Вы решили построить дом, и появляется вопрос – как рассчитать систему отопления? Данная проблема всегда будет актуальна, ведь если вы приобретете, котел недостаточной мощности, придется потратить силы для создания дополнительного обогрева радиаторами, электрокаминами или другими приборами,
что приведет к огромному расходу электроэнергии. Если же создать систему отопления со слишком большим запасом, то оборудование будет функционировать в половину мощности, а расход топлива будет практически таким же. Сам расчет можно доверить онлайн калькулятору.
Но для нас важно найти ответы на вопросы: мощность, диаметр, количество, какое оборудование применить? Давайте посмотрим, как рассчитать систему отопления частного дома. ВАЖНО! Сделать данный расчет невозможно без анализа теплопотерь расположенных вокруг конструкций.
Расчет системы отопления: на что обратить внимание при выборе радиаторов, котлов, труб
В России, обычно продолжительные холодные зимы
строения теряют тепло из-за изменений температурного режима внутри и снаружи помещений. Чем значительнее площадь дома и ограждающих строительных конструкций (крыша, окна, двери), тем масштабнее значение теплопотерь. Большое влияние оказывает строительный материал и толщина стен, наличие или отсутствие теплоизоляции.
Например, стены из кирпича наибольший показатель теплопроводности, чем из дерева или газобетона. Материалы с наибольшими показателями теплового сопротивления применяются в качестве изоляции (минеральная вата, пенополистирол).
Система отопления в частном доме основывается:
· на нагревательном элементе (котел);
· на системе труб;
· на радиаторах.
Целесообразно калькулировать параметры отопления здания в несколько этапов:
- рассчитать теплопотери помещения;
- подобрать температурный режим;
- выбор отопительных радиаторов по мощности;
- гидравлический расчет системы;
- выбор котла.
Рассчитать теплопотери можно основываясь на следующие исходные данные:
- удельная теплопередача всех используемых строительных материалов;
- габаритные размеры всех элементов строения.
- СПРАВКА! Формула, по которой можно определить тепловую нагрузку на отопительную систему: Мк = 1,2 х Тп, где Тп — суммарные теплопотери строения, Мк — мощность котла, 1,2 — коэффициент запаса (20%).
Реальные теплопотери дома чаще всего находятся в пределах от 0,5 кВт/10 м кв. до 2,0 кВт/10 м кв. Удельные теплопотери частного дома, кВт/10 м кв.?
- 0,5 – энергосберегающий дом
- 0,8 – утепленный
- 1,0 – средне утепленный
- 1,3 – слабая теплоизоляция
- 1,5 – не утепленный
- 2,0 –тонкие строительные материалы, присутствие сквозняков.
В целом теплопотери для дома рассчитываем
умножая приведенное значение на отапливаемую площадь, м. Данные расчеты нам нужны для определения мощности теплогенератора.
ВНИМАНИЕ! Теплопотери через систему отопления (труба) – 20-25%; потери через крышу – 25-30%; через стены – 10-15%; через окна – 10-15%; через пол – 10-15%;через щели конструкций – 10-15%.
Стоит обращать внимание и на коэффициент удельной климатической мощности в зависимости от места вашего проживания:
- для центральных регионов России – 1,2 – 1,5 кВт;
- для южного района страны – 0,7 – 0,9 кВт;
- для севера – 1,5 – 2,0 кВт.
Простая методика позволит сделать расчет системы отопления, не прибегая к дорогостоящим услугам проектных организаций.
Если вы решили устанавливать секционные радиаторы и определились с выбором, то проблем с расчетом их количества не должно возникнуть. Серьезные фирмы, поставляющие качественное отопительное оборудование, указывают на сайте технические характеристики всех модификаций, в том числе и тепловую мощность.
Так же на сайтах есть специальные программы-калькуляторы. Вы вносите данные по своему помещению и получаете расчет количества секций выбранной модели в штуках.
ВАЖНО! Радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность: биметаллические – 180-190 Вт, алюминиевые — 180-190 Вт, чугунные – 120-145Вт, стальные трубчатые – до 140 Вт.
Плюсы и минусы радиаторов
1. Чугунные радиаторы знакомы всем, так как долгое время устанавливались почти во всех квартирах. Их преимущество высокий показатель теплоемкости (долго остывают), устойчивы к изменениям температурного режима и давлений в системе. Их минус – высокая стоимость, ломкость и сложность монтажа.
2. Огромное разнообразие форм и размеров на рынке стальных радиаторов. На их широкое распространение повлияла невысокая цена и легкость установки. Минусы – низкая теплоемкость (быстро остывают), а тонкий корпус не дает возможности устанавливать их в сетях с высоким давлением.
3. Сегодня стали популярны обогреватели из алюминия. Их плюсы, это высокая теплоотдача, температура комнаты поднимается за 10-15 минут до приемлемой. У них тоже есть свои минусы – если система содержит большое количество щелочи или кислоты, то срок службы радиатора существенно сокращается.
4. В последнее время широко используются биметаллические радиаторы, их внутренние стенки изготовлены из устойчивой к ржавлению и давлению стали, а наружные из алюминия с отличными показателями теплоотдачи. Срок службы примерно 20-30 лет. Они являются самыми дорогими на рынке, но их качества вполне оправдывают свою стоимость.
Очень серьезно нужно отнестись и к выбору котла отопления, так как он является главным звеном всей отопительной системы.
ВНИМАНИЕ! По типу питания котлы делятся на: электрические, газовые, твердотопливные, жидкотопливные.
Рассмотрим их преимущества и недостатки.
1. Электрические котлы не завоевали популярность среди населения, их недостаток высокая стоимость и дорогое обслуживание. Тарифы на электроэнергию постоянно растут, может произойти обрыв линии электропередач, в результате чего дом останется без отопления.
2. Твердотопливные котлы лучше рассматривать классической конструкции, они считаются надежными и бюджетными. Вода в них нагревается за счет дров, брикетов и угля. Если котел устанавливается в жилом помещении, то лучше использовать его с фронтальной загрузочной камерой, так как верхняя загрузка допускает выход дыма в дом. Главный недостаток, это необходимость постоянно контролировать горючее, если во время не пополнить запасы топлива, то дом прекратит отапливаться. В усовершенствованных моделях контроль осуществляется за счет автоматической подачи, но стоимость таких котлов намного выше.
3. Котлы жидкотопливные в основном работают на дизельном топливе. Из-за высокого КПД горючего их отличает хорошая производительность. Недостатки – высокая цена на сырье и необходимость наличия резервуаров с дизелем.
4. Самым идеальным решением для частного дома являются газовые котлы. К преимуществам относятся небольшой размер, приемлемая цена на газ и высокая теплоотдача, именно это влияет на предпочтения населения данному виду.
С котлом определились, следующий этап – гидравлический расчет системы отопления.
СПРАВКА! Для гидравлического расчета можно воспользоваться специально разработанными программами.
Этот шаг нужен для подбора диаметра труб для системы отопления, циркуляционного насоса и объема расширительного бака. Для расчета расхода теплоносителя нужно перемножить его удельную теплоемкость (для воды 4,19 кДж/кг*град.) и разность температур на выходе и входе, затем итоговую мощность системы отопления разделить на полученный результат.
При подборе диаметра труб учитываем то, что скорость воды в трубопроводе не допустима выше 1,5 м/с. В противном случае система начнет создавать слишком много шума. Допускать слишком низкую скорость (0,25 м/с) также не следует.
Если не следовать данным условиям, то может произойти образование воздушной пробки в трубе. При правильном подборе труб, чтобы система отопления хорошо работала, нужен циркуляционный насос, который будет вмонтирован в котел.
Например: для дома площадью 100 м кв. следует выбрать насос 25/40, и трубы 16 мм (внутренний диаметр) для группы радиаторов до пяти штук и 12 мм для подключения одного или двух радиаторов.
Трубы для отопительной системы подразделяются на:
Металлические,
Металлопластиковые,
Пластиковые.
Металлические трубы сложны в монтаже, склонны к коррозии, имеют большой вес и высокую стоимость. Их плюсы высокая прочность, устойчивость к изменениям температурного режима и могут выдерживать большие давления.
Металлопластиковые трубы и полипропиленовые имеют схожие характеристики. Легкий материал, они пластичны, отсутствует коррозия, заглушают шум и относительно низкая стоимость.
Расчет системы отопления это сумма значений вышеуказанных элементов.
