Расчет отопления в частном. Как рассчитать отопление в частном доме? Видео осуществления гидравлического расчета

На сегодняшний день наиболее известной системой отопления частного дома является независимый обогрев при помощи водонагревательного котла. Печки на масле, электрические камины, тепловые вентиляторы и инфракрасные обогреватели обычно применяются в качестве дополнительного отопления помещений.

Отопительная система частного дома базируется на таких элементах, как обогревательные устройства (радиаторы, батареи), магистральная труба и запорно-контролирующий прибор. Все элементы системы необходимы для обеспечения помещений частного дома тепловой энергией, которая поступает в обогревательные устройства из теплового генератора. Срок службы и производительность системы обогрева на базе водонагревательного котла напрямую зависят от качественной установки и бережного пользования. Но существует фактор, который играет не менее важную роль, — умелый расчет системы отопления.

Расчет отопления загородного дома

Рассмотрим одну из простейших формул подсчета водонагревательной системы отопления частного дома. Для простоты понимания будут учтены стандартные виды помещений. Расчеты в примере базируются на одноконтурном обогревательном котле, поскольку он является самым распространенным видом теплового генератора в системе отопления загородного участка.

В качестве примера взят двухэтажный дом, на втором этаже которого расположены 3 спальни и 1 туалет. На первом этаже располагаются гостиная, коридор, второй туалет, кухонная и ванная комнаты. Для вычисления объема комнат применяется следующая формула: площадь помещения, умноженная на его высоту, равняется объему помещения. Калькулятор вычислений выглядит следующим образом:

• спальня №1: 8 м 2 × 2,5 м = 20 м 3 ;
• спальня №2: 12 м 2 × 2,5 м = 30 м 3 ;
• спальня №3: 15 м 2 × 2,5 м = 37,5 м 3 ;
• туалет №1: 4 м 2 × 2,5 м = 10 м 3 ;
• гостиная: 20 м 2 × 3 м = 60 м 3 ;
• коридор: 6 м 2 × 3 м = 18 м 3 ;
• туалет №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 необходимо суммировать полученные результаты. В итоге общий объем дома составил 241,5 м 3 (округляется до 242 м 3). В подсчетах обязательно учитываются помещения, в которых может и не быть отопительных устройств (коридор). Как правило, тепловая энергия в доме выходит за пределы помещений и пассивным образом отапливает зоны, где не установлены обогревательные устройства.

Основные элементы отопительных систем. Нажмите на фото для увеличения.

На очереди вычисление мощности водонагревательного котла, которое производится исходя из требуемого количества теплоэнергии на м 3 . В каждой климатической зоне показатель варьируется, с ориентировкой на минимальную наружную температуру в зимний период. Для расчета берется произвольный показатель предполагаемого региона страны, который составляет 50 Вт/м 3 . Формула вычисления выглядит следующим образом: 50 Вт × 242 м 3 = 12100 Вт.

Для упрощения расчетов существуют специальные программы. Нажмите на фото для увеличения.

Получившийся показатель потребуется возвести в коэффициент, равняющийся 1,2. Это позволит добавить 20% резервной мощности котлу, которая обеспечит его функционирование в сберегательном режиме без особых перегрузок. В итоге мы получили мощность котла, которая равняется 14,6 кВт. Водонагревательную систему с такой мощностью довольно просто найти, поскольку стандартный одноконтурный котел имеет мощность 10-15 кВт.

Расчет отопительных приборов

За основу вычислений взяты стандартные алюминиевые батареи. Каждая из секций батареи производит 150 Вт тепловой энергии при температуре воды 70°C.

Вычислив необходимую теплоэнергию на отдельное помещение, требуется разделить ее на 150. Калькулятор отопления радиаторов выглядит следующим образом:

• спальня №1: 20 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1200 Вт (радиатор с 8 секциями);
• спальня №2: 30 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1800 Вт (радиатор с 12 секциями);
• спальня №3: 37,5 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 2250 Вт (радиатор с 15 секциями);
• туалет №1: 10 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 600 Вт (радиатор с 4 секциями);
• гостиная: 60 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 3600 Вт (радиатор с 24 секциями);
• коридор: 18 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1080 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями);
• туалет №2: 12 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 720 Вт (округляется до 750 Вт, потребуется радиатор с 5 секциями);
• кухня: 36 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 2160 Вт (округляется до 2250 Вт, потребуется радиатор с 15 секциями);
• ванная: 18 м 3 × 55 Вт × 1,2 = 1188 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями).

Ванная должна отапливаться лучше, поэтому среднее значение увеличено до 55 Вт.

Формула расчета секций батареи отопления. Нажмите на фото для увеличения.

В помещениях большого объема необходимо производить монтаж нескольких радиаторов с общим числом требуемых секций. Например, в спальне №2 можно установить 3 радиатора с 5 секциями на каждом.

Калькулятор показывает, что общая мощность радиаторов составила 14,8 кВт. Это означает, что водонагревательный котел мощностью 15 кВт справится с обеспечением отопительных устройств теплоэнергией.

Подбор труб для магистрали отопления

Магистраль снабжает теплоносителем все обогревательные устройства в доме. Современный рынок предоставляет выбор из трех разновидностей труб, подходящих для магистрального трубопровода:

• пластмассовые;
• медные;
• металлические.

Чаще всего используются пластиковые трубы. Нажмите на фото для увеличения.

Наиболее распространенным видом являются пластмассовые трубы. Они представляют собой алюминиевый дрен, покрытый пластиком. Это обеспечивает трубы особой прочностью, так как они не ржавеют изнутри и не подвергаются вреду снаружи. Кроме того, их армирование понижает коэффициент линейного расширения. Они не собирают статистическое электричество, и для их установки не требуется много опыта.

Магистральные трубы на металлической основе имеют много минусов. Они довольно массивные, и их монтаж требует опыта работы со сварочным аппаратом. Кроме того, такие трубы ржавеют со временем.

Медные магистральные трубы являются наилучшим вариантом, но с ними тоже тяжело работать. Помимо трудностей монтажа, они имеют высокие цены. Если расчет стоимости отопления легко укладывается в ваш бюджет, выбирайте именно этот вариант. При отсутствии необходимых материальных средств лучшим выбором станут пластмассовые трубы.

Как производится монтаж системы отопления?

Для начала необходимо обустроить отопительные приборы. Как правило, радиаторы монтируются под окнами, так как горячий воздух препятствует поступлению холодного воздуха из окон. Установка отопительных приборов осуществляется при помощи перфоратора и уровня. Никакого специального оборудования не потребуется.

При монтаже отопительных приборов потребуется соблюдать единую высоту размещения радиаторов, в противном случае вода не сможет добираться до более высоких участков, и циркуляция нарушится.

Сварка пластиковых труб. Нажмите на фото для увеличения.

Установив отопительные приборы, необходимо проложить до них трубы. Для их установки потребуются такие инструменты, как строительные ножницы, паяльник и рулетка. Перед началом монтажа нужно замерить общую длину прокладываемых труб и подсчитать наличие всех заглушек, сгибов и тройников. На пластиковых трубах обычно присутствуют насечки со вспомогательными линиями, что помогает производить монтаж грамотно и аккуратно.

Важно знать: соединяя трубы паяльником, не разъединяйте их после неудачной пайки, в противном случае может образоваться протечь. Работать с паяльником нужно аккуратно, предварительно потренировавшись на кусках трубы, которые уже не понадобятся при монтаже.

Дополнительные устройства

Если опереться на статистику, отопительная система с пассивной циркуляцией способна эффективно обогревать площадь помещения, не превышающую 110 м 2 . Для больших помещений потребуется оборудовать водонагревательный котел специальным насосом, сделав циркуляцию теплоносителя регулируемой. Некоторые производители выпускают тепловые генераторы, которые уже оборудованы насосом.

Следуя вышеуказанным рекомендациям, вы сможете произвести индивидуальный расчет системы отопления частного коттеджа, а также расчет стоимости предполагаемого оснащения. Для установки водонагревательной системы не потребуется много рабочей силы (2-3 человека) и особых навыков установки.

Системы отопления загородного дома

Не совсем правильно говорить о большом количестве современных вариантов отопления частных домов. Дело в том, что есть основные способы, а есть вспомогательные. К примеру, водяное отопление - основное, а масляные радиаторы, камины всех видов, тепловентиляторы и ИК-излучатели - это вспомогательные виды. При этом после выбора варианта отопления дома расчету и монтажу систем необходимо уделить особое внимание. Здесь важно учесть все элементы и узлы, к которым относятся котел, трубопроводы, запорная арматура и приборы теплоотдачи - радиаторы.

Самое главное - понимать, что вся отопительная система будет работать качественно и эффективно, если учтены нижеследующие критерии:

1. Правильный расчет.
2. Качество монтажных работ.
3. Качество используемых материалов и узлов.
4. Грамотная эксплуатация.

Если все четыре критерия выдержаны, то долговечная, эффективная и надежная работа всей системы обеспечена.

Расчет системы отопления

Не будем вдаваться в дебри расчетов, а приведем упрощенный вариант, отвечающий всем требованиям к отопительной системе частного дома. При этом будем считать, что все комплектующие и материалы имеют стандартную направленность. Нет никаких сверхсовременных деталей, и только стандартные процессы. Плюс ко всему возьмем одноконтурную систему как самую простую.

Проводя расчет системы отопления частного дома, необходимо в первую очередь определить полный объем дома с учетом и жилых, и подсобных помещений. Почему именно так? Посмотрим на примере коридора. В эту комнату никто не будет ставить радиаторы отопления, потому что коридор отапливается пассивно за счет циркуляции теплого воздуха внутри помещений.

Чтобы сделать правильный расчет, по схеме плана дома нужно вычислить площади всех комнат и сложить их, получив общую площадь здания. Теперь этот показатель необходимо умножить на высоту потолков. Получится объем дома в целом. Обычно на подобные расчеты уходит не более получаса.

Теперь следует рассчитать мощность отопительного котла. Обычно учитывается один стандартный показатель, который регулирует зависимость расположения дома с расходом тепла на 1 кубический метр здания. Для разных регионов он различный, отсюда и все видоизменения. К примеру, для европейской части России этот показатель равен 40 Вт. Чтобы найти мощность котла, необходимо эту константу умножить на объем дома.

Внимание! Специалисты утверждают, что определенная таким образом мощность отопительного котла будет давать небольшую погрешность. Поэтому существует добавочный коэффициент, равный 20%. То есть - полученную мощность нужно умножить на 1,2.

Во-первых, это уточняет показатель. А, во-вторых, дает возможность котлу постоянно работать не на полную мощность, что снижает его износ.

Расчет радиаторов

Современный рынок отопительного оборудования предлагает небольшой ассортимент отопительных радиаторов, изготовленных из разных материалов. Каждый материал имеет свой показатель теплоотдачи. К примеру, одна секция (ребро) алюминиевого радиатора имеет теплоотдачу, равную 150 Вт. Это достаточно серьезная заявка на то, чтобы данный вид стал самым популярным.

Чтобы точно определить количество секций, необходимо рассчитать, сколько тепла нужно для обогрева той или иной комнаты. Давайте разберем пример с цифрами. Скажем, комната имеет объем 30 кубических метров. Значит, нужно провести вот такие математические выкладки:

30*40*1,2=1440 Вт. Необходимо в этом случае сделать округление до целой величины. То есть, до 1500 Вт.

Возвращаемся к нашим алюминиевым радиаторам, в которых мощность каждого ребра составляет 150 ВТ. Получается, что на обогрев одной комнаты вам понадобится всего лишь 10 отсеков. А значит, одного радиатора в этой комнате будет достаточно.

Этот пример основан на расчете одной комнаты. Сделать то же самое со всем домом не сложно. Просто придется провести больше выкладок. Так можно точно подсчитать нужное количество радиаторов.

Выбираем трубы для системы отопления

Итак, расчет отопления частного дома готов, можно переходить к подготовке материалов. Начинаем с труб. Для систем водяного отопления их существует три вида:

1. Стальные.
2. Медные.
3. Пластиковые.

Стальные трубы - это уже прошлый век, потому что они отличаются рядом недостатков. К примеру, огромным весом, сложностью в проведении монтажных работ (необходимы знания и опыт, а также наличие специального оборудования, для работы на котором вам потребуется лицензия), неустойчивостью к коррозии, статическим электричеством и высокой ценой.

Медные трубы отличаются высокими показателями качества. В них может использоваться теплоноситель с температурой до +200С и давлением до 200 атм. Но при этом самостоятельно своими руками монтаж медных труб не провести. Здесь, как и в первом случае, понадобятся опыт и знания, оборудование и материалы (серебряный припой и прочее). Но самое главное, что отталкивает покупателей - это цена изделия. Уж очень она высока.

И самый популярный на сегодняшний день вариант - пластиковые трубы. Именно в этих изделиях соединились в оптимальном соотношении такие два важных показателя, как стоимость и качество. К тому же достоинств у пластиковых труб - хоть отбавляй:

• Простота монтажа, не требующая ни опыта, ни больших академических знаний.
• Простые инструменты и оборудование для проведения монтажных работ, с которыми может совладать даже новичок.
• Из них получается стопроцентно герметичная система, не пропускающая ни грамма воздуха.
• Малое гидравлическое сопротивление.
• Пластик - это антистатичный материал.
• При воздействии температур материал не изменяет своих показателей.

Этих достоинств вполне достаточно. Но именно возможность провести монтаж своими руками сегодня привлекает многих домашних мастеров, которые стремятся некоторые работы по строительству дома провести без привлечения специалистов.

Монтаж системы отопления

Система водяного отопления частного дома основана на 3-х основных узлах. Это котел, трубы и радиаторы. В первую очередь монтируют радиаторы. Процесс этот простой и не требующий большого количества инструментов. Вам понадобятся перфоратор и строительный уровень. Первым вы будете сверлить отверстия под кронштейны, на которые навешиваются отопительные приборы. А вторым придется выравнивать их по определенным параметрам.

Важно! Запомните одно очень важное правило. Все радиаторы в доме должны располагаться на одном уровне. Небольшое отклонение приведет к перепаду высоты, которая отразится на эффективной циркуляции теплоносителя. Все ребра радиаторов должны быть строго вертикальны.

Месторасположение самих отопительных приборов может быть разным, но основное место, которое рекомендуют специалисты - под окном. Так тепло, исходящее от радиатора, отсекает холодный воздух, который поступает из оконного проема.

Следующий этап - это прокладка и монтаж труб. Если вы приняли решение устанавливать пластиковые трубы, то предварительно приобретите специальный паяльник. Очень важно правильно распределить трубопровод по всем комнатам. Может даже понадобится провести скрытую проводку. А схема прокладки покажет, какое количество фитингов придется приобрести.

Для тех, кто будет монтировать отопительную систему своими руками, несколько рекомендаций, касающихся работы с паяльником. После того как вы расплавили концы трубы и фитинга, при присоединении ни в коем случае не проворачивайте их друг относительно друга. Может образоваться неплотный стык, а это уже негерметичная конструкция, которая станет причиной будущих протечек. Потренируйтесь немного на отходах материала, не пожалев на это времени. И еще - если с одной попытки присоединить два элемента ровно у вас не получилось, стоит обрезать бракованный стык и перепаять его.

Дополнительные приборы

Система с естественной циркуляцией теплоносителя будет работать эффективно, если общая площадь дома не превышает 120 квадратных метров. Если же ваш дом больше, то придется приобрести циркуляционный насос.

Многие производители отопительных котлов предусматривают установку насоса прямо в конструкцию теплогенератора. Но если в вашем котле этого узла нет, то его необходимо приобрести отдельно.

На рынке циркуляционные насосы представлены в достаточно большом ассортименте, и все модели и марки соответствуют существующим нормам и требованиям. Они потребляют мало электроэнергии, бесшумны, имеют небольшие габаритные размеры. Единственное условие, которое следует принять во внимание - это место установки.

Для циркуляционного насоса должна быть обратная магистраль, где температура теплоносителя не такая высокая, как на подающей магистрали. С чем это связано? Дело в том, что в конструкции насоса присутствуют резиновые изделия в виде манжет и прокладок. И под действием высокой температуры они быстро выходят из строя.

Заключение по теме

Что мы имеем в итоге? Во-первых, обязательный расчет для частного дома (имеется в виду отопление). Во-вторых, использование качественных материалов, монтаж которых вам будет по плечу. В-третьих, современные технологии, повышающие эффективность работы всей отопительной системы.

Все три фактора важны, и отсутствие одного из них приведет к тому, что вся система будет работать не так, как вам бы хотелось.

Проблема обеспечения теплом не возникает только у жителей районов с «вечным летом». В наших же условиях такую задачу нужно решать. От того насколько точно и грамотно будет выполнен расчет отопления, зависит качество и эффективность смонтированной системы в дальнейшем.

На этапе проектирования схемы рассматриваются все возможные варианты и выбирается оптимальный. Расчетные методы бывают разные и проводятся они с учетом особенностей выбранного системного вида.

Какая отопительная система предпочтительнее?

В каждом случае есть свои причины выбора того или иного типа, и все они имеют право на существование.

В обогреве помещений от электрических нагревателей, теплых полов, инфракрасного излучения немало плюсов – экологичность, бесшумность и комбинаторность с другими схемами. Но этот вид считается высокозатратным по источнику энергии, поэтому в расчетах отопления он обычно рассматривается в роли дополнительного варианта.

Воздушное отопление – большая редкость. Обогрев посредством печей и каминов разумен в местах, где нет проблем с поставками дров или иного теплоносителя. Оба эти типа также подразумеваются только в качестве вспомогательных к основной схеме.

Водяная отопительная система радиаторного типа считается на данный момент наиболее распространенной, и о ней следует поговорить основательно.

Этапы проектирования отопления

Вне зависимости от назначения объекта – частный дом, офис или крупное производственное предприятие, требуется разработка детального проекта. Полный расчет системы отопления включает выкладки по расходу энергии, основанные на площади всех помещений и их месторасположения на объекте, выбору вида топлива с местом его хранения, котлового и другого оборудования.

Подготовительный

Лучше всего, если у проектировщиков будут строительные чертежи – это ускорит работу и обеспечит точность данных. На этом этапе проводятся вычисления потребности в энергии (мощность и тип котла, радиаторов), определяются возможные теплопотери. Подбирается оптимальная схема распределения тепла, системная оснащенность, уровень автоматизации и контроля.

Начальный этап

Заказчику представляется на согласование эскизный проект, в котором отражаются способы коммуникационной разводки и размещения отопительного оборудования. На его основе формируется смета, выполняется моделирование, гидравлический расчет системы отопления и начинается работа по созданию рабочих чертежей.

Разработка полного пакета документов

Проектировщик дополняет и оформляет проект согласно требованиям СНиП, что в дальнейшем позволяет легко согласовать документацию в соответствующих органах. В состав проекта входят:

• исходные данные и эскизы;
• смета расходов;
• основные чертежи – планы этажей и котельной, аксонометрические схемы, разрезы с деталировкой узлов;
• пояснительная записка с обоснованием принятых решений и расчетных показателей в увязке с остальными инженерными системами, технико-эксплуатационными характеристиками объекта, информацией о мерах безопасности;
• спецификация оборудования и материалов.

Готовый проект считается залогом эффективности и практичности отопления, его безотказной работы.

Общие принципы и особенности расчета отопления

Тип системы напрямую зависит от габаритов отапливаемого объекта, поэтому расчет отопления по площади необходим. В постройках свыше 100 кв.м. устраивается схема принудительной циркуляции, потому что в этом случае система с естественным движением потоков тепла не целесообразна в силу своей инерционности.

В составе такой схемы предусматриваются циркуляционные насосы. При этом необходимо учитывать один важный нюанс: насосное оборудование должно подключаться к обратной линии (от приборов к котлу) для исключения контакта деталей агрегатов с горячей водой.

Расчетная работа основана на особенностях каждой применяемой схемы.

• В двухтрубной системе нумерация расчетных зон начинается от теплогенератора (или ИТП) с обозначением точек всех узлов на подающей магистрали, стояках и ответвлениях участков. В расчет берутся участки фиксированного диаметра с постоянным расходом теплоносителя, исходя из теплового баланса помещения.
• Однотрубная схема разводки подразумевает аналогичный подход с определением по давлению сечений магистралей и стояков.
• В вертикальном системном варианте обозначение номеров стояков (приборных веток) делается по часовой стрелке от места в самой верхней левой точке дома.

Расчет гидравлики отопления частного дома относится к сложным элементам проектирования водяной системы. Именно на его базе определяется баланс тепла в помещениях, принимается решение по системной конфигурации, подбирается тип отопительных батарей, труб и запорной арматуры.

Расчет отопительного котла

Существует упрощенный метод, который используется для водяной системы со стандартными комплектующими и одноконтурным котлом. Требуемая мощность генератора для коттеджа определяется путем умножения общего объема дома на необходимое количество тепловой энергии на 1 мᵌ (для европейской части России этот показатель равен 40 Вт).

Удельная мощность котла в зависимости от климатической зоны общепринята и составляет: для Южных районов – менее 1,0 кВт, в Центральных – до 1,5 кВт, Северных – до 2,0 кВт.

Радиаторы отопления

На строительном рынке сейчас представлены 3 их конструктивных типа: трубчатые, секционные и панельные радиаторы. По материалу они подразделяются:

• на устаревшие чугунные;
• легкие алюминиевые с наиболее быстрым прогревом;
• стальные – самые популярные;
• биметаллические, предназначенные для работы под высоким давлением.

Как выполняется расчет радиаторов отопления применительно к водяной системе?

Способ 1

Здесь задействован расчетный принцип, исходя из площади конкретного помещения и мощности одной секции. Существует некий ориентир: мощность 100 ватт одного радиатора для быстрого и достаточного прогрева 1 мᵌ комнаты. Этот показатель установлен строительными нормами и используется в формулах.

Подбор отопительных приборов по такому методу производится простыми математическими действиями: умножением площади помещения на 100 с последующим делением на мощность одной секции батареи. Последняя характеристика берется из технических данных конкретного радиатора.

В итоге несложно определить число секций прибора и требуемое количество батарей для помещения. При расчете следует учитывать окна, добавляя еще по 10% к числу секций за каждый оконный проем.

Способ 2

Базируется на средней высоте 2,5 м для типового жилого помещения и обогрева 1,8 м² его площади одной секцией. В результате простого деления общей площади на последний показатель получается радиатор с нужным количеством секций (с округлением дробного числа в большую сторону).

Способ 3

Это своего рода стандартный метод расчета радиаторов отопления, основанный на средних показателях и объеме комнаты. А именно: 1 секция мощностью 200 Вт требуется для условного прогрева 5 мᵌ объема помещения.

Наличие: есть

65 058 руб.

Наличие: есть

99 512 руб.

Наличие: есть

63 270 руб.

Современная альтернатива секционным батареям – панельные радиаторы. Чтобы рассчитать их количество, применяется метод без четких данных. Суть его заключается в следующем: принятый показатель 40 Вт для нагрева 1 мᵌ помещения умножается на его площадь и высоту. Полученная мощность служит критерием для определения числа батарей, исходя из мощностной характеристики конкретной модели.

На что нужно обращать внимание

При проектировании систем учитывается множество важных факторов, как общего, так и индивидуального характера. Здесь все имеет значение: климатические условия места расположения объекта, показатели температурного режима в отопительном сезоне, материалы стен и кровли.

Если в помещении выполнена дополнительная теплоизоляция или в нем установлены теплые оконные конструкции, то это однозначно снижает потери тепла. Поэтому расчет отопления помещения в этом случае проводится с иными коэффициентами. И наоборот: каждая внешняя стена или широкий выступающий подоконник над радиатором способны существенно изменить расчетную картину.

Считается неверным выбор батареи, ориентированный на размеры окна. Если есть сомнения – установить один длинный прибор, или два небольших, то лучше остановиться на последнем варианте. Они будут нагреваться быстрее и считаются более экономичным решением.

Если приборы планируется закрывать панелями (со щелями или решетками), то к требуемой мощности добавляется 15%. На теплоотдачу батареи мало оказывает влияние ее ширина и высота, хотя чем больше металлическая поверхность, тем лучше. Но для окончательных выводов, нужно все-таки ознакомиться с техническими характеристиками модели.

Удобная форма – калькулятор расчета отопления

Все приведенные выше методы, не всегда подвластны обычному потребителю, так как требуют определенных навыков и знаний, умения оперировать всеми исходными и полученными данными. Удобный калькулятор расчета отопления в режиме «онлайн» – это возможность провести все расчетные манипуляции буквально за секунды.

Для того, чтобы им воспользоваться, не требуется инженерно-техническая подготовка. В программу нужно ввести несколько параметров по объекту, после чего функционал выдаст необходимые показатели со стоимостью монтажных работ.

Воспользуйтесь нашим простым калькулятором для расчета системы отопления внизу этой страницы.

В заключение

Нет особых сложностей в расчетах отопительных систем – есть только нюансы и особенности, о которых уже рассказано. Но работа должна быть выполнена тщательно, со знанием дела и правильным использованием доступной информации. Не стоит пренебрегать рекомендациями и помощью специалистов.

Уют и комфорт жилья начинаются не с выбора мебели, отделки и внешнего вида в целом. Они начинаются с тепла, которое обеспечивает отопление. И просто приобрести для этого дорогой нагревательный котел () и качественные радиаторы недостаточно – сначала необходимо спроектировать систему, которая будет поддерживать в доме оптимальную температуру. Но чтобы получить хороший результат, нужно понимать, что и как следует делать, какие существуют нюансы и как они влияют на процесс. В этой статье вы ознакомитесь с базовыми знаниями о данном деле – что такое системы отопления, как он проводится и какие факторы на него влияют.

Для чего необходим тепловой расчет

Некоторые владельцы частных домов или те, кто только собираются их возводить, интересуются тем, есть ли какой-то смысл в тепловом расчете системы отопления? Ведь речь идет о простом загородном коттедже, а не о многоквартирном доме или промышленном предприятии. Достаточно, казалось бы, только купить котел, поставить радиаторы и провести к ним трубы. С одной стороны, они частично правы – для частных домовладений расчет отопительной системы не является настолько критичным вопросом, как для производственных помещений или многоквартирных жилых комплексов. С другой стороны, существует три причины, из-за которых подобное мероприятие стоит провести. , вы можете прочитать в нашей статье.

1. Тепловой расчет существенно упрощает бюрократические процессы, связанные с газификацией частного дома.
2. Определение мощности, требуемой для отопления жилья, позволяет выбрать нагревательный котел с оптимальными характеристиками. Вы не переплатите за избыточные характеристики изделия и не будет испытывать неудобств из-за того, что котел недостаточно мощен для вашего дома.
3. Тепловой расчет позволяет более точно подобрать , трубы, запорную арматуру и прочее оборудование для отопительной системы частного дома. И в итоге все эти довольно дорогостоящие изделия проработают столько времени, сколько заложено в их конструкции и характеристиках.

Исходные данные для теплового расчета системы отопления

Прежде чем приступать к подсчетам и работе с данными, их необходимо получить. Здесь для тех владельцев загородных домов, которые прежде не занимались проектной деятельностью, возникает первая проблема – на какие характеристики стоит обратить свое внимание. Для вашего удобства они сведены в небольшой список, представленный ниже.

1. Площадь постройки, высота до потолков и внутренний объем.
2. Тип здания, наличие примыкающих к нему строений.
3. Материалы, использованные при возведении постройки – из чего и как сделаны пол, стены и крыша.
4. Количество окон и дверей, как они обустроены, насколько качественно утеплены.
5. Для каких целей будут использоваться те или иные части здания – где будут располагаться кухня, санузел, гостиная, спальни, а где – нежилые и технические помещения.
6. Продолжительность отопительного сезона, средний минимум температуры в этот период.
7. «Роза ветров», наличие неподалеку других строений.
8. Местность, где уже построен или только еще будет возводиться дом.
9. Предпочтительная для жильцов температура тех или иных помещений.
10. Расположение точек для подключения к водопроводу, газу и электросети.

Расчет мощности системы отопления по площади жилья

Одним из наиболее быстрых и простых для понимания способов определения мощности отопительной системы является расчет по площади помещения. Подобный метод широко применяется продавцами нагревательных котлов и радиаторов. Расчет мощности системы отопления по площади происходит в несколько простых шагов.

Шаг 1. По плану или уже возведенному зданию определяется внутренняя площадь постройки в квадратных метрах.

Шаг 2. Полученная цифра умножается на 100-150 – именно столько ватт от общей мощности отопительной системы нужно на каждый м 2 жилья.

Шаг 3. Затем результат умножается на 1,2 или 1,25 – это необходимо для создания запаса мощности, чтобы отопительная система была способна поддерживать комфортную температуру в доме даже в случае самых сильных морозов.

Шаг 4. Вычисляется и записывается конечная цифра – мощность системы отопления в ваттах, необходимая для обогрева того или иного жилья. В качестве примера – для поддержания комфортной температуры в частном доме площадью 120 м 2 потребуется примерно 15 000 Вт.

Совет! В некоторых случаях владельцы коттеджей разделяют внутреннюю площадь жилья на ту часть, которой требуется серьезный обогрев, и ту, для которой подобное излишне. Соответственно, для них применяются разные коэффициенты – к примеру, для жилых комнат это 100, а для технических помещений – 50-75.

Шаг 5. По уже определенным расчетным данным подбирается конкретная модель нагревательного котла и радиаторов.

Следует понимать, что единственным преимуществом подобного способа теплового расчета отопительной системы является скорость и простота. При этом метод обладает множеством недостатков.

1. Отсутствие учета климата в той местности, где возводиться жилье – для Краснодара система отопления с мощностью 100 Вт на каждый квадратный метр будет явно избыточной. А для Крайнего Севера она может оказаться недостаточной.
2. Отсутствие учета высоты помещений, типа стен и полов, из которых они возведены – все эти характеристики серьезно влияют на уровень возможных тепловых потерь и, следовательно, на необходимую мощность отопительной системы для дома.
3. Сам способ расчета системы отопления по мощности изначально был разработан для больших производственных помещений и многоквартирных домов. Следовательно, для отдельного коттеджа он не является корректным.
4. Отсутствие учета количества окон и дверей, выходящих на улицу, а ведь каждый из подобных объектов является своеобразным «мостиком холода».

Так имеет ли смысл применять расчет системы отопления по площади? Да, но только в качестве предварительных прикидок, позволяющих получить хоть какое-то представление о вопросе. Для достижения лучших и более точных результатов следует обратиться к более сложным методикам.

Представим следующий способ расчета мощности системы отопления – он также является довольно простым и понятным, но при этом отличается более высокой точностью конечного результата. В данном случае основой для вычислений становится не площадь помещения, а его объем. Кроме того, в расчете учитывается количество окон и дверей в здании, средний уровень морозов снаружи. Представим небольшой пример применения подобного метода – имеется дом общей площадью 80 м 2 , комнаты в котором имеют высоту 3 м. Постройка располагается в Московской области. Всего есть 6 окон и 2 двери, выходящие наружу. Расчет мощности тепловой системы будет выглядеть так. «Как сделать , Вы можете прочитать в нашей статье».

Шаг 1. Определяется объем здания. Это может быть сумма каждой отдельной комнаты либо общая цифра. В данном случае объем вычисляется так – 80*3=240 м 3 .

Шаг 2. Подсчитывается количество окон и количество дверей, выходящих на улицу. Возьмем данные из примера – 6 и 2 соответственно.

Шаг 3. Определяется коэффициент, зависящий от местности, в которой стоит дом и того, насколько там сильные морозы.

Таблица. Значения региональных коэффициентов для расчета мощности отопления по объему.

Так как в примере речь идет о доме, построенном в Московской области, то региональный коэффициент будет иметь значение 1,2.

Шаг 4. Для отдельно стоящих частных коттеджей определенное в первой операции значение объема здания умножается на 60. Делаем подсчет – 240*60=14 400.

Шаг 5. Затем результат вычисления предыдущего шага множится на региональный коэффициент: 14 400 * 1,2 = 17 280.

Шаг 6. Число окон в доме умножается на 100, число дверей, выходящих наружу – на 200. Результаты суммируются. Вычисления в примере выглядят следующим образом – 6*100 + 2*200 = 1000.

Шаг 7. Цифры, полученные по итогам пятого и шестого шагов, суммируются: 17 280 + 1000 = 18 280 Вт. Это и есть мощность отопительной системы, необходимая для поддержания оптимальной температуры в здании при условиях, указанных выше.

Стоит понимать, что расчет системы отопления по объему также не является абсолютно точным – в вычислениях не уделяется внимание материалу стен и пола здания и их теплоизоляционным свойствам. Также не делается поправка на естественную вентиляцию, свойственную любому дому.

Какие параметры нуждаются в расчете при проектировании автономной системы отопления? Как выполняется расчет системы отопления частного дома в каждом конкретном случае? В статье мы предоставим в распоряжение читателя все необходимые формулы, справочные данные и сопроводим расчеты примерами.

Нам предстоит узнать, насколько это сложно – рассчитать параметры автономного отопления.

Что считаем

Из каких этапов состоит расчет системы отопления для частного дома?

• Суммарную потребность в тепле и соответствующую ей мощность отопительного котла .
• Потребность в тепловой энергии отдельного помещения и, соответственно, мощность отопительного прибора в нем.

Заметьте: нам предстоит затронуть и методы определения тепловой мощности для разных отопительных приборов.

• Объем расширительного бака .
• Параметры циркуляционного насоса .

Тепловая мощность

Грубо оценить потребность дома в тепле можно двумя способами:

1. По площади.
2. По объему.

Расчет по площади

Эта методика предельно проста и основана на СНиП полувековой давности: на 10 квадратных метров площади берется один киловатт тепловой мощности. Таким образом, дом общей площадью 100 м2 можно обогреть 10-киловаттным котлом.

Схема хороша тем, что не требует лезть в дебри и высчитывать тепловое сопротивление ограждающих конструкций. Но, как любая упрощенная схема расчетов, она дает весьма приблизительный результат.

Быстро, просто и… неточно.

Причин несколько:

• Котел прогревает весь объем воздуха в помещении, который зависит не только от площади дома, но и от высоты потолков. А этот параметр в частном домостроении может варьироваться в широчайших пределах.
• Окна и двери теряют гораздо больше тепла на единицу площади, чем стены. Хотя бы потому, что куда более прозрачны для инфракрасного излучения.
• Климатическая зона тоже очень сильно влияет на потери тепла через ограждающие конструкции. Увеличение дельты температур между помещением и улицей вдвое потянет за собой двукратное увеличение затрат на отопление.

Расчет по объему с региональными коэффициентами

Именно в силу перечисленных причин лучше использовать ненамного более сложную, но дающую куда более точный результат схему расчетов.

1. За базовое значение принимаются 60 ватт тепла на кубометр объема отапливаемого помещения.
2. На каждое окно в наружной стене к расчетной тепловой мощности добавляется 100 ватт, на каждую дверь – 200.
3. Полученный результат умножается на региональный коэффициент:

Давайте в качестве примера возьмем тот самый дом площадью в 100 квадратных метров.

Однако в этот раз мы оговорим ряд дополнительных условий:

• Высота его потолков – 3,5 метра.
• Дом имеет 10 окон и 2 двери в наружных стенах.
• Он расположен в городе Верхоянске (средняя температура января 45,4 С, абсолютный минимум – 67,6 С).

Итак, выполним расчет отопления частного дома для этих условий.

1. Внутренний объем отапливаемого помещения равен 100*3,5=350 м3.
2. Базовое значение тепловой мощности будет равным 350*60=21000 Вт.
3. Окна и двери усугубляют ситуацию: 21000+(100*10)+(200*2)=22400 ватт.
4. Наконец, освежающий климат Верхоянска заставит нас увеличить и без того большую тепловую мощность отопления еще вдвое: 22400*2=44800 ватт.

Как несложно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике – больше четырехкратной.

Отопительные приборы

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

1. Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
2. Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
3. Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
4. Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

• Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

• Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
• Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций – нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

• При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме “снизу вниз”.
• Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе.
В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора.

Прямо скажем – не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

• Q – тепловой поток;
• Pi – число “пи”, принимаемое равным 3,1415;
• Dн – наружный диаметр трубы в метрах;
• L – ее длина (тоже в метрах);
• k – коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
• Dt – дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

1. Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
2. Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
3. Суммарная тепловая мощность отопительного прибора – 900+(810*3)=3330 ватт.

Расширительный бак

И в этом случае есть две методики расчета – простая и точная.

Простая схема

Простой расчет прост донельзя: объем расширительного бака берется равным 1/10 объема теплоносителя в контуре.

Откуда взять значение объема теплоносителя?

Вот пара простейших решений:

1. Заполните контур водой, стравите воздух, а потом слейте всю воду через сбросник в любую мерную посуду.
2. Кроме того, грубо объем сбалансированной системы можно вычислить из расчета 15 литров теплоносителя на киловатт мощности котла. Так, в случае котла мощностью 45 КВт в системе будет примерно 45*15=675 литров теплоносителя.

Стало быть, в этом случае разумным минимумом будет в 80 литров (с округлением в большую сторону до стандартного значения).

Точная схема

Более точно можно своими руками рассчитать объем расширительного бака по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:

• V – искомое значение в литрах.
• Vt – полный объем теплоносителя.
• E – коэффициент расширения теплоносителя.
• D – коэффициент эффективности расширительного бака.

Очевидно, последние два параметра нуждаются в комментариях.

Коэффициент расширения воды и бедных водно-гликолевых смесей можно взять по следующей таблице (при нагреве с исходной температуры в +10 С):

Коэффициент эффективности бачка можно рассчитать по формуле D = (Pv – Ps) / (Pv + 1), в которой:

• Pv – максимальное давление в контуре (давление срабатывания предохранительного клапана).

Подсказка: обычно оно берется равным 2,5 кгс/см2.

• Ps- статическое давление контура (оно же – давление зарядки бака). Оно рассчитывается как 1/10 часть перепада в метрах между уровнем расположения бака и верхней точкой контура (избыточное давление в 1 кгс/см2 поднимает водяной столб на 10 метров). Давление, равное Ps, создается в воздушной камере бака перед заполнением системы.

Давайте в качестве примера подсчитаем требования к бачку для следующих условий:

• Перепад высоты между баком и верхней точкой контура равен 5 метрам.
• Мощность отопительного котла в доме равна 36 КВт.
• Максимальный нагрев воды равен 80 градусам (с 10 до 90С).

Итак:

1. Коэффициент эффективности бака будет равным (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

1. Объем теплоносителя из расчета 15 литров на киловатт равен 15*36=540 литров.
2. Коэффициент расширения воды при нагреве на 80 градусов равен 3,58%, или 0,0358.
3. Таким образом, минимальный объем бака равен (540*0,0358)/0,57=34 литра.

Циркуляционный насос

Как подобрать оптимальные параметры ?

Для нас важны два параметра: создаваемый насосом напор и его производительность.

На фото – насос в отопительном контуре.

С напором все не просто, а очень просто: контур любой разумной для частного дома протяженности потребует напора не более минимальных для бюджетных устройств 2 метров.

Справка: перепад в 2 метра заставляет циркулировать систему отопления 40-квартирного дома.

Простейший способ подобрать производительность – умножить объем теплоносителя в системе на 3: контур должен оборачиваться трижды за час. Так, в системе объемом 540 литров достаточно насоса производительностью 1,5 м3/час (с округлением).

Более точный расчет выполняется по формуле G=Q/(1,163*Dt), в которой:

• G – производительность в кубометрах в час.
• Q – мощность котла или участка контура, где предстоит обеспечить циркуляцию, в киловаттах.
• 1,163 – коэффициент, привязанный к средней теплоемкости воды.
• Dt – дельта температур между подачей и обраткой контура.

Иногда производительность указывается в литрах в минуту. Пересчитать несложно.

Заключение

Надеемся, что предоставили в распоряжение читателя все необходимые материалы. Дополнительную информацию о том, как выполняется расчет отопления в частном доме, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!