Розрахунок системи опалення: як грамотно вибрати обігрівання

Теплопостачання будинку при кліматі в Росії є не розкішшю, а життєвою необхідністю. Якщо в міських умовах думати про нього не треба - існують теплові станції, ТЕЦ, районні котельні, які повністю забезпечать житло опаленням, то у власному будинку потрібно про все думати самому.

В цьому випадку в житло слід облаштувати автономну систему обігріву. Перед монтажем мережі, її треба спроектувати і розрахувати. Про це ми і Погоріла в даній статті.

Розрахунок приладів опалення

Як теплоносій, зазвичай, у власних будинках вибирається звичайна вода. А сама система опалення може бути закритою або відкритою.

різновид котла

Тип генератора тепла потрібно обирати, зважаючи на те, який вид енергоресурсу найбільш доступний і дешевий у вашому регіоні.

Нижче категорії приладів по виду застосовуваного палива.

1. електричні котли. Опалення будинку на їх основі не дуже популярно у нас, тому що електроенергія коштує дорого, та й подаватися може з перебоями або перепадами напруги. А для надійної роботи такого приладу необхідна стабільна система електропостачання.
2. твердопаливні прилади. Найпростіші агрегати. Російський ринок представляє безліч їх моделей, як з ручною, так і автоматичною завантаженням палива. Ціна останніх аналогів, звичайно, вище.
3. газові агрегати. Дані прилади мають високий ККД. Сучасні їх моделі мають повністю автоматизовані цикли роботи. Вони компактні при високому рівні продуктивності Подібний пристрій оптимально, якщо ваше житло приєднано до центральної газопостачальної мережі.

Зверніть увагу! Виробляючи розрахунок підживлення системи опалення, врахуйте, що вартість газу весь час збільшується. Тому опалювальну мережу на ньому бажано оснастити системами енергозбереження та автоматизації.

1. Пристрої на рідкому пальному. Подібні котли працюють на солярці, гасі, мазуті, олії-відпрацюванні. Вони високопродуктивні, практичні, таке паливо є і дешево.

Подібні генератори тепла можна ставити на дачах, в котеджах і заміських будинках. Однак рідке паливо пожежо- та вибухонебезпечним. Тому для резервуарів з ним потрібно відводити окремі приміщення і ретельно дотримуватися техніки безпеки.

Деякі моменти, які треба врахувати

1. Рідкопаливні котли для системи опалення мають однією важливою перевагою. Їх пальник можна поміняти на газовий аналог, і агрегат зможе працювати на відповідному енергоносії.
2. З твердопаливних приладів найкраще ставити своїми руками піролізні аналоги. Вони найбільш економічні, їх ККД, завдяки вдосконаленій конструкції, досягає 85%. Такі агрегати мають дві топки. У першій з них паливо повільно тліє і виділяє теплову енергію, а також горючий (пірозлізний) газ. Останній разом з повітрям потім надходить у другу топку, де спалюється, виділяючи додаткове тепло.

1. Звичайні твердопаливні котли мають істотний мінус - їх неможливо оснастити ефективними системами автоматизації. Виходячи з цього, закладати паливо в них доводиться вручну, кожні 4/6 годин.

Є моделі агрегатів, до яких можна під'єднати бункер. Паливо з нього надходить в котел автоматично.

Однак його вистачає не більше ніж на 1.5 дня. Потім потрібно завантажувати ємність вручну.

обчислення характеристик

Після вибору типу генератора тепла, здійснюючи проектування і розрахунок систем опалення, слід визначити його потужність і загальні характеристики системи.

Щоб здійснити попередній розрахунок, досить перемножити площу приміщення на коефіцієнт кліматичної потужності генератора тепла. Підсумок обчислення далі ділиться на 10.

Це найбільш проста формула, що підходить для побутових умов. З її допомогою можна здійснити приблизний розрахунок і проектування систем опалення при малому числі відомих чинників.

Трохи докладніше про ці обчисленнях.

1. Що стосується площі, що обігрівається, то нерідко береться її сума для всіх приміщень будинку. Це помилково, тому що опалюються, як правило, лише ті кімнати будівлі, в яких хоча б одна стіна є зовнішньою. Саме такий теплотехнічний розрахунок правильний, при якому беруться до уваги тільки приміщення з зовнішніми стінами. При цьому до результатів обчислень додається невеликий запас продуктивності для котла. Він необхідний для ситуації, коли зима буде дуже суворою для вашої місцевості.
2. Коефіцієнт кліматичної потужності дуже важливий для практичних розрахунків опалення. Його величина залежить від місцевості, в якій будинок розташований.

• Так, для Центру РФ цифра становить 1.3 / 1.6 кВт;
• для Півдня - 0.8 / 0.95;
• для Півночі Росії - 1.6 / 2.2.

Приклад розрахунку системи опалення (потужність котла) для будівлі в 100 м2 для Центральних регіонів РФ:

Vк = 100 • 1.2: 10 = 12 кВт

Число батарейних секцій

Інструкція зауважує, що грамотний проект опалення неможливий без визначення потрібного числа радіаторних секцій. Цей параметр можна обчислити по простій формулі: площа приміщень множиться на 100, отримана цифра ділиться на потужність однієї секції радіатора.

Розберемо позиції формули детальніше.

1. Опалювальна площа. Потужність обігрівальних приладів розраховується для кожного конкретного приміщення. Отже, і в формулі мала фігурувати площа однієї кімнати. Однак тут є виняток. Якщо ви хочете, щоб тепло було і в суміжній кімнаті, з тієї, в якій будуть стояти радіатори, то площа обох приміщень підсумовується.
2. Цифра 100 взята з Сніпа. Вона означає, що на 1 м2 житлових кімнат необхідно 100 Вт теплової потужності батарей.
3. Продуктивність однієї радіаторної секції може бути різною і залежить від матеріалу її виготовлення і особливостей конструкції. Коли ви не можете дізнатися даний параметр точно, можна оперувати значенням в 200 Вт. Воно дорівнює усередненої потужності кожної секції сучасних радіаторів.

Наведемо конкретний приклад розрахунку. Нехай площа приміщення буде 20 метрів квадратних. Потужність однієї секції обраних радіаторів для неї дорівнює 170 Вт. Визначаємо число потрібних секцій:

N = 20 • 100: 170 = 11.7 = 12.

Зверніть увагу! Якщо приміщення кутове або торцеве, то зробивши обчислення, слід їх підсумок перемножити на коефіцієнт, що становить 1.2. Так ви отримаєте число секцій радіатора з урахуванням збільшених теплових втрат кімнати.

Конкретні професійні розрахунки в формулах

Розглянемо, як здійснюється розрахунок і монтаж систем обігріву професіоналами.

Що таке гідравлічний розрахунок

До завдань загального гідравлічного розрахунку системи входить наступне.

1. Визначення перетину трубопроводу і в зв'язку з цим - розрахунок обсягу води в системі опалення.
2. Знаходження величин напорів (робочих тисків) на різних ділянках мережі.
3. Обчислення падінь тиску / напору.
4. Точна прив'язка всіх точок мережі при динамічному і статичному режимах. Це потрібно, щоб забезпечити допустимий тиск і потрібний напір в системі.

Основні обчислювальні залежності

Теплозахисні властивості огороджувальних конструкцій характеризуються величиною їх опору теплової передачі (Ro).

1. Це виражається у формулі: Ro = Rвн + Rк + R в. Символ Rвн - це опір тепловіддачі внутрішньої частини огорожі, вона в свою чергу, описується, як (m • 2 • ° C): Bm.
2. Rвн = 1:? В. Тут? В - це коефіцієнт теплової віддачі внутрішньої частини огороджувальних конструкцій, він дорівнює 8.7 • (m • 2 • ° C): Bm.
3. Rк є термічним опором огороджувальної конструкції з послідовно розташовуються шарами. Rк = R1 + R2 + ... + Rn + Rнаружного повітря.
4. R1 =? / ?. Тут? означає товщину шару в міліметрах, а? - це коефіцієнт теплопровідності, який описується, як Bm: (m • 2 • ° C).
5. Rв є опором тепловіддачі зовнішньої сторони огорожі.
6. Rв = 1:? Н. ? Н - це коефіцієнт теплової віддачі зовнішньої частини огорожі, він виражається, як 23 • Bm: (m • 2 • ° C).
7. Коефіцієнт теплової передачі k обчислюється, згідно з формулою: k = 1: Rо.

Отже, перед тим, як розрахувати систему опалення, здійснюється обчислення товщини основного утеплювального шару.

Наведемо конкретний приклад.

1. Зовнішня стіна з бетону:? = 2400 кг / м? /; ? 1 = 1.92 Вт / м • ° С; ? 1 = 100 міліметрів.
2. Утеплення з пінополіуретану:? = 2400 кг / м ?; ? = 1.92 Вт / м • ° С; ? = Rо-1:? В-1:? Н-? 1:? 1.

потужність системи

Теплова потужність опалювальної системи, у ВАТ, знаходиться за формулою: Q з = Q о + Qи-Qб.

тут:

• Q о є тепловими втратами в ватах крізь огороджувальні конструкції;
• Qи - це втрати тепла на зігрівання инфильтрирующего повітря, який йде через двері, вікна, щілини (Вт);
• Qб - надходження тепла від побутових приладів, також у ВАТ.

Гідравлічний розрахунок трубопроводу

Розрахунок обсягу системи опалення неможливий без гідравлічних обчислень діаметра трубопроводу. Вони здійснюються при вже певних теплових навантаженнях і розрахованому тиску (циркуляційному) в системі.

Наприклад, в двотрубному типі мереж основне кільце циркуляції монтується при тупикової різновиди розводки труб. Іншими словами - через нижній радіатор самого навантаженого і найбільш віддаленого від центру тепла стояка.

У даній ситуації ви можете використовувати калькулятор розрахунку системи опалення, розміщений в інтернеті, або здійснити обчислення самостійно.

Для цього треба визначити допоміжний параметр - усереднену величину питомих втрат тиску, внаслідок тертя (Rср, в Па / м), на один метр труб. Формула виглядає так:

Rср =? • рр: L; в Па / м.

У ній символи означають:

• ? - це коефіцієнт, який враховує втрати тиску, внаслідок локальних опорів, від загального розрахованого тиску (циркуляційного), для мереж з примусовою циркуляцією даний параметр дорівнює 0.65;
• рр є розташовуваним тиском в проектованої обігрівальної системі, в паскалях;
• L - це сумарна довжина циркуляційного кільця, в метрах.

тепловтрати приміщення

Основні теплові втрати Q о (у ВАТ), крізь огороджувальні конструкції будинку знаходяться, згідно з формулою Q о = f • k • (tв-tвн) • n.

тут:

• k - це коефіцієнт теплової передачі огородження;
• f є розрахунковою площею огороджувальної конструкції, в квадратних метрах;
• tв - температура повітря в кімнаті, в градусах;
• tвн - температура зовнішнього повітря, в градусах;
• n є коефіцієнтом, який залежить від розташування зовнішньої поверхні щодо зовнішнього повітря.

Вибір радіаторів, виходячи з їх характеристик

Перед тим, як розрахувати обсяг води в системі опалення, слід вибрати тип радіаторів, які ви будете використовувати. Нижче дана таблиця характеристик всіх вироблених на даний момент їх різновидів.

висновок

Тривала експлуатація опалювальної системи можлива лише при її грамотному розрахунку і подальшому правильному монтажі. Тому до проектування мережі треба поставитися надзвичайно серйозно. Відео в статті доповнить інформацію.