Принцип самостоятельного расчёта отопительной системы частного дома

Принцип самостоятельного расчёта отопительной системы частного дома

Для предварительных вычислений при проектировании автономной отопительной системы есть специальные онлайн-калькуляторы. Прежде чем воспользоваться ими или обратиться к профессионалу, неплохо получить хотя бы общее представление о формулах и факторах, влияющих на результаты. Точный расчет отопления в частном доме лучше поручить опытному специалисту.

Общие принципы и формулы

Чтобы правильно рассчитать автономное отопление, нужно начать с вычисления теплопотерь здания — задача системы полностью компенсировать их. Для этого устанавливают котёл и радиаторы, мощность которых превосходит рассчитанный объём предполагаемых потерь тепла.

Теплопотери

Тепло из дома уходит через пол, стены, окна, двери, крышу, канализацию, вентиляционную систему. Теплопотери здания зависят также от ориентации относительно сторон света, расхода тепловой энергии при открывании дверей.

теплопотери в частном доме
Теплопотери в частном доме

Теплопотери ограждающих конструкций (стен, пола, кровли) загородного дома рассчитывают по формуле Q = S∙T/R, где:

  1. S — площадь ограждающей конструкции ( м²). У малоэтажных построек учитывать потери тепла через оконные и дверные проёмы необязательно.
  2. R — сопротивление конструкции теплопередаче (м²∙°С/Вт). Разделить толщину слоя материала на коэффициент его теплопроводности (уточнить при покупке или найти значение по таблицам).
  3. Т — разность между температурой воздуха в помещении и средней уличной температурой самой холодной пятидневки.

По приведённой формуле рассчитывают теплопотери через все ограждающие конструкции (стены, пол, кровля), суммируют их. При вычислении нужно учитывать все слои. Примеры: пол — бетонная стяжка и утеплитель из минваты; стены — декоративная штукатурка, кирпич, утеплитель и т. д.

слои материалов при теплоизоляции пола и стен
Слои материалов при теплоизоляции пола и стен

Формула расчёта теплопотерь через вентиляцию: вес воздуха в помещении при t +20°С × кратность воздухообмена × разница между температурами воздуха внутри помещения и на улице × 1,005 (удельная теплоёмкость воздуха).

Чтобы определить вес, рассчитывают объём помещения и умножают на 1,224 (плотность воздуха при температуре +20°С в кг/м³). Кратность воздухообмена зависит от нескольких факторов: количества жильцов, назначения комнаты (на кухне или в санузле вентиляция требуется более интенсивная), на кухне учитывают количество конфорок — нормы указаны в МГСН 3.01-01, приложение 7.

Формула расчёта теплопотерь через канализацию: расход воды в час × 1000 (плотность воды) × разница температур холодной и нагретой воды × 4,187 (удельная теплоёмкость воды).

Для частных жилых малоэтажных зданий, дачных домиков при расчётах потери тепла при открывании дверей и дополнительные теплопотери, зависящие от ориентации по отношению к сторонам света, обычно не учитывают. Мощность отопительного оборудования всегда берут с запасом.

Мощность котла

Чтобы рассчитать тепло для коттеджа или дачного дома, пользуются проверенными нормами расхода на обогрев 1 м³ помещения. Эта цифра зависит от климатической зоны:

  • центральная часть России — 40 Вт/м³;
  • юг — 25 Вт/м³;
  • север — 45 Вт/м³.

Например: площадь дома 40 м², высота потолка 3 м — объём помещения 120 м³. Если постройка находится в центральной части РФ, то для ее обогрева нужна мощность отопительного котла 4,8 кВт/ч. К полученной цифре обязательно прибавляют 20%. Результат округляют до целого числа. Этот запас обеспечит спокойный режим работы водонагревателя — эксплуатация оборудования на предельной мощности приведёт к его быстрому выходу из строя. Итог расчёта — нужен котел на 6 кВт.

газовые котлы для отопления
Газовые котлы для отопления

Количество радиаторов

В расчет отопления в частном доме обязательно входит вычисление необходимого количества секций батарей. Оно зависит от мощности одной секции выбранных радиаторов. Суммарная теплоотдача батарей обязательно должна полностью перекрывать рассчитанные теплопотери помещения и быть не больше мощности котла (ставить радиаторов больше, чем может нагреть бойлер, просто нет смысла). При расчётах учитывать, что фактическая теплоотдача секции отопительной батареи всегда ниже заявленной. Это связано с тем, что производители указывают цифры, соответствующие максимальной температуре теплоносителя — 90°С, но обычно она намного ниже (не превышает 70°С).

Простая формула для примерного расчёта количества радиаторов по площади помещения: одна секция с заявленной мощностью не менее 200 Вт на 1,5–2 м². Для уточнения значения мощности батарей при определённой температуре воды есть специальные таблицы.

Обязательно делать запас по теплоотдаче радиаторов на случай экстремально низких температур на улице, чтобы можно было повысить температуру теплоносителя до предельной.

Выбор труб

Для монтажа отопления в частном строительстве используют трубы медные, металлические, пластиковые.

Металлические трубы. Трубы отопления делают из чёрной, оцинкованной и нержавеющей стали. Самые дешёвые и недолговечные — трубопроводы из чёрной стали. Они постепенно ржавеют, обрастают внутри отложениями. Изделия из нержавеющей стали долговечны, но стоят дорого.

Недостатки металлических труб:

  • большой вес трубопровода;
  • коррозия — трубы из оцинкованной стали прослужат на 10 лет дольше, чем из обычной, но тоже ржавеют, устойчивостью к окислению отличаются лишь трубопроводы из нержавеющей стали;
  • сравнительно сложный монтаж, невозможно гнуть стальные трубы без специального сложного оборудования, поэтому приходится делать резьбовые или сварные соединения, которые являются слабым местом системы;
  • высокая электропроводность — непригодны для установки вместе с электрическим котлом.
металлические трубы в системе отопления
Металлические трубы в системе отопления

Медные трубы. Самые дорогие и надёжные трубы для монтажа автономной отопительной системы — медные. Их достоинства:

  • выдерживают высокое давление и температуру до 250°С;
  • не боятся замораживания в заполненном состоянии;
  • имеют высокую теплопроводность;
  • обладают бактерицидным действием;
  • не подвержены коррозии — со временем поверхность медных труб покрывается тонким слоем патины, на прочности этот процесс не сказывается.

Недостатки: очень высокая цена труб и стоимость их монтажа; электропроводность — обязательно заземление. Лучший вариант соединения медных труб — капиллярная пайка. Но этот способ требует наличия большого опыта, специального припоя.

медные трубы в системе отопления
Медные трубы в системе отопления

Пластиковые трубы. Трубы изготавливают из металлопластика, полипропилена, полиэтилена. Их общие достоинства — доступная стоимость, простой монтаж (можно выполнить самостоятельно, даже не имея опыта), нет коррозии, антистатичны.

Общие недостатки труб из пластика:

  • большой коэффициент линейного расширения под воздействием высокой температуры — длина трубопровода из полипропилена может увеличиваться на несколько сантиметров, металлополимерные трубки удлиняются меньше, проблему решают установкой компенсаторов (соединительные детали в виде петель);
  • соединения отрезков труб неразъёмные — это усложняет ремонт;
  • горючесть.
пластиковые трубы в системе отопления
Пластиковые трубы в системе отопления

Дополнительные устройства

В систему для отопления частного дома входят следующие дополнительные устройства.

Расширительный бак. Это дополнительная ёмкость — необходимое приспособление для отопительных систем с замкнутым контуром. Объём воды при нагреве увеличивается, излишки теплоносителя поступают в бак.

Циркуляционный насос. Он обязательно понадобится для отопительной системы дома площадью от 100 м². Насос может входит в комплект поставки водонагревательного котла. Если покупать отдельно, то лучше выбирать модели с регулировкой скорости перемещения теплоносителя.

циркуляционный насос в системе отопления
Циркуляционный насос в системе отопления

Терморегуляторы. Это приспособления для радиаторов, позволяющие регулировать температуру в конкретном помещении. Есть батареи с уже установленными терморегуляторами.

Источник бесперебойного питания для электрокотла и насоса. Это устройство необходимо при частых перебоях электроснабжения.

Сэкономить на услугах профессионалов и ограничиться приблизительным расчётом автономной системы отопления частного дома на онлайн-калькуляторе можно, особенно если речь идет о небольшом помещении, не предназначенном для постоянного проживания.

Комментарии 0
Загрузка...