Расчет отопительные системы приватного дома формулы и варианты

Расчет отопительных радиаторов

Как проссчитать отопление в приватном доме для некоторых помещений и выбрать подходящие этой мощности радиаторы?
Сама методика расчета потребности в тепле для индивидуальной комнаты полностью похожа вышеприведенной.

Например, для жилого помещения площадью 12 м2с 2-мя окнами в описанном нами доме расчет станет иметь подобный вариант:

Объем комнаты равён 12*3,5=42 м3.
Базовая теплопроизводительность будет равной 42*60=2520 ватт.
Два окна добавят к ней еще 200. 2520 200=2720.
Региональный показатель повысит необходимость в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Как сосчитать полученное значение в численность секций отопительного прибора? Как выбрать кол-во и вид отопительных дизайн радиаторов?

Изготовители всегда указывают теплопроизводительность для дизайн радиаторов, пластинчатых отопительных приборов и т.д. в сопроводительной документации.

Расчет водяного отопления частного дома - всё об отоплении

Таблица мощности для дизайн радиаторов VarmannMiniKon.

Для секционных отопительных приборов соответствующую информацию в большинстве случаев можно отыскать на сайтах дилеров и изготовителей. Там же очень часто можно выявить калькулятор для пересчета киловатт в части.
Напоследок, если вы применяете секционные отопительные приборы сомнительного происхождения, при их обычном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие средние значения:

Вид части	Теплопроизводительность на одну секцию, ватты
Чугунная с внутренним оребрением	160
Чугунная без внутреннего оребрения	140
Биметаллическая	180
Алюминиевая	200

В независимой системе отопления с ее умеренными и прогнозируемыми параметрами носителя тепла очень часто применяются отопительные приборы из алюминия. Их благоразумная цена наиприятнейшим образом комбинируется с пристойным собственным видом и большей тепловой отдачей.
В нашем случае металлических секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Расположить в одной жилой зоне столько секций — нетривиальная задача.
Как обычно, есть пара тонкостей.

При боковом подключении многосекционного отопительного прибора температура последних секций куда меньше, чем первых; исходя из этого, падает поток тепла от радиатора. Избавится от проблемы поможет обычная инструкция: подключайте отопительные приборы по схеме «снизу вниз».
Изготовители указывают теплопроизводительность для устья температур между тепловым носителем и помещением в 70 градусов (к примеру, 90/20С). При ее снижении поток тепла будет падать.

Особенный случай

Очень часто в качестве дизайн радиаторов в приватизированных домах применяются самодельные стальные регистры.

Прямо скажем — не верх эстетики.
Но все таки: как оценить теплопроизводительность регистра известного размера?
Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

Q — поток тепла;
Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
Dн — внешний трубный диаметр в метрах;
L — ее длина (тоже в метрах);
k — показатель теплопроводимости, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
Dt — дельта температур, разница между тепловым носителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре отдача тепла всех секций, не считая первой, умножается на 0,9, потому как они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

В многосекционном регистре нижняя секция отдает более всего тепла.
Давайте вычислим отдачу тепла четырехсекционного регистра с диаметром части 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре носителя тепла 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

Отдача тепла первой части равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
Отдача тепла каждой из других трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
Общаяя теплопроизводительность радиатора — 900 (810*3)=3330 ватт.

Нам понадобятся данные теплового расчёта помещений и аксонометрической схемы.

№ расчётного участка Тепловая нагрузка Длина

записать

1а. Идеальная разница между горячим (tг) и охлаждённым( tо) тепловым носителем для системы двухтрубного типа – 20?
1б. Расход носителя тепла G, кг/час — для системы с одной трубой.
2. Подходящая скорость движения носителя тепла – ? 0,3-0,7 м/с.
Чем меньше диаметр внутри труб — тем больше скорость. Достигая метки 0,6 м/с, движение воды начинает сопровождаться шумом в системе.

3. Расчётная скорость теплопотока – Q, Вт.

Формула для расчёта скорости теплопотока
4. Расчетная плотность воды: ? = 971,8 кг/м3 при tср = 80 °С

Участок Длина участка, м Число приборов N, шт

1 — 2	1.78	1
2 — 3	2.60	1
3 — 4	2.80	2
4 — 5	2.80	2
5 — 6	2.80	4
6 — 7	2.80
7 — 8	2.20
8 — 9	6.10	1
9 — 10	0.5	1
10 — 11	0.5	1
11 — 12	0.2	1
12 — 13	0.1	1
13 — 14	0.3	1
14 — 15	1.00	1

комфортно пользоваться таблицей.

O 8 O 10 O 12 O 15 O 20 O 25 O 50

?	Q	G	v	Q	G	v	Q	G	v	Q	G	v	Q	G	v	Q	G	v	Q	G
0.3	1226	53	0.3	1916	82	0.3	2759	119	0.3	4311	185	0.3	7664	330	0.3	11975	515	0.3	47901	2060
0.4	1635	70	0.4	2555	110	0.4	3679	158	0.4	5748	247	0.4	10219	439	0.4	15967	687	0.4	63968	2746
0.5	2044	88	0.5	3193	137	0.5	4598	198	0.5	7185	309	0.5	12774	549	0.5	19959	858	0.5	79835	3433
0.6	2453	105	0.6	3832	165	0.6	5518	237	0.6	8622	371	0.6	15328	659	0.6	23950	1030	0.6	95802	4120
0.7	2861	123	0.7	4471	192	0.7	6438	277	0.7	10059	433	0.7	17883	769	0.7	27942	1207	0.7	111768	4806

«У вас тёплые батареи?» или «У вас горячие батареи отопления?» — данные вопросы мы задаем соседям, если у нас холодно в квартире, в кабинете, в помещении для производственных нужд. Все разные приборы отопления в народе, в большинстве случаев, именуют батареями или отопительными приборами отопления.
Под данные термины попадают секционные и панельные отопительные приборы, ребристые трубы, регистры из гладких труб, разные конвекторные обогреватели и даже иногда относительно экзотичные потолочные излучатели.

В статье, которую вы читаете, будет представлена маленькая программа в MS Excel, позволяющая выполнить расчет тепла отопительных радиаторов и дизайн радиаторов.
Отопительный радиатор – это прибор, который нагревает воздух и предметы в помещении при помощи радиационного излучения и конвективного теплопередачи, передавая при этом энергию тепла от горячего носителя тепла (очень часто от воды) через собственные стенки.
Дизайн радиатор передает энергию тепла в пространство которое его окружает исключительно (на 95%) путем конвективного теплопередачи – нагрева горячими стенками струй воздуха.
Доля тепла, передаваемая конвекцией (оставшаяся часть, исходя из этого, — инфракрасным излучением) для некоторых типов отопительных систем приведена ниже:

Радиаторы из чугуна (батареи) – 25…35%
Металлические секционные отопительные приборы – 50…60%
Стальные панельные радиаторы – 65…75%
Конвекторные обогреватели – 90…98%

Какой вид отопительных систем лучше определенно сказать нельзя. У всех имеются минусы. Но увеличившееся качество проектирования и изготовления дизайн радиаторов позволяет данному типу приборов сейчас регулярно повышать собственную долю рынка.
За последние лет пять мне пришлось принимать участие в подборе и планировании систем обогрева для большого торгового центра (4 этажа, более 30 тысяч метров квадратных) и для производственного цеха (500 метров квадратных).
Практика дальнейшей эксплуатации подтвердила безукоризненность подобранного решения – конвекторные обогреватели очень хорошо обогревают объекты!

Как и большинство расчетов в теплотехнике предлагаемый расчет отопительных радиаторов будет примерным. «Приблизительность» состоит в том, что на фактическую отдачу тепла приборов воздействуют множество факторов, часть из которых в «точных» расчетах берутся во внимание коэффициентами, конкретными в практичных опытах, а часть факторов из-за небольшой значимости и совсем игнорируются.
Предложенный ниже расчет отопительных радиаторов предусматривает 90…95% факторов при выполнении вариантов условий:

Атмосферное давление в месте эксплуатации приборов должно быть около 760 миллиметров ртутного столба. Для высокогорных местностей нужно вводить дополнительную поправку при «точных» расчетах.
Водоподача в прибор не должна быть «снизу – вверх»! Подача бывает разнообразной, лучше — «сверху – вниз». В другом случае около 15…20% тепла не дополучите.
Монтаж отопительного прибора должен обеспечивать свободное движение воздуха вдоль его поверхностей в вертикальном направлении. Расстояние от пола до низа прибора и от верха прибора до подоконника или верха установочной ниши стены лучше всего обязаны быть не менее 100 миллиметров.

При температурном графике носителя тепла 85/60 °C отдача тепла регистров отопления и дизайн радиаторов составляет лишь 60…70% от номинальной мощности — другими словами от той, про которую вам скажет продавец. Это необходимо понимать и предусматривать при приобретении отопительных систем.
Расчет отопительных радиаторов МС-140-108 из 10 секций и дизайн радиаторов КСК 20-2,083ПС показал близость их теплопроизводительностей при равных расходах носителя тепла и при похожих условиях температур. Однако стоимость дизайн радиатора сегодня около 2100 рублей, а нового отопительного прибора — более 3800 рублей.
При сопоставимых размерах (длина: 1076/1080 мм; высота: 400/588 мм; глубина: 156/140 мм) дизайн радиатор весит 25…27 кг, а отопительный прибор – около 76 кг. Объем дизайн радиатора – 1,5 л. Объем радиатора из чугуна – около 15 л.
Радиаторы из чугуна – более инерционные приборы.
Однако у дизайн радиаторов теплопроизводительность падает более резко при низкой температуре носителя тепла (необходимо обратить свое внимание в расчетах на долю реальной отдачи тепла ? у отопительного прибора и дизайн радиатора).
Выбор остается всегда за нами в зависимости от условий использования, предыдущего навыка и в силу привычек и приверженностей.

Важная задача отопительных радиаторов — успешный и качественный обогрев комнаты, в которой он поставлен.
Это зависит от подобной характеристики как отдача тепла. Данный показатель измеряется в Вт и указывает на то, сколько энергии тепла выделяется отопительным прибором в течение какого-то периода времени.

Формула расчета

Выбор труб для магистрали отопления

Магистраль снабжает тепловым носителем все системы обогрева в доме. Сегодняшний рынок предоставляет выбор из трех разновидностей труб, пригодных для магистрального трубопровода:
Очень часто применяются трубы из пластика. Нажмите на фото для увеличения.
Самым популярным видом являются пластмассовые трубы. Они собой представляют металлический дрен, покрыт пластиком. Это обеспечивает трубы хорошей прочностью, так как они не покрываются ржавчиной внутри и не подвержены вреду с наружной стороны. Также, их армирование уменьшает показатель линейного увеличения. Они не собирают статистическое электричество, и чтобы их установить не потребуется много навыка.
Магистральные трубы на основе из металла имеют много минусов. Они довольно тяжелые, и их монтаж просит навыка работы со инверторным аппаратом. Также, подобные трубы покрываются ржавчиной по истечению определенного времени.

Медные магистральные трубы являются самым лучшим вариантом, но с ними тоже сложно работать. Кроме сложностей монтажа, они имеют большие цены. Если расчет цене отопления легко ложится в ваш бюджет, подбирайте конкретно данный вариант. При отсутствии нужных материальных средств прекрасным вариантом станут пластмассовые трубы.
Расчет сечения труб должен опираться на результаты теплового расчета, обоснованные экономически:

для системы двухтрубного типа – разница между tr (горячим тепловым носителем) и to (охлажденным – обраткой);
для однотрубной – расход носителя тепла G, кг/ч.

Более того, в расчете должна предусматриваться скорость движения жидкости для работы (носителя тепла) – V . Ее идеальная величина находится в диапазоне 0,3-0,7 м/с. Скорость обратно пропорциональна внутреннему диаметру трубы.
При скорости движения воды, равной 0,6 м/с в системе возникает отличительный шум, если же она менее 0,2 м/с, есть риск появления воздушных пробок.
Для расчетов потребуется еще одна скоростная характеристика – скорость теплопотока. Она отмечается буквой Q, измеряется в ваттах и выражается в количестве тепла, переданного в единицу времени

Не считая перечисленных выше начальных данных для расчета понадобятся параметры системы для отопления – длина каждого участка с указыванием приборов, включенных к нему. Эти сведения для комфорта можно свести в таблицу, пример которой приведен ниже.

Таблица показателей участков

Обозначение участка	Длина участка в метрах	Кол-во приборов а участке, шт.
1-2	1,8	1
2-3	3,0	1
3-4	2,8	2
4-5	2,9	2

Расчет диаметров труб довольно не простой, по этому легче воспользоваться справочными таблицами. Их можно отыскать на сайтах изготовителей труб, в СНиП или специализированной литературе.
Установщики при выборе диаметра труб пользуются правилом, выведенным на основании анализа многочисленного числа систем отопления. Правда, касается это только маленьких частных квартир и домов. Фактически все котлы отопления оснащены патрубками подачи и обратки ? и ? дюйма. Такой трубой и делается разводка до первого разветвления. Дальше на каждом участке размер трубы делают меньше на один шаг.
Подобный подход не оправдует себя, если в доме есть два или более этажей. В таком случае приходится создает настоящий расчет и обращаться к таблицам.

Вычисление здешних сопротивлений

Местные сопротивления появляются в трубе и арматуре. На величину этих показателей воздействуют:

шероховатость поверхности внутри трубы;
наличие мест увеличения или сужения диаметра внутри трубопровода;
повороты;
протяженность;
наличие тройников, кранов шарового типа, приборов балансировки и их кол-во.

Сопротивление рассчитывается для любого участка, который отличается постоянным диаметром и постоянным расходом носителя тепла (в согласии с тепловым балансом помещения).
Исходники для расчета:

длина расчетного участка – l, м;
трубный диаметр – d, мм;
заданная скорость носителя тепла – u, мм;
характеристики арматуры для регулировки, предоставляемые изготовителем;
показатель трения (зависит от материала трубы), ?;
потери на трение – ?Pl, Па;
плотность носителя тепла (расчетная) – ? = 971,8 кг/м 3 ;
толщина стенки трубы – dн х ?, мм;
равноценная шероховатость трубы – kэ, мм.

Гидравлическое сопротивление – ?P на участке сети рассчитывается по формуле Дарси-Вейсбаха.

Символ ? в формуле значит показатель местного сопротивления.

Расчет гидравлики водяной отопительные системы

Сварка пластмассовых труб. Нажмите на фото для увеличения.
Установив радиаторы, нужно провести до них трубы. Чтобы их установить понадобятся подобные инструменты, как строительные ножницы, паяльный аппарат и рулетка. В начале монтажа необходимо измерить общую длину прокладываемых труб и подсчитать наличие всех заглушек, сгибов и тройников. На пластиковых трубах в большинстве случаев присутствуют насечки со вспомогательными линиями, что помогает делать монтаж аккуратно и правильно.

Необходимо знать: соединяя трубы паяльником, не разъединяйте их после плохой пайки, в другом случае может появиться протечь. Работать с паяльником необходимо бережно, заранее потренировавшись на кусках трубы, которые уже не будут нужны при установке.
Если опереться на статистику, система отопления с пассивной циркуляцией способна прекрасно обогревать площадь помещения, не превышающую 110 м2. Для помещений большого размера потребуется оснащать водогрейный котел специализированным насосом, сделав циркуляцию носителя тепла регулируемой. Большинство производителей выпускают тепловые резервные электростанции, которые уже оснащены насосом.
Следуя указанным выше советам, вы сумеете произвести персональный расчет отопительные системы приватного загородного дома, а еще расчет стоимости будущего оснащения. Для установки системы водонагрева не понадобится много рабочей силы (2-3 человека) и специальных навыков установки.

Давление растет, если температура нагрева носителя тепла увеличивается и наоборот – падает при ее снижении.
Во избежание разбалансировки системы для отопления, нужно создать условия, при которых к каждому теплообменнику поступает столько носителя тепла, сколько нужно для поддержки установленной температуры и восполнения неизбежных потерь тепла.
Основной целью гидравлического расчета считается приведение в соответствии расчетных затрат по сети с фактическими или рабочими.
На этом этапе проектирования определяются:

трубный диаметр и их пропускная способность;
местные потери давления по индивидуальным участкам отопительные системы;
требования гидравлической увязки;
потери давления по всей системе (общие);
подходящий расход носителя тепла.

Для изготовления гидравлического расчета нужно сделать некую подготовку:

Собрать исходники и систематизировать их.
Подобрать методику расчета.

В первую очередь проектировщик изучает теплотехнические параметры объекта и делает расчет тепла. В конце концов у него возникает информация о количестве тепла, необходимом для всех помещений. После чего подбираются радиаторы и тепловой источник.

Схематичное изображение системы для отопления в приватном доме
На стадии разработки принимается решение о типе системы для отопления и характерностях ее балансировки, выбираются трубы и арматура. По завершении составляется аксонометрическая схема разводки, разрабатываются планы помещений с указыванием:

мощности отопительных приборов;
расхода носителя тепла;
расположения теплового оборудования и др.

Все участки системы, узлы маркируются, подсчитывается и наносится на чертеж длина колец.

Балансировка изменения давления в системе отопления делается при помощи регулирующей и арматуры для трубопроводных систем.
Гидравлическая увязка системы делается на основании:

проектной нагрузки (массового расхода носителя тепла);
данных изготовителей труб по динамическому сопротивлению;
количества здешних сопротивлений на рассматриваемом участке;
технических специфик арматуры.

Установочные характеристики – перепад давления, крепление, пропускная способность – задаются для любого клапана. По ним формируют коэффициенты затекания носителя тепла в каждый стояк, а потом – в каждый прибор.
Потери давления прямо пропорциональны квадрату расхода носителя тепла и измеряются в кг/ч, где
S – творение динамического удельного давления, выраженного в Па/(кг/ч), и приведенного коэффициента для здешних сопротивлений участка (?пр).

Приведенный показатель ?пр считается суммой всех здешних сопротивлений системы.

расчетная тепловая нагрузка системы – Qзд. = 133 кВт;
параметры системы – tг = 75 С, tо = 60 С;
расход носителя тепла (расчетный) – Vсо = 7,6 м 3 /ч;
подсоединение системы для отопления к котлам выполняется через гидравлический разделитель горизонтального типа;
автоматика любого из котлов в течение круглого года поддерживает стабильную температуру носителя тепла на выходе – tг = 80 С;
автоматизированный регулятор измения давления ставится на вводе каждого распределителя;
система обогрева от распределителей установлена из труб сделанных из металлопластика, а теплоснабжение распределителей выполняется при помощи труб из стали (водогазопроводных).

Диаметры участков трубо-проводов выбраны с применением номограммы для заданной скорости носителя тепла 0,4-0,5 м/с.
На участке 1 поставлен клапан dу 65. Его сопротивление согласно информации изготовителя составляет 800 Па.
0,1 х (G/kv) х 2 = 0,1 х (7581/55) х 2 = 1900 Па.

Варианты двухтрубной системы для отопления
Сопротивление трехходового клапана dу = 40 мм и kv = 25 м3/ч будет составлять 9200 Па.
Суммарные потери давления в системе обеспечения теплом распределителей будут равняться 21514 Па или примерно 21,5 кПа.

Таким образом выполняется расчет других частей теплосети распределителей. При расчитывании отопительные системы от распределителя подбирается основное циркуляционное кольцо через наиболее нагруженное устройство для отопления. Гидравлический расчет совершается с применением 1-го направления.

Рассмотрим дом высотой 2.5 м, шириной 6 м и длиной 8 м, находящийся в городе Оха в Сахалинской области, где в предельно холодную 5-дневку термометр термометра опускается на -29 градусов.
В результате измерения было поставлена температура грунта – 5. Рекомендованная температура в середине конструкции составляет 21 градус.

Изобразить схему дома комфортнее всего на бумажном носителе, указав не только длину, высоту и ширину постройки, но и ориентированность относительно сторон света, а еще расположение, размеры дверей и окон
Стены рассматриваемого дома состоят из:

кладки из кирпича толщиной В=0.51 м, КТ k=0.64;
ваты на минеральной основе В=0.05 м, k=0.05;
отделки В=0.09 м, k=0.26.

При подсчете k лучше воспользоваться таблицами, представленными на ресурсе изготовителя, или отыскать информацию в техпаспорте изделия.

Зная проводимость тепла, можно выбрать очень эффективные с точки зрения теплоизоляции материалы. Исходя из приведенной выше таблицы, лучше всего применять в строительстве плиты минераловатные и вспененный пластик
Покрытие для пола состоит из таких слоев:

OSB-плит В=0.1 м, k=0.13;
минеральные ваты В=0.05 м, k=0.047;
стяжки цементной В=0.05 м, k=0.58;
пенопласта В=0.06 м, k=0.043.

В доме подвал отсутствует, а пол имеет одинаковое строение по всей территории.
Потолок состоит из слоев:

гипсокартонных листов B=0.025 м, k= 0.21;
теплоизолятора В=0.05 м, k=0.14;
кровельного перекрытия В=0.05 м, k=0.043.

В доме всего 6 двухкамерных окон с И-стеклом и аргоном. Из технического паспорта на изделия известно, что R=0.7. Окна имеют размеры 1.1х1.4 м.

Двери имеют размеры 1х2.2 м, критерий R=0.36.
Стены по всей территории состоят из 3-х слоев. Сначала рассчитаем их суммарное тепловое сопротивление.
Rst = 0.51/0.64 0.05/0.05 0.09/0.26 = 0.79 1 0.35 = 2.14

Выяснив R, можно приступать к расчетам ТП северной, южной, западной и восточной стены.

Добавочные коэффициенты берут во внимание характерности расположения стен относительно сторон света. В большинстве случаев на севере во время холодов образуется “роза ветров”,из-за чего ТП с этой стороны будут больше, чем с иных

Ssev.sten = 8 ? 2.5 = 20
Qsev.sten = 20 ? (21 29) ? 1.1 ? 2.14 = 2354
Площадь южной стены Syuch.st = Ssev.st = 20.
Qyuch.st = 20 ? (21 29) ? 1 ? 2.14 = 2140

Szap.st Svost.st = 2 ? 2.5 ? 6 = 30
Sokn = 1.1 ? 1.4 ? 6 = 9.24
Svost zap = 30 – 9.24 – 2.2 = 18.56

Qvost zap =18.56 ? (21 29) ? 2.14 ? 1.05 = 2085
Qst = Qsev.st Qyuch.st Qvost zap = 2140 2085 2354 = 6579

В итоге общие ТП стен составляют 6 кВт.
Окна размещаются на западной и восточной стенах, по этому при расчетах коєффициент l=1.05. Известно, что строение всех конструкций одинаково и R=0.7.
Qokn = 9.24 ? (21 29) ? 1.05 ? 0.7 = 340
Qdv = 2.2 ? (21 29) ? 1.05 ? 0.36 = 42
В конце концов через окна выходит 340 Вт тепла, а через двери – 42 Вт.
Рассчитаем общее тепловое сопротивление пола с учетом его сооружения.
Rpol = 0.1/0.13 0.05/0.047 0.05/0.58 0.06/0.043 = 0.77 1.06 0.17 1.40 = 3.4
Qpol = 48 ? (21 – 5) ? 1 ? 3.4 = 2611
Округлив, получаем, что потери тепла пола составляют около 3 кВт.

В расчетах ТП следует учесть слои, которые влияют на теплоизоляцию, к примеру, бетон, доски, кладка, выполненная из кирпича, теплоизоляторы и др
Определим тепловое сопротивление потолка Rptl и его Q:

Rptl = 0.025/0.21 0.05/0.14 0.05/0.043 = 0.12 0.71 0.35 = 1.18
Qptl = 48 ? (21 29) ? 1 ? 1.18 = 2832

Отсюда следует, что через пол и потолок уходит практически 6 кВт.
Qv = 0.28 ? Ln ? pvnt ? c ? (tvnt – tnar)

Обозначение потерь

Грубо оценить необходимость дома в тепле можно двумя вариантами:

Расчет по площади

Данная методика очень проста и основывается на СНиП полувековой давности: на 10 метров квадратных площади берется один киловатт теплопроизводительности. Аналогичным образом, дом совокупной площадью 100 м2 можно нагреть 10-киловаттным котлом.
Схема прекрасна тем, что не просит лезть в дебри и высчитывать тепловое сопротивление конструкций ограждения. Однако, как любая очень простая схема расчетов, она даёт очень примерный результат.

Быстро, просто и… неточно.

Котел нагревает весь объем воздуха в помещении, который будет зависеть не только от площади дома, но и от потолочной высоты. А такой параметр в приватном домостроительстве может изменяться в широчайших пределах.
Двери и окна теряют намного больше тепла на единицу площади, чем поверхности стен. Хотя бы благодаря тому, что куда более прозрачны для инфракрасного излучения.
Климатическая территория тоже очень максимально влияет на теплопотери через конструкции ограждения. Увеличение устья температур между помещением и улицей вдвое потянет за собой двукратное увеличение расходов на отопление.

Собственно в силу указанных причин лучше применять не очень много более непростую, но дающую куда более точный результат схему расчетов.

За базовое значение принимаются 60 ватт тепла на кубометр объема помещения которое отапливается.
На каждое окно в стене снаружи к расчетной теплопроизводительности добавляется 100 ватт, на любую дверь — 200.
Результат который получился умножается на региональный показатель:

Климатическая территория	Показатель
Краснодарский край, Крым	0,7 — 0,9
Столичная, Ленинградская области	1,2 — 1,3
Иркутский, Хабаровский край	1,5 — 1,6
Якутия, Чукотка	2,0

Крым, Ялта, декабрь. Затраты на отопление тут невелики.
Давайте как пример возьмём тот самый дом площадью в 100 метров квадратных.
Но в этот раз мы оговорим ряд дополнительных условий:

Высота его потолков — 3,5 метра.
Дом имеет 10 окон и 2 двери в фасадных стенах.
Он размещен в городе Верхоянске (температура в среднем января 45,4 С, безусловный минимум — 67,6 С).

Итак, выполним расчет отопления приватного дома для данных условий.

Внутренний объем помещения которое отапливается равён 100*3,5=350 м3.
Базовое значение теплопроизводительности будет равным 350*60=21000 Вт.
Двери и окна усугубляют ситуацию: 21000 (100*10) (200*2)=22400 ватт.
Напоследок, освежающий климат Верхоянска заставит нас сделать больше и без этого большую теплопроизводительность отопления еще вдвое: 22400*2=44800 ватт.

Зима в Верхоянске.
Как нетрудно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике — больше четырехкратной.

Расчет стоимости энергии тепла зависит от того, какой тепловой источник подобран хозяином дома. Если предпочтение отдано газовому водогрею и дом газифицирован, то в всю сумму войдут цена устройства отопления (ориентировочно 1300 евро) и расходы на его подключение к газопроводу (около 1000 евро).
Дальше необходимо добавить расходы на электрическую энергию. Не обращая внимания на то, что главным видом топлива в таком случае считается газ, без электричества все равно вряд ли можно обойтись. Оно нужно для обеспечения работы насоса циркуляционного и компонентов автоматики. Примерно котел потребляет 100 Вт в период сезона отопления и 20 Вт в жаркий период времени (на обеспечение горячего вдоснабжения).
Гидравлическое сопротивление основного циркуляционного кольца собой представляет сумму потерь его составляющих компонентов:

первичного контура – ?Plk;
здешних систем – ?Plм;
водогрейного котла – ?Pтг;
трубного змеевика ?Pто.

Сумма этих всех величин и даёт полное гидравлическое сопротивление системы ?Pсо.
Для внедрения обогревательной установки, где в качестве циркуляционного вещества выступает вода, требуется заранее произвести точные гидравлические вычисления.

При разрабатывании, внедрении любой системы обогревательного типа важно знать тепловой баланс (дальше – ТБ). Зная теплопроизводительность для поддержки температуры в помещении, можно правильно выбрать оборудование и правильно распределить его нагрузку.

Во время зимы помещение несет конкретные потери тепла (дальше – ТП). Главная масса энергии выходит через компоненты ограждения и вентиляционные проемы. Небольшие затраты приходятся на инфильтрацию, нагревание предметов и др.

Правильный расчет отопления водяного типа по аналогичности с остальными видами систем нужен для выбора нагревательного агрегата, способного полностью компенсировать теплопотери

В расчетах суммируются все разновидности потерь через конструкции ограждения, утечки через проемы окон и дверей

В вычислениях мощности оборудования нужно учитывать необходимость обогрева воздуха, поступающего в помещения во время проветривания и через неплотно закрытые створки окон и дверные полотна

Обязательно принимается во внимание обогрев потока воздуха, поставляемого приточной механической вентиляцией у которых есть функция частичного подмеса свежей порции воздуха

При включении двухступенчатого котла в отопительную схему в подсчете реальной мощности принимается во внимание энергия, потраченная на нагрев горячей воды

Правильно сделанные расчеты предполагают обозначение эффективности нагревательного агрегата и применяемого топлива

Большинство контуров отопления в границах обогреваемой комнаты прокладывают открыто, не считая конструктивно размещенных в полу или стенах вариантов. В закрытых схемах следует предусмотреть энергию на нагрев конструкций

В открытых схемах отопления, контактирующих напрямую с атмосферой через бак расширительный, принимается во внимание потери на остывания носителя тепла

Выполнение расчета отопления водяного типа

Потери через конструкции

Учет обогрева поступающего воздуха

Система вентиляции с подмесом чистого воздуха

Учет потерь на подготовку горячей воды

Вычисление эффективности перерабатываемого в котле горючего

Один из видов устройства контура отопления

Система с открытым баком расширительным
ТП зависят от слоев, из которых состоят конструкции ограждения (дальше – ОК). Новые материалы используемые в строительстве, например, теплоизоляторы, обладают небольшим коэффициентом теплопроводимости (дальше – КТ), из-за чего через них уходит мало тепла. Для домов одинаковой площади, но с самым разнообразным строением ОК, тепловые расходы будут разниться.
Кроме определения ТП, важно определить ТБ дома. Критерий предусматривает не только кол-во энергии, покидающей помещение, но и кол-во требуемой мощности для поддержки конкретных градусных мер в доме.
Наиболее точные результаты дают профильные программы, разработанные для рабочих. Благодаря им возможно взять во внимание больше факторов, оказывают большое влияние на ТП.

Самое большое кол-во тепла покидает помещение через стены, пол, крышу, самое меньшее – через двери, проемы окна
Очень точно можно определить ТП дома при помощи формул.
Где Qok – кол-во тепла, покидающее помещение через ОК; Qv – тепловые затраты вентиляции.
Потери через вентиляцию берутся во внимание к примеру, если воздух, попадающий в пространство помещения, имеет более невысокую температуру.

В расчетах в большинстве случаев берут во внимание ОК, входящие одной стороной на улицу. Это стены снаружи, пол, крыша, окна и двери.
Qok = ?Qst ?Qokn ?Qdv ?Qptl ?Qpl,
Если пол или потолок имеет неодинаковое строение по всей территории, то ТП вычисляют для любого участка отдельно.
Для вычислений понадобятся следующие сведения:

строение стен, применяемые материалы, их толщина, КТ;
внешняя температура в предельно холодную пятидневку зимы в городе;
площадь ОК;
ориентация ОК;
рекомендованная температура в жилье зимой.

Для вычисления ТП необходимо отыскать общее тепловое сопротивление Rок. Для этого необходимо узнать тепловое сопротивление R1, R2, R3, …, Rn каждого слоя ОК.
В формуле: B – толщина слоя ОК в мм, k – КТ каждого слоя.

R = ?Rn
Изготовители окон и дверей в большинстве случаев указывают показатель R в паспорте к изделию, по этому рассчитывать его отдельно нет надобности.

Тепловое сопротивление окон можно не рассчитывать, потому как в техпаспорте уже есть нужные сведения, что облегчает вычисление ТП
Qok = ?S ? (tvnt – tnar) ? R ? l,

S – площадь ОК, м 2 ;
tvnt – желаемая температура в помещении;
tnar – внешняя температура окружающей среды;
R – показатель сопротивления, рассчитывается отдельно или берется из паспорта изделия;
l – уточняющий показатель, учитывающий ориентацию стен относительно сторон света.

Расчет ТБ дает возможность подобрать оборудование требуемой мощности, что исключит вероятность образования дефицита тепла или его переизбытка. Дефицит энергии тепла восполняют путем увеличение воздушного потока через вентиляцию, переизбыток – установкой дополнительного оборудования для отопления.

Qv = 0.28 ? Ln ? pvnt ? c ? (tvnt – tnar),
В выражении переменные имеют следующий смысл:

Ln – расходы поступающего воздуха;
pvnt – плотность воздуха при конкретной температуре в помещении;
c – теплоемкость воздуха;
tvnt – температура в доме;
tnar – внешняя температура окружающей среды.

Если в здании поставлена система вентиляции, то параметр Ln берется из технических специфик к прибору. Если же система вентиляции отсутствует, то берется обыкновенный критерий удельного обмена воздуха, равный 3 м3 в час.
В выражении Spl – площадь пола.

2% от всех потерь тепла приходится на инфильтрацию, 18% – на вентиляцию. Если помещение оборудовано вентиляционной системой, то в расчетах берут во внимание ТП через вентиляцию, а инфильтрацию во внимание не берут

Дальше необходимо рассчитать плотность воздуха pvnt при заданной в помещении температуре tvnt.
pvnt = 353/(273 tvnt),
Если система вентиляции или инфильтрация неорганизованная, в стенках присутствуют щели или дыры, то вычисление ТП через отверстия необходимо поручить специализированным программам.
В другой нашей публикации мы привели детальный пример теплотехнического расчета строения с определенными примерами и формулами.

Характерности водяных систем отопления

Гидравлические расчеты наиболее целесообразно выполнять при помощи специализированных программ, которые обещают большую точность вычислений, берут во внимание все тонкости конструкции.

Вы специализируетесь на выполнении расчета систем обогрева с потреблением воды в виде теплоносителя и желаете дополнить нашу публикацию полезными формулами, поделиться профессиональными секретами?
А может желаете заострять внимание на дополнительных расчетах или показать на погрешность в наших вычислениях? Пишите, пожалуйста, собственные замечания и советы в блоке под статьей.
При установке необходимо укладывать магистральные трубы с меньшим уклоном – в большинстве случаев достаточно 3-5 градусов на 1 метр (ориентировочно 10 миллиметров). Если это не сделать, система отопления тоже будет работать, но не очень прекрасно, из-за чего топливный расход становится больше.
Для разводки применяются трубы разнообразного диаметра – выбор зависит от свойств оборудования и отопительных приборов. Обязательно должно соблюдаться уменьшение сечения труб в сторону крайней точки системы для отопления – последней батареи.

Труба, по которой вода, нагретая в котле, подается в систему, ставится так, чтобы наблюдался самый большой уклон в сторону батарей. Место входа в теплогенератор обратки выполняется по возможности ниже относительно отопительных приборов – это нужно для эффектной циркуляции носителя тепла. Для этой цели котел нагрева часто ставят на первом этаже или в подвальном помещении.
Важная часть водяной конструкции с конвективной циркуляцией – расширительный бак. Это устройство ставится, в отличии от котла, в наивысшей точке дома, к примеру, на чердаке. Также иногда применяются гидроаккумулирующие баки, однако в этом случае нужно произвести монтаж предохранительных и воздушных клапанов, приборов для определения величины давления.
Потому как в большинстве случаев чердачные этажи не обогреваются, то расширительный бак приходится утеплять – выбор материалов для этого очень широк. Однако следует учесть, что теплоизолятор обязан быть стойким к воздействию больших температур и не заменять собственных параметров даже при 90 градусах (детальнее: “Как подобрать теплоизолятор для отопительных труб и необходим ли он “).
Для разводки системы для отопления можно применять не только железные, но и трубы из пластика. Последние из них легко монтируются, и время проведения работ уменьшается.

Вода считается оптимальным видом носителя тепла. Она сравнительно дешевая, доступная и обладает большой проводимостью тепла. Конкретно благодаря таким причинам вода считается очень распространенным тепловым носителем в системах отопления.
Для нагревания жидкости может применяться разное оборудование, работающие на электрической энергии, газе, твёрдом или жидком топливе.
Возможность выбора варианта разветвления труб в системах отопления водяного типа. Подбирая тот или другой вид разводки, следует учесть несколько показателей, среди них наиболее значимыми являются площадь дома, его проектировка и мощность применяемого для обогрева оборудования. Также, на выбор схемы оказывает влияние и стоимость того либо другого варианта прокладки труб. Очень недорогим считается однотрубное отопление, которое, однако, имеет определенные минусы, а конкретно – отсутствие возможности исправлять температуру некоторых батарей и неодинаковый их прогрев (подробнее: “Схема однотрубного отопления приватного дома закрытого типа на примерах “).
Возможность быстрой и точной температурной регулировки воздуха в любом помещении. Это происходит благодаря установке специализированных устройств – отсечных клапанов и внешних водяных термостатов.
Сборочные работы, которые связаны с системой отопления водяного типа, могут делается на любом шаге домостроительстве. И даже в уже готовом здании можно поставить подобную систему без лишних работ по ремонту.

На данный момент водяное отопление в приватном доме считается самым эффективным способом независимого обогрева жилья. Не напрасно собственно оно сильно распространено – его используют не только в приватизированных домах, но и в высотках.
Этому помогает одновременно несколько причин:

вода считается доступным и относительно дешевым тепловым носителем, она обладает большой проводимостью тепла;
для системы отопления водяного типа можно применять любой вид обогревательного оборудования – любой из них может быстро обогревать данный тепловой носитель до большой температуры;
поступая в отопительные приборы, расположенные по всему дому, вода возвращает тепло помещениям, одинаково их прогревая.

Расчет отопления коттеджа

Рассмотрим одну из простых формул подсчета системы водонагрева отопления приватного дома. Для простоты понимания будут взяты в учет обычные виды помещений. Расчеты в примере базируются на одноконтурном обогревательном котле, потому как он считается очень распространенным видом теплового генератора в системе обогрева участка за городом.
Как пример позаимствован дом в два этажа, на втором этаже которого размещены 3 спальни и 1 санузел. На нижнем этаже размещаются гостевая, коридор, второй санузел, кухонная и ванная комнаты. Для вычисления объема комнат применяется следующая формула: площадь помещения, помноженная на его высоту, равняется объему помещения. Калькулятор вычислений выглядит так:

спальная комната №1: 8 м 2 ? 2,5 м = 20 м 3 ;
спальная комната №2: 12 м 2 ? 2,5 м = 30 м 3 ;
спальная комната №3: 15 м 2 ? 2,5 м = 37,5 м 3 ;
санузел №1: 4 м 2 ? 2,5 м = 10 м 3 ;
гостевая: 20 м 2 ? 3 м = 60 м 3 ;
коридор: 6 м 2 ? 3 м = 18 м 3 ;
санузел №2: 4 м 2 ? 3 м = 12 м 3 ;
кухня: 12 м 2 ? 3 м = 36 м 3 ;
ванная: 6 м 2 ? 3 м = 18 м 3 .

После подсчета объема всех помещений нужно суммировать полученные результаты. В конце концов объем дома составил 241,5 м 3 (округляется до 242 м 3 ). В подсчетах обязательно берутся во внимание помещения, в которых может и не оказаться устройств отопления (коридор). В основном, тепловая энергия в доме выходит за пределы помещений и вальяжным образом отапливает зоны, где не установлены системы обогрева.
Важные элементы систем отопления. Нажмите на фото для увеличения.
На очереди вычисление мощности водогрейного котла, которое выполняется исходя из необходимого количества теплоэнергии на м 3. В каждой климатической зоне критерий меняется, с ориентировкой на небольшую температуру снаружи зимой. Для расчета берется свободный критерий будущего региона страны, который составляет 50 Вт/м 3. Расчетная формула выглядит так: 50 Вт ? 242 м 3 = 12100 Вт.
Для упрощения расчетов есть особые программы. Нажмите на фото для увеличения.
Получившийся критерий потребуется построить в показатель, равняющийся 1,2. Это даст возможность добавить 20% резервной мощности котлу, какая гарантирует его функционирование в сберегательном режиме без особенных перегрузок. В конце концов мы получили котельная мощность, которая равняется 14,6 кВт. Систему водонагрева с подобной мощностью очень просто отыскать, потому как обыкновенный одноступенчатый котел имеет мощность 10-15 кВт.

Как пример позаимствован дом в два этажа, на втором этаже которого размещены 3 спальни и 1 санузел. На нижнем этаже размещаются гостевая, коридор, второй санузел, кухонная и ванная комнаты. Для вычисления объема комнат применяется следующая формула: площадь помещения, помноженная на его высоту, равняется объему помещения. Калькулятор вычислений выглядит так:

спальная комната №1: 8 м 2 ? 2,5 м = 20 м 3 ;
спальная комната №2: 12 м 2 ? 2,5 м = 30 м 3 ;
спальная комната №3: 15 м 2 ? 2,5 м = 37,5 м 3 ;
санузел №1: 4 м 2 ? 2,5 м = 10 м 3 ;
гостевая: 20 м 2 ? 3 м = 60 м 3 ;
коридор: 6 м 2 ? 3 м = 18 м 3 ;
санузел №2: 4 м 2 ? 3 м = 12 м 3 ;
кухня: 12 м 2 ? 3 м = 36 м 3 ;
ванная: 6 м 2 ? 3 м = 18 м 3 .

На очереди вычисление мощности водогрейного котла, которое выполняется исходя из необходимого количества теплоэнергии на м3. В каждой климатической зоне критерий меняется, с ориентировкой на небольшую температуру снаружи зимой. Для расчета берется свободный критерий будущего региона страны, который составляет 50 Вт/м3. Расчетная формула выглядит так: 50 Вт ? 242 м3 = 12100 Вт.