X

Как рассчитать отопление в доме: формулы и советы

Тема нашей статьи — расчет системы отопления частного дома. Понятно, что в пик зимних морозов не хочется столкнуться с недостатком тепла; в равной степени неприятно выбросить деньги, переплатив за ненужное вам оборудование. Итак, приступим к подсчетам.

Наша цель - обеспечить дом теплом. По возможности - с минимальными расходами.

Наша цель — обеспечить дом теплом. По возможности — с минимальными расходами.

Что предстоит рассчитывать

Разложим большую проблему на составляющие. Нам предстоит выбрать:

  • Тепловую мощность источника тепла — котла автономного отопления. Она должна с минимальным запасом обеспечить дом теплом в самые холодные недели зимы.
  • Количество и размер отопительных приборов. Как правило — количество секций радиаторов, хотя, разумеется, наряду с ними могут использоваться конвекторы или регистры.
  • Диаметр труб, по которым будет транспортироваться теплоноситель для системы отопления.

В этом порядке и приступим к расчетам.

Котел

Общая информация

Вначале — немного общей информации о типах топлива.

  • С точки зрения текущих эксплуатационных расходов самым дешевым видом топлива является магистральный газ. В плане экономичности лучший выбор — конденсационные котлы, использующие высшую теплоту сгорания путем конденсации продуктов сгорания газа. Однако несложно предсказать, что в ближайшие годы природный газ будет дорожать: его запасы ограничены, а спрос растет.
  • Следующие по экономичности энергоносители — дрова и уголь. Общая проблема твердотопливных котлов — необходимость обслуживания: не реже двух раз в сутки котел нужно протапливать. Однако теплоаккумулятор позволит сделать растопки более редкими.

Внимание: для угля и дров тепловая мощность различается примерно на 10 процентов в пользу угля. Расчет отопления дома должен опираться на мощность при использовании актуального для вас вида топлива.

  • Единственный разумный способ использовать для отопления электроэнергию — тепловые насосы разных типов. У них электрическая и эффективная тепловая мощность различаются в 3-6 раз. Эффективность насосов воздух-воздух падает по мере снижения уличной температуры, что тоже нужно будет учесть в расчетах.
На фото - тепловой насос воздух-воздух. Эти приборы дешевле работающих по другим схемам; но при отрицательных температурах их эффективность падает.

На фото — тепловой насос воздух-воздух. Эти приборы дешевле работающих по другим схемам; но при отрицательных температурах их эффективность падает.

Расчет тепловой мощности

Первый и самый простой способ заложен в СНиП: для отопления дома требуется один киловатт тепла на каждые 10 м2 площади. Для дома площадью 100 м2 нужен десятикиловаттный котел.

Инструкция предельно проста, доступна и… дает огромные погрешности.

  • Объем воздуха при высоте потолка в 2,4 и 4,5 метра будет, мягко говоря, различаться. Причем теплый воздух неизбежно станет собираться под потолком.
  • Утечки тепла через стены и потолок тем выше, чем больше дельта температур с улицей. В Оймяконе дом будет охлаждаться куда интенсивнее, чем в Геленджике.
  • Окна и двери по проницаемости для тепла сильно отличаются от стен.
  • Кроме того, на расчет сильно влияет то, идет ли речь о частном доме или квартире. СНиП валит все расчеты в одну кучу; между тем утечки тепла в частном доме будут куда больше, чем в многоквартирном. Ведь снизу и сверху у него не теплые соседские комнаты, а улица.

Так как рассчитать отопление дома более точно?

  • На один кубический метр объема отапливаемого помещения берется 40 ватт тепловой мощности.
  • Каждое окно добавляет к потребности в тепле 100 ватт. Каждая дверь — 200.
  • Для частного дома используется коэффициент 1,5 — именно из-за того, что в его случае все стены по периметру общие с улицей. В многоквартирном доме для угловых и торцевых квартир берется коэффициент 1,2-1,3 в зависимости от толщины и материала стен.
  • Поправка на регион с его климатом меняется от 0,7 для южных областей России до 2,0 для Якутии и Чукотки. Московская и Ленинградская области используют региональный коэффициент 1,2.
Чем холоднее на улице, тем больше тепла дом теряет через стены и потолок.

Чем холоднее на улице, тем больше тепла дом теряет через стены и потолок.

Давайте в качестве примера рассчитаем потребность в тепле одного этажа частного дома размером 12х6,5 метров, с потолками высотой 3,2 метра, четырьмя окнами и двумя дверьми, расположенного на берегу Черного моря.

Площадь равна 12*6,5=78 м2. Объем — 78*3,2=249,6 м3. Базовое значение тепловой мощности — 249,6*40=9984 ватта.

4 окна добавят 400 ватт, две двери — еще столько же. 9984+400+400=10784.

Частный дом. Коэффициент 1,5 даст нам 16176 ватта.

Крайне теплый климат морского побережья с положительной температурой самого холодного месяца заставит нас умножить полученное значение на 0,7. 16176*0,7=11323 ватта. Стало быть, нам с небольшим запасом хватит котла с эффективной тепловой мощностью 12 киловатт.

Любопытно: на практике для отопления этого этажа с запасом хватает двух кондиционеров с вдвое меньшей суммарной тепловой мощностью, причем большую часть времени работает один из них. Сказываются хорошее утепление и смежные с соседскими домами стены. Как видите, даже эта формула дает весьма приблизительные данные.

В теплом климате удобнее всего отапливаться обычными инверторными кондиционерами.

В теплом климате удобнее всего отапливаться обычными инверторными кондиционерами.

Отопительные приборы

Итак, мы собираемся создать своими руками отопительную систему, и подбираем радиаторы для нее. Сколько секций нам понадобится для каждой комнаты?

Отталкиваться придется опять-таки от тепловой мощности, необходимой для каждой комнаты. Используется та же методика расчета, что и для всего дома. После того, как мы выясним потребность комнаты в тепле — останется лишь подобрать для нее соответствующий отопительный прибор.

Откуда брать данные о том, сколько тепла отдает тот или иной радиатор, конвектор или фанкойл?

  • Технический паспорт изделия от мало-мальски приличного производителя содержит эти сведения.

Нюанс: производители указывают тепловой поток для дельты температур между комнатой и отопительным прибором в 70 градусов. То есть, к примеру, при 20С в комнате батарея должна быть разогрета до 90С. Сами понимаете, что реальные значения могут сильно отличаться.

  • Для секционных радиаторов всех типов мощность секции можно найти на сайте разработчика. Дальше — несложный арифметический расчет.

Приведем усредненные данные для секций разных типов при стандартном (500 миллиметров) межосевом расстоянии между подводками.

  1. Чугунная секция отдает около 140 ватт тепла. Напомним, при дельте температур с комнатой в 70 градусов.
  2. Теплоотдача биметаллической секции — около 180 ватт.
  3. Полностью алюминиевая батарея способна отдать около 190-210 ватт на секцию. Учитывая то, что цена алюминиевой секции редко превышает 300 рублей, а прочность более чем достаточна для автономной системы отопления — популярность этого типа отопительных приборов у владельцев частных домов вполне понятна.
В сети несложно найти таблицы и графики, рассчитывающие количество секций для определенной площади.

В сети несложно найти таблицы и графики, рассчитывающие количество секций для определенной площади.

Трубы

Практика

Начнем с практических рекомендаций, актуальных для разных типов отопительных систем.

  • Для гравитационной системы розлив монтируется трубой сильно завышенного сечения — не менее чем ДУ32. Цель — минимизировать гидравлическое сопротивление при минимальном перепаде в контуре. Чаще используются трубы ДУ40 — ДУ50. Радиаторы не разрывают контур, а монтируются параллельно ему; подводка выполняется трубой ДУ20 мм.

Внимание: не путайте ДУ трубы с ее внешним диаметром. Полипропиленовая труба с просветом, соответствующим 32 миллиметрам, будет иметь внешний диаметр примерно в 40 мм.

  • В случае систем с принудительной циркуляцией берется полипропиленовая, полиэтиленовая или металлопластиковая труба с внешним диаметром 25 миллиметров. При разумной площади дома этого диаметра более чем достаточно.
  • При лучевой разводке подводка питает всего один отопительный прибор. Берется металлопластик или сшитый полиэтилен диаметром 16 миллиметров.

Расчеты

Если вы все-таки хотите провести технически грамотный расчет отопительной системы дома с вычислением минимального сечения труб — стоит воспользоваться таблицей.

Оптимальная скорость потока теплоносителя  - около 0,6 м/с. Максимальная - 1,5. При более высокой скорости в контуре появятся шумы.

Оптимальная скорость потока теплоносителя  — около 0,6 м/с. Максимальная — 1,5. При более высокой скорости в контуре появятся шумы.

Как ей пользоваться?

Предположим, что нам нужно обеспечить транспортировку теплоносителя с тепловым потоком в 12 киловатт. Значение вполне реально на выходе из маломощного котла. Оптимальная скорость движения воды — 0,6 метра в секунду.

Ищем в верхнем ряду нужную нам скорость и спускаемся по таблице вниз, пока в верхней строке не увидим значение теплового потока ВЫШЕ необходимого нам. Округлять значения здесь стоит только в большую сторону.

Как нетрудно заметить, нам нужен ВНУТРЕННИЙ диаметр 20 миллиметров, что для полипропилена соответствует внешнему диаметру 25 мм.

Учтите: метод годится только и исключительно для систем с принудительной циркуляцией (читайте также статью «Электроотопление частного дома: основные качества, характеристики»).

Заключение

Некоторую дополнительную информацию о методиках расчета отопительных систем вы найдете в видео, прикрепленном к статье. Теплых зим!

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Клей для экструдированного пенополистирола — обзор средств, представленных в продаже Как подключить генератор к сети дома — схема 3 вариантов конструкции и описание рабочего процесса Чем и как заполнить систему отопления в частном доме: выбор теплоносителя, решения для открытой и закрытой систем


Подписывайся на наши новости Вконтакте!




Please leave this field empty.

Задайте вопрос эксперту

Обязательно приложите ФОТОГРАФИЮ проблемы! Чем яснее проблема - тем проще ответить эксперту









Удалить

Удалить

Удалить

Удалить

Добавить файл

Ответ эксперта придет вам на почту. Обычно время ответа от 30 минут до 2 суток

Top