Как рассчитывается тепловая нагрузка на систему отопления здания

Если вам понравилась статья, пожалуйста, поделитесь ей

Точные расчеты тепловой нагрузки

Значение теплопроводности и сопротивление теплопередачи для строительных материалов

Но все же этот расчет оптимальной тепловой нагрузки на отопление не дает требуемую точность вычисления. Он не учитывает важнейший параметр – характеристики здания. Главной из них является сопротивление теплопередачи материал изготовления отдельных элементов дома – стен, окон, потолка и пола. Именно они определяют степень сохранения тепловой энергии, полученной от теплоносителя системы отопления.

Что же такое сопротивление теплопередачи (R )? Это величина, обратная теплопроводности (λ ) – возможности структуры материала передавать тепловую энергию. Т.е. чем больше значение теплопроводности – тем выше тепловые потери. Для расчета годовой нагрузки на отопление воспользоваться этой величиной нельзя, так как она не учитывает толщину материала (d ). Поэтому специалисты используют параметр сопротивление теплопередачи, который вычисляется по следующей формуле:

Расчет по стенам и окнам

Сопротивление теплопередачи стен жилых зданий

Существуют нормированные значения сопротивления теплопередачи стен, которые напрямую зависят от региона, где расположен дом.

В отличие от укрупненного расчета нагрузки на отопление сначала нужно вычислить сопротивление теплопередачи для наружных стен, окон, пола первого этажа и чердака. Возьмем за основу следующие характеристики дома:

  • Площадь стен – 280 м². В нее включены окна – 40 м² ;
  • Материал изготовления стен – полнотелый кирпич (λ=0.56 ). Толщина наружных стен – 0,36 м. Исходя из этого рассчитываем сопротивление телепередачи — R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт ;
  • Для улучшения теплоизоляционных свойств был установлен наружный утеплитель – пенополистирол толщиной 100 мм. Для него λ=0,036. Соответственно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт ;
  • Общее значение R для наружных стен равно 0,64+2,72= 3,36 что является очень хорошим показателем теплоизоляции дома;
  • Сопротивление теплопередачи окон — 0,75 м²*С/Вт (двойной стеклопакет с заполнением аргоном).

Фактически тепловые потери через стены составят:

(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при разнице температуры в 1°С

Температурные показатели возьмем такие же, как и для укрупненного вычисления нагрузки на отопление +22°С в помещении и -15°С на улице. Дальнейший расчет необходимо делать по следующей формуле:

Расчет по вентиляции

Затем необходимо вычислить потери через вентиляцию. Общий объем воздуха в здании составляет 480 м³. При этом его плотность примерно равна 1,24 кг/м³. Т.е. его масса равна 595 кг. В среднем за сутки (24 часа) происходит пятикратное обновление воздуха. В таком случае для вычисления максимальной часовой нагрузки для отопления нужно рассчитать тепловые потери на вентиляцию:

(480*40*5)/24= 4000 кДж или 1,11 кВт/час

Суммируя все полученные показатели можно найти общие тепловые потери дом:

Таким образом определяется точная максимальная тепловая нагрузка на отопление. Полученная величина напрямую зависит от температуры на улице. Поэтому для расчета годовой нагрузки на отопительную систему нужно учитывать изменение погодных условий. Если средняя температура в течение отопительного сезона составляет -7°С, то итоговая нагрузка на отопление будет равна:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(дней отопительного сезона)=15843 кВт

Меняя температурные значения можно сделать точный расчет тепловой нагрузки для любой системы отопления.

К полученным результатам нужно прибавить значение тепловых потерь через крышу и пол. Это можно сделать поправочным коэффициентом 1,2 – 6,07*1,2=7,3 кВт/ч.

Полученная величина указывает на фактические затраты энергоносителя при работе системы. Существует несколько способов регулирования тепловой нагрузки отопления. Наиболее действенный из них – уменьшение температуры в комнатах, где нет постоянного присутствия жильцов. Это можно осуществить с помощью терморегуляторов и установленных датчиков температуры. Но при этом в здании должна быть установлена двухтрубная система отопления.

Для вычисления точного значения тепловых потерь можно воспользоваться специализированной программой Valtec. В видеоматериале показа пример работы с ней.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Уважаемая Ольга! Извините,что обращаюсь к Вам еще раз. Что-то у меня по Вашим формулам получается немыслимая тепловая нагрузка: Кир=0,01*(2*9,8*21,6*(1-0,83)+12,25)=0,84 Qот=1,626*25600*0,37*((22-(-6))*1,84*0,000001=0,793 Гкал/час По укрупненной формуле, приведенной выше, получается всего 0,149 Гкал/час. Не могу понять, в чем дело? Разъясните пожалуйста! Извините за беспокойство. Анатолий.

Анатолий Коневецкий, Крым, Ялта

Список параметров

Итак, что нам, фактически, предстоит считать?

  • Неспециализированную тепловую нагрузку на отопление дома. Она соответствует минимально нужной мощности котла либо суммарной мощности устройств в распределенной системе отопления.
  • Потребность в тепле отдельной помещения.
  • Количество секций секционного радиатора и размер регистра, соответствующий определенному значению тепловой мощности.
  • Диаметр трубопровода, талантливого при водяного отопления обеспечить нужный тепловой поток.
  • Параметры циркуляционного насоса, приводящего в перемещение теплоноситель в контуре с заданными параметрами.
  • Размер расширительного бака, компенсирующего тепловое расширение теплоносителя.

Перейдем к формулам.

Как рассчитать оптимальное количество и объемы теплообменников

При расчёте количества необходимых радиаторов, следует учитывать из какого материала они произведены. Рынок сейчас предлагает три вида металлических радиаторов:

  • Чугун,
  • Алюминий,
  • Биметаллический сплав,

Все они имеют свои особенности. Чугун и алюминий имеют одинаковый показатель теплоотдачи, но при этом алюминий быстро остывает, а чугун медленно нагревается, но долго сохраняет тепло. Биметаллические радиаторы быстро нагреваются, но остывают значительнее медленнее алюминиевых.

При расчете количества радиаторов также следует учитывать и другие нюансы:

  • теплоизоляция пола и стен помогает сохранить до 35% тепла,
  • угловая комната прохладнее других и требует большего количества радиаторов,
  • использование стеклопакетов на окнах сохраняет 15% теплоэнергии,
  • через крышу «уходит» до 25% теплоэнергии.

Количество радиаторов отопления и секций в них зависит от многих факторовИсточник amikta.ru

В соответствии с нормами СНиП, на обогрев 1 м³ требуется 100 Вт тепла. Следовательно, 50 м³ потребуют 5000 Вт. В среднем, одна секция биметаллического радиатора выделяет 150 Вт при температуре теплоносителя 50 °C, а прибор на 8 секций выделяет 150 * 8 = 1200 Вт. С помощью простого калькулятора считаем: 5000 : 1200 = 4,16. То есть, для обогрева этой площади нужно примерно 4-5 радиаторов.

Однако, в частном доме температура регулируется самостоятельно и обычно считается, что одна батарея выделяет 1500-1800 Вт тепла. Пересчитываем среднее значение и получаем 5000 : 1650 = 3,03. То есть, должно быть достаточно и трёх радиаторов. Разумеется, это общий принцип, а более точные расчёты делаются исходя из предполагаемой температуры теплоносителя и тепловыделения радиаторов, которые будут установлены.

Можно воспользоваться примерной формулой расчета секций радиатора:

N*= S/P *100

Значок (*) показывает, что дробная часть округляется по общим математическим правилам, N – количество секций, S – площадь комнаты в м2, а P – теплоотдача 1 секции в Вт.

Видео описание

Пример, как рассчитать отопление в частном доме при помощи онлайн-калькулятора в этом видео:

Заключение

Монтаж и расчет отопительной системы в частном доме – это главная составляющая условий комфортного проживания в нем. Поэтому к расчету отопления в частном доме следует подойти с особой тщательностью, учитывая множество сопутствующих нюансов и факторов.

Калькулятор поможет если нужно быстро и усреднённо сравнить между собой различные технологии строительства. В других случаях лучше обратиться к специалисту, который грамотно проведет расчеты, правильно обработает результаты и учтет все погрешности.

С этой задачей не справится ни одна программа, потому что в нее заложены только общие формулы, а калькуляторы отопления частного дома и таблицы, предлагаемые в интернете, служат лишь для облегчения расчетов и не могут гарантировать точности. Для точных правильных расчетов стоит доверить эту работу специалистам, которые смогут учесть все пожелания, возможности и технические показатели выбранных материалов и приборов.

Коэффициент линейного теплового (температурного) расширения для некоторых распространенных материалов, таких как: алюминий, медь, стекло, железо и многое другое. Вариант для печати.

Коэффициент линейного теплового (температурного) расширения для некоторых распространенных материалов, таких как: алюминий, медь, стекло, железо и многое другое.
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) термопласт73.841
ABS — стекло, армированное волокнами30.417
Акриловый материал, прессованный234130
Алмаз1.10.6
Алмаз технический1.20.67
Алюминий22.212.3
Ацеталь106.559.2
Ацеталь , армированный стекловолокном39.422
Ацетат целлюлозы (CA)13072.2
Ацетат бутират целлюлозы (CAB)25.214
Барий20.611.4
Бериллий11.56.4
Бериллиево-медный сплав (Cu 75, Be 25)16.79.3
Бетон14.58.0
Бетонные структуры9.85.5
Бронза18.010.0
Ванадий84.5
Висмут137.3
Вольфрам4.32.4
Гадолиний95
Гафний5.93.3
Германий6.13.4
Гольмий11.26.2
Гранит7.94.4
Графит, чистый7.94.4
Диспрозий9.95.5
Древесина, пихта, ель3.72.1
Древесина дуба, параллельно волокнам4.92.7
Древесина дуба , перпендикулярно волокнам5.43.0
Древесина, сосна52.8
Европий3519.4
Железо, чистое12.06.7
Железо, литое10.45.9
Железо, кованое11.36.3
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
Золото14.28.2
Известняк84.4
Инвар (сплав железа с никелем)1.50.8
Инконель (сплав)12.67.0
Иридий6.43.6
Иттербий26.314.6
Иттрий10.65.9
Кадмий3016.8
Калий8346.1 — 46.4
Кальций22.312.4
Каменная кладка4.7 — 9.02.6 — 5.0
Каучук, твердый7742.8
Кварц0.77 — 1.40.43 — 0.79
Керамическая плитка (черепица)5.93.3
Кирпич5.53.1
Кобальт126.7
Констанан (сплав)18.810.4
Корунд, спеченный6.53.6
Кремний5.12.8
Лантан12.16.7
Латунь18.710.4
Лед5128.3
Литий4625.6
Литая стальная решетка10.86.0
Лютеций9.95.5
Литой лист из акрилового пластика8145
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
Магний2514
Марганец2212.3
Медноникелевый сплав 30%16.29
Медь16.69.3
Молибден52.8
Монель-металл (никелево-медный сплав)13.57.5
Мрамор5.5 — 14.13.1 — 7.9
Мыльный камень (стеатит)8.54.7
Мышьяк4.72.6
Натрий7039.1
Нейлон, универсальный7240
Нейлон, Тип 11 (Type 11)10055.6
Нейлон, Тип 12 (Type 12)80.544.7
Нейлон литой , Тип 6 (Type 6)8547.2
Нейлон, Тип 6/6 (Type 6/6), формовочный состав8044.4
Неодим9.65.3
Никель13.07.2
Ниобий (Columbium)73.9
Нитрат целлюлозы (CN)10055.6
Окись алюминия5.43.0
Олово23.413.0
Осмий52.8
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
Палладий11.86.6
Песчаник11.66.5
Платина9.05.0
Плутоний5430.2
Полиалломер91.550.8
Полиамид (PA)11061.1
Поливинилхлорид (PVC)50.428
Поливинилденфторид (PVDF)127.871
Поликарбонат (PC)70.239
Поликарбонат — армированный стекловолокном21.512
Полипропилен — армированный стекловолокном3218
Полистирол (PS)7038.9
Полисульфон (PSO)55.831
Полиуретан (PUR), жесткий57.632
Полифенилен — армированный стекловолокном35.820
Полифенилен (PP), ненасыщенный90.550.3
Полиэстер123.569
Полиэстер, армированный стекловолокном2514
Полиэтилен (PE)200111
Полиэтилен — терефталий (PET)59.433
Празеодимий6.73.7
Припой 50 — 5024.013.4
Прометий116.1
Рений6.73.7
Родий84.5
Рутений9.15.1
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
Самарий12.77.1
Свинец28.015.1
Свинцово-оловянный сплав11.66.5
Селен3.82.1
Серебро19.510.7
Скандий10.25.7
Слюда31.7
Сплав твердый (Hard alloy) K2063.3
Сплав хастелой (Hastelloy) C11.36.3
Сталь13.07.3
Сталь нержавеющая аустенитная (304)17.39.6
Сталь нержавеющая аустенитная (310)14.48.0
Сталь нержавеющая аустенитная (316)16.08.9
Сталь нержавеющая ферритная (410)9.95.5
Стекло витринное (зеркальное, листовое)9.05.0
Стекло пирекс, пирекс4.02.2
Стекло тугоплавкое5.93.3
Строительный (известковый) раствор7.3 — 13.54.1-7.5
Стронций22.512.5
Сурьма10.45.8
Таллий29.916.6
Тантал6.53.6
Теллур36.920.5
Тербий10.35.7
Титан8.64.8
Торий126.7
Тулий13.37.4
Материал Коэффициент линейного теплового расширения
(10-6 м/(мK)) / ( 10-6 м/(мoС)) (10-6 дюйм/(дюйм oF))
Уран13.97.7
Фарфор3.6-4.52.0-2.5
Фенольно-альдегидный полимер без добавок8044.4
Фторэтилен пропилен (FEP)13575
Хлорированный поливинилхлорид (CPVC)66.637
Хром6.23.4
Цемент10.06.0
Церий5.22.9
Цинк29.716.5
Цирконий5.73.2
Шифер10.45.8
Штукатурка16.49.2
Эбонит76.642.8
Эпоксидная смола , литая резина и незаполненные продукты из них5531
Эрбий12.26.8
Этилен винилацетат (EVA)180100
Этилен и этилакрилат (EEA)205113.9

Эфир виниловый

16 — 228.7 — 12
  • T(oC) = 5/9
  • 1 дюйм = 25.4 мм
  • 1 фут = 0.3048 м

Энергетическое обследование проектируемых режимов работы системы теплоснабжения

При проектировании система теплоснабжения ЗАО «Термотрон-завод» была рассчитана на максимальные нагрузки.

Система проектировалась на 28 потребителей тепла. Особенность системы теплоснабжения в том, что часть потребителей тепла от выхода котельной до главного корпуса завода. Далее потребитель тепла — главный корпус завода, и затем остальная часть потребителей располагается за главным корпусом завода. То есть главный корпус завода является внутренним теплопотребителем и транзитом подачи тепла для последней группы потребителей тепловой нагрузки.

Котельная проектировалась на паровые котлы ДКВР 20-13 в количестве 3 штук, работающие на природном газе, и водогрейные котлы ПТВМ-50 в количестве 2 штук.

Одним из важнейших этапов проектирования тепловых сетей являлось определение расчетных тепловых нагрузок.

Расчетный расход тепла на отопление каждого помещения можно определить двумя способами:

— из уравнения теплового баланса помещения;

— по удельной отопительной характеристике здания.

Проектные значения тепловых нагрузок производился по укрупненным показателям, исходя из объема зданий по фактуре .

Расчетный расход тепла на отопление i-го производственного помещения , кВт, определяется по формуле:

, (1)

где: — коэффициент учета района строительства предприятия:

(2)

где — удельная отопительная характеристика здания, Вт/(м3.К);

— объем здания, м3;

— расчетная температура воздуха в рабочей зоне, ;

— расчетная температура наружного воздуха для расчета отопительной нагрузки, для города Брянска составляет -24.

Определение расчетного расхода тепла на отопление для помещений предприятия производилось по удельной отопительной нагрузке (табл. 1).

Таблица 1Расходы тепла на отопление для всех помещений предприятия

№ п/п

Наименование объекта

Объем здания, V, м3

Удельная отопительная характеристика q0, Вт/м3К

Коэффициент

е

Расход тепла на отопление

, кВт

1

Столовая

9894

0,33

1,07

146,58

2

Малярка НИИ

888

0,66

1,07

26,46

3

НИИ ТЭН

13608

0,33

1,07

201,81

4

Сборка эл. двигателей

7123

0,4

1,07

128,043

5

Модельный участок

105576

0,4

1,07

1897,8

6

Окрасочное отделение

15090

0,64

1,07

434,01

7

Гальванический отдел

21208

0,64

1,07

609,98

8

Заготовительный участок

28196

0,47

1,07

595,55

9

Термический участок

13075

0,47

1,07

276,17

10

Компрессорная

3861

0,50

1,07

86,76

11

Приточная вентиляция

60000

0,50

1,07

1348,2

12

Пристройка отдела кадров

100

0,43

1,07

1,93

13

Приточная вентиляция

240000

0,50

1,07

5392,8

14

Тарный цех

15552

0,50

1,07

349,45

15

Заводоуправление

3672

0,43

1,07

70,96

16

Учебный класс

180

0,43

1,07

3,48

17

Техотдел

200

0,43

1,07

3,86

18

Приточная вентиляция

30000

0,50

1,07

674,1

19

Заточный участок

2000

0,50

1,07

44,94

20

Гараж — Лада и ПЧ

1089

0,70

1,07

34,26

21

Литейка /Л.М.К./

90201

0,29

1,07

1175,55

22

Гараж НИИ

4608

0,65

1,07

134,60

23

Насосная

2625

0,50

1,07

58,98

24

НИИ

44380

0,35

1,07

698,053

25

Запад — Лада

360

0,60

1,07

9,707

26

ЧП «Кутепов»

538,5

0,69

1,07

16,69

27

Лесхозмаш

43154

0,34

1,07

659,37

28

АО К.П.Д. Строй

3700

0,47

1,07

78,15

ИТОГО ПО ЗАВОДУ:

Расчетный расход тепла на отопление ЗАО «Термотрон-завод» составляет:

Суммарные тепловыделения для всего предприятия составляют:

Расчетные теплопотери для завода определяются, как сумма расчетного расхода тепла на отопление всего предприятия и суммарных тепловыделений, и составляют:

Расчет годового расхода тепла на отопление

Так как предприятие ЗАО «Термотрон-завод» работало в 1 смену и с выходными днями, то годовой расход тепла на отопление определяется по формуле:

(3)

где: -средний расход тепла дежурного отопления за отопительный период, кВт (дежурное отопление обеспечивает температуру воздуха в помещении);

, — число рабочих и нерабочих часов за отопительный период соответственно. Число рабочих часов определяется перемножением продолжительности отопительного периода на коэффициент учета числа рабочих смен в сутках и числа рабочих дней в неделю.

Предприятие работает в одну смену с выходными.

(4)

Тогда

(5)

где: -средний расход тепла на отопление за отопительный период, определяемый по формуле:

. (6)

Вследствие не круглосуточной работы предприятия, рассчитывается нагрузка дежурного отопления для средней и расчетной температур наружного воздуха, по формуле:

; (7)

(8)

Тогда годовой расход тепла определяется:

График скорректированной отопительной нагрузки для средней и расчетной температур наружного воздуха:

; (9)

(10)

Определим температуру начала — конца отопительного периода

, (11)

Таким образом, принимаем температуру начала конца отопительного периода =8.

Простейшие приемы расчета

Для того чтобы система отопления создавала в холодное время года комфортные условия проживания, она должна справляться с двумя основными задачами. Эти функции тесно связаны между собой, и разделение их – весьма условно.

Первое – это поддержание оптимального уровня температуры воздуха во всем объеме отапливаемого помещения. Безусловно, по высоте уровень температуры может несколько изменяться, но этот перепад не должен быть значительным. Вполне комфортными условиями считается усредненный показатель в +20 °С – именно такая температура, как правило, принимается за исходную в теплотехнических расчетах.

Если уж подходить с полной точностью, то для отдельных помещений в жилых домах установлены стандарты необходимого микроклимата – они определены ГОСТ 30494-96. Выдержка из этого документа – в размещенной ниже таблице:

 оптимальнаядопустимаяоптимальнаядопустимая, maxоптимальная, maxдопустимая, max
Для холодного времени года
Жилая комната20÷2218÷24 (20÷24)45÷30600.150.2
То же, но для жилых комнат в регионах с минимальными температурами от — 31 °С и ниже21÷2320÷24 (22÷24)45÷30600.150.2
Кухня19÷2118÷26Н/НН/Н0.150.2
Туалет19÷2118÷26Н/НН/Н0.150.2
Ванная, совмещенный санузел24÷2618÷26Н/НН/Н0.150.2
Помещения для отдыха и учебных занятий20÷2218÷2445÷30600.150.2
Межквартирный коридор18÷2016÷2245÷3060Н/НН/Н
Вестибюль, лестничная клетка16÷1814÷20Н/НН/НН/НН/Н
Кладовые16÷1812÷22Н/НН/НН/НН/Н
Для теплого времени года (Норматив только для жилых помещений. Для остальных – не нормируется)
Жилая комната22÷2520÷2860÷30650.20.3

Второе – компенсирование потерь тепла через элементы конструкции здания.

Самый главный «противник» системы отопления — это теплопотери через строительные конструкции

Увы, теплопотери – это самый серьезный «соперник» любой системы отопления. Их можно свести к определенному минимуму, но даже при самой качественной термоизоляции полностью избавиться от них пока не получается. Утечки тепловой энергии идут по всем направлениям – примерное распределение их показано в таблице:

Фундамент, полы по грунту или над неотапливаемыми подвальными (цокольными) помещениямиот 5 до 10%
«Мостики холода» через плохо изолированные стыки строительных конструкцийот 5 до 10%
Места ввода инженерных коммуникаций (канализация, водопровод, газовые трубы, электрокабели и т.п.)до 5%
Внешние стены, в зависимости от степени утепленностиот 20 до 30%
Некачественные окна и внешние дверипорядка 20÷25%, из них около 10% — через негерметизированные стыки между коробками и стеной, и за счет проветривания
Крышадо 20%
Вентиляция и дымоходдо 25 ÷30%

Естественно, чтобы справиться с такими задачами, система отопления должна обладать определенной тепловой мощностью, причем этот потенциал не только должен соответствовать общим потребностям здания (квартиры), но и быть правильно распределенным по помещениям, в соответствии с их площадью и целым рядом других важных факторов.

Обычно расчет и ведется в направлении «от малого к большому». Проще говоря, просчитывается потребное количество тепловой энергии для каждого отапливаемого помещения, полученные значения суммируются, добавляется примерно 10% запаса (чтобы оборудование не работало на пределе своих возможностей) – и результат покажет, какой мощности необходим котел отопления. А значения по каждой комнате станут отправной точкой для подсчета необходимого количества радиаторов.

Самый упрощённый и наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде метод – принять норму 100 Вт тепловой энергии на каждый квадратный метр площади:

Самый примитивный способ подсчета — соотношение 100 Вт/м²

Q = S × 100

Q – необходимая тепловая мощность для помещения;

S – площадь помещения (м²);

100 — удельная мощность на единицу площади (Вт/м²).

Например, комната 3.2 × 5,5 м

S = 3,2 × 5,5 = 17,6 м²

Q = 17,6 × 100 = 1760 Вт ≈ 1,8 кВт

Расчет тепловой мощности от объема помещения

Понятно, что в этом случае значение удельной мощности рассчитано на кубический метр. Его принимают равным 41 Вт/м³ для железобетонного панельного дома, или 34 Вт/м³ — в кирпичном или выполненном из других материалов.

Q = S × h × 41 (или 34)

h – высота потолков (м);

41 или 34 – удельная мощность на единицу объема (Вт/м³).

Например, та же комната, в панельном доме, с высотой потолков в 3.2 м:

Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 Вт ≈ 2,3 кВт

Результат получается более точным, так как уже учитывает не только все линейные размеры помещения, но даже, в определенной степени, и особенности стен.

Но все же до настоящей точности он еще далек – многие нюансы оказываются «за скобками». Как выполнить более приближенные к реальным условиям расчеты – в следующем разделе публикации.

Определение количества радиаторов для однотрубных систем

Есть еще один очень важный момент: все вышеизложенное справедливо для двухтрубной системы отопления. когда на вход каждого из радиаторов поступает теплоноситель с одинаковой температурой. Однотрубная система считается намного сложнее: там на каждый последующий отопительный прибор вода поступает все более холодная. И если хотите рассчитать количество радиаторов для однотрубной системы, нужно каждый раз пересчитывать температуру, а это сложно и долго. Какой выход? Одна из возможностей — определить мощность радиаторов как для двухтрубной системы, а потом пропорционально падению тепловой мощности добавлять секции для увеличения теплоотдачи батареи в целом.

В однотрубной системе вода на каждый радиатор поступает все более холодная

Поясним на примере. На схеме изображена однотрубная система отопления с шестью радиаторами. Количество батарей определили для двухтрубной разводки. Теперь нужно внести корректировку. Для первого отопительного прибора все остается по-прежнему. На второй поступает уже теплоноситель с меньшей температурой. Определяем % падения мощности и на соответствующее значение увеличиваем количество секций. На картинке получается так: 15кВт-3кВт=12кВт. Находим процентное соотношение: падение температуры составляет 20%. Соответственно для компенсации увеличиваем количество радиаторов: если нужно было 8шт, будет на 20% больше — 9 или 10шт. Вот тут и пригодится вам знание помещения: если это спальня или детская, округлите в большую сторону, если гостиная или другое подобное помещение, округляете в меньшую

Принимаете во внимание и расположение относительно сторон света: в северных округляете в большую, в южных — в меньшую

В однотрубных системах нужно в расположенных дальше по ветке радиаторах добавлять секции

Этот метод явно не идеален: ведь получится, что последняя в ветке батарея должна будет иметь просто огромные размеры: судя по схеме на ее вход подается теплоноситель с удельной теплоемкостью равной ее мощности, а снять все 100% на практике нереально. Потому обычно при определении мощности котла для однотрубных систем берут некоторый запас, ставят запорную арматуру и подключают радиаторы через байпас, чтобы можно было отрегулировать теплоотдачу, и таким образом компенсировать падение температуры теплоносителя. Из всего этого следует одно: количество или/и размеры радиаторов в однотрубной системе нужно увеличивать, и по мере удаления от начала ветки ставить все больше секций.

Приблизительный расчет количества секций радиаторов отопления дело несложное и быстрое. А вот уточнение в зависимости от всех особенностей помещений, размеров, типа подключения и расположения требует внимания и времени. Зато вы точно сможете определиться с количеством отопительных приборов для создания комфортной атмосферы зимой.

Что делать если нужен очень точный расчет

К сожалению, далеко не каждая квартира может считаться стандартной. Еще в большей степени это относится к частным жилым домам. Возникает вопрос: как рассчитать количество радиаторов отопления с учетом индивидуальных условий их эксплуатации? Для это понадобится учесть множество различных факторов.

Особенность этого метода состоит в том, что при вычислении необходимого количества тепла используется ряд коэффициентов, учитывающих особенности конкретного помещения, способные повлиять на его способность сохранять или отдавать тепловую энергию. Формула для расчетов выглядит так:

КТ = 100Вт/кв.м. * П * К1 * К2 * К3 * К4 * К5 * К6 * К7. где

КТ — количество тепла, необходимого для конкретного помещения; П — площадь комнаты, кв.м.; К1 — коэффициент, учитывающий остекление оконных проемов:

  • для окон с обычным двойным остеклением — 1,27;
  • для окон с двойным стеклопакетом — 1,0;
  • для окон с тройным стеклопакетом — 0,85.

К2 — коэффициент теплоизоляции стен:

  • низкая степень теплоизоляции — 1,27;
  • хорошая теплоизоляция (кладка в два кирпича или слой утеплителя) — 1,0;
  • высокая степень теплоизоляции — 0,85.

К3 — соотношение площади окон и пола в помещении:

К4 — коэффициент, позволяющий учесть среднюю температуру воздуха в самую холодную неделю года:

  • для -35 градусов — 1,5;
  • для -25 градусов — 1,3;
  • для -20 градусов — 1,1;
  • для -15 градусов — 0,9;
  • для -10 градусов — 0,7.

К5 — корректирует потребность в тепле с учетом количества наружных стен:

К6 — учет типа помещения, которое расположено выше:

  • холодный чердак — 1,0;
  • отапливаемый чердак — 0,9;
  • отапливаемое жилое помещение — 0,8

К7 — коэффициент, учитывающий высоту потолков:

Такой расчет количества радиаторов отопления включает практически все нюансы и базируется на довольно точном определении потребности помещения в тепловой энергии.

Остается полученный результат разделить на значение теплоотдачи одной секции радиатора и полученный результат округлить до целого числа.

Некоторые производители предлагают более простой способ получить ответ. На их сайтах можно найти удобный калькулятор, специально предназначенный для того, чтобы сделать данные вычисления. Чтобы воспользоваться программой, нужно ввести необходимые значения в соответствующие поля, после чего будет выдан точный результат. Или же можно воспользоваться специальным софтом.

Когда получали квартиру не задумывались о том, какие у нас радиаторы и подходят ли они к нашему дому. Но со временем потребовалась замена и тут уже стали подходить с научной точки зрения. Так как мощности старых радиаторов явно не хватало. После всех вычислений пришли к выводу, что 12 достаточно. Но нужно еще учесть вот какой момент — если ТЕЦ плохо выполняет свою работу и батареи чуть теплые, то тут уже никакое количество вас не спасет.

Последняя формула для более точного расчета понравилась, но не понятен коэффициент К2. Как определить степень теплоизоляции стен? Например, стена толщиной 375мм из пеноблока «ГРАС», это низкая или средняя степень? А если добавить снаружи стены 100мм плотного строительного пенопласта, это будет высокая, или все еще средняя?

Ок, последняя формула добротная вроде бы, окна учитываются, но а если в помещении еще и дверь есть наружная? А если это гараж в котором 3 окна 800*600 + дверь 205*85 + гаражные секционные ворота толщиной 45мм размерами 3000*2400?

Если делать для себя — я бы увеличил кол-во секций и поставил бы регулятор. И вуаля — мы уже значительно в меньшей степени зависим от прихотей ТЭЦ.

Порядок расчета теплоотдачи радиатора отопления

В основе выбора отопительных устройств для установки в доме или квартире лежит максимально точный расчет теплоотдачи радиаторов отопления. Каждому потребителю с одной стороны хочется сэкономить на обогреве жилья и поэтому нет желания приобретать лишние батареи, но если их будет недостаточно, комфортной температуры достичь не удастся.

Способов, как рассчитать теплоотдачу радиатора, существует несколько.

Вариант первый. Это самый простой способ, как рассчитать батареи отопления. в его основе – количество наружных стен и окон в них.

Порядок вычислений следующий:

  • когда в комнате всего одна стена и окно, тогда на каждые 10 «квадратов» площади требуется 1 кВт тепловой мощности приборов отопления (детальнее: «Как рассчитать мощность радиатора отопления — делаем расчет мощности правильно «);
  • если имеется 2 наружные стены, тогда минимальная мощность батарей должна составлять 1,3 кВт на 10 м².

Вариант второй. Он более сложен, но позволяет иметь более точные данные о необходимой мощности приборов.

В данном случае расчет теплоотдачи радиатора (батарей) отопления производится по формуле:

S x h x41, где S — площадь помещения, для которого выполняются вычисления; H — высота комнаты; 41 – минимальная мощность на один кубометр объема помещения.

Полученный итог будет требуемой теплоотдачей для радиаторов отопления. Далее эту цифру делят на номинальную тепловую мощность, которую имеет одна секция данной модели батареи. Узнать эту цифру можно в инструкции, прилагаемой производителем к своему изделию. Результатом расчета батарей отопления станет необходимое количество секций, чтобы теплоснабжение конкретного помещения было эффективным. Если полученное число дробное, тогда его округляют в большую сторону. Лучше небольшой избыток тепла, чем его недостаток.

Количество скоростей у насосов

По своей конструкции насос циркуляционного типа представляет собой электродвигатель, механически связанный с валом крыльчатки, лопасти которой выталкивают из рабочей камеры нагретую жидкость в магистраль отопительного контура.

В зависимости от степени контакта с теплоносителем, насосы делятся на устройства с сухим и мокрым ротором. У первых в воду погружена только нижняя часть крыльчатки, вторые пропускают весь поток через себя.

Модели с сухим ротором отличаются более высоким коэффициентом полезного действия (КПД), но создают ряд неудобств из-за шума во время работы. Их аналоги с мокрым ротором более комфортны в эксплуатации, но обладают меньшей производительностью.

Современные циркуляционные насосы могут эксплуатироваться в двух или трех скоростных режимах, поддерживая различное давление в отопительной системе. Использование этой опции дает возможность на максимальной скорости быстро прогреть помещение, а затем выбрать оптимальный режим работы и сократить энергопотребление устройства до 50 %.

Переключение скоростей осуществляется с помощью специального рычага, установленного на корпусе насоса. Некоторые модели имеют автоматическую систему регулирования, изменяющую скорость вращения двигателя в соответствии с температурой воздуха в отапливаемом помещении.

Циркуляционный насос

Нам серьёзны два параметра насоса: его производительность и напор. В частном доме при любой разумной протяженности контура достаточно минимального для наиболее недорогих насосов  напора в 2 метра (0,2 кгс/см2): именно это значение перепада снабжает циркуляцию системы отопления многоквартирных домов.

Нужная производительность вычисляется по формуле G=Q/(1,163*Dt).

В ней:

  • G — производительность (м3/час).
  • Q — мощность контура, в который устанавливается насос (КВт).
  • Dt — перепад температур между прямым и обратным трубопроводами в градусах (в автономной системе типично значение Dt=20С).

Для контура, тепловая нагрузка на который образовывает 20 киловатт, при стандартной дельте температур расчетная производительность составит 20/(1,163*20)=0,86 м3/час.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwittervKontakte
Напишите комментарий

Adblock
detector