Расчет тепла на отопление

Тепловой расчет системы отопления: формулы, справочные данные и конкретный пример

Тепловой расчёт системы отопления большинству представляется легким и не требующим особого внимания занятием. Огромное количество людей считают, что те же радиаторы нужно выбирать исходя из только площади помещения: 100 Вт на 1 м.кв. Всё просто. Но это и есть самое большое заблуждение. Нельзя ограничиваться такой формулой. Значение имеет толщина стен, их высота, материал и многое другое. Конечно, нужно выделить час-другой, чтобы получить нужные цифры, но это по силам каждому желающему.

Исходные данные для проектирования системы отопления

Чтобы произвести расчет расхода тепла на отопление, нужен, во-первых, проект дома.

План дома позволяет получить практически все исходные данные, которые нужны для определения теплопотерь и нагрузки на отопительную систему

Он должен содержать внутренние и наружные размеры каждого помещения, окон, наружных дверных проёмов. Внутренние двери остаются без внимания, поскольку на тепловые потери они не оказывают никакого влияния.

Во-вторых, понадобятся данные о расположении дома по отношению к сторонам света и районе строительства – климатические условия в каждом регионе свои, и то, что подходит для Сочи, не может быть применено к Анадырю.

В-третьих, собираем информацию о составе и высоте наружных стен и материалах, из которых изготовлены пол (от помещения до земли) и потолок (от комнат и наружу).

После сбора всех данных можно приступать к работе. Расчет тепла на отопление можно выполнить по формулам за один-два часа. Можно, конечно, воспользоваться специальной программой от компании Valtec.

Для расчёта теплопотерь отапливаемых помещений, нагрузки на систему отопления и теплоотдачи от отопительных приборов в программу достаточно внести только исходные данные. Огромное количество функций делают её незаменимым помощником и прораба, и частного застройщика

Она значительно всё упрощает и позволяет получить все данные по тепловым потерям и гидравлическому расчету системы отопления.

Формулы для расчётов и справочные данные

Расчет тепловой нагрузки на отопление предполагает определение тепловых потерь(Тп) и мощности котла (Мк). Последняя рассчитывается по формуле:

• Мк – тепловая производительность системы отопления, кВт;
• Тп – тепловые потери дома;
• 1,2 – коэффициент запаса (составляет 20%).

Двадцатипроцентный коэффициент запаса позволяет учесть возможное падение давления в газопроводе в холодное время года и непредвиденные потери тепла (например, разбитое окно, некачественная теплоизоляция входных дверей или небывалые морозы). Он позволяет застраховаться от ряда неприятностей, а также даёт возможность широкого регулирования режима температур.

Как видно из этой формулы мощность котла напрямую зависит от теплопотерь. Они распределяются по дому не равномерно: на наружные стены приходится порядка 40% от общей величины, на окна – 20%, пол отдаёт 10%, крыша 10%. Оставшиеся 20% улетучиваются через двери, вентиляцию.

Плохо утеплённые стены и пол, холодные чердак, обычное остекление на окнах — всё это приводит к большим потерям тепла, а, следовательно, к увеличению нагрузки на систему отопления. При строительстве дома важно уделить внимание всем элементам, ведь даже непродуманная вентиляция в доме будет выпускать тепло на улицу

Материалы, из которых построен дом, оказывают самое непосредственное влияние на количество потерянного тепла. Поэтому при расчётах нужно проанализировать, из чего состоят и стены, и пол, и всё остальное.

В расчётах, чтобы учесть влияние каждого из этих факторов, используются соответствующие коэффициенты:

• К1 – тип окон;
• К2 – изоляция стен;
• К3 – соотношение площади пола и окон;
• К4 – минимальная температура на улице;
• К5 – количество наружных стен дома;
• К6 – этажность;
• К7 – высота помещения.

Для окон коэффициент потерь тепла составляет:

• обычное остекление – 1,27;
• двухкамерный стеклопакет – 1;
• трёхкамерный стеклопакет – 0,85.

Естественно, последний вариант сохранит тепло в доме намного лучше, чем два предыдущие.

Правильно выполненная изоляция стен является залогом не только долгой жизни дома, но и комфортной температуры в комнатах. В зависимости от материала меняется и величина коэффициента:

• бетонные панели, блоки – 1,25-1,5;
• брёвна, брус – 1,25;
• кирпич (1,5 кирпича) – 1,5;
• кирпич (2,5 кирпича) – 1,1;
• пенобетон с повышенной теплоизоляцией – 1.

Чем больше площадь окон относительно пола, тем больше тепла теряет дом:

Как сделать расчет тепла на отопление — сравнение 4-х способов отапливаться

Система отопления не только поставляет в дом тепло, но и требует затрат на сооружение, обслуживание и оплату топлива. Объем предстоящих расходов – основной ориентир, согласно которому собственник дома определяет целесообразность организации отопления по той или иной схеме. Грамотный расчет тепла на отопление позволит выяснить размер предстоящих затрат, на основании чего легче сделать выбор в пользу лучшего варианта.

Содержание

От чего зависят расходы в отопительный сезон? ↑

Точный теплотехнический расчет учитывает весь спектр потерь тепла в здании, происходящий через строительные конструкции, стенки трубопровода, через проемы, размер и количество которых продиктованы архитектурой строения, и пр. Это индивидуальные характеристики, приводить которые к общему знаменателю бессмысленно. Однако предварительный расчет для типового загородного строения сделать нужно, так как на базе примерных, но близких к реалиям значений проще будет определиться с выбором приоритетной отопительной системы.

В качестве эталона — утепленный дом со стандартной высотой потолков

В качестве расчетного эталона возьмем загородный коттедж со стандартной высотой потолков в помещениях, не выше обычных 2,2 метров. Площадь примем за 200 квадратов. Учтем, что в средней полосе не принято строить загородное жилье с огромными окнами, стеклянными стенами и светопроводящей крышей для устроенной в мансарде оранжереи.

Составляющие расчета расходов ↑

Владельцев дома, оборудованного отопительной сетью, ожидают следующие затраты:

• сооружение инженерной системы, включающее приобретение и установку котла, приборов, прокладку магистралей, монтаж контролирующих, регулирующих и запорных устройств;
• оплата обслуживания;
• приобретение топлива, необходимого для полноценного обогрева строения.

Стоимость прокладки трубопровода зависит от длины отопительного контура, цена обслуживания от типа генератора тепловой энергии и сложности коммуникаций. Основной составляющей, как непосредственно системы отопления, так и предстоящих расходов, является котел, перерабатывающий определенный тип топлива.

Расходы на организацию системы отопления зависят от длины и сложности контура

Мощность основного отопительного оборудования – котла ↑

Для коттеджа с принятыми за расчетный эталон характеристиками потребуется генератор тепла, мощностью 20 кВт, так как считается, что в наших широтах на обогрев 10 м² потребуется 1 кВт вырабатываемой котлом в час тепловой энергии.

20 кВт × 24 часа × 30 (усредненное количество дней) = 14400 кВт

Столько будет поставлять тепла в месяц котел, если работать ему придется на полную мощность. Но в преобладающем большинстве случаев генератор тепла работает «в пол силы». Значит, 14400 кВт можно разделить на два, получим 7200 кВт.

Отопительный сезон с легкими отступлениями длиться примерно 7 календарных месяцев ежегодно.

7200 × 7 (количество месяцев) = 50400 кВт/час

Полученная расчетная величина поможет выяснить размер эксплуатационных расходов, необходимых для работы котла, благодаря чему можно определить наиболее экономную схему отопления.

Расчет эксплуатационных расходов отопительного контура ↑

Эксплуатационные затраты – основная составляющая расходов. С необходимостью ее покрытия владельцы домов сталкиваются ежегодно, а на сооружение коммуникаций тратятся один раз. Нередко бывает, что стремясь удешевить организацию отопления, хозяин затем в разы платит больше, чем его предусмотрительные соседи, сделавшие расчет расхода тепла на отопление перед проектированием отопительной системы и перед приобретением котла.

Затраты при эксплуатации электрического котла ↑

Электрические нагревательные установки предпочитают из-за простоты монтажа, из-за отсутствия требований для устройства дымоходов, простоты обслуживания, наличия встроенных систем безопасности и контроля.

Электрический котел — бесшумное, удобное оборудование

З,11 руб. × 50400 = 156744 (рублей в год потребуется выплатить поставщикам электричества)

Организация отопительной сети с электрическим котлом обойдется дешевле всех схем, однако электричество – самый дорогой энергетический ресурс. К тому же не во всех населенных пунктах есть вероятность его подключения. Конечно, можно купить генератор, если в ближайшее десятилетие не планируется подключение к централизованным источникам электроэнергии, но стоимость сооружения отопительного контура будет значительно увеличена. И в расчет нужно будет включить топливо для генератора.

Можно заказать подключение участка к централизованным электросетям, Заплатить за это вместе с проектом нужно будет 300 – 350 тысяч. Стоит задуматься о том, что же дешевле.

Жидкотопливный котел, расходы ↑

Цену литра солярки примем приблизительно за 30 рублей. Величина эта переменная, зависит она от поставщика и от объема приобретаемого жидкого топлива. У разных модификаций жидкотоплывных котлов неравнозначное КПД. Усредняя приводимые производителями показатели, решим, что 0,17 литров солярки нужно будет для выработки 1кВт в час.

30 × 0,17 = 5,10 (рублей будет потрачено в час)

5,10 × 50400 = 257040 (рублей будет ежегодно тратиться на отопление)

Котел, перерабатывающий жидкое топливо

Вот мы выявили самую затратную схему отопления, требующую к тому же четкого соблюдения нормативных правил установки: обязательного устройства дымохода и вентиляции. Однако если у котла, перерабатывающего жидкое топливо нет альтернативы, то придется смириться с расходами.

Ежегодная оплата дров ↑

На стоимость твердого топлива влияет сорт древесины, плотность укладки кубометра, расценки лесозаготовительных предприятий и доставки. Плотно уложенный кубометр твердого органического топлива весит около 650 кг, стоит приблизительно 1500 рублей.

За один кг платят примерно 2,31 руб. Для того чтобы получить 1кВт нужно сжечь 0,4 кило дров или потратить 0,92 рубля.

0,92 × 50400 = 46368 рублей в год

Котел для переработки твердого топлива может скушать больше денег, чем альтернативные варианты

Для переработки твердого топлива устройство дымохода обязательно, и очищать от сажи оборудование нужно регулярно.

Расчет расходов на отопление с газовым котлом ↑

Для потребителей магистрального газа достаточно перемножить две цифры.

0,30 × 50400 = 15120 (рублей нужно заплатить за использование магистрального газа в отопительный сезон)

Газовые котлы в системе отопления

Вывод: эксплуатация газового котла будет самой дешевой. Однако у этой схемы есть несколько нюансов:

• обязательное выделение для котла отдельного помещения с определенными нормативами габаритами, что сделать нужно еще на стадии проектирования коттеджа;
• подведение всех сопутствующих работе отопительной системы коммуникаций;
• обеспечение вентиляции топочного помещения;
• сооружение дымоходов;
• строгое соблюдение технологических правил установки.

Если в районе нет вероятности подключения к централизованной системе газоснабжения, владелец дома может использовать сжиженный газ из специальных резервуаров – газгольдеров.

Резервуары для сжиженного газа — газгольдеры

В заключении — таблица с актуальными данными ↑

Сравнение результатов нехитрых подсчетов формирует вывод: самой дешевой будет эксплуатация отопления с газовым котлом, если его установка и использование были учтены проектировщиками дома. Топочное помещение можно устроить и в старом здании, при соблюдении нормативов и при выполнении грамотных расчетов газовый котел не станет угрозой.

Таблица расчетов расхода тепла на отопление при использовании разных типов котлов

Электрические котлы выбирают те, кто не собирается заниматься перепланировкой дома. «Съедающие» максимум денег генераторы тепла, перерабатывающие солярку, покупают, если другой способ организации отопления просто невозможен.

Расчет тепла на отопление

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Каждый нормальный владелец дачи предпочитает узнать: как улучшить систему коттеджа. Нереально представить себе жизнедеятельность проживающего в РФ без обогрева дома. Всем россиянам известно, что топливо для производства тепла постоянно становится дороже. Абсолютно в любом регионе Российской Федерации нужно в особое время года обогревать дом. На этом интернет сайте опубликовано множество разнообразных обогревательных комплексов коттеджа, применяющих совершенно разные способы получения тепла. Перечисленные схемы получения тепла рекомендуется использовать самостоятельно или гибридно.

Расчет необходимого количества радиаторов отопления

Расчет необходимого количества радиаторов отопления

Чтобы выяснить, сколько радиаторов необходимо для отопления вашей комнаты, кухни или дома, в первую очередь необходимо определить объем помещения, т.е. длину помещения умножить на ширину и на высоту.

В зависимости от типа Вашего помещения, для его обогрева требуется различное количество тепловой энергии. К примеру, для отопления типовой комнаты «советской» постройки на 1мЗ требуется 0,041 кВт тепловой энергии. В случае, если у Вас установлены окна со стеклопакетами, кирпичный дом с утеплением стен (минвата, пенопласт), то это значение уменьшится до 0,034кВт на 1мЗ. Для помещений, построенных в соответствии с последними строительными нормами, возможно уменьшение необходимой тепловой мощности до 0,020кВт на 1мЗ.

Все радиаторы отопления имеют такую характеристику, как номинальный тепловой поток. Тепловой поток от одной секции чугунного радиатора составляет:

«Sahara Plus» – 0,201 кВт.

Определившись с типом помещения и типом радиатора, необходимо умножить объем помещения на требуемый тепловой поток. После этого, полученное значение необходимо поделить на тепловой поток одной секции. Полученный результат следует округлить до ближайшего верхнего целого значения. Таким образом, мы узнаем, какое количество секций Вам необходимо.

Комната: ширина 5 м, длина 4 м, высота 2,7 м.

V = 5 х 4 х 2,7 = 54,0 мЗ.

Помещение «советской» постройки, т.е. требуемый тепловой поток 0,041 кВт.

Количество необходимого тепла на отопление всего помещения:

Q = 54,0 х 0,041 = 2,214 кВт.

Возьмем радиаторы «ХИТ», у которых тепловой поток от одной секции составляет 0,15 кВт. Рассчитаем необходимое количество секций:

К=2,214 / 0,15=14,76 шт.

Округлим полученное значение до ближайшего верхнего значения, и мы получаем 15 секций.

Таким образом, для отопления нашей комнаты потребуется два чугунных радиатора «ХИТ», один 8 секций, а второй 7 секций.

Пример расчета алюминиевого радиатора «Sahara Plus»:

Комната: ширина 5 м, длина 4 м, высота 2,7 м.

V = 5 х 4 х 2,7 = 54,0 мЗ.

Помещение «советской» постройки, т.е. требуемый тепловой поток 0,041 кВт.

Количество необходимого тепла на отопление всего помещения:

Q = 54,0 х 0,041 = 2,214 кВт.

Возьмем алюминиевые радиаторы «Sahara Plus», у которых тепловой поток от одной секции составляет 0,201 кВт. Рассчитаем необходимое количество секций:

К=2,214 / 0,201=11,01 шт.

Округлим полученное значение до ближайшего верхнего значения, и мы получаем 12 секций.

Таким образом, для отопления нашей комнаты потребуется два алюминиевых радиатора «Sahara Plus», каждый по 6 секций.

Данное описание предназначено для упрощённого расчета и использует усредненные коэффициенты. Если вам требуется научный расчет, вы можете обратиться к специальной литературе, которая оперирует такими величинами, как температура теплоносителя, температура внутри помещения и снаружи его, теплопроводность материалов, теплопотери и пр.

Важным фактором в деле получения хорошего урожая в теплицах и парниках является достаточное и правильное отопление.

L – коэффициент ограждения

F – инвентарная площадь в м2

K – коэффициент теплопередачи остекленных поверхностей (принимается равным 5,5 ккал/м2 * час);

t_вн – температура внутри сооружения (принимается равной: для овощных отделений +18°, для рассадных отделений +25°);

t_нар – средняя температура наружного воздуха наиболее холодных суток (принимается по СНиП II-A-62 «Строительная климатология и геофизика»);

К_инф – коэффициент инфильтрации.

При определении мощности котельной для полученного значения теплопотерь рассчитывают количество нагревательных приборов в теплице в зависимости от принимаемой системы обогрева и подбирают количество и мощность котлов.

1,13 — коэффициент, учитывающий потери тепла в тепловых сетях и собственные нужды котельной;

Суммарное количество тепла: Отопление теплицы. — суммарное количество тепла на отопление всех сооружений и технологические нужды.

Содержание материала

Различают два вида теплоснабжения – централизованное и децентрализованное. При децентрализованном теплоснабжении источник и потребитель тепла находятся близко друг от друга. Тепловая сеть отсутствует. Децентрализованное теплоснабжение разделяют на местное (теплоснабжение от местной котельной) и индивидуальное (печное, теплоснабжение от котлов в квартирах).

В зависимости от степени централизации системы централизованного теплоснабжения (ЦТС) можно разделить на четыре группы:

1. групповое теплоснабжение (ТС) группы зданий;

2. районное – ТС городского района;

3. городское – ТС города;

4. межгородское – ТС нескольких городов.

Процесс ЦТС состоит из трех операций – подготовка теплоносителя (ТН), транспорт ТН и использование ТН.

Подготовка ТН осуществляется на теплоприготовительных установках ТЭЦ и котельных. Транспорт ТН осуществляется по тепловым сетям. Использование ТН осуществляется на теплоиспользующих установках потребителей.

Комплекс установок, предназначенных для подготовки, транспорта и использования теплоносителя называется системой централизованного теплоснабжения.

Различают две основные категории потребления тепла.

1. Для создания комфортных условий труда и быта ( коммунально-бытовая нагрузка ).

Сюда относят потребление воды на отопление, вентиляцию, горячее водоснабжение (ГВС), кондиционирование.

2. Для выпуска продукции заданного качества (технологическая нагрузка).

По уровню температуры тепло подразделяется на:

– низкопотенциальное, с температурой до 150 0 С;

– среднепотенциальное, с температурой от 150 0 С до 400 0 С;

– высокопотенциальное, с температурой выше 400 0 С.

Коммунально-бытовая нагрузка относится к низкопотенциальным процессам.

Максимальная температура в тепловых сетях не превышает 150 0 С (в прямом трубопроводе), минимальная – 70 0 С (в обратном).

Для покрытия технологической нагрузки как правило применяется водяной пар с давлением до 1.4 МПа.

В качестве источников тепла применяются теплоподготовительные установки ТЭЦ и котельных. На ТЭЦ осуществляется комбинированная выработка тепла и электроэнергии на основе теплофикационного цикла. Раздельная выработка тепла и электроэнергии осуществляется в котельных и на конденсационных электростанциях. При комбинированной выработке суммарный расход топлива ниже, чем при раздельной.

Тепловую нагрузку можно разделить на сезонную и круглогодичную. Изменение сезонной нагрузки зависит главным образом от климатических условий – температуры наружного воздуха, его влажности, скорости ветра, солнечной радиации и т.п. Основную роль играет изменение температуры наружного воздуха. Сезонная нагрузка имеет сравнительно постоянный суточный график и переменный годовой. К сезонной нагрузке относят нагрузки отопления, вентиляции (зимние нагрузки), кондиционирования (летняя нагрузка). К круглогодичной нагрузке относятся нагрузка горячего водоснабжения (ГВС) и технологическая нагрузка. График технологической нагрузки зависит от характера производства. График нагрузки ГВС зависит от благоустройства зданий, состава населения, графика рабочего дня, режима работы коммунальных предприятий. Технологическая и нагрузка ГВС слабо зависят от времени года.

Цель отопления – поддержание температуры внутреннего воздуха в помещении на заданном уровне. Температура воздуха в помещении зависит от назначения помещения, а в промышленных зданиях от характера выполняемых работ. Значения температуры воздуха в помещениях принимаются согласно [1,2]. В частности,

– для промышленных зданий – от 16 до 20 0 С;

– для общественных зданий – от 14 до 25 0 С.

1.1.1. Расчет отпуска тепла на отопление.

Для поддержания температуры воздуха в помещении постоянной необходимо обеспечить равенство теплопотерь и теплопритоков. Потери тепла обусловлены теплопередачей через ограждения, на которых перепад температур более 5 0 С – Q_т. а также инфильтрацией, Q_инф – затрат тепла на нагрев воздуха, поступающего извне через неплотности ограждений.

В производственных помещениях тепло расходуется также на нагрев материалов и транспортных средств, поступающих извне – Q_мт .

Приток тепла в помещения осуществляется через отопительные установки – Q_о и от внутреннего тепловыделения – Q_вт .

В общем случае баланс тепла можно записать в виде

Для жилых и общественных зданий:

Купить радиаторы отопления не так просто, как кажется на первый взгляд.

Для поддержания оптимального температурного режима в помещении при наличии радиаторного отопления необходимо производить расчёт, определяющий необходимое количество секций. Подобный расчёт базируется на множестве факторов, изобилует формулами и абсолютно точным бывает при использовании программного обеспечения. Учитываются общая кубическая площадь отапливаемого помещения, вид используемых радиаторов, способ подключения, теплопотеря строительных конструкций и, даже, вид окон в помещении, так как пластиковые окна практически аннулируют теплопотерю. Для поддержания оптимальной атмосферы количество производимого тепла должно быть равно теплопотерям и с помощью расчётов устанавливается необходимое количество секций радиаторов. Основой для расчета является теплоотдача одной секции рассматриваемого вида радиаторов.

Существует два способа приближенных расчётов. В первом случае расчёт производится на основании площади помещения. При высоте потолка в три метра, на 10 квадратных метров площади понадобится киловатт мощности прибора отопления. Если высота потолка более трёх метров, вводится коэффициент, равный отношению реальной высоты стен в помещении к принятой стандартной. Если ещё проще, то на квадратный метр площади требуется 100 ватт. Этот показатель умножается на количество квадратных метров и делится на теплоотдачу одной секции радиатора. В итоге получается необходимое количество секций.

Во втором случае расчёт привязан к определению необходимой количества тепла для обогрева кубического метр помещения. При таком расчёте применяют нормативные данные, которые существуют для построек разного типа. В старых советских домах на кубометр площади требуется 41 ватт энергии. При хорошем утеплении и пластиковых окнах, эта величина снижается до 34 ватт. Для домов построенных из современных материалов потребуется 20 ватт.

Определив необходимую мощность на кубометр и узнав мощность того или иного радиатора, указанную в прилагаемом к нему паспорте, дальнейший расчёт осуществляется без какого-либо труда путём простейших арифметических действий. Высчитывается количество кубометров площади и умножается на требуемое количество энергии. Затем делится на мощность одной секции радиатора и на выходе получается общее необходимое количество секций.

Следует отметить, что расчёт для биметаллических радиаторов базируется на аналогичном для чугунных, то есть, при замене старых радиаторов на новые, биметаллические. дополнительные расчёты не требуются, так как теплоотдача одной секции биметаллического радиатора равна аналогичной величине чугунного радиатора.

Необходимо, так же, учитывать, что при двухтрубной системе отопления теплоотдача всех радиаторов, кроме стальных, будет ниже на 7-10%. При наличии торцовых стен необходимое количества тепла следует умножить на 30%. В случае, если окна не пластиковые, каждое окно, выходящее на север увеличивает это количество на 10%. Если запланировано закрытие радиаторов сплошной декоративной панелью, количество необходимого тепла умножают на 15%. При расположении радиатора в нише, необходимое количество умножается на 5%.

В любом случае, лучше устанавливать максимальное количество секций, полученное при расчёте, потому, что от избыточного обогрева легко избавиться, а дополнительное отопление, это уже затраты.

Тепловой расчет системы отопления

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 тепловой расчет системы отопления, как он проводится и какие факторы на него влияют.

Тепловой расчет системы отопления

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.

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 радиаторы, 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.

Схема, иллюстрирующая систему отопления частного дома

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.

Теплопотери в доме

Мероприятия по теплоизоляции, приведенные на изображении выше, помогут существенно уменьшить количество энергии и теплоносителя, необходимого для обогрева жилого дома

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.

Расчет площади коттеджа по его плану. Также здесь отмечены магистрали отопительной системы и места установки радиаторов

Таблица расчета мощности радиаторов по площади помещения

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.

Расчет мощности системы отопления по объему жилья

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.

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.

Расчет отопления — необходимый шаг для эффективности обогревательной системы строения

Грамотно произведенные расчеты отопительной системы для любой постройки – жилого дома, цеха, офиса, магазина и пр., будут гарантией ее стабильной, корректной, надежной и бесшумной эксплуатации. Помимо этого, вы избежите недоразумений с работниками жкх, излишних финансовых затрат и потерь энергии. Рассчитать отопление можно в несколько этапов.

При просчете отопления надо учитывать многие факторы.

Стадии расчетов

• Для начала нужно узнать тепловые потери здания. Это нужно, чтобы определить мощность котла, а также каждого из радиаторов. Теплопотери рассчитываются для каждого помещения, обладающего внешней стеной.

Обратите внимание! Далее надо будет проверить данные. Полученные цифры разделите на квадратуру комнаты. Таким образом, вы получите удельные тепловые потери (Вт/м²). Как правило – это 50/150 Вт/м². Если полученные данные сильно отличны от указанных, то значит, вы допустили ошибку. Поэтому цена сборки отопительной системы будет слишком высока.

• Далее нужно подобрать температурный режим. Желательно для подсчетов принять такие параметры: 75-65-20° (котел-радиаторы-комната). Подобный режим температур, когда производится расчет тепла, соответствует европейской норме отопления EN 442.

• Затем необходимо выбрать мощность батарей отопления, исходя из данных по теплопотерям в комнатах.
• После этого осуществляется гидравлический расчет – отопление без него не будет эффективным. Он нужен, чтобы определить диаметр труб и технические свойства циркуляционного насоса. Если дом частный, то сечение труб можно выбрать по таблице, которая будет приведена ниже.
• Далее нужно определиться с отопительным котлом (бытовым или промышленным).
• Затем находится объем отопительной системы. Ее вместительность нужно знать, чтобы выбрать расширительный бак либо убедиться, что объема водяного бачка, уже встроенного в теплогенератор, хватит. Получить нужные данные вам поможет любой он-лайн калькулятор.

Тепловой расчет

Чтобы осуществить теплотехнический этап проектирования системы отопления, вам нужны будут исходные данные.

Что нужно для начала работы

1. Первым делом вам необходим будет проект постройки. В нем должны быть указаны наружные и внутренние размеры каждой из комнат, а также окон и внешних дверных проемов.
2. Далее узнайте данные о расположении строения в отношении сторон света, а также климатическим условиям в вашей местности.
3. Соберите информацию о высоте и составе внешних стен.
4. Вам надо будет знать и параметры материалов пола (от помещения и до грунта), а также потолка (от помещений до улицы).

После того, как соберете все данные, можете начинать расчет расхода тепла на отопление. В итоге работы, вы соберете информацию, на основе которой сможете осуществить гидравлические подсчеты.

Нужная формула

Расчет тепловых нагрузок на систему должен определять теплопотери и мощность котла. В последнем случае формула расчета отопления такова:

• Мк – мощность теплогенератора, в кВт;
• Тп – теплопотери постройки;
• 1.2 – это запас, равный 20%.

Обратите внимание! Данный коэффициент запаса учитывает возможность падения давления в газопроводной системе зимой, помимо этого – непредвиденные тепловые потери. Например, как показывает фото, из-за разбитого окна, плохой теплоизоляции дверей, сильных морозов. Такой запас позволяет и широко регулировать режим температур.

Следует отметить, когда производится подсчет количества тепловой энергии, ее потери по зданию распределяются не равномерно, в среднем, цифры таковы:

• внешние стены теряют около 40% от общей цифры;
• через окна уходит 20%;
• полы отдают примерно 10%;
• сквозь крышу улетучивается 10%;
• 20% уходят через вентиляцию и двери.

Коэффициенты материалов

Коэффициенты теплопроводности некоторых материалов.

Далее, методика расчета тепловой энергии на отопление учитывает материалы дома. Они непосредственно влияют на уровень потерь тепла. При подсчетах, чтоб учесть все факторы, применяются такие коэффициенты:

• К1 – вид окон;
• К2 – теплоизоляция стен;
• К3 – означает соотношение по площади окон и полов;
• К4 – минимальный режим температур снаружи;
• К5 – число внешних стен постройки;
• К6 – этажность сооружения;
• К7 – высота комнаты.

Что касается окон, коэффициенты их теплопотерь равны:

• традиционное остекление – 1.27;
• двухкамерные стеклопакеты – 1;
• трехкамерные аналоги – 0.85.

Чем больший объем имеют окна относительно полов, тем большее количество тепла теряет здание.

Когда производите расчет потребления тепловой энергии на отопление, учитывайте, что материал стен имеет такие величины коэффициента:

• блоки либо панели из бетона – 1.25/1.5;
• брус или бревна – 1.25;
• кладка в 1.5 кирпича – 1.5;
• кладка в 2.5 кирпича – 1.1;
• пенобетонные блоки – 1.

При отрицательных температурах тепловые утечки также увеличиваются.

1. До -10° коэффициент будет равен 0.7.
2. От -10° он составит 0.8.
3. При -15° нужно оперировать цифрой в 0.9.
4. До -20° — 1.
5. От -25° величина коэффициента будет 1.1.
6. При -30° он составит 1.2.
7. До -35° данная величина равняется 1.3.

Когда вы производите расчет тепловой энергии, учитывайте, что ее утери зависимы и от того, сколько наружных стен в здании:

Чем больше число этажей, тем сложнее расчеты.

Число этажей либо вид помещения, который расположен над жилой комнатой, влияют на коэффициент К6. Когда дом имеет от двух этажей и выше, расчет теплоэнергии на отопление учитывает коэффициент 0.82. Если при этом здание имеет теплый чердак, цифра меняется на 0.91, если данное помещение не утеплено, то на 1.

Высота стен влияет на уровень коэффициента так:

Помимо всего прочего, методика расчета потребности тепловой энергии на отопление учитывает площадь комнаты — Пк, а также удельное значение тепловых потерь — УДтп.

Конечная формула для необходимого подсчета коэффициента теплопотерь выглядит таким образом:

Тп = УДтп ∙ Пл ∙ К1 ∙ К2 ∙ К3 ∙ К4 ∙ К5 ∙ К6 ∙ К7. При этом УДтп составляет 100 Вт/м².

Пример расчетов

Постройка, для которой мы будем находить нагрузку на отопительную систему, будет иметь следующие параметры.

1. Окна с двойными стеклопакетами, т.е. К1 составляет 1.
2. Внешние стены – пенобетонные, коэффициент такой же. 3 из них внешние, иными словами К5 составляет 1.22.
3. Квадратура окон равна 23% от аналогичного показателя пола — К3 составляет 1.1.
4. Снаружи температура -15°, К4 равен 0.9.
5. Чердак постройки не утепленный, иными словами К6 будет 1.
6. Высота потолков три метра, т.е. К7 составляет 1.05.
7. Площадь помещений равна 135 м².

Зная все цифры, подставляем их в формулу:

Пт = 135 ∙ 100 ∙ 1 ∙ 1 ∙ 1.1 ∙ 0,9 ∙ 1.22 ∙ 1 ∙ 1.05 = 17120.565 Вт (17.1206 кВт).

Теперь вы можете своими руками просчитать мощность теплогенератора:

Мк = 1.2 ∙ 17.1206 = 20.54472 кВт.

Гидравлический расчет для обогревательной системы

Пример схемы гидравлического расчета.

Этот этап проектирования поможет вам правильно выбрать длину и диаметр труб, а также грамотно сбалансировать отопительную систему при помощи радиаторных клапанов. Этот расчет даст вам возможность подобрать и мощность электрического циркуляционного насоса.

Качественный циркуляционный насос.

По итогам гидравлических подсчетов нужно узнать такие цифры:

• M — величину расхода воды в системе (кг/с);
• DP — утери напора;
• DP1, DP2… DPn, — теряемый напор, от теплового генератора до каждой батареи.

1. Q означает общую мощность отопления, берется с учетом тепловых потерь дома.
2. Cp – это уровень удельной теплоемкости воды. Чтобы упростить подсчеты, ее можно принять за 4.19 кДж.
3. DPt – температурная разница на входе и выходе из котла.

Тем же образом можно рассчитать расходование воды (теплоносителя) на любом участке трубопровода. Участки избирайте так, чтоб скорость жидкости была одинаковой. По данным норматива, разбитие на участки надо осуществлять до редукции или тройника. Далее суммируйте мощность всех батарей, к которым подводится вода через каждый промежуток труб. Затем подставьте величину в озвученную выше формулу. Данные подсчеты нужно произвести для труб перед каждой из батарей.

Далее, применяя полученные величины расходования теплоносителя, для всех участков перед радиаторами вычислите скорость теплоносителя по приводимой формуле:

• V – это скорость продвижения теплоносителя (м/с);
• M – расходование воды на участке трубы (кг/с);
• P – ее плотность (1 т/м³);
  • F является площадью поперечного сечения труб (м²), находится она по формуле: π ∙ r/2, где буква r означает внутренний диаметр.

Далее наша инструкция предлагает расчет потерь напора при трении в трубах, по такой формуле:

• R означает удельные потери при трении в трубе (Па/м);
• L является длиной участка (м);

После это посчитайте утери напора на сопротивлениях (арматура, фитинги), формула действий:

• Σξ обозначает сумму коэффициентов местных сопротивлений на данном участке;
• V — скорость воды в системе
• Р – это плотность теплоносителя.

Далее суммируйте сопротивление на всех участках до каждой из батарей и сравните их с контрольными величинами.

Обратите внимание! Чтобы циркуляционный насос достаточно обеспечивал теплом все батареи, утери напора на длинных ветках системы не должны быть более 20000 Па. Скорость течения теплоносителя должна быть от 0.25 до 1.5 м/с.

Если скорость будет свыше указанного значения, в системе появится шум. Минимальное значение скорости в 0,.25 м/с рекомендовано снип №2.04.05-91, чтобы трубы не завоздушивались.

Трубы из разных материалов, имеют различные свойства.

Чтобы соблюсти все озвученные условия, надо правильно выбрать диаметр труб. Сделать это вы можете по приводимой таблице, где указана суммарная мощность батарей.