Как рассчитать отопление частного дома

Как рассчитать отопление дома

При реконструкции или строительстве частного дома всегда будет вставать вопрос о том, какое оборудование лучше всего выбрать для того, чтобы обеспечить отопление помещения. Все потому, что от этого напрямую зависит то, насколько комфортным будет проживание в доме в зимний период времени. Именно поэтому понадобится сделать правильный выбор оборудования для отопления.

Схема работы газового котла.

Такие нагревательные приборы, как масляные радиаторы, теплые электрические полы, камины и печки, рассматриваются и применяются как дополнительное оборудование. Основным вариантом обогрева частного дома является индивидуальное водяное отопление.

Под отопительной системой подразумевается комплекс, который состоит из приборов, насосов, средств автоматики, трубопровода и других устройств, предназначающихся для того, чтобы доставлять тепло от генератора в жилые помещения. Слаженная и эффективная работа данной системы зависит от правильной ее установки, точного расчета необходимого количества секций, схемы разводки, которая выбрана, а также некоторых других факторов.

Факторы, которые влияют на температуру в помещении

Для того чтобы правильно выбрать способ, при помощи которого будет обеспечиваться отопление, а также рассчитать мощность, понадобится выяснить, какую величину тепла теряет объект.

В данном случае одним из самых важных показателей будет интенсивность потери тепла. После проведения расчетов будет получена величина в кВт, которая характеризует теплопотери помещения. К примеру, если в результате выполненных расчетов будет получено значение в 15 кВт, мощность котла отопления должна быть тоже 15 кВт. Количество радиаторов в частном доме будет зависеть от потерь в нем тепла.

Чтобы расчитать отопление частного дома, следует знать, какова площадь поверхности радиаторов, которая будет отдавать тепло. На данный показатель влияет тип прибора, его расположение в имеющемся помещении, по какой схеме выполняется присоединение его к трубам.

На расчет будет оказывать влияние и количество проемов окон в отапливаемой комнате. Чаще всего число радиаторов будет таким же, как и число проемов окон.

Таблица расчета мощности котла отопления.

Чтобы правильно рассчитать отопление частного дома, необходимо знать, насколько теплым является само по себе помещение, а также его составляющие (стены, окна, потолки). Чем ниже теплопроводность данных элементов, тем большей экономия денежных средств будет в процессе установки системы отопления:

уменьшится необходимое количество радиаторов, при помощи которых обеспечивается отопление;
снизятся затраты денежных средств на топливо;
будет необходим менее мощный и более дешевый котел.

Как определиться с типом котла отопления и рассчитать его мощность

Делая выбор между котлами (электрическим, газовым, жидко- или твердотопливным), обращают внимание на простоту его эксплуатации, эффективность теплоотдачи, вид топлива, который преобладает в месте жительства.

К примеру, электрический котел не пользуется большой популярностью в связи с дороговизной электроэнергии и перебоями ее подачи. Жидкотопливные конструкции считаются неэкологичными. Твердотопливные устройства, даже если топлива имеется в избытке, являются не очень удобными в эксплуатации. Понадобится обязательное присутствие человека, чтобы подбрасывать уголь в котел — примерно до 4 раз в сутки. При этом режим теплоотдачи у данного устройства цикличен, на протяжении суток температура будет варьироваться от 3 до 5 °С.

Комфортная температура в помещении и эффективная работа полностью всей системы напрямую зависят от котловой мощности. При небольшой мощности в помещении может быть холодно, а при чрезмерно большой — неэкономно использоваться топливо. В связи с этим понадобится выбрать котел с оптимальной мощностью, которую можно точно рассчитать.

При расчете обязательно следует учитывать:

Площадь помещения, которое отапливается (S).
Удельную мощность котла на 10 куб.м помещения. Она должна быть установлена с корректировкой, которая учитывает климатические условия в регионе проживания (W уд.).

Таблица показателей для разных видов радиаторов.

Существуют установленные значения удельной мощности (W уд.) для некоторых климатических зон. Они составляют:

для северных регионов — от 1,5 до 2,0 кВт;
для центральных регионов — от 1,2 до 1,5 кВт;
для южных регионов — от 0,6 до 0,9 кВт.

Мощность котла (W кот) может быть рассчитана по формуле:

W кот=S×W уд./10.

Для удобства расчета в большинстве случаев применяют усредненное значение удельной мощности (W уд.), приравнивая его к единице.

Мощность котла принято выбирать из расчета 10 кВт на 100 кв.м помещения, которое отапливается.

Для наглядности есть смысл рассмотреть пример:

Если площадь помещения (S), которое отапливается, равняется 90 кв.м, а удельная мощность (W уд.) равна 1,2 кВт (для центральных районов), то необходимая мощность котла будет W кот=90×1,2/10=11 кВт.

От площади помещения будет зависеть не только котловая мощность, но и тип водяного отопления дома. Отопительная конструкция с естественным движением воды не сможет эффективно обогреть дом, который имеет площадь больше 100 кв.м (в связи с малой инерционностью). Для помещения с большой площадью будет необходима отопительная система с циркуляционными насосами, которая сможет подталкивать и ускорять подачу по трубам теплоносителя.

Для того чтобы была возможность продлить срок службы, часто они устанавливаются в обратную линию, которая ведет к котлу от радиаторов, чтобы избавить от контакта со слишком горячей водой.

Насосы будут работать в безостановочном режиме. В связи с этим к ним предъявляются некоторые определенные требования — малая энергоемкость, бесшумность, надежность и долговечность. На современных моделях газовых котлов насосы уже устраиваются непосредственно в сам корпус.

Как рассчитать количество секций радиаторов

Передача тепла в помещение от теплоносителей происходит через приборы, которые используются, чтобы обеспечить отопление. Они подразделяются на:

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

Самое большое распространение получили конвективные и секционные радиаторы, которые относятся к конвекционно-радиационным. Чтобы определить, какое количество секций необходимо для конкретного помещения, понадобится произвести расчет радиаторов.

Нужно знать теплоотдачу одной секции, которую понадобится разделить на коэффициент 100. Таким образом можно узнать, сколько квадратных метров площади может обогреть одна секция. Далее будет достаточно просто рассчитать количество секций, которое необходимо. Высоту потолков по умолчанию считают не более 2,7 м.

Схема подключения радиаторов отопления для частного дома.

К примеру, теплоотдача одной секции равна 199 Вт. Если разделить это число на 100 (коэффициент), получится, что одна радиаторная секция может обогреть площадь приблизительно в 2 кв.м (199/100 = 1,99). Следовательно, для комнаты в 20 кв.м будет необходимо 10 секций (20 / 2 = 10), а для комнаты в 24 кв.м — 12 штук.

Если комната угловая или в ней присутствует балкон, количество секций понадобится увеличить на 2-3 штуки (в большинстве случаев). Следует учитывать факторы, которые влияют на снижение радиаторной теплоотдачи. К примеру, батарея, которая помещена глубоко в нишу, дает на 10% меньше тепла. Кроме того, декоративная решетка, которая часто прикрывает радиаторы, забирает еще 20% тепла. Каждый слой краски, который покрывает батарею, тоже будет уменьшать отдачу тепла.

Для частного дома, который имеет большую площадь, понадобится в отопительную систему установить циркуляционные насосы, которые постоянно перемещают по системе горячую воду. Таким образом, КПД отопления увеличится.

Подобные насосы устанавливаются в отопительную систему рядом с отопительными приборами, ближе к котлу. Это даст возможность сохранять насосы в хорошем состоянии.

Основные расчетные зависимости

Теплозащитные качества принято характеризовать величиной сопротивления передачи тепла (R0):

R0 = Rв + Rк + Rн, Rв — сопротивление отдачи тепла внутренней поверхности конструкции (m2°C)/Bm.

Rв = 1/ав, где ав — коэффициент отдачи тепла внутренней поверхности конструкции: ав = 8,7 (m2°C)Bm.

Rк — термическое сопротивление с последовательно расположенными слоями.

Rк = R1 + R2 + … Rn + R возд.прос.

R1 = б/Л, где б — толщина слоя (м), Л — коэффициент теплопроводности: Bm/(m2°C).

Rн — сопротивление тепловой отдачи наружной поверхности конструкции.

Rн = 1/ан, где ан — коэффициент тепловой отдачи наружной поверхности конструкции: ан=23 Вm(m2°C).

Коэффициент теплоотдачи k определяется по следующей формуле: k=1/R0.

Есть смысл произвести и расчет толщины основного слоя теплоизоляции:

Наружная стенка: Бетон y = 2400 кг/м3, Л = 1,92 Вт/м°С, б = 100 мм.
Пенополиуретан: y = 2400 кг/м³, Л = 1,92 Вт/м°С, б = R0 — 1/ав — 1/ан — б1/Л1.

Далее идет расчет мощности системы отопления дома.

Тепловая мощность отопительной системы (Вт) может определяться по следующей формуле: Q с.о. = Qогр. + Qинф. — Qбыт., где Qогр. — тепловые потери через конструкции (Вт), Qинф. — тепловые потери на нагревание воздуха, который поступает через открытые окна, щели, ворота (Вт), Qбыт. — тепловые поступления от бытовых источников (Вт).

Есть смысл произвести и расчет тепловых потерь помещения. Q0 = F×k×(tв-tн)n, где k — коэффициент тепловой передачи, F — расчетная поверхность, tв — температура воздуха помещения, tн — наружная температура, n — коэффициент отношения наружной поверхности к воздуху.

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Самые популярные статьи блога за неделю