Расчет системы отопления

В систему отопления современного частного дома входят: трубопровод и радиаторы, котел и всевозможные приборы для улучшения его работы и т.д. Все они должны транспортировать тепло от котла к помещениям. Для обеспечения правильной работы этой системы необходимо произвести профессионально расчет и монтаж всех отопительных приборов, правильно использовать и вовремя осуществлять обслуживание. О том, как произвести расчет системы отопления в частном доме поговорим ниже.

Как правильно выбрать котел

Котлы бывают двухконтурные и одноконтурные, с различной мощностью, автоматизированные и простой комплектации. На рисунки снизу можно увидеть схему простой системы отопления с одноконтурным котлом. Таких отопительных систем с простым прибором достаточно для небольшой конструкции.
Первое на что следует обратить внимание при выборе котла, это его мощность. Мощность берется за основу любых вычислений.

Как рассчитать мощность котла

Для примера рассчитаем какой котел подойдет для частного дома из дерева площадью 78,5 м².

В конструкцию одноэтажного частного дома входят: 3 комнаты, коридор + прихожая, кухня, туалет и ванна. Высчитываем объем всего дома, для этого необходимы данные по площади каждого помещения и высота потолков. Площадь комнат составляет: 2-х комнат — по 10 м², высота потолка 2,8 м, 3-я комната 20 м², прихожая 8м², коридор 8м², кухня 15,5 м², ванная 4м², туалет 3 м². Путем умножения высоты и площади получаем объем: 1,2 — 28 и 28 м³, 3 — 56 м³, прихожая и коридор по 22,4 м³, кухня 43,4 м³, ванная 11,2 м³, туалет 8,4 м³.

Следующим шагом вычисляем общий объем частного дома: 28+28+56+22,4+22,4+43,4+11,2+8,4=220 м³. Объем нужно высчитывать всех помещений, не в зависимости установлены там радиаторы или нет, в нашем случае в коридоре и прихожей их нет. Это делается потому, что при отоплении дома такие помещения все равно прогреваются, но пассивно, из-за естественной циркуляции воздуха и его теплообмена. Поэтому если не учесть не отапливаемые жилые помещения расчет будет не верен.

Для выбора мощности котла нужно опираться на количество энергии необходимое на 1 м³ исходя из данных по регионам:

• Европейская часть России — 40 Вт/м³
• Северная часть России – 45 Вт/м³
• Южная часть России – 25 Вт/м³

Предположим, что для рассматриваемого дома мощность ровна 40 Вт/м³. Выходит необходимая мощность ровняется 40х220 = 8800 Вт. К этой цифре прибавляется коэффициент 1,2, равный 20% мощности запаса. Добавочная мощность нужна чтобы не напрягать котел, и он работал спокойно. Переводим полученные ваты в киловатты и получаем 10,6 кВт. Это значит для площади деревянного одноэтажного дома площадью 78,5 м² подойдет стандартный котел мощностью 12-14 кВт.

Вычислив мощность котла, нужно определить какую вытяжку ему нужно.

Как подобрать диаметр трубы

Правильно подобрать диаметр трубы под котел частного дома важный этап в проектирование системы отопления. Почему то считают, что больший диаметр дымоходной трубы тем лучше. Но это ошибочное мнение.

Для оптимизации работы котла, особенно для электронных приборов, необходимо подобрать трубу нужного диаметра. Нужные для этого показатели это:

1. Тип очага отопления. Отопительным центром в частном деревянном даме может быть либо котел, либо печка. Для котлов важно знать Объем камеры сгорания, у печки квадратура Объема зольника. Для самодельных газовых или дизельных котлов тоже необходимо знать эти показатели.
2. Длина и конструкция предполагаемой трубы. Оптимальная высота конструкции 4-5 м без искривлений и сужений. В противном случае в конструкции образуются ненужные вихревые зоны, которые уменьшают тягу.
3. Форма будущего дымохода. Конструкции в виде цилиндра самый оптимальный вариант. Поэтому использовать готовую сендвичную конструкцию проще всего. Выложить из кирпича подобную круглую трубу сложно, а у квадратной большие потери. Стоит сендвичная труба, например диаметром 100 мм от 1000 руб./м пог.

Зная все эти факторы и показатели можно произвести расчет сечения трубы для конкретного котла. Расчет будет приблизительным, так как для точного, нужны сложные вычисления и показатели. За основу берется размер камеры сгорания котла, именно от нее зависит объем выходящих газов. Дл расчета используют следующую формулу: F = (К ∙ Q) / (4,19 ∙ √ˉ Н). К — это условный коэффициент равный 0,02-0,03, Q — производительность газового котел, которая указана в техническом паспорте оборудования, Н — высота будущего дымохода.

Получившийся результат нужно округлить и подогнать под строительные нормы, которые можно найти в сети («Технические условия по переводу печей на газ»). Для кирпичной трубы расчет делается с условием сечения трубы 1/2 кирпича на 1/2.

Для правильного распределения тепла по дому необходимо высчитать число радиаторов.

Расчет радиаторов

Расчет радиаторов будет напрямую связан с их мощностью. Радиаторы бывают:

• Алюминиевые,
• биметаллические,
• чугунные и т.д.

Биметаллические радиаторы имеют стандартную мощность одной секции 100-180 Вт, алюминиевые — 180 — 205 Вт, чугунные — 120-160 Вт. Считать секции нужно только после учета мощности, поэтому приобретая, поинтересуйтесь у продавца, из какого материала сделаны радиаторы.

Еще один показатель важный при выборе отопительных приборов это разница температур между поступающим от котла и обраткой(DT). Стандартная цифра, зафиксированная в техническом паспорте радиатора 90 — входящая, 70 — обратка.

Опираясь на собственный опыт, могу сказать, что котел редко работает на полную мощность, а значит, температуры подачи в 90 ⁰С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 ⁰С, так что паспортных показателей не получится. А значит средняя реальная DT 70 -вход, 55 — выход. Значит, мощность радиатора будет менее 120 Вт, для алюминиевых 150 Вт. Из этого расчета просто сделать вычисления.

Для примера рассчитаем тот же деревянный одноэтажный дом площадью 78,5 м². Использоваться будут алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Теперь рассчитаем количество секций на одно помещение:

Комната в 28 м³, умножаем этот показатель на 40 Вт (из таблицы потребления по регионам) и на 1,2 =1344 Вт. Эту цифру нужно округлить до целого, 1500. Теперь разделим на мощность одной секции: 1500:150=10 секций. Для данной комнаты можно использовать один радиатор с 6 секциями и второй с 4-я.

Аналогично рассчитываются все комнаты дома.

Следующим этапом нужно выбрать трубы связывающие радиаторы в единую систему.

Как правильно выбрать трубы для радиаторов

Нагретая вода от газового котла транспортируется к радиаторам по системе труб, поэтому от их качества будет зависть, насколько велики будут теплопотери. На рынках представлены три основных вида труб:

1. Пластиковые.
2. Металлические.
3. Медные.

Металлические трубы

У металлических труб, которые раньше использовались в системе отопления любого частного дома, есть ряд минусов:

• большой вес,
• монтаж требует использования дополнительного оборудования,
• накапливаю статическое электричество,
• появление естественной ржавчины, а это может нанести вред котлу.

Но зато цена на такие трубы не велика, от 350 п.м.

Медные трубы

Другое дело медные трубы. Они имеют ряд плюсов:

1. Выдерживают температуру до 200 ⁰С
2. Выдерживают давление до 200 атмосфер.

Но большее число минусов делают эти трубы не востребованными:

1. Сложность установки (нужен серебряный припой, нужно профессиональное оборудование и знания).
2. Монтировать медные трубы можно только на специальные крепления.
3. Высокая цена из-за дороговизны материала, от 1500 п/м.
4. Высокая стоимость монтажа от 600 п/м.

Пластиковые трубы

Пластиковые трубы считаются одними из самых востребованных, среди домовладельцев. Способствуют этому ряд плюсов:

1. Коррозия внутри системы не образуется, так как система герметична, а материал не пропускает воздух.
2. Повышенная прочность, так как основа из алюминия, покрытого пластиком, а этот материал не гниет и не разрушается со временем.
3. Конструкция имеет алюминиевое армирование, поэтому расширение минимум.
4. Низкое гидравлическое сопротивление, это хорошее для системы с естественной циркуляцией и под давлением.
5. Антистатичны.
6. Не нужно обладать навыком при установке, достаточно ознакомится в интернете техникой монтажа.
7. Низкая стоимость, от 32 руб./м

Когда трубы выбраны и приобретены можно приступать к монтажу системы отопления, сделать работу можно своими руками или вызвать специалистов.

Тонкости монтажа

Монтаж системы отопления в частном деревянном доме проходит в несколько основных этапов:

1. Установка радиаторов. Монтаж радиаторов нужно выполнять по схеме. Традиционно радиаторы располагают под оконными проемами, так тепло не будет впускать в помещение холодный воздух. Делают монтаж своими руками при помощи шуруповерта, саморезов и уровня. Главное правило, которое следует соблюдать: все радиаторы системы располагают на одинаковом расстоянии от пола и строго по уровню. В противном случае вода будет с плохой циркуляцией в системе.
2. Монтаж труб. Перед монтажом нужно просчитать общую длину системы, и креплений и соединяющих (фитингов). Для работы своими руками нужны следующие инструменты: ножницы для пластиковых труб, специальный паяльник, рулетка и карандаш. На качественных трубах есть специальные разметки, показывающие направление и насечки дл облегчения монтажа.

Используя паяльник нужно сразу после расплавления спаивать трубы в соединительных креплениях. Выполнять после этого повороты запрещено, иначе припой получиться негерметичным и разломается, а с циркуляцией под давлением может развалиться. Для предотвращения таких ошибок потренируйтесь на остатке трубы. К стене трубы крепят в специальные полукруглые крепления, которые в свою очередь прикручиваются к деревянной стене саморезами небольшой величины.

1. Подключение системы к котлу. Эту часть лучше доверить специалистам, так как проверка системы и ее первый запуск могут вызвать ряд сложностей у новичка.

Источник: ProfiBrus.ru

Понятие и суть гидравлического расчета отопления

Все механизмы обеспечения гидравлического режима являются весомым отличием между старой и новой системой контроля за отопительной системой. Ввиду того, что современные системы используют новейшие конструкции, материалы и технические решения, они получают сложные динамические процессы, которые мгновенно реагируют на малейшие изменения в температурном режиме.

С одной стороны, проектирование гидравлической системы влечет за собой немалую экономическую выгоду, а с другой – обустройство такого механизма теплоподачи требует глубоких специальных знаний в области применения высокотехнологической арматуры и прочих средств для прокладки подобной системы.

Важно! Применение гидравлической системы отопления и регулирующей арматуры — главное условие эффективной работы современных систем отопления.

Соблюдение всех вышеуказанных условий вызвано следующими обстоятельствами:

• Подача теплоносителя обязана подаваться в количестве, достаточным для успешного и эффективного обогрева помещения при переменной температуре как наружного воздуха, так и воздуха внутри помещения;
• Попытки минимизировать эксплуатационные затраты, направленные в первую очередь на преодоление сопротивления гидравлики внутри отопительной системы;
• Минимизация капиталовложений, которые существенно зависят от диаметра прокладываемых труб;
• Тихая, надежная и эффективная работа проложенной системы отопления.

↑ вернуться к содержанию

Источники отопления частного дома

Сегодня вы найдете множество источников отопления, начиная от газового, электронагревательных приборов, инфракрасных и микатермических обогревателей, масляных радиаторов и теплых полов, заканчивая каминами или печками. Иногда встречаются даже системы воздушного отопления.

Каким бы не был тип вашего отопления, существуют общепринятые нормы расчета удельной мощности котла, которые напрямую зависят от типа климатической зоны, в которой он используется:

• Удельная мощность (W) = 1500-2000 Вт — для северных районов;
• Удельная мощность (W) = 1200-1500 Вт — для центральных районов;
• Удельная мощность (W) = 700-900 Вт — для южных районов.

Чтобы рассчитать удельную мощность котла, необходимую для успешного обеспечения обогрева помещения, используется формула — Удельная мощность (W) = (S*W)/10, где:

• S — показатель суммарной площади отапливаемого помещения;
• W — максимальная мощность котла с расчета на 10 м3, которая указывается с учетом погодных особенностей региона.

Важно! Чтобы упростить все необходимые расчеты, можно принять удельную мощность котла за единицу. Поэтому нормативная мощность котла учитывается из расчета 10000 Вт на 100 м2.

↑ вернуться к содержанию

Особенности и этапы проектирования системы отопления

Совершенно очевидно, что тип необходимого отопления будет зависеть от площади отапливаемого дома. Ввиду того факта, что система с естественной циркуляцией обладает малой инерционностью, ее можно применить исключительно для жилища, чья площадь не превышает 100 м2. Расчет, проектирование и монтаж подобных систем рассчитывается с учетом множества особенностей.

К примеру, здания с большой площадью требуют принудительной циркуляции теплоносителя. Подобный эффект достигается за счет включения в систему специальных циркулярных насосов.

Важно! Установив циркуляционные насосы в обратную линию, которая ведет к котлу, удастся продлить срок их службы. Благодаря подобной хитрости, получится избежать непосредственного контакта с горячей водой.

Такой насос работает беспрерывно, поэтому требует наличие определенных технических характеристик:

1. Бесшумность работы.
2. Надежность.
3. Прочность.
4. Долговечность.
5. Простота эксплуатации.

↑ вернуться к содержанию

Какие особенности имеет расчет гидравлического отопления

Гидравлический расчет системы отопления по праву считается наиболее сложным и трудоемким этапом в процессе проектирования системы отопления для частного дома.

Перед началом проектирования необходимо выполнить ряд расчетно-графических работ:

• Рассчитать тепловой баланс в помещениях, которые будут отапливаться;
• Необходимо выбрать тип отопительных приборов и теплообменных поверхностей, после чего указать их размещение на планах жилищной площади;
• Выбрать необходимый тип конфигурации и вид водяного отопления. Принять решения по поводу размещения источников теплоподачи, трассировки веток магистральных труб;
• Выделить тип используемого оборудования, регулирующей и запорной арматуры (кранов, вентилей, клапанов и терморегуляторов);

• Найти главное циркулярное кольцо, которое является последовательным набором участков трубопровода, учитывая максимальный расход теплоносителя. Для двухтрубной системы используется принцип – от источника теплопередачи до конечного элемента потребления, а для однотрубной – от стояка до термоисточника.

↑ вернуться к содержанию

Особенности двухтрубной системы отопления

За расчетный участок трубопровода берется участок с фиксированным диаметром и стабильным расходом теплового носителя, который рассчитывается, исходя из теплового баланса отапливаемого помещения. Чтобы рассчитать двухтрубную систему гидравлического отопления следует включить нумерацию расчетных участков, начиная с источника тепла, то есть теплового генератора или котла. Узловые точки, которые указываются на подающей магистрали, выделяются заглавными буквами в ответвленных местах. Такие узлы при сборке указываются со штрихом.

Когда рассматриваются узловые точки на стояках, отмечаются на схемах простыми арабскими цифрами, которые обозначают номер этажа в горизонтальных системах и номер приборного стояка при вертикальной системе. Цифры выделяются штрихом в местах сборки потока теплового носителя. Каждый расчетный участок, взятый по отдельности, обозначается двумя символами, которые обозначают его начало и конец.

↑ вернуться к содержанию

Однотрубная система отопления: проектировка и особенности

В том случае, когда необходимо выполнить расчет однотрубной системы отопления, первым делом рассчитывается диаметр стояка и магистралей по давлению. В принципе, расчет однотрубных систем мало чем отличается от расчета двухтрубных. Порядок действия совпадает с вышеприведенным примером.

Расчет можно проводить и по обратной схеме: сначала определить диаметры по кольцу, после чего перейти к замыкающим участкам. В таких измерениях коэффициент затекания находится по графику, составленному по результатам предыдущих исследований.

Важно! Не стоит учитывать заранее принятое количество воды, которое попадает в нагревательные приборы, так как этот показатель не является постоянным и точным.

↑ вернуться к содержанию

Каким образом выполнить гидравлический расчет

Чтобы произвести подобный расчет при проектировании системы отопления для частного дома, можно использовать специальную программу, к примеру, HERZ. C. O. С ее помощью вы в автоматическом режиме подберете:

1. Диаметр будущего трубопровода.
2. Размеры и необходимую мощность отопительных приборов.
3. Предварительную и конечную настройку термостатических клапанов и вентилей.
4. Настройки регуляторов контроля давления.

Заключение

Итак, в конечном итоге, вы можете заметить, что гидравлический анализ и расчет отопительной системы – сложный и кропотливый процесс, который обязательно стоит поручить профессионалам и специалистам в данной области. Существуют специальные фирмы и бюро, специалисты которых разберут весь процесс проектирования по деталям.

Проектирование на деле потребует учета таких показателей, как потеря давления, мощность насоса циркуляции, режим работы системы и многих других. Однако, каждый из этих показателей присутствует в ГОСТе, а специалисты быстро и качественно разберутся.

Источник: delai-remont.com

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!

Источник: stroyday.ru