Розрахунок опалення: як визначити необхідну теплову
Ефективність і економічність роботи мережі системи обігріву безпосередньо залежить від правильно підібраного потужності нагрівального котла, тепловіддачі радіаторів опалення та конфігурації трубопроводів, які транспортують теплоносій. Щоб не помилитися у виборі кліматичного обладнання, необхідно правильно виконати розрахунок споживання теплової енергії на опалення.
Зазвичай це роблять фахівці-теплотехніки, але якщо ви будуєте будинок своїми руками, то зробити все обчислення допоможе інструкція, наведена нижче.
Етапи проведення розрахунків
Теплотехнічний розрахунок опалювальної мережі для житлового приміщення, будівлі комерційного призначення або виробничого цеху здійснюється згідно з СНіП (будівельним нормам) 2.04.05-91, які носять назву «Опалення, вентиляція і кондиціонування».
Ними закріплена методика розрахунку потреби теплової енергії на опалення, якою користуються як індивідуальні забудовники при будівництві власних будинків, так і працівники ЖКГ при монтажі або модернізації кліматичних систем багатоквартирних будинків.
Згідно зі згаданим вище документу, розрахунок теплової енергії включає в себе кілька етапів. Короткий опис кожного з них наведено в таблиці.
| етап | опис |
| встановлення тепловтрат | Розрахунок необхідної кількості теплової енергії потрібно проводити з урахуванням обсягу тепла, що втрачається через конструктивні елементи будівлі. Без цього правильно вибрати потужність електричного або газового котла, а також матеріал і кількість секцій батарей опалення буде невозможно.В більшості випадків цей показник становить від 50 до 150 Вт на кв.м.Еслі отримане вами значення відмінно від зазначеного, значить:
|
| Температурний режим системи опалення | Методика розрахунку теплової енергії на опалення рекомендує за основу набувати наступних значень:
При такому розкиді сконструйована вами система водяного опалення буде відповідати вимогам нормативу EN 442 «Теплова потужність опалювальних приладів». |
| Потужність теплообмінних пристроїв | Ця стадія необхідна для того, щоб встановити значення тепловіддачі радіаторів опалення. Виходячи з цього параметра, потім потрібно вибирати матеріал батарей і кількість секцій в них. |
| гідравлічний розрахунок | Цей етап необхідний для визначення діаметра трубопроводу, а також потужності насоса. Якщо розрахунок буде невірним, сильне гідравлічний опір труб і батарей опалення не дозволить теплоносія нормально циркулювати по трубах. |
| потужність котла | Розрахунок витрати тепла на опалення, зі зрозумілих причин, не може обійтися без визначення потужності головного нагрівального обладнання. Адже саме в ньому відбувається розігрів теплоносія, який потім розподіляється по площі радіаторів опалення та трубопроводах кліматичної системи. |
| Обсяг системи обігріву | Ще одна важлива стадія - визначення витрати води (іншими словами, обсягу теплоносія, який необхідний для повного заповнення опалювальної системи). Це особливо потрібно в разі, якщо ви хочете залити в опалювальну мережу антифриз. |
Порада! Для проведення всіх розрахунків можна використовувати калькулятор. Але доцільніше скористатися тим чи іншим програмним комплексом. Комп'ютерна програма дозволить більш точно врахувати всі необхідні чинники і скоротить час, що витрачається на проектування.
Після того як буде зроблений розрахунок тепла, що витрачається на обігрів житла, не забудьте обчислити об'єм витрат на покупку обраних теплоносіїв. Можливо, ціна буде занадто велика, в зв'язку з чим доведеться шукати альтернативні або комбіновані способи обігріву власного житла.
Методика проведення теплового розрахунку
Необхідні вихідні дані
Перш ніж проводити розрахунок теплоенергії на опалення, слід зібрати дані про будівлю, в якому має бути монтувати кліматичну мережу.
Вам знадобиться:
- Проект майбутнього або існуючого будинку. У ньому обов'язково повинні бути проставлені геометричні розміри кімнат, а також зовнішні габарити споруди. Крім того, знадобляться розміри і кількість віконних і дверних прорізів.
- Кліматичні умови місцевості, де розташований будинок. Вам потрібно уточнити тривалість опалювального сезону, орієнтацію будинку по сторонах світу, середньодобові і середньомісячні температури і інші подібні відомості.
- Матеріал і теплоізоляція стін. Від них залежить, яка кількість теплової енергії буде розсіюватися непродуктивно через різні елементи будівлі.
- Конструкція і матеріали підлоги і стелі. Зазначені поверхні часто є причиною сильних тепловтрат. Якщо це так, доцільно провести утеплення підлогового покриття і горищного перекриття, після чого розрахувати потужність системи опалення заново.
Формула для обчислення теплової потужності кліматичної мережі
Для всіх інженерних розрахунків вам знадобиться далеко не одна формула розрахунку опалення. Адже, як згадувалося в попередніх розділах, необхідно встановити безліч важливих технічних характеристик системи обігріву.
Зверніть увагу! Слід дуже ретельно проводити розрахунок: опалення, як і водопровід або каналізація - досить складні і дорогі кліматичні мережі. Якщо при проектуванні були допущені помилки, потрібна модернізація по ходу будівництва. А вартість таких заходів іноді виливається в досить значну суму.
Найважливішим параметром при розрахунку є потужність котла опалення, так як саме він виступає центральним елементом кліматичної мережі. Для цього використовується наступна формула:
Мкотла = Tбудинки * 20%, де:
- Тбудинки- потреба в тепловій енергії будинку, де проводиться монтаж опалення
- 20% - коефіцієнт, що враховує непередбачені обставини. До них відносяться падіння тиску в магістральній газової мережі, сильні морози, невраховані втрати тепла при відкриванні дверей і вікон, а також інші фактори.
визначення тепловтрат
Щоб розрахувати потребу будинку в тепловій енергії потрібно знати кількість тепловтрат, що відбуваються через стіни, підлогу і стелю. Для цього можна скористатися таблицею, в якій вказана теплопровідність різних матеріалів.
| Назва | Товщина, см | Коефіцієнт теплопровідності |
| Пінопласт | 0,11 | 0,037 |
| скловата | 0,12 | 0,041 |
| мінеральне волокно | 0,13 | 0,044 |
| струганий брус | 0,44 | 0,15 |
| газобетон | 0,54 | 0,183 |
| пінобетон | 0,62 | 0,21 |
| цегла | 0,79 | 0,27 |
Однак, щоб правильно визначити тепловтрати і розрахувати потужність котла, знати коефіцієнт теплопровідності матеріалів буде недостатньо.
Потрібно також включити в формулу розрахунку певні поправки:
- Конструкція і матеріал використовуваних склопакетів:
- звичайні дерев'яні вікна - 1,27;
- металопластикові віконні блоки з подвійним склінням 1;
- полімерні віконні рами з потрійним склопакетом 0,85.
- Площа скління будинку. Тут все просто. Чим більше величина співвідношення площі вікон до площі підлоги, тим більше тепловтрати будівлі. Для розрахунків можна взяти наступні коефіцієнти:
| Співвідношення вікна / стіни | коефіцієнт поправки |
| 0,1 | 0,8 |
| 0,15 | 0,9 |
| 0,2 | 1 |
| 0,25 | 1,1 |
| 0,3 | 1,2 |
| 0,35 | 1,3 |
| 0,4 | 1,4 |
| 0,5 | 1,5 |
- Середньодобова температура зовнішнього повітря. Цю поправку теж потрібно враховувати, так як при дуже низьких значеннях коефіцієнт тепловтрат через стіни і вікна збільшується. Для розрахунків приймаються наступні значення:
| температура | коефіцієнт поправки |
| до 10 проЗ | 0,7 |
| - 10 проЗ | 0,8 |
| - 15 проЗ | 0,9 |
| - 20 проЗ | 1 |
| - 25 проЗ | 1,1 |
| - 30 проЗ | 1,2 |
| - 35 проЗ | 1,3 |
- Кількість зовнішніх стін. Якщо приміщення розташоване всередині будинку, то з зовнішнім повітрям стикається тільки одна стіна - та, де знаходиться вікно. Однак, кутові приміщення або кімнати в невеликих будинках можуть мати і дві, і три, і чотири зовнішніх стіни. В цьому випадку необхідно враховувати наступні поправочні коефіцієнти:
- одна кімната - 1;
- дві кімнати -1,2;
- три кімнати - 1,22;
- чотири кімнати - 1,33
- Кількість поверхів. Як і в попередньому випадку, кількість поверхів і (або) наявність горища впливає на втрати тепла. В цьому випадку потрібно взяти такі значення для поправок:
- наявність декількох поверхів - 0,82;
- утеплена покрівля або горищне перекриття - 0,91;
- неутеплений стелю - 1.
- Відстань між стелею і стінами. Як відомо, велика висота стель збільшує обсяг кімнати, тому на її опалення необхідно витрачати більшу кількість тепла. Коефіцієнти в цьому випадку застосовуються такі:
| Висота | коефіцієнт поправки |
| 2,5 метра | 1 |
| 3 метра | 1,05 |
| 3,5 метра | 1,1 |
| 4 метра | 1,15 |
| 4,5 метра | 1,2 |
Щоб розрахувати опалення, необхідно перемножити всі перераховані вище коефіцієнти і визначити Тбудинкиза такою формулою:
Тбудинки = Пуд * Дозагальний * S, де:
- Пуд - питомі тепловтрати (як правило, 100 Ватт / м2)
- Дозагальний- загальна поправка, отримана шляхом перемноження всіх перерахованих вище коефіцієнтів;
- S-площа житлового будівництва.
Розрахунок теплової потужності радіаторів
Як пристрої, що нагрівають повітря в кімнатах, використовуються батареї опалення. Вони складаються з декількох секцій. Їх кількість залежить від обраного матеріалу і визначається виходячи з потужності одного елемента, що вимірюється в Ватах.
Наведемо значення для найпопулярніших моделей радіаторів:
- чавунні - 110 Ватт;
- сталеві - 85 Ватт;
- алюмінієві - 175 Ватт;
- біметалеві - 199 Ватт.
Це значення слід розділити на 100, в результаті чого вийде площа, що обігрівається однією секцією батареї.
Після цього визначається необхідна кількість секцій. Тут все просто. Потрібно площа кімнати, де буде встановлена батарея, розділити на потужність одного елемента радіатора.
Також потрібно враховувати поправки:
- для кутової кімнати необхідну кількість секцій доцільно збільшити на 2 або 3;
- якщо ви плануєте закрити радіатор декоративною панеллю, також подбайте про деяке збільшення розміру батареї;
- в разі коли вікно обладнано широким підвіконням, бажано вставити в нього перетічними вентиляційну решітку.
Зверніть увагу! Подібний спосіб розрахунку може використовуватися тільки в тому випадку, коли висота стель в приміщенні стандартна - 2,7 метра. У всіх інших випадках повинні застосовуватися додаткові поправочні коефіцієнти.
висновок
Розрахунок теплової потужності системи опалення - досить складний захід, яке, тим не менш, можна провести і самостійно, скориставшись запропонованою вашій увазі інформацією. Однак пам'ятайте, що крім цього потрібно розрахувати ще й інші параметри. Більш детально дивіться у відео, розміщеному в цій статті.