Расчет системы отопления для частного дома

Процесс расчета весьма ответственный, при наличии ошибок пострадают качество работы обогрева и функциональность, увеличатся затраты как при монтаже, так и в дальнейшей эксплуатации.

Все системы отопления можно разделить на три основных вида: воздушное, электрическое и водяное. Водяная система отопления, где роль теплоносителя играет вода, в настоящее время наиболее популярна. В результате многолетней практики были выявлены многочисленные преимущества, такие как небольшая температура поверхности приборов и труб, бесшумная работа, простота в обслуживании и ремонте, повышенные эксплуатационные сроки и др. расчет именно водяной системы отопления частного дома мы и рассмотрим в этой статье.

Расчет теплопотерь дома

Этот расчет пригодится, чтобы определить мощность системы отопления (т.е. ее самого главного компонента - котла) и тепловой мощности всех по отдельности радиаторов.

В зависимости от подхода к данному вопросу расчеты могут сводиться к одной незамысловатой формуле, включающей площадь помещения S, удельную мощность котла в расчете на 10 м.кв и удельную климатическую мощность, значение которой зависит от местоположения дома.

Для установки системы отопления по результатам данного расчета нужно выбирать котлы с запасом мощности. Это объясняется возможным увеличением площади дома, числа потребителей и ухудшением качества снабжения теплом в очень холодные зимы.

Однако если домовладелец решит подойти к расчету со всей ответственностью, то придется во многом разобраться и произвести расчет не в таком упрощенном виде. Для тех, кто строго ведет бюджет строительства и желает установить в доме экономную систему отопления с минимальным расходом топлива и без лишних капиталовложений, вышеприведенный расчет не подойдет.

Человеку у которого нет соответствующего образования, имеет смысл воспользоваться услугами специалистов. При таком расчете будут учтены следующие показатели: температура уличного воздуха зимой, желаемая температура в помещении и другие показатели. Потери тепла эффективно теплоизолированного дома и не утепленного могут отличаться в несколько раз. Поэтому необходимо выполнить расчет теплопотерь, с учетом конструкций несущих стен, окон, потолков, пола и не забыть про теплопотери на инфильтрацию.

Такие точные расчеты потребуют временных затрат, но эффект от точности не отразится на эффективности системы отопления частного дома. В среднем теплопотери колеблются от 50 до 150 Вт/m2, и самые большие показатели у помещений нижних и верхних этажей.

Выбор температурного режима

Температурный режим состоит из трех параметров: температура воды на выходе из котла отопления, на входе в котел и температура воздуха в помещении, т.е. подача/обратка/воздух. Согласно европейским нормам 9рассматриваем мы его из-за того, что большинство котлов, являются импортными), речь идет о температурном режиме 75/65/20. Однако все чаще и чаще можно услышать о низкотемпературном режиме. это система отопления, рассчитанная на работу в температурном режиме 60/40/20 и ниже, что вызвано повышенной комфортностью (воздух не так сильно осушается горячими радиаторами).

Подбор мощности радиаторов

После того как выполнен расчет тепловых потерь, необходимо провести расчет батарей отопления для осуществления выбора радиаторов. При панельных радиаторах необходимо определить их размеры, при секционных - количество секций. Отталкиваться придется от тепловой мощности, которая необходима для каждого помещения. Для этих целей придется разделить теплопотери комнаты на мощность одной секции. Мощность определяется материалом, из которого изготовлены радиаторы, это может быть трубчатый, чугунный, алюминиевый, биметаллический, анодированный радиатор. Точные данные о том, сколько тепла отдает тот или иной радиатор, содержит технический паспорт изделия. При подсчете количества секций каждого радиатора стоит помнить, что количество секций необходимо выбирать с небольшим запасом для обеспечения запаса мощности, а результаты округляем в большую сторону с учетом того, что радиаторы продаются только с четным числом секций. Для угловых комнат и комнат в торце здания имеет смысл применить повышающий коэффициент 1,2 для получения оптимальных значений. Не стоит забывать о помещениях, в которых не будут установлены отопительные приборы. Некоторое количество тепла из соседних помещений будет тратиться на их обогрев.

Желательно соблюдать следующие требования по монтажу радиаторов:

устанавливать радиаторы точно под окнами для того, чтобы теплый воздух не пропускал холодный;

все приборы во всех помещениях надо устанавливать на одном уровне;

центр радиатора должен находиться строго под центральной точкой окна, допустимая погрешность - 20 мм;

расстояние от радиатора до пола - максимум 50 мм;

расстояние до подоконника - максимум 50 мм.

Гидравлический расчет

На данном этапе расчета проходит выбор диаметра труб и характеристик циркулярного насоса. Гидравлический расчет - трудоемкий процесс, который требует специальных знаний. На данном этапе будут рассчитаны мощность теплоносителя, потери напора в трубе, скорость движения воды в трубах, потери напора на местных сопротивлениях. Исходя из результатов расчетов, можно сделать правильный выбор диаметров трубы с учетом материала, из которого она сделана (металлопластик, полипропилен, полиэтилен). Учет скорости воды в трубе поможет избежать нежелательных шумов и завоздушивания труб. Просуммированные потери напора помогут сделать вывод о том, циркуляционный насос какой мощности будет нужен в данной системе отопления.

Подбор котла отопления

Как было сказано ранее, котел - это сердце системы отопления, и выбирать его надо максимально ответственно. Первым делом надобно определиться с оптимальным энергоресурсом. По виду топлива можно выделить котлы, работающие на электричестве, дизеле, угле, твердом топливе и природном газе.

Электрокотлы не пользуются особой популярностью из-за высокой стоимости электроэнергии. Также для качественной работы такого котла отопления необходима стабильная и надежная система электропередачи. Агрегаты на жидком топливе функционируют на дизельном топливе или отработанном масле. Такие котлы отличаются высоким показателем производительности и практичности, но необходимо учесть, что для них необходим дополнительный резервуар для топлива. Котлы, функционирующие на твердом топливе, требуют от владельца постоянного внимания - вам придется постоянно загружать его топливом, раз в несколько часов. Есть более дорогая альтернатива - котлы с автоматической загрузкой, время автономной работы у них больше. Не стоит забывать и комбинированных котлах, которые способны работать различном топливе. Но стоит признать, что наиболее оптимальный вариант - это котлы, работающие на одном виде топлива.

Такие котлы отопления максимально эффективны, и КПД у них намного выше. На данный момент самым экономичным видом топлива является газ. Продукты сгорания газа не так загрязняют атмосферу. Сами газовые котлы отличаются высокой степенью автоматизации работы, безопасностью, имеют сравнительно небольшие размеры при аналогичных показателях производительности по сравнению с другими котлами. Газовые котлы легко эксплуатировать, служить они будут долго. Удручает только лишь то, что стоимость газа все возрастает, значит имеет смысл установить системы автоматизации и энергосбережения.

Рассчитываем объем системы отопления

Он определяется для правильного подбора расширительного бака. Объем системы отопления рассчитывается исходя из вида радиаторов, их суммарной мощности и общего объема воды в котельной, коллекторах и арматуре. Исходя из этих вычислений, можно рассчитать и минимальный объем бака с учетом давления газа в расширительном баке и давления срабатывания предохранительного клапана.

Безошибочный расчет системы отопления собственного дома - является гарантом качественного обогрева, комфорта и уюта в жилых помещениях.