / D, где:
- VL – объем всех магистральных деталей, включая котел и остальные нагревательные приборы;
- Е – коэффициент расширения теплоносителя (в процентах);
- D – показатель эффективности мембранника.
Определение объема
Самый простой способ определения среднего объема отопительной системы – по мощности обогревательного котла из расчета 15 л/кВт. То есть, при мощности котла 44 кВт объем всех магистралей системы будет равен 660 л (15х44).
Коэффициент расширения для водяной системы приблизительно равен 4% (при температуре теплоносителя 95 °C).
Если в трубы залит антифриз, то прибегают к такому расчету:
Показатель эффективности (D) основан на начальном и наибольшем давлении в системе, а также стартовом давлении воздуха в камере. Предохранительный клапан всегда настраивается на максимальное давление. Чтобы найти значение показателя эффективности, нужно провести следующий расчет: D = (PV — PS)/(PV+1), где:
- PV – максимальная отметка давления в системе, для индивидуального отопления показатель равен 2,5 бар;
- PS – давление зарядки мембранника обычно составляет 0,5 бар.
Теперь осталось собрать все показатели в формулу и получить окончательный расчет:
Полученное число можно округлить и остановить свой выбор на модели расширительного бака начиная от 46 литров. Если в качестве теплоносителя будет использована вода, то объем бака будет составлять не менее 15% от вместимости всей системы. Для антифриза этот показатель равен 20%. Стоит отметить, что объем прибора может быть несколько больше расчетного числа, но ни в коем случае, не меньше.
Монтаж системы отопления частного дома
Может проводиться одновременно со строительством дома или же
устанавливаться в уже эксплуатируемое здание.
В первом случае монтаж более простой, экономичный и
позволяет монтировать трубы в стены или укладывать на пол.
Однако, независимо от того, на какой стадии проводится индивидуальное
отопление в доме, нужно выдержать требования к его установке:
монтаж системы производится только в теплом помещении. Не
допускается запуск системы при температуре ниже 5оС. Это нужно чтобы
избежать переохлаждения теплоносителя;
трубы устанавливаются вдоль/внутрь стен или монтируются в
пол. Минимальная высота установки – 150 мм. В противном случае трубы можно
повредить при монтаже плинтусов;
исключаются перепады труб. Это позволит избежать появления
воздушных пробок в системе;
радиаторы устанавливаются возле окон на расстоянии не менее
150 мм. от пола и 50 мм. от подоконника. При этом радиаторы всех помещений
нужно располагать на одном уровне. Радиаторы разного типа устанавливаются в
соответствии с рекомендациями изготовителя;
обязательно наличие расширительного бачка и слива, чтобы
избежать сбоя в работе системы. Слив необходим, чтобы иметь возможность
полностью заменить теплоноситель в системе. Рекомендуется производить замену
воды в системе не реже чем раз в 7 лет. Для систем с антифризом не реже чем раз
в 3-4 года (по спецификации производителя) и с обязательной промывкой системы.
Порядок выполнения монтажа системы отопления:
- установка котла;
- разводка труб;
- установка радиаторов;
- состыковка радиаторов и труб с установкой терморегуляторов;
- установка расширительного бачка и насоса;
- подключение котла к системе.
Как рассчитывается самое низкое значение количества расхода воды
Вычисляется точно таким же способом, как потребление теплоносителя, израсходованные на отопление жилого дома за один час. Минимальный расход считают в промежутке между сезонами, когда была выключена отопительная система, поскольку данная величина зависит от ГВС.
Существует 2 выражения, использующиеся в вычислениях. В тех вариантах, где в отопительной системе не предусмотрено принудительной циркуляции горячего водоснабжения или она выключена на период выполнения профилактических мероприятий.
Параметр рассчитывается с заранее известными величинами потребления теплоносителя (средний показатель):
Gmin = $ х Qгср / , где:
- Qгср – это величина тепла, передаваемая приборами за час функционирования в сезон, когда отопление отключено (среднее), Дж.;
- $ – коэффициент колебания потребления жидкости в зимнее и летнее время. Принимаются данные, соответствующие 1,0 и 0,8 (зима, лето);
- Tп – температурная величина теплоносителя в отопительный сезон;
- Tоб3 – то же, но в обратной трубе, подключенной в параллельном исполнении;
- C – теплоёмкость жидкости, берется с учетом коэффициента 10-3, Дж/°С;
- температурные параметры, которые вставляются в расчётную формулу с конкретными значениями: 70 и 300С.
В том случае, если включено оборудование, выполняющее функцию принудительной циркуляции горячего водоснабжения или когда учитывается нагревание воды в ночное время, применяется формула:
Gmin = Qцг / , где:
Qцг – расходование тепла для нагревания жидкости, Дж.
Величина данного параметра рассчитывается по следующей формуле:
(Kтп х Qгср) / (1 + Kтп), где
- Kтп – коэф-т потери теплоты за счет трубопроводов;
- Qгср – средняя величина расхода теплоэнергии на нагрев жидкости за один час;
- Tп – температурный показатель в системе подачи теплоносителя;
- Tоб6 – параметры воды в обратной трубе, перемещающейся по схеме, замеренные сразу после оборудования.
Последняя величина равна + 5 к самой низкой температуре, разрешенной в точке разбора жидкости.
Горячее водоснабжение Источник official-teplodar.ru
Выбор котлов для отопления частного дома
Отопительные приборы, которые использует схема системы отопления дома, могут быть следующих видов:
- Ребристые или конвективные;
- Радиационно-конвективные;
- Радиационные. Радиационные отопительные приборы редко используются для организации отопительной системы в частном доме.
Современные котлы обладают характеристиками, которые приведены в следующей таблице:
Когда осуществляется расчет отопления в деревянном доме, данная таблица может вам в некоторой степени помочь. При монтаже отопительных приборов нужно соблюдать некоторые требования:
- Расстояние от отопительного прибора до пола должно составлять не меньше, чем 60 мм. Благодаря такому расстоянию домашнее отопление схема позволит провести уборку в труднодоступном месте.
- Расстояние от прибора отопления до подоконника должно быть минимум в 50 мм, чтобы радиатор в случае чего можно было без проблем снять.
- Ребра приборов отопления должны быть расположены в вертикальном положении.
- Желательно отопительные приборы монтировать под окнами или возле окон.
- Центр прибора отопления должен совпадать с центром окна.
Если в одной комнате находится несколько отопительных приборов, то они должны быть расположены на одном и том же уровне.
Простейшие приемы расчета
Для того чтобы система отопления создавала в холодное время года комфортные условия проживания, она должна справляться с двумя основными задачами. Эти функции тесно связаны между собой, и разделение их – весьма условно.
Первое – это поддержание оптимального уровня температуры воздуха во всем объеме отапливаемого помещения. Безусловно, по высоте уровень температуры может несколько изменяться, но этот перепад не должен быть значительным. Вполне комфортными условиями считается усредненный показатель в +20 °С – именно такая температура, как правило, принимается за исходную в теплотехнических расчетах.
Если уж подходить с полной точностью, то для отдельных помещений в жилых домах установлены стандарты необходимого микроклимата – они определены ГОСТ 30494-96. Выдержка из этого документа – в размещенной ниже таблице:
| оптимальная | допустимая | оптимальная | допустимая, max | оптимальная, max | допустимая, max | |
| Для холодного времени года | ||||||
| Жилая комната | 20÷22 | 18÷24 (20÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| То же, но для жилых комнат в регионах с минимальными температурами от — 31 °С и ниже | 21÷23 | 20÷24 (22÷24) | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Кухня | 19÷21 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Туалет | 19÷21 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Ванная, совмещенный санузел | 24÷26 | 18÷26 | Н/Н | Н/Н | 0.15 | 0.2 |
| Помещения для отдыха и учебных занятий | 20÷22 | 18÷24 | 45÷30 | 60 | 0.15 | 0.2 |
| Межквартирный коридор | 18÷20 | 16÷22 | 45÷30 | 60 | Н/Н | Н/Н |
| Вестибюль, лестничная клетка | 16÷18 | 14÷20 | Н/Н | Н/Н | Н/Н | Н/Н |
| Кладовые | 16÷18 | 12÷22 | Н/Н | Н/Н | Н/Н | Н/Н |
| Для теплого времени года (Норматив только для жилых помещений. Для остальных – не нормируется) | ||||||
| Жилая комната | 22÷25 | 20÷28 | 60÷30 | 65 | 0.2 | 0.3 |
Второе – компенсирование потерь тепла через элементы конструкции здания.
Самый главный «противник» системы отопления — это теплопотери через строительные конструкции
Увы, теплопотери – это самый серьезный «соперник» любой системы отопления. Их можно свести к определенному минимуму, но даже при самой качественной термоизоляции полностью избавиться от них пока не получается. Утечки тепловой энергии идут по всем направлениям – примерное распределение их показано в таблице:
| Фундамент, полы по грунту или над неотапливаемыми подвальными (цокольными) помещениями | от 5 до 10% |
| «Мостики холода» через плохо изолированные стыки строительных конструкций | от 5 до 10% |
| Места ввода инженерных коммуникаций (канализация, водопровод, газовые трубы, электрокабели и т.п.) | до 5% |
| Внешние стены, в зависимости от степени утепленности | от 20 до 30% |
| Некачественные окна и внешние двери | порядка 20÷25%, из них около 10% — через негерметизированные стыки между коробками и стеной, и за счет проветривания |
| Крыша | до 20% |
| Вентиляция и дымоход | до 25 ÷30% |
Естественно, чтобы справиться с такими задачами, система отопления должна обладать определенной тепловой мощностью, причем этот потенциал не только должен соответствовать общим потребностям здания (квартиры), но и быть правильно распределенным по помещениям, в соответствии с их площадью и целым рядом других важных факторов.
Обычно расчет и ведется в направлении «от малого к большому». Проще говоря, просчитывается потребное количество тепловой энергии для каждого отапливаемого помещения, полученные значения суммируются, добавляется примерно 10% запаса (чтобы оборудование не работало на пределе своих возможностей) – и результат покажет, какой мощности необходим котел отопления. А значения по каждой комнате станут отправной точкой для подсчета необходимого количества радиаторов.
Самый упрощённый и наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде метод – принять норму 100 Вт тепловой энергии на каждый квадратный метр площади:
Самый примитивный способ подсчета — соотношение 100 Вт/м²
Q = S × 100
Q – необходимая тепловая мощность для помещения;
S – площадь помещения (м²);
100 — удельная мощность на единицу площади (Вт/м²).
Например, комната 3.2 × 5,5 м
S = 3,2 × 5,5 = 17,6 м²
Q = 17,6 × 100 = 1760 Вт ≈ 1,8 кВт
Расчет тепловой мощности от объема помещения
Понятно, что в этом случае значение удельной мощности рассчитано на кубический метр. Его принимают равным 41 Вт/м³ для железобетонного панельного дома, или 34 Вт/м³ — в кирпичном или выполненном из других материалов.
Q = S × h × 41 (или 34)
h – высота потолков (м);
41 или 34 – удельная мощность на единицу объема (Вт/м³).
Например, та же комната, в панельном доме, с высотой потолков в 3.2 м:
Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 Вт ≈ 2,3 кВт
Результат получается более точным, так как уже учитывает не только все линейные размеры помещения, но даже, в определенной степени, и особенности стен.
Но все же до настоящей точности он еще далек – многие нюансы оказываются «за скобками». Как выполнить более приближенные к реальным условиям расчеты – в следующем разделе публикации.
Гидравлический расчет системы отопления: цели и задачи
Практическая цель такого расчета — это выбор внутренних Д вн труб и установление перепада напора в сети, для профессионального подбора электронасоса, способного обеспечить надежную циркуляцию теплоносителя.
Диаметр труб обязан обеспечить радиатор таким объемом греющей воды, которое требуется ему для функционирования с рабочей производительностью. Одновременно с этим принимается скорость циркуляции теплоносителя, она должна находится в промежутке от 0.2 до 0.5 л/с, а разница температур воды на входе/выходе из прибора отопления — 15-20 С.
Чем дальше размещена батарея от котла, тем большую дистанцию обязана пройти жидкость и, следовательно, тем более значимое гидросопротивление станет мешать ее продвижению. Для выполнения корректировки скорости течения воды необходимо использовать трубы разного диаметра.
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.
Теплопотери в доме
Мероприятия по теплоизоляции, приведенные на изображении выше, помогут существенно уменьшить количество энергии и теплоносителя, необходимого для обогрева жилого дома
Точные расчеты тепловой нагрузки
Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов
Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.
Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:
Расчет по стенам и окнам
Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий
Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.
В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:
- Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
- Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
- Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
- Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
- Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).
Фактически тепловые потери через стены составят:
(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С
Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:
Расчет по вентиляции
Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:
(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час
Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:
Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:
(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт
Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.
К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.
Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.
Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.
Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта
Комбинированная система водяного отопления.
Можно также вмонтировать насос в уже существующую систему с естественной циркуляцией: в основную трубу необходимо врезать параллельно бой-пас, который оснащают насосом — так осуществляется принудительное обращение воды. На таком участке устанавливается кран, который перекроет свободную циркуляцию, когда насос включен.
Комбинированная система водяного отопления очень удобна — она объединяет в себе преимущества двух описанных выше. Комбинированная система отопления способна справиться с обогревом помещения даже при отключенном электричестве, а также наращивает эффективность теплоотдачи при работе насоса, находящемся в работе. Однако, не следует забывать, что такая система будет абсолютно бесполезна в случае, если установлен электрический котел: без электричества он просто не произведет теплую воду.
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:
- Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
- Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
- Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
- 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:
| Тип секции | Тепловая мощность на одну секцию, ватты |
| Чугунная с внутренним оребрением | 160 |
| Чугунная без внутреннего оребрения | 140 |
| Биметаллическая | 180 |
| Алюминиевая | 200 |
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.
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.
- Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
- Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
- Суммарная тепловая мощность отопительного прибора – 900+(810*3)=3330 ватт.
Подбор диаметра труб отопления — Teplopraktik
Диаметр труб отопления зависит от того какой объем теплоносителя будет проходить через них. Очевидно, что на главном подающем трубопроводе, идущем от отопительного котла, диаметр будет больше, на ветке с тремя радиаторами он будет еще меньше, а на конечном радиаторе он будет самым маленьким. Соответственно диаметр трубы будет зависеть от общей тепловой мощности радиаторов, который питает данный трубопровод.
Кроме того диаметр трубопровода зависит от скорости движения теплоносителя в системе и от перепада температур подача/обратка. Чем выше этот перепад, тем меньше требуется диаметр трубопровода. Стандартный перепад температур – 20°С. В более комфортных системах этот перепад меньше – 10°С.
Отопительная система с циркуляционным насосом характеризуется высокой скоростью теплоносителя, система же с естественной циркуляцией обладает низкой скоростью, поэтому это обязательно надо учитывать при подборе труб отопления. Не стоит закладывать в расчет трубопроводов слишком большую скорость движения воды в трубах, т.к. это создаст различные неприятные шумы и журчание в трубах. При слишком низкой скорости же возникает риск образования воздушных пробок в системе. Скорость движения в трубах должна быть в пределах 0,4 – 0,6 м/с. Самотечная система характеризуется значительно более низкой скоростью теплоносителя, поэтому диаметр труб нужно выбирать больше.
Поэтому ниже мы укажем таблицы подбора диаметра труб для различных систем с указанными параметрами. В таблице используется подбор диаметра труб из различных материалов. Стальные трубы ВГП имеют обозначение по внутреннему диаметру, тогда как полипропиленовые, металлопластиковые и трубы из сшитого полиэтилена имеют обозначение по наружному диаметру. Это учтено в таблице подбора диаметров трубопроводов.
| Тепловая нагрузка, кВт | Необходимый внутренний диаметр трубы, мм | Подбор трубы для необходимого внутреннего диаметра: | ||
| ВГП стальные | Полипропилен | Сшитый полиэтилен | ||
| 50 | 39 | 1,5 дюйма (40мм) | 50 | 50 |
| 40 | 35 | 1,5 дюйма (40мм) | 50 | 50 |
| 30 | 30 | 1,25 дюйма (32мм), дюйм с четвертью) | 40 | 40 |
| 20 | 25 | 1 дюйм (25мм) | 32 | 32 |
| 15 | 21 | 1 дюйм (25мм) | 32 | 32 |
| 12 | 19 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 10 | 17 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 8 | 16 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 6 | 14 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 5 | 12 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 4 | 11 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 3 | 10 | 3/8 дюйма (10мм) | 16 | 16 |
| 2 | 8 | 3/8 дюйма (10мм) | 16 | 16 |
| 1 | 6 | 3/8 дюйма (10мм) | 16 | 16 |
| Тепловая нагрузка, кВт | Необходимый внутренний диаметр трубы, мм | Подбор трубы для необходимого внутреннего диаметра: | ||
| ВГП стальные | Полипропилен | Сшитый полиэтилен | ||
| 50 | 55 | 2 дюйма (50мм) | 63 | 63 |
| 40 | 48 | 2 дюйма (50мм) | 63 | 63 |
| 30 | 43 | 2 дюйма (50мм), либо 1,5 дюйма (40мм) | 63 | 63 |
| 20 | 35 | 1,5 дюйма (40мм) | 50 | 50 |
| 15 | 30 | 1,25 дюйма (32мм) | 40 | 40 |
| 12 | 27 | 1,25 дюйма (32мм) | 40 | 40 |
| 10 | 25 | 1 дюйм (25мм) | 32 | 32 |
| 8 | 22 | 1 дюйм (25мм) | 32 | 32 |
| 6 | 19 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 5 | 17 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 4 | 16 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 3 | 13 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 2 | 11 | 1/2 дюйма (15мм) | 16 | 16 |
| 1 | 8 | 1/2 дюйма (15мм) | 16 | 16 |
| Тепловая нагрузка, кВт | Необходимый внутренний диаметр трубы, мм | Подбор трубы для необходимого внутреннего диаметра: | ||
| ВГП стальные | Полипропилен | Сшитый полиэтилен | ||
| 30 | 48 | 2 дюйма (50мм) | 63 | 63 |
| 20 | 39 | 1,5 дюйма (40мм) | 50 | 50 |
| 15 | 34 | 1,5 дюйма (40мм) | 50 | 50 |
| 12 | 30 | 1,25 дюйма (32мм), (дюйм с четвертью) | 40 | 40 |
| 10 | 28 | 1,25 дюйма (32мм), (дюйм с четвертью) | 40 | 40 |
| 8 | 25 | 1 дюйм (25мм) | 32 | 32 |
| 6 | 21 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 5 | 19 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 4 | 17 | 3/4 дюйма (20мм) | 25 | 25 |
| 3 | 15 | 3/4 дюйма (20мм)) | 25 | 25 |
| 2 | 12 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
| 1 | 10 | 1/2 дюйма (15мм) | 20 | 20 |
Пример использования: двухтрубная система с циркуляционным насосом, общая мощность 18 кВт.
Разводка выполнена полипропиленовой трубой, условное обозначение — ПП.
Как видим из схемы — вначале из котла выходит полипропиленовая труба, диаметром 40мм, внутренний просвет у нее 25мм, что соответствует металлической ВГП трубе в 1 дюйм (25мм). Далее идет отвод на бойлер (4 кВт) и теплые полы (2 кВт) двух ПП труб, диаметром 16мм. После этого часть теплоносителя отделилась, поэтому нет необходимости в такой толстой трубе. На отопление 1-ого и 2-ого этажей уже пойдет более тонкая труба — 32мм, она пойдет до первого тройника. На тройнике отделяется ветка на 1-ый этаж, диаметром 25мм, и на 2-ой этаж, также диаметром 25мм. К конечным радиаторам уже подходит полипропиленовая труба диаметром 16мм. И на 3-х последних радиаторах также идет заужение подающей трубы до 16мм.
В однотрубной системе, в отличие от двухтрубной по одному трубопроводу подается весь теплоноситель системы. Поэтому в такой системе весь трубопровод (после ответвления трубы на бойлер и теплый пол) будет диаметром 32мм, а к отдельным радиаторам от основного трубопровода будут подходить трубы 16мм.
teplopraktik.ru
Расчет отопления в частном двухэтажном доме
Каким возможно отопление в 2-этажном доме? Как развести теплоноситель, какие конкретно отопительные устройства применять? Как посчитать тепловую мощность котла, и какой котел стоит предпочесть? Статья не претендует на истину в последней инстанции: она только изложит точку зрения автора на эти неприятности.
Расчеты
Как рассчитывается схема водяного отопления частного 2-этажного дома?
- В качестве базового значения тепловой мощности берутся 60 ватт тепла на кубометр объема.
- На каждое окно во внешней стенке добавляется 100 ватт тепла, на каждую дверь — 200.
- В зависимости от климатической территории выбирается региональный коэффициент:
| Регион | Коэффициент умножения тепловой мощности |
| Крым, Краснодарский край | 0,7 — 0,9 |
| Столичная и Ленинградская области | 1,2 — 1,3 |
| Сибирь, Дальний Восток | 1,5 — 1,6 |
| Чукотка, Якутия | 2,0 |
Так, отопление 2-этажного дома с площадью этажа 70 метров, высотой потолков 3 метра, 8 дверьми и 3 окнами, расположенного в Севастополе, возможно вычислить так:
- Количество помещения равен (70*3)*2=420 м3.
- Базовая тепловая мощность равна 420*60=25200 ватт.
- Окна и двери внесут свои коррективы: 25200+(8*100)+(3*200)=26600 ватт.
- Теплый климат Крыма уменьшит требования к мощности: 26600*0,7=18620 ватт.
Подобно рассчитывается мощность радиаторов для отдельных помещений.
Нюанс: не забудьте про площадь помещений без отопительных устройств. В случае если прихожая прогревается за счет батарей в смежной помещении, эта батарея обязана подбираться по общему объему обоих помещений.
Как пересчитать киловатты в количество секций батареи? Достаточно поделить расчетную мощность прибора на мощность одной секции, которая постоянно указывается в сопроводительной документации. В ее отсутствие возможно ориентироваться на следующие значения:
| Тип секционного радиатора | Тепловой поток, соответствующий одной секции |
| Чугунный | 140-160 |
| Биметаллический | 180 |
| Алюминиевый | 200 |
Разводка
Какой должна быть схема отопления 2 х этажного дома — подключения и разводки теплоносителя отопительных устройств?Вот два наиболее несложных и доступных решения.
Стоячная с верхним розливом
Теплоноситель поднимается от котла в розлив подачи, расположенный на чердаке, и возвращается в обратный трубопровод через стояки с отопительными устройствами. Схема привлекательна, среди другого, тем, что разрешает организовать отопление 2х этажного дома с естественной циркуляцией: при площади этажа до 50 м2 она будет стабильно работать без циркуляционного насоса.
Двойная ленинградка
Еще легче и отказоустойчивее ленинградка, либо система барачного типа. В общем случае она является кольцом между подающим и обратным патрубками котла, параллельно которому подключаются радиаторы системы отопления.
Применительно к нашей ситуации схема отопления 2-этажного дома будет включать два кольца. Три лишних метра протяженности розлива на втором этаже не поменяют температуры радиаторов сколь-нибудь значительно; но, при жажде возможно озадачиться балансировкой колец, установив размыкающий нижнее кольцо дроссель.
Подключение радиаторов
Радиаторы маленькой длины (до 6-7 секций) подключаются в полной мере традиционно — обе подводки находятся с одной стороны.
А вот при большей длине употребляется одна из двух других схем:
- Диагональная — в то время, когда подача и обратка подведены справа и слева, к нижней и верхней резьбам.
- Снизу вниз — в то время, когда для подключения употребляются две нижние резьбы.
И в том и другом случае эргономичнее применять не проходные пробки, а американки — быстроразъемные соединения с накидной гайкой.
Расчет отопительных приборов
За основу вычислений взяты стандартные алюминиевые батареи. Каждая из секций батареи производит 150 Вт тепловой энергии при температуре воды 70°C.
Вычислив необходимую теплоэнергию на отдельное помещение, требуется разделить ее на 150. Калькулятор отопления радиаторов выглядит следующим образом:
- спальня №1: 20 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1200 Вт (радиатор с 8 секциями);
- спальня №2: 30 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1800 Вт (радиатор с 12 секциями);
- спальня №3: 37,5 м3 × 50 Вт × 1,2 = 2250 Вт (радиатор с 15 секциями);
- туалет №1: 10 м3 × 50 Вт × 1,2 = 600 Вт (радиатор с 4 секциями);
- гостиная: 60 м3 × 50 Вт × 1,2 = 3600 Вт (радиатор с 24 секциями);
- коридор: 18 м3 × 50 Вт × 1,2 = 1080 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями);
- туалет №2: 12 м3 × 50 Вт × 1,2 = 720 Вт (округляется до 750 Вт, потребуется радиатор с 5 секциями);
- кухня: 36 м3 × 50 Вт × 1,2 = 2160 Вт (округляется до 2250 Вт, потребуется радиатор с 15 секциями);
- ванная: 18 м3 × 55 Вт × 1,2 = 1188 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями).
Ванная должна отапливаться лучше, поэтому среднее значение увеличено до 55 Вт.
Формула расчета секций батареи отопления. Нажмите на фото для увеличения.
В помещениях большого объема необходимо производить монтаж нескольких радиаторов с общим числом требуемых секций. Например, в спальне №2 можно установить 3 радиатора с 5 секциями на каждом.
Калькулятор показывает, что общая мощность радиаторов составила 14,8 кВт. Это означает, что водонагревательный котел мощностью 15 кВт справится с обеспечением отопительных устройств теплоэнергией.
В итоге
Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.
Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.
В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение. Дата: 25 сентября 2021
