X
X

Расчет отопления — необходимый шаг для эффективности обогревательной системы строения

Грамотно произведенные расчеты отопительной системы для любой постройки – жилого дома, цеха, офиса, магазина и пр., будут гарантией ее стабильной, корректной, надежной и бесшумной эксплуатации. Помимо этого, вы избежите недоразумений с работниками жкх, излишних финансовых затрат и потерь энергии. Рассчитать отопление можно в несколько этапов.

При просчете отопления надо учитывать многие факторы.

При просчете отопления надо учитывать многие факторы.

Стадии расчетов

  • Для начала нужно узнать тепловые потери здания. Это нужно, чтобы определить мощность котла, а также каждого из радиаторов. Теплопотери рассчитываются для каждого помещения, обладающего внешней стеной.

Обратите внимание! Далее надо будет проверить данные. Полученные цифры разделите на квадратуру комнаты. Таким образом, вы получите удельные тепловые потери (Вт/м²). Как правило – это 50/150 Вт/м². Если полученные данные сильно отличны от указанных, то значит, вы допустили ошибку. Поэтому цена сборки отопительной системы будет слишком высока.

  • Далее нужно подобрать температурный режим. Желательно для подсчетов принять такие параметры: 75-65-20° (котел-радиаторы-комната). Подобный режим температур, когда производится расчет тепла, соответствует европейской норме отопления EN 442.
Схема отопления.

Схема отопления.

  • Затем необходимо выбрать мощность батарей отопления, исходя из данных по теплопотерям в комнатах.
  • После этого осуществляется гидравлический расчет – отопление без него не будет эффективным. Он нужен, чтобы определить диаметр труб и технические свойства циркуляционного насоса. Если дом частный, то сечение труб можно выбрать по таблице, которая будет приведена ниже.
  • Далее нужно определиться с отопительным котлом (бытовым или промышленным).
  • Затем находится объем отопительной системы. Ее вместительность нужно знать, чтобы выбрать расширительный бак либо убедиться, что объема водяного бачка, уже встроенного в теплогенератор, хватит. Получить нужные данные вам поможет любой он-лайн калькулятор.

Тепловой расчет

Чтобы осуществить теплотехнический этап проектирования системы отопления, вам нужны будут исходные данные.

Что нужно для начала работы

Проект дома.

Проект дома.

  1. Первым делом вам необходим будет проект постройки. В нем должны быть указаны наружные и внутренние размеры каждой из комнат, а также окон и внешних дверных проемов.
  2. Далее узнайте данные о расположении строения в отношении сторон света, а также климатическим условиям в вашей местности.
  3. Соберите информацию о высоте и составе внешних стен.
  4.  Вам надо будет знать и параметры материалов пола (от помещения и до грунта), а также потолка (от помещений до улицы).

После того, как соберете все данные, можете начинать расчет расхода тепла на отопление. В итоге работы, вы соберете информацию, на основе которой сможете осуществить гидравлические подсчеты.

Нужная формула

Теплопотери здания.

Теплопотери здания.

Расчет тепловых нагрузок на систему должен определять теплопотери и мощность котла. В последнем случае формула расчета отопления такова:

Мк = 1.2 ∙ Тп, где:

  • Мк – мощность теплогенератора, в  кВт;
  • Тп – теплопотери постройки;
  • 1.2 – это запас, равный 20%.

Обратите внимание! Данный коэффициент запаса учитывает возможность падения давления в газопроводной системе зимой, помимо этого – непредвиденные тепловые потери. Например, как показывает фото, из-за разбитого окна, плохой теплоизоляции дверей, сильных морозов. Такой запас позволяет и широко регулировать режим температур.

Следует отметить, когда производится подсчет количества тепловой энергии, ее потери по зданию распределяются не равномерно, в среднем, цифры таковы:

  • внешние стены теряют около 40% от общей цифры;
  • через окна уходит 20%;
  • полы отдают примерно 10%;
  • сквозь крышу улетучивается 10%;
  • 20% уходят через вентиляцию и двери.

Коэффициенты материалов

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов.

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов.

Далее, методика расчета тепловой энергии на отопление учитывает материалы дома. Они непосредственно влияют на уровень потерь тепла. При подсчетах, чтоб учесть все факторы, применяются такие коэффициенты:

  • К1 – вид окон;
  • К2 – теплоизоляция стен;
  • К3 – означает соотношение по площади окон и полов;
  • К4 – минимальный режим температур снаружи;
  • К5 – число внешних стен постройки;
  • К6 – этажность сооружения;
  • К7 – высота комнаты.

Что касается окон, коэффициенты их теплопотерь равны:

  • традиционное остекление – 1.27;
  • двухкамерные стеклопакеты – 1;
  • трехкамерные аналоги – 0.85.

Чем больший объем имеют окна относительно полов, тем большее количество тепла теряет здание.

загрузка...
Отношение площадей окон и пола Коэффициент
10% 0.8
10/19% 0,9
20% 1
21/29% 1.1
30% 1.2
31/39% 1.3
40% 1.4
50% 1,5

Когда производите расчет потребления тепловой энергии на отопление, учитывайте, что материал стен имеет такие величины коэффициента:

  • блоки либо панели из бетона – 1.25/1.5;
  • брус или бревна – 1.25;
  • кладка в 1.5 кирпича – 1.5;
  • кладка в 2.5 кирпича – 1.1;
  • пенобетонные блоки – 1.

При отрицательных температурах тепловые утечки также увеличиваются.

  1. До -10° коэффициент будет равен 0.7.
  2. От -10° он составит 0.8.
  3. При -15° нужно оперировать цифрой в 0.9.
  4. До -20° — 1.
  5. От -25° величина коэффициента будет 1.1.
  6. При -30° он составит 1.2.
  7. До -35° данная величина равняется 1.3.

Когда вы производите расчет тепловой энергии, учитывайте, что ее утери зависимы и от того, сколько наружных стен в здании:

  • одна внешняя стена – 1%;
  • 2 стенки – 1.2;
  • 3 наружных стен – 1.22;
  • 4 стенки – 1.33.
Чем больше число этажей, тем сложнее расчеты.

Чем больше число этажей, тем сложнее расчеты.

Число этажей либо вид помещения, который расположен над жилой комнатой, влияют на коэффициент К6. Когда дом имеет от двух этажей и выше, расчет теплоэнергии на отопление учитывает коэффициент 0.82. Если при этом здание имеет теплый чердак, цифра меняется на 0.91, если данное помещение не утеплено, то на 1.

Высота стен влияет на уровень коэффициента так:

  • 2.5 м — 1;
  • 3 м — 1.05;
  • 3.5 м – 1.1;
  • 4 м – 1.15;
  • 4.5 м – 1.2.

Помимо всего прочего, методика расчета потребности тепловой энергии на отопление учитывает площадь комнаты — Пк, а также удельное значение тепловых потерь — УДтп.

Конечная формула для необходимого подсчета коэффициента теплопотерь выглядит таким образом:

Тп = УДтп ∙ Пл ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 ∙ К7. При этом УДтп составляет 100 Вт/м².

Пример расчетов

Постройка, для которой мы будем находить нагрузку на отопительную систему, будет иметь следующие параметры.

  1. Окна с двойными стеклопакетами, т.е. К1 составляет 1.
  2. Внешние стены – пенобетонные, коэффициент такой же. 3 из них внешние, иными словами К5 составляет 1.22.
  3. Квадратура окон равна 23% от аналогичного показателя пола — К3 составляет 1.1.
  4. Снаружи температура -15°, К4 равен 0.9.
  5. Чердак постройки не утепленный, иными словами К6  будет 1.
  6. Высота потолков три метра, т.е. К7 составляет 1.05.
  7. Площадь помещений равна 135 м².

Зная все цифры, подставляем их в формулу:

Пт = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1.1 ∙ 0,9 ∙ 1.22 ∙ 1 ∙ 1.05 = 17120.565 Вт (17.1206 кВт).

Теперь вы можете своими руками просчитать мощность теплогенератора:

Мк = 1.2 ∙ 17.1206 = 20.54472 кВт.

Гидравлический расчет для обогревательной системы

Пример схемы гидравлического расчета.

Пример схемы гидравлического расчета.

Этот этап проектирования поможет вам правильно выбрать длину и диаметр труб, а также грамотно сбалансировать отопительную систему при помощи радиаторных клапанов.  Этот расчет даст вам возможность подобрать и мощность электрического циркуляционного насоса.

Качественный циркуляционный насос.

Качественный циркуляционный насос.

По итогам гидравлических подсчетов нужно узнать такие цифры:

  • M — величину расхода воды в системе (кг/с);
  • DP — утери напора;
  • DP1, DP2… DPn, — теряемый напор, от теплового генератора до каждой батареи.

Расход теплоносителя для системы отопления узнаем по формуле:

M = Q/Cp ∙ DPt

  1. Q означает общую мощность отопления, берется с учетом тепловых потерь дома.
  2. Cp – это уровень удельной теплоемкости воды. Чтобы упростить подсчеты, ее можно принять за 4.19 кДж.
  3. DPt – температурная разница на входе и выходе из котла.

Тем же образом можно рассчитать расходование воды (теплоносителя) на любом участке трубопровода. Участки избирайте так, чтоб скорость жидкости была одинаковой. По данным норматива, разбитие на участки надо осуществлять до редукции или тройника. Далее суммируйте мощность всех батарей, к которым подводится вода через каждый промежуток труб. Затем подставьте величину в озвученную выше формулу. Данные подсчеты нужно произвести для труб перед каждой из батарей.

Далее, применяя полученные величины расходования теплоносителя, для всех участков перед радиаторами вычислите скорость теплоносителя по приводимой формуле:

V = M/P ∙ F

  • V – это скорость продвижения теплоносителя (м/с);
  • M – расходование воды на участке трубы (кг/с);
  • P – ее плотность (1 т/м³);
    • F является площадью поперечного сечения труб (м²), находится она по формуле: π ∙ r/2, где буква r означает внутренний диаметр.

Далее наша инструкция предлагает расчет потерь напора при трении в трубах, по такой формуле:

DPpтр = R ∙ L,

  • R означает удельные потери при трении в трубе (Па/м);
  • L является длиной участка (м);

После это посчитайте утери напора на сопротивлениях (арматура, фитинги), формула действий:

Dмс = Σξ ∙ V²/2 ∙ P

  • Σξ обозначает сумму коэффициентов местных сопротивлений на данном участке;
  • V — скорость воды в системе
  • Р – это плотность теплоносителя.

Далее суммируйте сопротивление на всех участках до каждой из батарей и сравните их с контрольными величинами.

Обратите внимание! Чтобы циркуляционный насос достаточно обеспечивал теплом все батареи, утери напора на длинных ветках системы не должны быть более 20000 Па. Скорость течения теплоносителя должна быть от 0.25 до 1.5 м/с.

Если скорость будет свыше указанного значения, в системе появится шум. Минимальное значение скорости в 0,.25 м/с рекомендовано снип №2.04.05-91, чтобы трубы не завоздушивались.

Трубы из разных материалов, имеют различные свойства.

Трубы из разных материалов, имеют различные свойства.

Чтобы соблюсти все озвученные условия, надо правильно выбрать диаметр труб. Сделать это вы можете по приводимой таблице, где указана суммарная мощность батарей.

Материал трубы и диаметр Мощность минимальная (кВт) Мощность максимальная (кВт)
Металлопластик, 16 мм 2.8 4.5
Металлопластик, 20 мм 5 8
Металлопластик, 26 мм 8 13
Металлопластик, 32 мм 13 21
Полипропилен, 20 мм 4 7
Полипропилен, 25 мм 6 11
Полипропилен, 32 мм 10 18
Полипропилен, 40 мм 16 28

В конце статьи вы можете просмотреть учебное видео на ее тему.

загрузка...


Поделиться
Советуем прочитать
Расчет циркуляционного насоса для системы отопления: 3 шага к удачной покупке Как рассчитать мощность газового котла: 3 схемы разной сложности Стальные радиаторы отопления: расчет мощности панельных приборов, пластин и регистров


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