Расчет отопления частного дома: что учитывается при расчете, особенности …
Содержание статьи
- Простейшие приемы расчета
- Проведение расчетов необходимой тепловой мощности с учетом особенностей помещений
- Как рассчитать мощность котла
- Как подобрать диаметр трубы
- Расчет радиаторов
- Как правильно выбрать трубы для радиаторов
- Тонкости монтажа
- Дополнительные устройства в системе отопления
- Почему большая сложность
- Как определить теплопотери
- Расчет мощности котла
- При выборе твердотопливного котла
- Распределение мощности по дому
- Вычисление мощности и выбор параметров устанавливаемых радиаторов
- В чем особенность гидравлического расчета
- Подбор параметров насоса для отопления дома
- Вычисление параметров труб
- Выбор полипропиленовых труб
- Тип котла и его роль в расчете обогрева
- Некоторые нюансы об источниках теплоты
- Расчет характеристик
- Как грамотно сделать вычисления количества секций батарей
- Материалы для радиаторов: множество моделей
- Заключение
- Какой способ оплаты выбрать для расчета
- Вариант 1 – платим без теплосчетчиков в течение отопительного сезона
- Вариант 2 – круглогодичное начисление без приборов учета
- Вариант 3 – плата по общедомовому счетчику в холодный период
- Вариант 4 – начисления по прибору учета с разбивкой на весь год
- Вариант 5 – теплосчетчики установлены во всех помещениях
- Почему жители соседних домов платят за тепло разные суммы
- Заключительный вывод
Создавать систему отопления в собственном доме или даже в городской квартире – чрезвычайно ответственное занятие. Будет совершенно неразумным при этом приобретать котельное оборудование, как говорится, «на глазок», то есть без учета всех особенностей жилья. В этом вполне не исключено попадание в две крайности: или мощности котла будет недостаточно – оборудование станет работать «на полную катушку», без пауз, но так и не давать ожидаемого результата, либо, наоборот, будет приобретен излишне дорогой прибор, возможности которого останутся совершенно невостребованными.
Но и это еще не все. Мало правильно приобрести необходимый котел отопления – очень важно оптимально подобрать и грамотно расположить по помещениям приборы теплообмена – радиаторы, конвекторы или «теплые полы». И опять, полагаться только лишь на свою интуицию или «добрые советы» соседей – не самый разумный вариант. Одним словом, без определенных расчетов – не обойтись.
Конечно, в идеале, подобные теплотехнические вычисления должны проводить соответствующие специалисты, но это часто стоит немалых денег. А неужели неинтересно попытаться выполнить это самостоятельно? В настоящей публикации будет подробно показано, как выполняется расчет отопления по площади помещения, с учетом многих важных нюансов. По аналогии можно будет выполнить , встроенный в эту страницу, поможет выполнить необходимые вычисления. Методику нельзя назвать совершенно «безгрешной», однако, она все же позволяет получить результат с вполне приемлемой степенью точности.
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.
Иными словами, система отопления должна быть способной прогреть определенный объем воздуха.
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:
| Предназначение помещения | Температура воздуха, °С | Относительная влажность, % | Скорость движения воздуха, м/с | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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:
| Элемент конструкции здания | Примерное значение теплопотерь |
|---|---|
| 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
Способ, очевидно, очень простой, но весьма несовершенный. Стоит сразу оговориться, что он условно применим только при стандартной высоте потолков – примерно 2.7 м (допустимо – в диапазоне от 2.5 до 3.0 м). С этой точки зрения, более точным станет расчет не от площади, а 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.
Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют
Проведение расчетов необходимой тепловой мощности с учетом особенностей помещений
Рассмотренные выше алгоритмы расчетов бывают полезны для первоначальной «прикидки», но вот полагаться на них полностью все же следует с очень большой осторожностью. Даже человеку, который ничего не понимает в строительной теплотехнике, наверняка могут показаться сомнительными указанные усредненные значения – не могут же они быть равными, скажем, для Краснодарского края и для Архангельской области. Кроме того, комната - комнате рознь: одна расположена на углу дома, то есть имеет две внешних стенки, а другая с трех сторон защищена от теплопотерь другими помещениями. Кроме того, в комнате может быть одно или несколько окон, как маленьких, так и весьма габаритных, порой – даже панорамного типа. Да и сами окна могут отличаться материалом изготовления и другими особенностями конструкции. И это далеко не полный перечень – просто такие особенности видны даже «невооруженным глазом».
Одним словом, нюансов, влияющих на теплопотери каждого конкретного помещения – достаточно много, и лучше не полениться, а провести более тщательный расчет. Поверьте, по предлагаемой в статье методике это будет сделать не так сложно.
Общие принципы и формула расчета
В основу расчетов будет положено все то же соотношение: 100 Вт на 1 квадратный метр. Но вот только сама формула «обрастает» немалым количеством разнообразных поправочных коэффициентов.
Q = (S × 100) × a × b× c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m
Латинские буквы, обозначающие коэффициенты, взяты совершенно произвольно, в алфавитном порядке, и не имеют отношения к каким-либо стандартно принятым в физике величинам. О значении каждого коэффициента будет рассказано отдельно.
- «а» - коэффициент, учитывающий количество внешних стен в конкретной комнате.
Очевидно, что чем больше в помещении внешних стен, тем больше площадь, через которую происходит тепловые потери. Кроме того, наличие двух и более внешних стен означает еще и углы – чрезвычайно уязвимые места с точки зрения образования «мостиков холода». Коэффициент «а» внесет поправку на эту специфическую особенность комнаты.
Коэффициент принимают равным:
— внешних стен нет (внутреннее помещение): а = 0,8 ;
— внешняя стена одна : а = 1,0 ;
— внешних стен две : а = 1,2 ;
— внешних стен три: а = 1,4 .
- «b» - коэффициент, учитывающий расположение внешних стен помещения относительно сторон света.
Возможно, вас заинтересует информация о том, какие бывают
Даже в самые холодные зимние дни солнечная энергия все же оказывает влияние на температурный баланс в здании. Вполне естественно, что та сторона дома, которая обращена на юг, получает определенный нагрев от солнечных лучей, и теплопотери через нее ниже.
А вот стены и окна, обращённые на север, Солнца «не видят» никогда. Восточная часть дома, хотя и «прихватывает» утренние солнечные лучи, какого-либо действенного нагрева от них все же не получает.
Исходя из этого, вводим коэффициент «b»:
— внешние стены комнаты смотрят на Север или Восток : b = 1,1 ;
— внешние стены помещения ориентированы на Юг или Запад : b = 1,0 .
- «с» - коэффициент, учитывающий расположение помещения относительно зимней «розы ветров»
Возможно, эта поправка не столь обязательна для домов, расположенных на защищенных от ветров участках. Но иногда преобладающие зимние ветры способны внести свои «жесткие коррективы» в тепловой баланс здания. Естественно, что наветренная сторона, то есть «подставленная» ветру, будет терять значительно больше тела, по сравнению с подветренной, противоположной.
По результатам многолетних метеонаблюдений в любом регионе составляется так называемая «роза ветров» - графическая схема, показывающая преобладающие направления ветра в зимнее и летнее время года. Эту информацию можно получить в местной гидрометеослужбе. Впрочем, многие жители и сами, без метеорологов, прекрасно знают, откуда преимущественно дуют ветра зимой, и с какой стороны дома обычно наметает наиболее глубокие сугробы.
Если есть желание провести расчеты с более высокой точностью, то можно включить в формулу и поправочный коэффициент «с», приняв его равным:
— наветренная сторона дома: с = 1,2 ;
— подветренные стены дома: с = 1,0 ;
— стена, расположенные параллельно направлению ветра: с = 1,1 .
- «d» - поправочный коэффициент, учитывающий особенности климатических условий региона постройки дома
Естественно, количество теплопотерь через все строительные конструкции здания будет очень сильно зависеть от уровня зимних температур. Вполне понятно, что в течение зимы показатели термометра «пляшут» в определенном диапазоне, но для каждого региона имеется усредненный показатель самых низких температур, свойственных наиболее холодной пятидневке года (обычно это свойственно январю). Для примера – ниже размещена карта-схема территории России, на которой цветами показаны примерные значения.
Обычно это значение несложно уточнить в региональной метеослужбе, но можно, в принципе, ориентироваться и на свои собственные наблюдения.
Итак, коэффициент «d», учитывающий особенности климата региона, для наших расчетом в принимаем равным:
— от – 35 °С и ниже: d = 1,5 ;
— от – 30 °С до – 34 °С: d = 1,3 ;
— от – 25 °С до – 29 °С: d = 1,2 ;
— от – 20 °С до – 24 °С: d = 1,1 ;
— от – 15 °С до – 19 °С: d = 1,0 ;
— от – 10 °С до – 14 °С: d = 0,9 ;
— не холоднее – 10 °С: d = 0,7 .
- «е» - коэффициент, учитывающий степень утепленности внешних стен.
Суммарное значение тепловых потерь здания напрямую связано со степенью утепленности всех строительных конструкций. Одним из «лидеров» по теплопотерям являются стены. Стало быть, значение тепловой мощности, необходимое для поддержания комфортных условий проживания в помещении, находится в зависимости от качества их термоизоляции.
Значение коэффициента для наших расчетов можно принять следующее:
— внешние стены не имеют утепления: е = 1,27 ;
— средняя степень утепления – стены в два кирпича или предусмотрена их поверхностная термоизоляция другими утеплителями: е = 1,0 ;
— утепление проведено качественно, на основании проведенных теплотехнических расчетов: е = 0,85 .
Ниже по ходу настоящей публикации будут даны рекомендации о том, как можно определить степень утепленности стен и иных конструкций здания.
- коэффициент «f» - поправка на высоту потолков
Потолки, особенно в частных домах, могут иметь различную высоту. Стало быть, и тепловая мощность на прогрев того или иного помещения одинаковой площади будет различаться еще и по этому параметру.
Не будет большой ошибкой принять следующие значения поправочного коэффициента «f»:
— высота потолков до 2.7 м: f = 1,0 ;
— высота потоков от 2,8 до 3,0 м: f = 1,05 ;
— высота потолков от 3,1 до 3,5 м: f = 1,1 ;
— высота потолков от 3,6 до 4,0 м: f = 1,15 ;
— высота потолков более 4,1 м: f = 1,2 .
- « g» - коэффициент, учитывающий тип пола или помещение, расположенное под перекрытием.
Как было показано выше, пол является одним из существенных источников теплопотерь. Значит, необходимо внести некоторые корректировки в расчет и на эту особенность конкретного помещения. Поправочный коэффициент «g» можно принять равным:
— холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением (например, подвальным или цокольным): g = 1,4 ;
— утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением: g = 1,2 ;
— снизу расположено отапливаемое помещение: g = 1,0 .
- « h» - коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного сверху.
Нагретый системой отопления воздух всегда поднимается вверх, и если потолок в помещении холодный, то неизбежны повышенные теплопотери, которые потребуют увеличения необходимой тепловой мощности. Введём коэффициент «h», учитывающий и эту особенность рассчитываемого помещения:
— сверху расположен «холодный» чердак: h = 1,0 ;
— сверху расположен утепленный чердак или иное утепленное помещение: h = 0,9 ;
— сверху расположено любое отапливаемое помещение: h = 0,8 .
- « i» - коэффициент, учитывающий особенности конструкции окон
Окна – один из «магистральных маршрутов» течек тепла. Естественно, многое в этом вопросе зависит от качества самой оконной конструкции. Старые деревянные рамы, которые раньше повсеместно устанавливались во всех домах, по степени своей термоизоляции существенно уступают современным многокамерным системам со стеклопакетами.
Без слов понятно, что термоизоляционные качества этих окон — существенно различаются
Но и между ПВЗХ-окнами нет полного единообразия. Например, двухкамерный стеклопакет (с тремя стеклами) будет намного более «теплым» чем однокамерный.
Значит, необходимо ввести определенный коэффициент «i», учитывающий тип установленных в комнате окон:
— стандартные деревянные окна с обычным двойным остеклением: i = 1,27 ;
— современные оконные системы с однокамерным стеклопакетом: i = 1,0 ;
— современные оконные системы с двухкамерным или трехкамерным стеклопакетом, в том числе и с аргоновым заполнением: i = 0,85 .
- « j» - поправочный коэффициент на общую площадь остекления помещения
Какими бы качественными окна ни были, полностью избежать теплопотерь через них все равно не удастся. Но вполне понятно, что никак нельзя сравнивать маленькое окошко с панорамным остеклением чуть ли ни на всю стену.
Потребуется для начала найти соотношение площадей всех окон в комнате и самого помещения:
х = ∑ S ок / S п
∑ S ок – суммарная площадь окон в помещении;
S п – площадь помещения.
В зависимости от полученного значения и определяется поправочный коэффициент «j»:
— х = 0 ÷ 0,1 → j = 0,8 ;
— х = 0,11 ÷ 0,2 → j = 0,9 ;
— х = 0,21 ÷ 0,3 → j = 1,0 ;
— х = 0,31 ÷ 0,4 → j = 1,1 ;
— х = 0,41 ÷ 0,5 → j = 1,2 ;
- « k» - коэффициент, дающий поправку на наличие входной двери
Дверь на улицу или на неотапливаемый балкон — это всегда дополнительная «лазейка» для холода
Дверь на улицу или на открытый балкон способна внести свои коррективы в тепловой баланс помещения – каждое ее открытие сопровождается проникновением в помещение немалого объема холодного воздуха. Поэтому имеет смысл учесть и ее наличие – для этого введем коэффициент «k», который примем равным:
— двери нет: k = 1,0 ;
— одна дверь на улицу или на балкон: k = 1,3 ;
— две двери на улицу или на балкон: k = 1,7 .
- « l» - возможные поправки на схему подключения радиаторов отопления
Возможно, кому-то это покажется несущественной мелочью, но все же – почему бы сразу не учесть планируемую схему подключения радиаторов отопления. Дело в том, что их теплоотдача, а значит, и участие в поддержании определенного температурного баланса в помещении, достаточно заметно меняется при разных типах врезки труб подачи и «обратки».
| Иллюстрация | Тип врезки радиатора | Значение коэффициента «l» |
|---|---|---|
 | Подключение по диагонали: подача сверху, «обратка» снизу | l = 1.0 |
 | Подключение с одной стороны: подача сверху, «обратка» снизу | l = 1.03 |
 | Двухстороннее подключение: и подача, и «обратка» снизу | l = 1.13 |
 | Подключение по диагонали: подача снизу, «обратка» сверху | l = 1.25 |
 | Подключение с одной стороны: подача снизу, «обратка» сверху | l = 1.28 |
 | Одностороннее подключение, и подача, и «обратка» снизу | l = 1.28 |
- « m» - поправочный коэффициент на особенности места установки радиаторов отопления
И, наконец, последний коэффициент, который также связан с особенностями подключения радиаторов отопления. Наверное, понятно, что если батарея установлена открыто, ничем не загораживается сверху и с фасадной части, то она будет давать максимальную теплоотдачу. Однако, такая установка возможна далеко не всегда – чаще радиаторы частично скрываются подоконниками. Возможны и другие варианты. Кроме того, некоторые хозяева, стараясь вписать приоры отопления в создаваемый интерьерный ансамбль, скрывают их полностью или частично декоративными экранами – это тоже существенно отражается на тепловой отдаче.
Если есть определенные «наметки», как и где будут монтироваться радиаторы, это также можно учесть при проведении расчетов, введя специальный коэффициент «m»:
| Иллюстрация | Особенности установки радиаторов | Значение коэффициента "m" |
|---|---|---|
| Радиатор расположен на стене открыто или не перекрывается сверху подоконником | m = 0,9 | |
| Радиатор сверху перекрыт подоконником или полкой | m = 1,0 | |
| Радиатор сверху перекрыт выступающей стеновой нишей | m = 1,07 | |
| Радиатор сверху прикрыт подоконником (нишей), а с лицевой части - декоративным экраном | m = 1,12 | |
| Радиатор полностью заключен в декоративный кожух | m = 1,2 |
Итак, с формулой расчета ясность есть. Наверняка, кто-то из читателей сразу возьмется за голову – мол, слишком сложно и громоздко. Однако, если к делу подойти системно, упорядочено, то никакой сложности нет и в помине.
У любого хорошего хозяина жилья обязательно есть подробный графический план своих «владений» с проставленными размерами, и обычно – сориентированный по сторонам света. Климатические особенности региона уточнить несложно. Останется лишь пройтись по всем помещениям с рулеткой, уточнить некоторые нюансы по каждой комнате. Особенности жилья - «соседство по вертикали» сверху и снизу, расположение входных дверей, предполагаемую или уже имеющуюся схему установки радиаторов отопления – никто, кроме хозяев, лучше не знает.
Рекомендуется сразу составить рабочую таблицу, куда занести все необходимые данные по каждому помещению. В нее же будет заноситься и результат вычислений. Ну а сами вычисления поможет провести встроенный калькулятор, в котором уже «заложены» все упомянутые выше коэффициенты и соотношения.
Если какие-то данные получить не удалось, то можно их, конечно, в расчет не принимать, но в этом случае калькулятор «по умолчанию» подсчитает результат с учетом наименее благоприятных условий.
Можно рассмотреть на примере. Имеем план дома (взят совершенно произвольный).
Регион с уровнем минимальных температур в пределах -20 ÷ 25 °С. Преобладание зимних ветров = северо-восточные. Дом одноэтажный, с утепленным чердаком. Утепленные полы по грунту. Выбрана оптимальное диагональное подключение радиаторов, которые будут устанавливаться под подоконниками.
Составляем таблицу примерно такого типа:
| Помещение, его площадь, высота потолка. Утепленность пола и "соседство" сверху и снизу | Количество внешних стен и их основное расположение относительно сторон света и "розы ветров". Степень утепления стен | Количество, тип и размер окон | Наличие входных дверей (на улицу или на балкон) | Требуемая тепловая мощность (с учетом 10% резерва) |
|---|---|---|---|---|
| Площадь 78,5 м² | 10,87 кВт ≈ 11 кВт | |||
| 1. Прихожая. 3,18 м². Потолок 2.8 м. Утеленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак. | Одна, Юг, средняя степень утепления. Подветренная сторона | Нет | Одна | 0,52 кВт |
| 2. Холл. 6,2 м². Потолок 2.9 м. Утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Нет | Нет | Нет | 0,62 кВт |
| 3. Кухня-столовая. 14,9 м². Потолок 2.9 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Свеху - утепленный чердак | Две. Юг-Запад. Средняя степень утепления. Подветренная сторона | Два, однокамерный стеклопакет, 1200 × 900 мм | Нет | 2.22 кВт |
| 4. Детская комната. 18,3 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Две, Север - Запад. Высокая степень утепления. Наветренная | Два, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм | Нет | 2,6 кВт |
| 5. Спальная. 13,8 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак | Две, Север, Восток. Высокая степень утепления. Наветренная сторона | Одно, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм | Нет | 1,73 кВт |
| 6. Гостиная. 18,0 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак | Две, Восток, юг. Высокая степень утепления. Параллельно направлению ветра | Четыре, двухкамерный стеклопакет, 1500 × 1200 мм | Нет | 2,59 кВт |
| 7. Санузел совмещенный. 4,12 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак. | Одна, Север. Высокая степень утепления. Наветренная сторона | Одно. Деревянная рама с двойным остеклением. 400 × 500 мм | Нет | 0,59 кВт |
| ИТОГО: |
Затем, пользуясь размешенным ниже калькулятором производим расчет для каждого помещения (уже с учетом 10% резерва). С использованием рекомендуемого приложения это не займет много времени. После этого останется просуммировать полученные значения по каждой комнате – это и будет необходимая суммарная мощность системы отопления.
Результат по каждой комнате, кстати, поможет правильно выбрать требуемое количество радиаторов отопления – останется только разделить на удельную тепловую мощность одной секции и округлить в большую сторону.
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.
Одноконтурная система отопления
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 м 2 .
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 м 2 , высота потолка 2,8 м, 3-я комната 20 м 2 , прихожая 8м 2 , коридор 8м 2 , кухня 15,5 м 2 , ванная 4м 2 , туалет 3 м 2 . Путем умножения высоты и площади получаем объем: 1,2 — 28 и 28 м 3 , 3 — 56 м 3 , прихожая и коридор по 22,4 м 3 , кухня 43,4 м 3 , ванная 11,2 м 3 , туалет 8,4 м 3 .
Рассчет мощности котла
Следующим шагом вычисляем общий объем частного дома: 28+28+56+22,4+22,4+43,4+11,2+8,4=220 м 3 . 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 м 3 исходя из данных по регионам:
- Европейская часть России — 40 Вт/м 3
- Северная часть России – 45 Вт/м 3
- Южная часть России – 25 Вт/м 3
Предположим, что для рассматриваемого дома мощность ровна 40 Вт/м 3 . 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 м 2 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:
- 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.
- 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.
- 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 0 С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 0 С, 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 м 2 . Использоваться будут алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Теперь рассчитаем количество секций на одно помещение:
Комната в 28 м 3 , 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:
- Пластиковые.
- Металлические.
- Медные.
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.
Другое дело медные трубы. Они имеют ряд плюсов:
- Выдерживают температуру до 200 0 С
- Выдерживают давление до 200 атмосфер.
Но большее число минусов делают эти трубы не востребованными:
- Сложность установки (нужен серебряный припой, нужно профессиональное оборудование и знания).
- Монтировать медные трубы можно только на специальные крепления.
- Высокая цена из-за дороговизны материала, от 1500 п/м.
- Высокая стоимость монтажа от 600 п/м.
Пластиковые трубы
Пластиковые трубы считаются одними из самых востребованных, среди домовладельцев. Способствуют этому ряд плюсов:
- Коррозия внутри системы не образуется, так как система герметична, а материал не пропускает воздух.
- Повышенная прочность, так как основа из алюминия, покрытого пластиком, а этот материал не гниет и не разрушается со временем.
- Конструкция имеет алюминиевое армирование, поэтому расширение минимум.
- Низкое гидравлическое сопротивление, это хорошее для системы с естественной циркуляцией и под давлением.
- Антистатичны.
- Не нужно обладать навыком при установке, достаточно ознакомится в интернете техникой монтажа.
- 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:
- 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.
- 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.
- Подключение системы к котлу. Эту часть лучше доверить специалистам, так как проверка системы и ее первый запуск могут вызвать ряд сложностей у новичка.
Дополнительные устройства в системе отопления
Циркуляционный насос системы отопления
К дополнительным приспособлениям относятся, например насос. В системе отопления размещенной на площади менее 100 м 2 циркуляция будет происходить естественной системой, но для большей площади необходим насос. Если котел импортного производства и автоматический, то насос уже стоит в системе, а значит дополнительный не нужно.
В продаже легко можно найти насос отечественного или импортного производства, все они подходят для систем с естественной циркуляцией. Стоят насосы для системы отопления от 1200 руб. Но хороший от 3500, он менее энергозатратен и бесшумен, при этом имеет небольшие размеры. Монтаж насоса выполняют на конце естественной системы циркуляции своими руками, конкретно на обратке перед входом в котел. Так его контакт с горячей водой будет минимален, и он прослужит долгое время.
К еще одному виду дополнительного оборудования относится применение расширительного бака. Емкость расширительного бака имеет различный объем воды и выбирается именно из этих параметров. В автоматических котлах расширительный бак уже стоит, о его объем воды недостаточен для системы с циркуляцией жидкости на площади более 100 м 2 . Для чего же необходима установка расширительного бака в системе отопления?
Школьникам 8 класса понятно, что нагретая вода расширяется. Внутри системы отопления у воды все время меняется температура, весной и осенью понижается, зимой повышается, а значит, ее объем все время меняется. Излишки объема воды можно контролировать при помощи специальной емкости, расширительного бака или, как говорят профессионалы, экспансомат. Его необходимо устанавливать как при автоматической, так и с естественной циркуляцией воды в системе.
Использование расширительного бака целесообразно в двух случаях:
- Если система отопления имеет замкнутый контур.
- Теплоноситель имеет определенный уровень вместимости.
При увеличении объема в замкнутой цепочке труб появится гидравлическое давление, которое может повредить ее. Ученые рассчитали, что при повышении температуры на 10 0 С объем воды увеличивается на 0,3%. Это небольшой показатель для маленького объема воды, но в системе может быть до 1 т. Поэтому установка расширительного бака необходима в любом частном доме. Установить его можно своими руками, а стоит такая конструкция от 1200 руб.
Рассмотрев основные узлы системы отопления и этапы монтажа, сало ясно, что осуществить работы можно своими руками. А невысокая стоимость на комплектующие и правильный расчет, делают современную систему отопления экономичной и функциональной.
Владельцу отопительной сети бывает трудно найти вразумительный ответ, как сделать расчет домашнего отопления. Это происходит одновременно из-за большой сложности самого расчета, как такового, и вследствие предельной простоты получения искомых результатов, о чем обычно специалисты не любят распространяться, считая, что и так все понятно.
По большому счету сам процесс расчета нас интересовать не должен. Нам важно как-то получить правильный ответ на имеющиеся вопросы о мощностях, диаметрах, количествах… Какое оборудование применить? Ошибки здесь быть не должно, иначе произойдет двойная или тройная переплата. Как же правильно рассчитать систему отопления частного дома?
Почему большая сложность
Расчет системы отопления с допустимыми погрешностями под силу разве что лицензированной организации. Ряд параметров в бытовых условиях просто не определимы.
- Сколько энергии теряется из-за обдува ветром? — а когда подрастет дерево рядом?
- Сколько солнце загоняет энергии в окна? — а сколько будет, если окна не помыть полгода?
- Сколько тепла уходит с вентиляцией? — а после образования щели под дверью из-за отсутствия замены уплотнителя?
- Какая реальная влажность пенопласта на чердаке? — а зачем она нужна, после того как его подъедят мыши….
Во всех вопросах показана существующая динамика изменения теплопотерь с течением времени у любого дома. Зачем же тогда точность на сегодня? Но даже на текущий момент, нельзя в бытовых условиях высчитать точно параметры системы отопления исходя из теплопотерь.
Гидравлический расчет тоже сложный.
Как определить теплопотери
Известна некая формула, согласно которой теплопотери напрямую зависят от отапливаемой площади. При высоте потолка до 2,6 метра в самый холодный месяц в «нормальном» доме теряем 1 кВт с 10 м кв. Мощность отопления должна это перекрыть.
Реальные теплопотери частных домов чаще находятся в пределах от 0,5 кВт/10 м кв. до 2,0 кВт/10 м кв. Этот показатель характеризует энергосберегающие качества дома в первую очередь. И меньше зависит от климата, хоть его влияние остается значительным.
Какие удельные теплопотери будут у дома, кВт/10 м кв.?
- 0,5 – энергосберегающий дом
- 0,8 – утепленный
- 1,0 – утепленный «более-менее»
- 1,3 – слабая теплоизоляция
- 1,5 – без утепления
- 2,0 – холодные тонкие материалы, имеются сквозняки.
Общие теплопотери для дома можно узнать умножив приведенное значение на отапливаемую площадь, м. Но это все нас интересует для определения мощности теплогенератора.
Расчет мощности котла
Недопустимо принимать мощность котла исходя из теплопотерь больше чем 100 Вт/м кв. Это значит отапливать (засорять) природу. Теплосберегающий дом (50 вт/м кв.) делается, как правило, по проекту, в котором расчет системы отопопления произведен. Для других домов принимается 1кВт/10 м кв., и не больше.
Если дом не соответствует названию «утепленный», особенно для умеренного и холодного климата, значит он должен быть приведен в такое состояние, после чего уже подбирается отопление по тому же расчету – 100 Вт на метр квадратный.
Расчет мощности котла выполняется по следующей формуле – теплопетери умножить на 1,2,
где 1,2 – резерв мощности, обычно используемый для нагрева бытовой воды.
Для дома 100 м кв. – 12 кВт или чуть больше.
Расчеты показывают, что для не автоматизированного котла резерв может быть и 2,0, тогда топить нужно аккуратно (без закипания), но можно быстрее разогревать дом при наличии и мощного циркуляционного насоса. А если в схеме имеется теплоаккумулятор то и 3,0 – допустимые реалии по теплогенерации. Но не окажутся ли они неподъемными по цене? Об окупаемости оборудования речь уже не идет, только об удобстве пользования…
Послушаем эксперта, он расскажет, как лучше подобрать котел на твердом топливе для дома, и какую мощность принять…
При выборе твердотопливного котла
- Стоит рассматривать только твердотопливные котлы классической конструкции, как надежные, простые и дешевые и лишенные недостатков бочкообразных устройств под названием «длительного горения» …В обычном твердотопливном котле верхняя загрузочная камера всегда даст немного дыма в помещение. Более предпочтительны котлы с фронтальной камерой загрузки, особенно, если они установлены в жилом доме.
- Чугунные котлы требуют защиту от холодной обратки, боятся залпового вброса холодной воды, например, при включении электричества. Качественную схему нужно предусмотреть заранее.
- Защита от холодной обратки также желательна для любого вида котла, чтобы не образовывался агрессивный конденсат на теплообменнике, при его температуре ниже 60 град.
- Твердотопливный котел желательно брать повышенной мощности, например, двухратной мощности от требуемой. Тогда не нужно будет постоянно стоять у маломощного котла и подбрасывать дрова, чтобы он развил нужную мощность. Процесс при не интенсивном горении будет на порядок комфортнее…
- Желательно приобретать котел с подачей вторичного воздуха, для дожига СО при неинтенсивном горении. Повышаем КПД и комфортность топки.
Распределение мощности по дому
Генерируемая котлом мощность должна равномерно разойтись по всему дому, не оставить холодных зон. Равномерный прогрев здания будет обеспечен, если мощность установленных радиаторов в каждой комнате будет компенсировать ее теплопотери.
Суммарная мощность всех радиаторов должна быть немного большей чем у котла. В дальнейшем мы будем исходить из следующих расчетов.
Во внутренних комнатах радиаторы не устанавливаются, возможен лишь теплый пол.
Чем длиннее наружные стены комнаты и чем больше в них площадь остекления, тем больше она теряет тепловой энергии. В комнате с одним окном к обычной формуле расчета теплопотерь по площади применяется поправочный коэффициент (приблизительно) 1,2.
С двумя окнами – 1,4, угловая с двумя окнами – 1,6, угловая с двумя окнами и длинными наружными стенами – 1,7, например.
Вычисление мощности и выбор параметров устанавливаемых радиаторов
Производители радиаторов указывают паспортную тепловую мощность своих изделий. Но мелко-неизвестные при этом завышают данные как хотят (чем мощнее – лучше купят), а крупные указывают значения для температуры теплоносителя 90 град и др., которые редко бывают в реальной отопительной сети.
Тогда обычный 10 секционный радиатор из магазина – принимается как 1,5 кВт. Угловая комната с двумя окнами площадью 20 м кв. должна терять энергии 3 кВт (2кВт умножить на коэффициент 1,5). Следовательно, под каждым окном в данной комнате нужно разместить
минимум по 10 секций радиатора – по 1,5 кВт.
Для полноценной системы отопления желательно не учитывать мощность теплого пола – радиаторы должны справиться сами. Но чаще удешевляют радиаторную сеть в 2 – 4 раза, — только лишь для доп. подогрева и создания тепловых завес.
В чем особенность гидравлического расчета
Если котел уже подобран исходя из площади, то почему бы не подобрать подобным методом насос и трубы, тем более, что шаг градации их параметров намного больше, чем мощности у котлов. Грубый подбор в магазине ближайшего большего параметра не требует точнейших расчетов, если сеть типична и компактна и применяются стандартизированное оборудование – циркуляционные насосы, радиаторы и трубы для отопления.
Так для дома площадью 100 м кв. предстоит выбрать насос 25/40, и трубы 16 мм (внутренний диаметр) для группы радиаторов до 5 шт. и 12 мм для подключения 1 — 2 шт. радиаторов. Как бы мы не старались усовершенствовать свой гидравлический расчет, ничего другого выбрать не придется…
Для дома площадью 200 м кв. – соответственно насос 25/60 и трубы от котла 20 мм (внутренний д.) и далее по разветвлениям как указано выше….
Для совершенно не типичных большой протяженности сетей (котельная находится на большом расстоянии от дома) действительно лучше рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, исходя из обеспечения доставки необходимого количества теплоносителем по мощности и подобрать особенный насос и трубы согласно расчета…
Подбор параметров насоса для отопления дома
Конкретнее о выборе насоса для котла в доме на основе тепловых гидравлических расчетов. Для обычных 3-х скоростных циркуляционных насосов, выбираются следующие их типоразмеры:
- для площади до 120 м кв. – 25-40,
- от 120 до 160 – 25-50,
- от 160 до 240 – 25-60,
- до 300 – 25-80.
Но для насосов под электронным управлением Grundfos рекомендует чуть увеличивать типоразмер, так как эти изделия умеют вращаться слишком медленно поэтому не будут излишними на малых площадях. Для линейки Grundfos Alpha рекомендованы производителем следующие параметры выбора насоса.
Вычисление параметров труб
Существуют таблицы по подбору диаметра труб, в зависимости от подключенной тепловой мощности. В таблице приведены количество тепловой энергии в ваттах, (под ним количество теплоносителя кг/мин), при условии:
— на подаче +80 град, на обратке +60 град, воздух +20 град.
Понятно, что через металлопластиковую трубу диаметром 12 мм (наружный 16 мм) при рекомендуемой скорости в 0,5 м/сек пройдет примерно 4,5 кВт. Т.е. мы можем подключить этим диаметром до 3 радиаторов, во всяком случае отводы на один радиатор будем делать только этим диаметром.
20 мм (25 мм наружный) – почти 13 кВт – магистраль от котла для небольшого дома – или этаж до 150 м кв.
Следующий диаметр 26 мм (32 металлопластик наружный) – более 20 кВт применяется уже редко в главных магистралях. Устанавливают меньший диаметр, так как это участки трубопровода обычно короткие, скорость можно увеличивать, вплоть до возникновения шума в котельной, игнорируя небольшое повышение общего гидравлического сопротивления системы, как не значительное…
Выбор полипропиленовых труб
Полипропиленовые трубы для отопления более толстостенные. И стандартизация по ним идет по наружному диаметру. Минимальный наружный диаметр 20 мм. При этом внутренний у трубы PN25 (армированная стекловолокном, для отопления, макс. +90 град) будет приблизительно 13,2 мм.
В основном применяются диаметры наружные 20 и 25 мм, что грубо приравнивается по передаваемой мощности к металлопластику 16 и 20 мм (наружный) соответственно.
Полипропилен 32 м и 40 мм применяются реже на магистралях больших домов или в особых каких-то проектах (самотечное отопление, например).
- Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб РN25 — 20, 25, 32, 40 мм.
- Соответствующий внутренний диаметр — 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм
Таким образом на основании теплотехнического и гидравлического расчетов мы выбрали диаметры трубопроводов, в данном случае из полипропилена. Ранее мы рассчитали мощность котла для конкретного дома, мощность каждого радиатора в каждой комнате, и подобрали необходимые характеристики насоса твердотопливного котла для всего этого хозяйства, — т.е. создали полный расчет системы отопления дома.
Систему теплоснабжения частных домов можно сравнить с кровеносной системой человека, где котел – это сердце, а артерии и сосуды – трубопроводы. Правильно сделанный расчет системы отопления частного дома – это гарантия качественного обогрева, уюта и комфорта в помещениях, которые благоприятно влияют на жизнедеятельность любого человека.
Еще раз обращаем ваше внимание на правильный расчет отопления частного дома. Этот процесс должен происходить ответственно, потому что если будут допущены ошибки, то от них будет зависеть функциональность и качество работы обогрева. К тому же капитальные затраты на эксплуатацию и монтаж во многом зависят от полученных параметров при вычислениях.
В качестве теплоносителя, в большинстве случаев, для частных домов, выбирают обычную воду, а сами системы могут быть как открытыми, так и закрытыми. Долговечность и качество функционирования обогрева зависят от правильности вычислений и подбора оборудования. Большинство из необходимых параметров мы рассмотрим в этой статье.
Тип котла и его роль в расчете обогрева
Правильный расчет системы отопления для частного дома трудно себе вообразить без выбора типа источника теплоты. Этот вопрос нужно решать, исходя из того, какой энергоресурс доступен в регионе установки и какой из них является оптимальным выбором по цене.
Большим спросом пользуются котлы, работающие на электричестве, дизеле, угле и природном газе. Последний вариант наиболее предпочтителен с финансовой точки зрения, но, к сожалению, он не всегда возможен в связи с отсутствием возможности подключения к газовой трубе.
- Электрокотлы. Такое оборудование не особо популярно на просторах нашей страны, потому что электрическая энергия стоит немало. Помимо этого для качественной работы электрического котла нужно обустроить стабильную и надежную систему электроподачи;
- Твердотопливные источники теплоты. Наш отечественный рынок богат устройствами с автоматической и ручной загрузкой горючих материалов. Агрегаты с автоматической загрузкой стоят дороже, потому что время их автономной работы намного больше, а в эксплуатации они более практичны;
- Газовые котлы. Эти устройства выделяются высоким КПД, высокой степенью автоматизации работы, а также безопасностью. Такой вариант является приоритетным, если дом подключен к газовым распределительным сетям. Такое оборудование имеет небольшие габариты при высоких показателях производительности.
Нужно заметить, что цена на газ с каждым годом только растет, поэтому стоит задуматься над системами автоматизации и энергосбережения. Но, несмотря на высокую цену на топливо, эти котлы наиболее востребованы;
- Агрегаты на жидком топливе. Такое оборудование функционирует на отработанном масле или дизельном топливе, обладает высоким показателем производительности, практичности и доступностью самого топлива. Эти источники теплоты можно устанавливать в загородных домах или коттеджах, но при этом надо помнить, что для них потребуется дополнительная постройка резервуара для топлива.
Совет. Если у вас возникли спорные моменты или проблемы при расчете своими руками, то советуем вам обратиться за помощью к профессионалам. Так вы сэкономите ваше время за небольшую плату.
Некоторые нюансы об источниках теплоты
Если у вашей постройки нет доступа к газу, то у вас только три выхода:
- Жидкотопливный котел;
- Источник теплоты на угле;
- Электрический генератор.
Более предпочтительными вариантами являются первые два. Источник теплоты на жидком топливе, имеет одно большое преимущество. Он может сменить горелки на газовые, и работать на природном газе. Выбор горелок довольно велик, и подобрать необходимую можно под любую модель котла.
Один большой недостаток у твердотопливных котлов – это отсутствие качественных механизмов для реализации автоматизации. Поэтому нужно быть готовыми к тому, что каждые 5-6 часов придется загружать топливо в топку. Существуют механизмы, которые самостоятельно загружают топливо в топку из бункера. В таком случае вмешательство человека не требуется более суток, но в дальнейшем придется пополнять запас бункера самостоятельно.
На рынке можно найти твердотопливные котлы, которые можно оборудовать ТЭНами, то есть сделать с них электрические. Такое оборудование более предпочтительно благодаря возможности работать на резервном виде топлива.
Электрокотлы обладают и преимуществами и недостатками, более подробно о таком оборудовании вы можете прочитать в специализированной статье на нашем сайте.
Расчет характеристик
После выбора генератора теплоты можно приступить к расчету его мощности и характеристик системы.
После того как тип источника теплоты выбран, можно приступать к подбору его мощности и общих характеристик отопления. Следует заметить, что выполняется по очень простой методике (формуле).
Чтобы выполнить предварительные вычисления будет достаточным умножения площади комнаты на климатическую мощность. Результат, полученный в ходе умножения, разделяем на 10.
Это самая примитивная формула, с помощью которой можно произвести довольно точные вычисления при наличии малого количества известных параметров.
- Площадь комнаты. На первый взгляд может показаться, что этот параметр самый элементарный для расчетов, но это не совсем так. Обычно выбирается площадь всех комнат, в которых подразумевается сооружение отопления. Это может быть большой ошибкой, потому что отапливаться будут все помещения в доме, которые выходят хотя бы одной стеной на улицу.
В большинстве случаев производится тепловой расчет системы обогрева, учитывая только комнаты с внешними стенами. Берется небольшой запас мощности источника теплоты и других элементов, что позволит обеспечить дом теплом даже в самую суровую зиму;
- Климатическая мощность. Выполняя вычисления системы отопления невозможно обойтись без этого параметра. Параметр берется исходя из регионов, в которых находится дом. К примеру, для центральных регионов этот коэффициент равен 1,3-1,6 кВт, для южных – 0,8-0,95 кВт, а для северных еще больше — 1,6-2,2 кВт.
Пример расчета мощности генератора теплоты для дома в центральной части России с площадью в сто тридцать квадратных метров:
Nk=130*1,2/10=15,6 (16) кВт
Совет. Для установки нужно выбирать котлы с запасом по мощности. Специалисты объясняют это возможностями увеличения площадей и числа потребителей, а также качества теплоснабжения в суровые зимы.
Как грамотно сделать вычисления количества секций батарей
Расчет отопления включает в себя обязательные вычисления количества секций батарей. Это можно сделать благодаря существованию простой формулы: площадь комнат, в которой будут установлены радиаторы, нужно умножить на сто и разделить на показатель мощности одного радиатора.
- Площадь помещения. В основном, все отопительные приборы рассчитываются для обогрева лишь одного помещения, а, следовательно, суммарная площадь здания не требуется. Может быть исключение, когда рядом с комнатой, которая будет обогреваться, располагается другая комната без обогрева;
- Число 100 , которое фигурирует в формуле подсчета количества секций батарей для системы обогрева, берется не «с головы». В соответствии с требованиями СНиПа, на один метр квадратный жилой комнаты требуется около ста ватт мощности. Такой нагрузки достаточно для создания требуемой температуры;
- Если говорить о мощности одной секции батареи отопления , то она сугубо индивидуальна и зависит только от материалов радиаторов. Если параметры отопительного радиатора неизвестны, и узнать их невозможно, то можно принять его равным 200 Вт – так как эта цифра отвечает среднестатистической мощности одной секции современного отопительного прибора.
Получив все эти данные, можно перейти к расчету самих отопительных батарей. Если за основу взять комнату с размерами порядка тридцати квадратных метров, и с мощностью одной секций в сто восемьдесят ватт, то количество секций батарей можно определить таким образом:
n=30*100|180=16,7=17
Совет. Как и при подборе источника теплоты, выбирать количество секций необходимо с небольшим запасом, такой шаг позволяет обеспечить небольшой запас по мощности.
Нельзя ни сказать, что для комнат, которые располагаются в углу или торцах зданий, результат который мы получаем нужно умножать на коэффициент 1,2. Это позволяет получить оптимальные значения и получить точное число секций для приборов отопления.
Материалы для радиаторов: множество моделей
Цена, конструктивные и рабочие особенности любой системы теплоснабжения сильно зависят от материалов, из которых изготовлены батареи. Мы бы рекомендовали воздержаться от стальных радиаторов сразу. Хоть они и доступны по стоимости, но они имеют низкую мощность. Она меньше ста ватт.
Приборы обогрева, сделанные из чугуна, обладают большей надежностью, а также красивым видом (вы можете убедиться в этом сами благодаря фото и видео в нашей галерее сайта). Но, несмотря на преимущества, их мощность не намного больше, чем у стальных – порядка 120 Вт. Но даже такие показатели не критичны при условии, что тепловые потери не чрезмерные.
Заключение
Если вести разговор о качественном и эффективном обогреве, который сможет обеспечить бесперебойным теплом любой частный дом или торговый центр, то лучше не экономить средства при покупке радиаторов. Приобретайте анодированные или еще лучше вакуумные батареи.
Анодированные приборы великолепно защищены от воздействий коррозии, поэтому имеют длительный срок эксплуатации – не менее тридцати лет. Инструкция такого оборудования гарантирует теплопередающую способность элемента не менее 220 Вт.
Вакуумные отопительные радиаторы – это последнее слово в теплотехнике! Они наиболее экономичны из всех типов существующих батарей. Они универсальны в плане выбора места для установки и могут монтироваться как в жилом помещении, так и в торговом.
Качественными и экономичными считаются также батареи, сделанные из цветного металла. На рынке большой выбор алюминиевых и медных приборов самой различной мощности и размерами. Для создания определенного дизайна изготовляются вертикальные батареи, которые могут хорошо вписаться в ограниченные объемы.
Как рассчитать отопление в частном доме вы уже узнали благодаря этой статье и убедились в том, что в процессе этих вычислений нет ничего сложного. Все примеры в этой статье требуют минимального числа параметров и позволяют произвести расчеты быстро и точно.
Применяя на практике полученные в ходе цифры, можно соорудить хорошую и функциональную систему обогрева, как для общественных построек (супермаркеты, учебные заведения), так и для жилых (квартиры, частные дома, коттеджи).
Оплата услуг централизованного теплоснабжения стала существенной статьей расходов семейного бюджета жильцов квартир. Соответственно, увеличилось количество пользователей, желающих разобраться в непростой методике начисления платежей за потребление тепловой энергии. Постараемся дать четкое разъяснение, как рассчитывается плата за отопление в частном и многоквартирном доме согласно действующим нормативам и правилам.
Какой способ оплаты выбрать для расчета
Посчитать стоимость горячей и холодной воды, указанную в квитанции коммунального предприятия, довольно просто: показания квартирного счетчика умножаются на утвержденный тариф. Не так обстоит с теплом – порядок расчета зависит от ряда факторов:
- наличие либо отсутствие домового измерителя тепловой энергии;
- учитывается ли обогрев всех без исключения помещений индивидуальными счетчиками тепла;
- как приходится платить – во время зимнего периода или круглогодично, в том числе летом.
Примечание. Решение о плате за отопление в летний период принимает местная власть. В РФ изменение способа начисления утверждается государственным органом управления (согласно постановлению №603). В остальных странах бывшего СССР вопрос может решаться другими способами.
Законодательство Российской Федерации (Жилищный Кодекс, Правила №354 и новое постановление №603) позволяет считать размер оплаты за отопление пятью различными способами в зависимости от перечисленных выше факторов. Чтобы понять, как рассчитывается сумма платежа в конкретном случае, выберите свой вариант из предлагаемых ниже:
- Многоквартирный дом не оборудован приборами учета, плата за тепло взимается в период оказания услуги.
- То же, но теплоснабжение оплачивается равномерно весь год.
- В жилом многоквартирном доме установлен коллективный счетчик на вводе, плата начисляется во время отопительного периода. В квартирах могут стоять индивидуальные приборы, но их показания не учитываются, пока теплосчетчики не регистрируют обогрев всех без исключения комнат.
- То же, с применением круглогодичных выплат.
- Все помещения – жилые и технические – оснащены приборами учета плюс на вводе стоит общедомовой измеритель потребленной тепловой энергии. Реализуется 2 способа оплаты – круглогодичный и сезонный.
Замечание. Жители Украины и Республики Беларусь наверняка найдут среди них подходящие варианты, соответствующие законодательству этих стран.
Схема отражает существующие варианты начислений за услугу централизованного теплоснабжения
О монтаже квартирных тепломеров и выгоде подобного учета рассказывается . Здесь мы предлагаем рассмотреть каждую методику по отдельности, дабы максимально прояснить решение задачи.
Вариант 1 – платим без теплосчетчиков в течение отопительного сезона
Суть методики проста: количество потребленного тепла и размер оплаты рассчитывается по общей площади жилища, учитывающей квадратуру всех комнат и подсобных помещений. Сколько стоит отопление квартиры в данном случае, определяет формула:
- P – сумма, которую нужно оплатить;
- S – общая площадь (указана в техническом паспорте квартиры либо частного дома), м²;
- N – норма теплоты, выделяемая на обогрев 1 квадратного метра площади в течение календарного месяца, Гкал/м²;
Для справки. Тарифы на коммунальные услуги для населения устанавливаются государственными органами. Расценка на отопление учитывает стоимость производства тепла и содержания централизованных систем (ремонт и техобслуживание трубопроводов, насосов и прочего оборудования). Удельные нормы теплоты (N) устанавливаются специальной комиссией в зависимости от климата отдельно в каждом регионе.
Чтобы правильно провести расчет, узнайте в офисе компании – поставщика услуги величину установленного тарифа и норматива теплоты на единицу площади. Приведенная формула позволяет вычислить стоимость 1 кв.м отопления квартиры либо частного дома, подключенного к централизованной сети (вместо S подставьте цифру 1).
Пример расчета. В однокомнатную квартиру 36 м² поставщиком подается тепло по тарифу 1700 руб./Гкал. Норма потребления утверждена в размере 0.025 Гкал/м². Цена отопления в составе квартплаты за 1 месяц считается так:
P = 36 х 0.025 х 1700 = 1530 руб.
Важный момент. Приведенная методика действует на территории РФ и справедлива для зданий, куда нельзя установить общедомовые тепловые счетчики по техническим причинам. Если прибор учета можно поставить, но монтаж и регистрация узла не выполнена до 2017 года, то к формуле добавляется повышающий коэффициент 1.5:
Повышение стоимости отопления в полтора раза, предусмотренное постановлением №603, применяется также в случаях:
- введенный в эксплуатацию общедомовой узел учета тепловой энергии вышел из строя и не отремонтирован в течение 2 месяцев;
- теплосчетчик украден либо поврежден;
- показания домового прибора не передаются в теплоснабжающую организацию;
- не обеспечивается допуск специалистов организации к домовому счетчику с целью проверки технического состояния оборудования (2 посещения и более).
Вариант 2 – круглогодичное начисление без приборов учета
Если вас обязывают оплачивать теплоснабжение равномерно в течение года, а на вводе в многоквартирный дом не установлен узел учета, то формула расчета тепловой энергии принимает следующий вид:
Расшифровка задействованных в формуле параметров приведена в предыдущем разделе: S – площадь жилища, N – норматив потребления теплоты на 1 м², Т – цена 1 Гкал энергии. Остается коэффициент К, показывающий периодичность внесения платежей в течение календарного года. Значение коэффициента рассчитывается просто – число месяцев отопительного периода (включая неполные) делится на количество месяцев в году – 12.
В качестве примера рассмотрим ту же однокомнатную квартиру площадью 36 м². Сначала определяем коэффициент периодичности при длительности отопительного сезона 7 месяцев: К = 7 / 12 = 0.583. Затем подставляем его в формулу вместе с прочими параметрами: P = 36 х (0.025 х 0.583) х 1700 = 892 руб. придется платить ежемесячно в течение календарного года.
Если ваш дом не оборудован теплосчетчиком без документально подтвержденных причин, то формула дополняется повышающим коэффициентом 1.5:
Тогда плата за отопление рассматриваемой квартиры составит 892 х 1.5 = 1338 руб.
Примечание. В случае перехода на другой способ оплаты коммунальной услуги отопления (с круглогодичного на сезонный и наоборот) организация – поставщик производит корректировку - перерасчет ежемесячных выплат.
Вариант 3 – плата по общедомовому счетчику в холодный период
Данная методика применяется для расчета оплаты услуг центрального отопления в многоквартирных зданиях, где имеется общедомовой измеритель, и только часть квартир оборудована индивидуальными теплосчетчиками. Поскольку тепловая энергия поставляется на обогрев здания целиком, расчет все равно производится через площадь, а показания индивидуальных приборов не учитываются.
- P – сумма к оплате за месяц;
- S – площадь конкретной квартиры, м²;
- Sобщ – площадь всех обогреваемых помещений здания, м²;
- V – общее количество теплоты, потребленной согласно показаниям коллективного счетчика в течение календарного месяца, Гкал;
- T – тариф – цена 1 Гкал тепловой энергии.
Если вы хотите самостоятельно определить размер оплаты данным способом, придется найти значения 3 параметров: площадь всех жилых и нежилых комнат в многоквартирном доме, показания прибора учета на вводе тепловой магистрали и величину тарифа, установленного в вашей местности.
Так выглядит регистратор потребления теплоты многоквартирным зданием
Пример вычислений. Исходные данные:
- квадратура конкретной квартиры – 36 м²;
- квадратура всех помещений дома – 5000 м²;
- потребленный за 1 месяц объем тепловой энергии – 130 Гкал;
- расценка 1 Гкал в регионе проживания – 1700 руб.
Размер платежа за учетный месяц составит:
P = 130 х 36 / 5000 х 1700 = 1591 руб.
В чем суть метода: через квадратуру жилища определяется ваша доля оплаты за тепло, потребленное зданием за расчетный период (как правило, 1 месяц).
Вариант 4 – начисления по прибору учета с разбивкой на весь год
Это самый сложный для пользователя способ вычислений. Порядок расчета выглядит так:
Здесь Ргод и Ркв - суммы прошлогодних начислений по вводному теплосчетчику на все здание и конкретную квартиру соответственно, Рп - размер корректировки.
Приведем пример вычислений для нашей однокомнатной квартиры, учитывая, что за прошлый год общедомовой измеритель тепла насчитал 650 Гкал:
Vср = 650 Гкал / 12 календарных месяцев / 5000 м² = 0.01 Гкал. Теперь считаем размер платежа:
P = 36 х 0.01 х 1700 = 612 руб.
Примечание. Основная проблема – не сложность расчетов, а поиск исходных данных. Хозяин квартиры, желающий проверить правильность начисления оплаты, должен узнать прошлогодние показания общедомового счетчика либо заранее их фиксировать.
Вдобавок нужно выполнять ежегодную корректировку с привязкой к новым показаниям измерителя. Предположим, годовое потребление теплоты зданием выросло до 700 Гкал, тогда увеличение платежа за отопление нужно определять так:
- Считаем общую сумму платы за прошедший год согласно тарифу: Ргод = 700 х 1700 = 1190000 руб.
- То же, относительно нашей квартиры: Ркв = 612 руб. х 12 месяцев = 7344 руб.
- Размер доплаты составит: Рп = 1190000 х 36 / 5000 - 7344 = 1224 руб. Указанную сумму начислят вам в будущем году, после перерасчета.
Если потребление тепловой энергии уменьшится, то результат корректировочного расчета получится со знаком «минус» - организация должна уменьшить размер платежа на эту сумму.
Вариант 5 – теплосчетчики установлены во всех помещениях
Когда на входе в многоквартирный дом установлен коллективный счетчик, плюс организован индивидуальный учет тепла во всех помещениях, оплата в течение отопительного сезона определяется по следующему алгоритму:
Зачем такие сложности? Ответ прост: показания доброй сотни индивидуальных приборов априори не могут совпадать с данными общего измерителя из-за погрешности и неучтенных потерь. Поэтому разница разбивается между всеми владельцами квартир в долях, соответствующих площади жилищ.
Расшифровка параметров, участвующих в расчетных формулах:
- P – искомая сумма платежа;
- S – квадратура вашей квартиры, м²;
- Sобщ – площадь всех помещений, м²;
- V – расход теплоты, зафиксированный коллективным измерителем за расчетный период, Гкал;
- Vпом – потребленное за тот же период тепло, показанное вашим квартирным счетчиком;
- Vр – разность между расходами, показанными домовым узлом учета и группой остальных приборов, стоящих в нежилых и жилых помещениях;
- T – стоимость 1 Гкал теплоты (тариф).
В качестве примера расчета возьмем нашу квартиру 36 м² и предположим, что за месяц индивидуальный счетчик (либо группа отдельных измерителей) «накрутил» 0.6, домовой – 130, а группа приборов во всех комнатах здания дала в сумме 118 Гкал. Остальные показатели оставляем прежними (смотри предыдущие разделы). Сколько в данном случае стоит отопление:
- Vр = 130 - 118 = 12 Гкал (определили разность показаний).
- P = (0.6 + 12 х 36 / 5000) х 1700 = 1166.88 руб.
Когда требуется рассчитать величину круглогодичной платы за отопление, применяется идентичная формула. Только показатели расходов тепловой энергии используются среднемесячные, взятые за прошлый год. Соответственно, плата за израсходованную энергию ежегодно корректируется.
Почему жители соседних домов платят за тепло разные суммы
Данная проблема возникла вместе с введением различных способов оплаты – по квадратуре (нормативу), по общему счетчику либо по индивидуальным измерителям тепла. Если вы просматривали предыдущие разделы публикации, то наверняка заметили разницу в величине ежемесячной платы. Факт объясняется довольно просто: при наличии измерительных приборов жильцы платят за реально израсходованный ресурс.
Теперь перечислим причины, по которым квартирные хозяева получают платежки с разными суммами, невзирая на установленные в домах измерители тепла:
- Обогревом двух соседних зданий занимаются разные теплоснабжающие организации, для которых утверждены различные тарифы.
- Чем больше в доме квартир, тем меньше удается платить. Повышенные теплопотери наблюдаются в угловых комнатах и жилищах последнего этажа, остальные граничат с улицей только через 1 наружную стену. И таких квартир – подавляющее большинство.
- Одного счетчика на вводе в дом недостаточно. Необходим регулятор расхода – ручной либо автоматический. Арматура позволяет ограничивать подачу слишком горячего теплоносителя, чем грешат теплоснабжающие организации. А потом взимают соответствующую плату за услугу.
- Большую роль играет компетентность руководства, выбираемого совладельцами многоквартирного дома. Грамотный хозяйственник решит вопрос учета и регулирования теплоносителя в первую очередь.
- Неэкономное использование горячей воды, нагреваемой теплоносителем из централизованной сети.
- Проблемы с приборами учета от разных производителей.
Заключительный вывод
Существует множество причин появления больших сумм в счетах за отопление. Очевидная: строение с толстыми кирпичными стенами теряют меньше теплоты, чем железобетонные «девятиэтажки». Отсюда и повышенный расход энергии, фиксируемый счетчиком.
Но прежде чем браться за модернизацию (утепление) здания, важно наладить контроль и учет – установить тепловые измерители во всех комнатах и на подающей магистрали. Расчетная методика показывает, что подобные технические решения дают наилучший результат.
