Как расчитать систему отопления

При строительстве или реконструкции частного дома всегда встает вопрос – какое оборудование выбрать для отопления помещения, ведь от этого напрямую зависит комфортное в нем проживание в зимнее время. Поэтому необходимо сделать правильный выбор отопительного оборудования.

Расчет системы отопления частного домаВсе нагревательные приборы — электрические теплые полы, масляные радиаторы, а также камины и печи рассматриваются и используются как вспомогательное отопление. А основным вариантом обогрева дома является персональная система водяного отопления.

В общем, под системой отопления подразумевается комплекс, состоящий из насосов, приборов, средств автоматики, трубопровода и прочих устройств, предназначенных для доставки тепла от генератора в жилые помещения. Эффективная и слаженная работа этой системы, зависит от правильного ее монтажа, точного расчета количества секций, выбранной схемы разводки и прочих факторов.

Как правильно определиться с типом отопительного котла и рассчитать его мощность

В системе отопления котлу отводится роль генератора тепла. Делая выбор между котлами — газовым , электрическим , жидко- или твердотопливным обращают внимание на эффективность его теплоотдачи, простоту эксплуатации, учитывают, какой тип топлива преобладает в месте проживания.

Например, электрический котел не пользуется особой популярностью в силу дороговизны электроэнергии и возможными перебоями в ее подаче. Жидкотопливные не экологичны. Твердотопливные котлы, даже если топлива в избытке, не очень удобны в эксплуатации. Необходимо обязательное присутствие человека, чтобы подбрасывать в котел уголь – до 4 раз в сутки. Причем режим теплоотдачи у такого котла цикличен, и в течение суток температура может варьироваться в пределах от 3 до 5 °С.

Если все же придется выбрать твердотопливный котел, есть два способа, которые могут нейтрализовать его недостатки. Во-первых, можно к системе отопления подключить водяные теплоаккумуляторы, емкостью от двух до десяти кубических метров. Во-вторых, увеличить время горения топлива (чтобы сократить количество топок), используя термобаллоны , регулирующие подачу воздуха.

Если к дому подведен газ, то единственным экономичным и удобным вариантом отопления остается газовый котел. Современные его виды имеют высокую степень безопасности в эксплуатации, обладают высоким КПД (до 95%), а за счет дешевизны энергоносителя – газа – экономят до 30% денежных средств, если сравнивать с централизованным отоплением. Ранее, для установки газового оборудования, требовалось выделение отдельного помещения. Сейчас это правило действует только для котлов, имеющих открытую камеру сгорания. Если нет возможности выделить отдельную площадь, можно выбрать модель с закрытой камерой.

Эффективная работа системы и комфортная температура в помещении напрямую зависят от мощности котла. При малой мощности в помещении будет холодно, а при слишком большой — неэкономно использоваться топливо. Поэтому необходимо выбирать котел с оптимальной мощностью, которую можно довольно точно высчитать.

При ее расчете обязательно нужно учитывать :

  • площадь отапливаемого помещения (S);
  • удельная мощность котла на десять кубических метров помещения. Она устанавливается с корректировкой, учитывающей климатические условия региона проживания (W уд.).

Есть установленные значения удельной мощности (W уд.) для определенных климатических зон, которые составляют для:

  • Южных районов – от 0,7 до 0,9 кВт;
  • Центральных районов – от 1,2 до 1,5 кВт;
  • Северных районов — от 1,5 до 2,0 кВт.

Мощность котла (Wкот) рассчитывается по формуле:

  • W кот. = S*W уд. / 10

Для удобства расчета часто применяют усредненное значение удельной мощности W уд., приравнивая его к единице.

Поэтому принято мощность котла выбирать, из расчета 10 кВт на 100кв.м отапливаемого помещения.

Для наглядности рассмотрим пример:

  • площадь отапливаемого помещения S = 90 кв.м;
  • удельная мощность Wуд. = 1,2 кВт (для Центральных районов).

Необходимая мощность котла — Wкот = 90*1,2/10 = 11кВт.

От площади дома будет зависеть не только мощность котла, но и тип водяного отопления. Конструкция отопления с естественным движением воды, не сможет эффективно обогревать дом площадью более 100 кв.м ( из-за малой инерционности). Для помещения с большой площадью потребуется система отопления с циркулярными насосами, которая будет подталкивать и ускорять подачу теплоносителя по трубам.

Чтобы продлить срок службы, часто их устанавливают в обратную линию, которая ведет от радиаторов к котлу, чтобы избавить от контакта со слишком горячей водой.

Поскольку насосы работают в безостановочном режиме, к ним предъявляются определенные требования — бесшумность, малая энергоемкость, долговечность и надежность. На современных моделях газового котла, насосы уже встроены непосредственно в корпус.

Критерии к подбору и монтажу трубопровода

На строительным рынке предлагают к реализации достаточно богатый ассортимент труб, которые условно можно разделить на:

  • нержавеющие, стальные, стальные оцинкованные;
  • медные;
  • полимерные (армированные алюминием, полиэтиленовые, металлопластиковые, полипропиленовые).

Стальные трубы подвержены коррозии, при их монтаже необходимы сварочные работы. Этих недостатков лишены трубы оцинкованные – они не ржавеют, а при их монтаже можно обойтись без сварки, используя резьбовые соединения.

Однако, трубопроводы из этих материалов достаточно тяжелы по весу, а работа по их установке требует определенной квалификации. Недостатки металлических труб полностью отсутствуют у труб полимерных. Из которых выгодно выделяются металлопластиковые системы. Которые состоят из алюминиевых труб, изнутри и снаружи покрытых пластиком.

К их основным достоинствам относятся:

  • высокая прочность;
  • кислородная непроницаемость, что позволяет увеличить срок службы системы и избежать процесса коррозии;
  • малое гидравлическое сопротивление;
  • антистатичность;
  • для монтажа не требуется профессиональное оборудование;
  • медленное и незначительное отложение осадка на внутренних поверхностях.

Монтаж металлопластиковых труб происходит без применения сварки, при помощи резьбовых (прессовых) соединений. Это позволяет сэкономить на монтажных работах при установке отопительной системы. При наладке такой системы используют аксессуары –тройники, краны шаровые, отводы и т.п., которые отличаются надежностью и долговечностью. Не меньшее распространение получил и трубопровод из полипропилена, который выдерживает долговременный и высокий нагрев ( до 1000 С).

Для тех, кто решил спрятать трубопроводную конструкцию в стене, лучше всего подойдут трубы из меди, соединенные между собой серебросодержащим припоем, методом высокотемпературной пайки. Трубопроводы из меди способны выдерживать давление на разрыв до 200 атм и температуру воды до 2000 С. Использование медных труб гарантирует долгую и надежную работу отопительной системы, практически на века. Правда стоят они довольно дорого, а работа по их установке требует высокой квалификации мастеров.

Метраж труб, необходимый для системы отопления, напрямую будет зависеть от схемы разводки, которую выберет владелец – одно- или двухтрубную. Двухтрубная схема разводки позволяет эффективно отапливать даже большие помещения. А при помощи терморегуляторов можно устанавливать любую температуру для каждого отапливаемого помещения в отдельности. Преимущество однотрубной схемы разводки для частного дома – в ее низкой себестоимости.

Выбор и виды отопительных приборов

Передача тепла от теплоносителя в помещение происходит через отопительные приборы. Их подразделяют на:

  • конвективные (ребристые);
  • радиационные (инфракрасные излучатели);
  • конвективно-радиационные ( батареи всех типов).

Наибольшее распространение получили конвективные и, особенно, секционные радиаторы – относящиеся к конвективно-радиационным. Чтобы определить количество необходимых секций для конкретного помещения, следует произвести расчет радиаторов.

Необходимо знать теплоотдачу одной секции, которую нужно поделить на коэффициент 100. Так можно узнать, сколько квадратных метров площади способна обогреть одна секция. А далее уже будет несложно рассчитать необходимое количество секций. По умолчанию высоту потолка считают не больше 2,7 м.

Например, теплоотдача одной секции равняется 199 Вт. Разделив это число на 100 (коэффициент), получим, что одна секция радиатора обогревает площадь примерно в 2 кв.м ( 199/100 = 1,99). Значит для комнаты в 20 кв.м потребуется 10 секций ( 20/2 = 10), для комнаты в 24 кв.м — 12 штук.

Если комната угловая, или в ней имеется балкон, количество секций увеличивают на 2 -3 штуки ( как правило). Необходимо учитывать факторы, влияющие на снижение теплоотдачи радиатора. Например, батарея, помещенная глубоко в нишу, дает тепла на 10% меньше, декоративная решетка, которой часто прикрывают радиатор, скрадывает еще 15-20% . Уменьшает отдачу тепла и каждый слой краски, покрывающий батарею.

Требования к монтажу

При установке радиаторов необходимо придерживаться определенных правил, которые позволят увеличить теплоотдачу:

  • чтобы теплый воздух нейтрализовал потоки холодного, радиаторы необходимо устанавливать строго под окнами, сохраняя расстояние между ними не меньше 5 см. Центр окна и радиатора должны совпадать или отклоняться, не более чем на 2 см;
  • батареи в каждой отдельной комнате необходимо располагать на одном уровне (по горизонтали);
  • от пола до низа радиатора расстояние должно быть не меньше 6 см;
  • от задней поверхности нагревательного прибора до стены должно быть не меньше 2-5 см;

Строительный рынок сегодня предлагает богатый выбор радиаторов и комплектующих для системы отопления. Однако, данная система будет надежной, безопасной и долговечной только тогда, когда ее составляющие будут приобретаться у известных и отлично себя зарекомендовавших на российском рынке производителей.

Статьи по теме
Это интересно
Проект отопления частного дома Обойтись без качественно выполненной системы отопления не может ни одно... 
Подключение циркуляционного насоса Востребованность циркуляционных насосов стала причиной создания новых... 
Проектирование систем водоснабжения Инженерное проектирование систем водоснабжения представляет собой достаточно... 
Схема двухтрубной системы отопления Если сравнивать однотрубные и двухтрубные системы отопления, то как самым...