Как произвести расчет отопления частного дома: параметры для вычислений

Как произвести расчет отопления частного дома: параметры для вычислений

Перед монтажом системы отопления нужно провести предварительные расчеты, составить подробный проект будущего здания. Без точных вычислений невозможно собрать безопасную, эффективную обогревательную конструкцию. Необходимо учесть все параметры, чтобы получить максимально точные значения.

Пример обвязанной котельной

Составные элементы отопительного узла

Отправная точка конструкции отопления — котельная, включающая несколько приборов, подключенных последовательно.

Помимо основного агрегата, требуется подготовить расширительный бак, циркуляционный насос, контролирующие приборы. Если используется тепловой аккумулятор, его размещают в котельной.

Нужно монтировать оборудование, мощность, габариты которого, соотносятся с основными требованиями к системе обогрева конкретного дома. Нужно учитывать сочетание, чтобы не получилось, что для маломощного котла использовались очень мощные вторичные приборы или наоборот. Требуется рассчитывать параметры заранее.

Остальные части системы отопления — трубопровод, радиаторы.

На основании конечных данных расчета подбирают количество запорной арматуры, кранов Маевского.

Выбор основного нагревательного элемента

Главный котел обеспечивает работу конструкции, вырабатывая тепловую энергию, разогревая теплоноситель.

Выбор прибора должен основываться на технических, физических параметрах, виде топлива.

Варианты котлов: электрический, газовый, работающий на твердом топливе (угли, дрова), жидкотопливный (солярка, сжиженный газ), газовый. Если случаются перебои с подачей топлива, подойдут комбинированные модели.

Примерный ассортимент отопительных котлов

Необходимо предварительно рассчитать, количество тепла для обогрева, расход ресурсов, чтобы найти выгоду от эксплуатации отопления.

Популярный вариант для загородных, частных домов, коттеджей — газовое оборудование. Получается экономный, эффективный способ отопления, быстро прогревающий жилище.

В квартирах можно встретить электрические котлы. Не занимают много места, могут быть расположены на кухне.

Дачникам, жителям малонаселенных пунктов удобнее использовать твердотопливные модели, приобретая дрова у местных поставщиков.

Расчет мощности будущего котла

Расчет требуемого показателя мощности центрального нагревателя начинается с определения пропускной способности прибора. Фактор влияет на эффективность эксплуатации оборудования.

Не стоит искать крайности: слишком мощный агрегат не всегда подходит, требует много расходного сырья, маломощная установка не прогреет дом.

Вычисления начинаются на основании стандартных показателей: на 10 кв. м жилья требуется не менее 1 кВт тепловой энергии.

После расчета площади дома, добавляются коэффициенты поправок на естественные потери тепла, климатические условия, материал дома.

Существуют ограничения, соотносящиеся с величиной отапливаемой площади, мощностью котла.

Таблица соотношения площади частного дома с мощностью котлов

Подробное объяснение отсутствия взаимосвязи между объемом конструкции и котла:

Количество, объем теплообменников

Рынок отопительных приборов предлагает широкий ассортимент батарей отопления из чугуна, алюминия, латуни, биметаллических сплавов.

Популярны биметаллические радиаторы, внутри которых располагаются стальные трубы для перемещения теплоносителя, внешний корпус выполнен из алюминия.

Такая модель характеризуется высокими техническими параметрами, долговечностью, возможностью изменения количества секций. Батарея разборная, можно заменить поврежденные элементы. Выгоднее взять несколько секций из запасов, чем покупать новые радиаторы.

Ассортимент радиаторов отопления

Латунные модели редко используются.

Чугунные батареи — устаревший материал с высокими показателями износостойкости, теплопроводимости. Много весят, подвержены коррозии.

Чтобы создать комфортные условия, необходимо заранее рассчитать требующееся количество секций радиаторов. Если пропустить этап вычислений, комната будет слишком холодной или наоборот, станет прогреваться слишком сильно.

Как рассчитать количество радиаторов

Расчет количества отопительных приспособлений зависит от размера отапливаемого помещения, материала радиаторов, мощности одной секции.

Первая информация, которую необходимо получить для расчета — степень теплоотдачи одной секции, указана в техническом паспорте батареи.

Таблица соотношения мощности радиаторов с площадью помещения

Значение необходимо разделить на коэффициент, равный 100. Полученное число показывает, сколько квадратных метров помещения обогреет одна часть радиатора.

В среднем, один агрегат содержит 8-11 секций. Когда нужно большее количество, лучше сформировать два отдельных агрегата.

Требования к монтажу радиаторов отопления: батареи ставят в точках тепловых потерь – под окнами.

Не рекомендуется выполнять установку в нишу, иначе тепловое излучение будет поглощаться стенами. Нужно закрыть углубление теплоизолирующим материалом, полностью заделать, радиатор поставить вровень со стеной.

Центральная часть батареи должна находиться строго под центром оконного проема. Допускается отклонение в сторону не более, чем на 2 см.

Оребренные изделия, простые радиаторы с реберными частями ставят строго вертикально, чтобы сохранить нормальное течение теплоносящей жидкости.

В пределах одной комнаты теплообменники должны располагаться на едином уровне, с выдержкой расстояния не менее 6 см от пола, 5 см от линии подоконника. Если подоконник не установлен, отступают от выровненного края проема окна.

Основная формула с примерами вычислений

При расчете мощности агрегата, стандартизированные параметры — потребность 100 Вт тепла на 1 кв. м комнаты.

Например, если был выбран биметаллический вариант батарей, ожидается выработка порядка 120 Вт от 8 секций. Если взять за основу площадь жилой комнаты 15 кв. м:

1500 / 120 = 12,5 секций

Нужно брать оборудование с небольшим запасом, чтобы система работала исправно, округлять необходимо в большую сторону.

Требуется не менее 13 секций.

Если помещение без окон или нужно установить несколько батарей, каждый теплообменник располагают на отдельной стене. Чем больше получится уместить под окном, тем лучше, будет сильная тепловая завеса.

Трубопровод системы обогрева

Важный элемент системы обогрева — линии труб, расположенные двумя способами: одной, двумя линиями.

Однолинейная система признана малоэффективной, обогревательный контур — цепочка из последовательных соединений, в последнем теплообменнике теплоноситель холоднее всего.

Самый горячий радиатор — сразу после котла на линии подачи, последняя комната подключения самая прохладная.

Можно поставить вначале самую маленькую батарею, вторую – чуть больше и т.д. Однако, метод встречается редко.

Примеры подключения трубопровода к системе отопления

Высокой степенью теплоотдачи, равномерным отоплением характеризуется двухлинейная конструкция, внутри которой разделены ветвь подачи и обратка. Вода внутри верхней трубы сохраняет первоначальную температуру нагрева, возвращается по отдельному трубопроводу.

По пути возврата к котлу, жидкость остывает, вновь разогревается внутри основного прибора, выбрасывается циркуляционным насосом в подачу.

Среди труб нужно выбрать подходящие. Выпускают стальные, медные, полипропиленовые, металлопластиковые, из нержавеющей стали.

Медные отличаются повышенной устойчивостью к коррозии металла, что существенно продлит срок эксплуатации без поломок, засоров. Материал плохо переносит высокую температуру.

Сталь сильнее всего подвержена воздействию воды внутри системы.

Набирает популярность комбинированный вариант из металла и пластика, собранный по общему для биметаллических изделий принципу.

Подход позволяет установить высокопрочные трубы, немного гнутся без влияния на эксплуатацию.

Если установка выполнена верно, использовать биметаллический трубопровод можно до 70 лет подряд. Рекомендуется проводить регулярные профилактические чистки, чтобы основное оборудование не работало на износ из-за засоров, продлить эксплуатацию труб.

Установка отопительного оборудования

Проводить монтаж отопления можно только со строгим соблюдением требований и стандартов ГОСТа и СНиПов, по предварительным расчетам.

Сборку системы начинают с установки, обвязки котла.

После монтажа основного прибора подключают расширительный бак. Лучше выбирать мембранную модель.

Цель расширителя — стабилизация давления внутри системы, минимизация риска разрыва соединений. При повышении нагрузки, часть теплоносителя уходит в бак, внутри которого до половины остается свободное место, срабатывающее по принципу вакуума.

Верхняя часть, отделенная мембраной, содержит воздух, который после стабилизации работы конструкции выталкивает жидкость обратно в трубы. Воздух закачивает потребитель до рекомендованной отметки 1,5 – 2 Атм.

Даже при естественной циркуляции теплоносителя могут возникать затруднения с водным потоком. Лучше сразу поставить насос принудительной циркуляции, который будет разгонять жидкость. Ставить агрегат нужно на линию обратки, не переносит нагрев свыше 60 градусов.

Чтобы защитить конструкцию от разрывов, излома оборудования, нужно поставить автоматический кран сброса лишнего воздуха. Лидер — кран Маевского, всегда срабатывает, не вызывает течь, в отличие от шарового аналога. Рекомендуется к монтажу на гребенках, коллекторах.

Кран Маевского для котельной

Далее устанавливают коллектор, подсоединяют к общему трубопроводу.

Вешают радиаторы на кронштейны.

После сборки проводят подключение котла, выполняют пробный запуск. Первые сутки нужно внимательно отслеживать показания приборов.

Нужно проводить расчет основных параметров для сборки системы отопления правильно. От верности вычислений зависит комфорт, безопасность проживание в доме, срок службы конструкции. Рекомендуется вычислительную часть заказать у мастера, чтобы не допустить ошибок.

Информация по расчетам:

Расчет отопления в частном доме

Расчет отопления в частном доме с помощью онлайн-калькулятора – рассчитайте теплопотери, мощность котла и секции радиаторов отопления по СНиП.

В процессе строительства любого дома, рано или поздно возникает вопрос – как правильно рассчитать систему отопления? Это актуальная проблема не исчерпает свой ресурс никогда, ведь если вы купите котел меньшей мощности, чем необходимо, придется затратить много сил для создания вторичного обогрева масляными и инфракрасными радиаторами, тепловыми пушками, электрокаминами, что также приведет к колоссальному расходу электроэнергии. Если же вы создадите систему отопления с чрезмерным запасом, то оборудование будет работать в половину мощности, а топлива будет потреблять практически столько же.

Наш калькулятор расчета отопления частного дома поможет вам не допустить типичных ошибок начинающих строителей. Вы получите максимально приближенное к реальности значение теплопотерь, производительности оборудования, количества секций радиатора и прочих данных, необходимых для создания надежной системы отопления. Главным преимуществом калькуляторов КАЛК.ПРО является высокая точность расчетных данных и минимальные знания со стороны пользователя – весь процесс автоматизирован, исходные параметры максимально обобщены, а их значения вы можно легко заполнить, опираясь на собственный опыт.

Система отопления своими руками

Выполнить расчёт системы отопления частного дома без оценки теплопотерь окружающих конструкций невозможно.

В России, как правило, долгие холодные зимы, здания теряют тепло из-за перепадов температур внутри и снаружи помещений. Чем больше площадь дома, ограждающих и сквозных конструкций (кровля, окна, двери), тем большее значение теплопотерь выходит. Существенное влияние оказывает материал и толщина стен, наличие или отсутствие теплоизоляции.

Например, стены из дерева и газобетона обладают намного меньшим показателем теплопроводности, чем кирпич. Материалы с максимальными показателями теплового сопротивления используются в качестве изоляции (минеральная вата, пенополистирол).

Перед созданием отопительной системы дома, нужно тщательно продумать все организационные и технические моменты, чтобы сразу после постройки «коробки», приступить к финальной фазе строительства, а не откладывать на долгие месяцы долгожданное заселение.

Отопление в частном доме базируется на «трех слонах»:

  • нагревательный элемент (котел);
  • система труб;
  • радиаторы.

Какой котел лучше выбрать для дома?

Котлы отопления являются главным компонентом всей системы. Именно они будут обеспечивать тепло вашего дома, поэтому к их выбору нужно относиться особенно внимательно. По типу питания их подразделяют на:

  • электрические;
  • твердотопливные;
  • жидкотопливные;
  • газовые.

Каждый из них имеет ряд существенных преимуществ и недостатков.

  1. Электрические котлы не завоевали большой популярности, в первую очередь из-за достаточно большой стоимости и дороговизне в обслуживании. Тарифы на электроэнергию оставляют желать лучшего, есть вероятность разрыва линий электропередач, в результате которого ваш дом может остаться без отопления.
  2. Твердотопливные котлы часто используются в глухих деревнях и поселках, где нет централизованных коммуникационных сетей. Они нагревают воду за счет дров, брикетов и угля. Важным недостатком является необходимость постоянного контроля горючего, в случае, если топливо прогорит, и вы не успеете пополнить запасы, дом перестанет отапливаться. В современных моделях эта проблема решена, за счет автоматического податчика, но цена таких устройств намного выше.
  3. Жидкотопливные котлы, в подавляющем большинстве случаев, работают на дизельном топливе. Они обладают отличной производительностью из-за высокого КПД горючего, но большая цена на сырье и потребность резервуаров с дизелем, ограничивает многих покупателей.
  4. Самым оптимальным решением для загородного дома являются газовые котлы. Из-за небольшого размера, низкой цены на газ и высокой теплоотдачи они завоевали доверие большей части населения.

Как выбрать трубы для отопления?

Магистрали отопления снабжают все обогревательные устройства в доме. В зависимости от материала изготовления, они подразделяются на:

  • металлические;
  • металлопластиковые;
  • пластиковые.

Трубы из металла наиболее сложные в монтаже (из-за необходимости сварки швов), подвержены коррозии, обладают большим весом и дорого стоят. Преимуществами является высокая прочность, устойчивость к перепадам температур и способность выдерживать большие давления. Они используются в многоквартирных домах, в частном строительстве применять их нецелесообразно.

Полимерные трубы из металлопластика и полипропилена очень схожи по своим параметрам. Легкость материала, пластичность, отсутствие коррозии, подавление шумов и, конечно же, низкая цена. Единственным отличием первых, является наличие алюминиевой прослойки между двумя слоями пластика, из-за которого увеличивается показатель теплопроводности. Поэтому трубы из металлопластика применяются для отопления, а пластиковые для водоснабжения.

Выбираем радиаторы для дома

Последний элемент классической системы отопления – радиаторы. Они также разделяются по материалу на следующие группы:

  • чугунные;
  • стальные;
  • алюминиевые;
  • биметаллические.

Чугунные батареи знакомы всем с детства, потому что устанавливались почти во всех многоквартирных домах. Они обладают высокими показателями теплоемкости (долго остывают), устойчивы к перепадам температур и давлений в системе. Минусом является большая цена, хрупкость и сложность монтажа.

На смену им пришли стальные радиаторы. Большое разнообразие форм и размеров, небольшая стоимость и простота установки повлияли на повсеместное распространение. Тем не менее, у них тоже есть свои недостатки. Из-за низкой теплоемкости батареи быстро остывают, а тонкий корпус не позволяет использовать их в сетях с высоким давлением.

В последнее время набирают популярность обогреватели из алюминия. Их главным преимуществом является высокая теплоотдача, это позволяет прогревать комнату до приемлемой температуры за 10-15 минут. Однако они требовательны к теплоносителю, если внутри системы в больших количествах содержится щелочи или кислоты, то срок службы радиатора значительно сокращается.

Также сейчас широкое распространение получают биметаллические радиаторы, у которых внутренние стенки выполнены из устойчивой к коррозии и давлению стали, а снаружи из алюминия с высокими показателями теплоотдачи. Обогреватели обладают высоким сроком службы около 20-30 лет. Благодаря подобным качествам это самые дорогие изделия на рынке, однако они более чем оправдывают свою стоимость.

Используйте предложенные инструменты для расчета отопления частного дома и проектируйте систему отопления, которая будет эффективно, надежно и долго обогревать ваш дом, даже в самые суровые зимы.

Расчет системы отопления

Владельцу отопительной сети бывает трудно найти вразумительный ответ, как сделать расчет домашнего отопления. Это происходит одновременно из-за большой сложности самого расчета, как такового, и вследствие предельной простоты получения искомых результатов, о чем обычно специалисты не любят распространяться, считая, что и так все понятно.

По большому счету сам процесс расчета нас интересовать не должен. Нам важно как-то получить правильный ответ на имеющиеся вопросы о мощностях, диаметрах, количествах… Какое оборудование применить? Ошибки здесь быть не должно, иначе произойдет двойная или тройная переплата. Как же правильно рассчитать систему отопления частного дома?

Почему большая сложность

Расчет системы отопления с допустимыми погрешностями под силу разве что лицензированной организации. Ряд параметров в бытовых условиях просто не определимы.

  • Сколько энергии теряется из-за обдува ветром? — а когда подрастет дерево рядом?
  • Сколько солнце загоняет энергии в окна? — а сколько будет, если окна не помыть полгода?
  • Сколько тепла уходит с вентиляцией? — а после образования щели под дверью из-за отсутствия замены уплотнителя?
  • Какая реальная влажность пенопласта на чердаке? — а зачем она нужна, после того как его подъедят мыши….
Читайте также:  Как подключить проточный водонагреватель к смесителю - подробная инструкция

Во всех вопросах показана существующая динамика изменения теплопотерь с течением времени у любого дома. Зачем же тогда точность на сегодня? Но даже на текущий момент, нельзя в бытовых условиях высчитать точно параметры системы отопления исходя из теплопотерь.
Гидравлический расчет тоже сложный.

Как определить теплопотери

Известна некая формула, согласно которой теплопотери напрямую зависят от отапливаемой площади. При высоте потолка до 2,6 метра в самый холодный месяц в «нормальном» доме теряем 1 кВт с 10 м кв. Мощность отопления должна это перекрыть.

Реальные теплопотери частных домов чаще находятся в пределах от 0,5 кВт/10 м кв. до 2,0 кВт/10 м кв. Этот показатель характеризует энергосберегающие качества дома в первую очередь. И меньше зависит от климата, хоть его влияние остается значительным.

Какие удельные теплопотери будут у дома, кВт/10 м кв.?

  • 0,5 – энергосберегающий дом
  • 0,8 – утепленный
  • 1,0 – утепленный «более-менее»
  • 1,3 – слабая теплоизоляция
  • 1,5 – без утепления
  • 2,0 – холодные тонкие материалы, имеются сквозняки.

Общие теплопотери для дома можно узнать умножив приведенное значение на отапливаемую площадь, м. Но это все нас интересует для определения мощности теплогенератора.

Расчет мощности котла

Недопустимо принимать мощность котла исходя из теплопотерь больше чем 100 Вт/м кв. Это значит отапливать (засорять) природу. Теплосберегающий дом (50 вт/м кв.) делается, как правило, по проекту, в котором расчет системы отопопления произведен. Для других домов принимается 1кВт/10 м кв., и не больше.

Если дом не соответствует названию «утепленный», особенно для умеренного и холодного климата, значит он должен быть приведен в такое состояние, после чего уже подбирается отопление по тому же расчету – 100 Вт на метр квадратный.

Расчет мощности котла выполняется по следующей формуле – теплопетери умножить на 1,2,
где 1,2 – резерв мощности, обычно используемый для нагрева бытовой воды.
Для дома 100 м кв. – 12 кВт или чуть больше.

Расчеты показывают, что для не автоматизированного котла резерв может быть и 2,0, тогда топить нужно аккуратно (без закипания), но можно быстрее разогревать дом при наличии и мощного циркуляционного насоса. А если в схеме имеется теплоаккумулятор то и 3,0 – допустимые реалии по теплогенерации. Но не окажутся ли они неподъемными по цене? Об окупаемости оборудования речь уже не идет, только об удобстве пользования…

Послушаем эксперта, он расскажет, как лучше подобрать котел на твердом топливе для дома, и какую мощность принять…

При выборе твердотопливного котла

  • Стоит рассматривать только твердотопливные котлы классической конструкции, как надежные, простые и дешевые и лишенные недостатков бочкообразных устройств под названием «длительного горения» …В обычном твердотопливном котле верхняя загрузочная камера всегда даст немного дыма в помещение. Более предпочтительны котлы с фронтальной камерой загрузки, особенно, если они установлены в жилом доме.
  • Чугунные котлы требуют защиту от холодной обратки, боятся залпового вброса холодной воды, например, при включении электричества. Качественную схему нужно предусмотреть заранее.
  • Защита от холодной обратки также желательна для любого вида котла, чтобы не образовывался агрессивный конденсат на теплообменнике, при его температуре ниже 60 град.
  • Твердотопливный котел желательно брать повышенной мощности, например, двухратной мощности от требуемой. Тогда не нужно будет постоянно стоять у маломощного котла и подбрасывать дрова, чтобы он развил нужную мощность. Процесс при не интенсивном горении будет на порядок комфортнее…
  • Желательно приобретать котел с подачей вторичного воздуха, для дожига СО при неинтенсивном горении. Повышаем КПД и комфортность топки.

Распределение мощности по дому

Генерируемая котлом мощность должна равномерно разойтись по всему дому, не оставить холодных зон. Равномерный прогрев здания будет обеспечен, если мощность установленных радиаторов в каждой комнате будет компенсировать ее теплопотери.

Суммарная мощность всех радиаторов должна быть немного большей чем у котла. В дальнейшем мы будем исходить из следующих расчетов.

Во внутренних комнатах радиаторы не устанавливаются, возможен лишь теплый пол.

Чем длиннее наружные стены комнаты и чем больше в них площадь остекления, тем больше она теряет тепловой энергии. В комнате с одним окном к обычной формуле расчета теплопотерь по площади применяется поправочный коэффициент (приблизительно) 1,2.
С двумя окнами – 1,4, угловая с двумя окнами – 1,6, угловая с двумя окнами и длинными наружными стенами – 1,7, например.

Вычисление мощности и выбор параметров устанавливаемых радиаторов

Производители радиаторов указывают паспортную тепловую мощность своих изделий. Но мелко-неизвестные при этом завышают данные как хотят (чем мощнее – лучше купят), а крупные указывают значения для температуры теплоносителя 90 град и др., которые редко бывают в реальной отопительной сети.

Поэтому принято считать, что в среднем секция радиаторов (500 мм между патрубками вне зависимости от дизайна, материала) будет реально, без перегрева котла, отдавать тепловую мощность около 150 Вт.

Тогда обычный 10 секционный радиатор из магазина – принимается как 1,5 кВт. Угловая комната с двумя окнами площадью 20 м кв. должна терять энергии 3 кВт (2кВт умножить на коэффициент 1,5). Следовательно, под каждым окном в данной комнате нужно разместить
минимум по 10 секций радиатора – по 1,5 кВт.

Для полноценной системы отопления желательно не учитывать мощность теплого пола – радиаторы должны справиться сами. Но чаще удешевляют радиаторную сеть в 2 – 4 раза, — только лишь для доп. подогрева и создания тепловых завес. Как совмещать радиаторы с теплым полом

В чем особенность гидравлического расчета

Если котел уже подобран исходя из площади, то почему бы не подобрать подобным методом насос и трубы, тем более, что шаг градации их параметров намного больше, чем мощности у котлов. Грубый подбор в магазине ближайшего большего параметра не требует точнейших расчетов, если сеть типична и компактна и применяются стандартизированное оборудование – циркуляционные насосы, радиаторы и трубы для отопления.

Так для дома площадью 100 м кв. предстоит выбрать насос 25/40, и трубы 16 мм (внутренний диаметр) для группы радиаторов до 5 шт. и 12 мм для подключения 1 — 2 шт. радиаторов. Как бы мы не старались усовершенствовать свой гидравлический расчет, ничего другого выбрать не придется…
Для дома площадью 200 м кв. – соответственно насос 25/60 и трубы от котла 20 мм (внутренний д.) и далее по разветвлениям как указано выше….

Для совершенно не типичных большой протяженности сетей (котельная находится на большом расстоянии от дома) действительно лучше рассчитать гидравлическое сопротивление трубопровода, исходя из обеспечения доставки необходимого количества теплоносителем по мощности и подобрать особенный насос и трубы согласно расчета…

Подбор параметров насоса для отопления дома

Конкретнее о выборе насоса для котла в доме на основе тепловых гидравлических расчетов. Для обычных 3-х скоростных циркуляционных насосов, выбираются следующие их типоразмеры:

  • для площади до 120 м кв. – 25-40,
  • от 120 до 160 – 25-50,
  • от 160 до 240 – 25-60,
  • до 300 – 25-80.

Но для насосов под электронным управлением Grundfos рекомендует чуть увеличивать типоразмер, так как эти изделия умеют вращаться слишком медленно поэтому не будут излишними на малых площадях. Для линейки Grundfos Alpha рекомендованы производителем следующие параметры выбора насоса.

Вычисление параметров труб

Существуют таблицы по подбору диаметра труб, в зависимости от подключенной тепловой мощности. В таблице приведены количество тепловой энергии в ваттах, (под ним количество теплоносителя кг/мин), при условии:
— на подаче +80 град, на обратке +60 град, воздух +20 град.

Понятно, что через металлопластиковую трубу диаметром 12 мм (наружный 16 мм) при рекомендуемой скорости в 0,5 м/сек пройдет примерно 4,5 кВт. Т.е. мы можем подключить этим диаметром до 3 радиаторов, во всяком случае отводы на один радиатор будем делать только этим диаметром.

Далее трубой 16 мм (20 мм наружный), при той же скорости можем подключить радиаторы до 7,2 кВт – до 5 радиаторов без проблем…

20 мм (25 мм наружный) – почти 13 кВт – магистраль от котла для небольшого дома – или этаж до 150 м кв.

Следующий диаметр 26 мм (32 металлопластик наружный) – более 20 кВт применяется уже редко в главных магистралях. Устанавливают меньший диаметр, так как это участки трубопровода обычно короткие, скорость можно увеличивать, вплоть до возникновения шума в котельной, игнорируя небольшое повышение общего гидравлического сопротивления системы, как не значительное…

Выбор полипропиленовых труб

Полипропиленовые трубы для отопления более толстостенные. И стандартизация по ним идет по наружному диаметру. Минимальный наружный диаметр 20 мм. При этом внутренний у трубы PN25 (армированная стекловолокном, для отопления, макс. +90 град) будет приблизительно 13,2 мм.

В основном применяются диаметры наружные 20 и 25 мм, что грубо приравнивается по передаваемой мощности к металлопластику 16 и 20 мм (наружный) соответственно.

Полипропилен 32 м и 40 мм применяются реже на магистралях больших домов или в особых каких-то проектах (самотечное отопление, например).

  • Стандартные наружные диаметры полипропиленовых труб РN25 — 20, 25, 32, 40 мм.
  • Соответствующий внутренний диаметр — 13,2, 16,6, 21,2, 26,6 мм

Таким образом на основании теплотехнического и гидравлического расчетов мы выбрали диаметры трубопроводов, в данном случае из полипропилена. Ранее мы рассчитали мощность котла для конкретного дома, мощность каждого радиатора в каждой комнате, и подобрали необходимые характеристики насоса твердотопливного котла для всего этого хозяйства, — т.е. создали полный расчет системы отопления дома.

Как рассчитать отопление в доме правильно

В данной статье будут рассмотрены основные принципы расчета отопительной системы частного дома. Этот вопрос постоянно актуален: нередко возникают ситуации, когда из-за неправильного расчета отопления система обеспечивает слишком сильный прогрев, что негативно сказывается на экономичности, или же генерирует слишком малое количество тепла, поэтому дом оказывается непрогретым. Именно расчет системы отопления позволяет предотвратить появление проблем и обеспечить здание тепловой энергией.

Как правильно рассчитать отопление? Для правильного расчета необходимо выделить элементы отопительной системы, которые непосредственным образом влияют на количество производимого и транспортируемого тепла (подробнее: “Как рассчитать гкал на отопление – правильная формула расчета”). В первую очередь рассчитывается мощность отопительного котла, причем расчеты необходимо делать с небольшим запасом. Далее осуществляется расчет количества отопительных приборов и их секций, если в выбранном типе приборов они присутствуют. Последний параметр, требующий расчета – диаметр трубопровода, который необходим для транспортировки теплоносителя по всей системе. Расчеты будут осуществляться именно по указанному порядку (прочитайте: “Как рассчитать диаметр трубы для отопления, какие параметры учитывать при этом”).

Выбор котла для отопления дома

Если использование магистрального газа не представляется возможным, то можно выбрать вариант котла, питающегося дровами или углем. Твердотопливные котлы занимают вторую позицию по экономичности, но их необходимо постоянно обслуживать: большинство моделей требует регулярного протапливания. Отчасти проблему решает установка теплового аккумулятора.

Выбирая твердое топливо в качестве основного, необходимо помнить, что тепловая мощность угля выше теплоотдачи дров примерно на 10%.

Для отопления дома можно использовать и электроэнергию, но зачастую этот метод оказывается недостаточно экономичным, особенно в условиях сурового климата. Такие устройства обычно имеют хорошее соотношение между потребляемой энергией и теплоотдачей, но КПД этих систем может очень сильно снижаться при заморозках. Стоимость таких устройств довольно невелика, поэтому основным параметром при расчетах будет именно уровень потребления электроэнергии.

Расчет тепловой мощности котла

Чтобы рассчитать отопление в частном доме или квартире, можно воспользоваться нормативами. Основу для расчетов можно найти в СНиПе, где говорится, что для отопления 10 квадратных метров площади необходим один киловатт тепловой энергии. Расчет по такому принципу крайне прост, очень доступен, но отличается просто огромной погрешностью.

СНиП не учитывает полные габариты отапливаемых помещений в полной мере: при расчете тепловой мощности для комнаты высотой три метра данные будут совершенно иными, чем при расчете мощности котла для помещений, высота которых достигает четырех метров. К тому же, теплый воздух имеет обыкновение скапливаться вверху, и отопление, рассчитанное по СНиПу, окажется просто непригодным к использованию.

Важное влияние на расчеты оказывает и количество теплопотерь, которое повышается прямо пропорционально температуре за пределами дома и обратно пропорционально качеству теплоизоляции здания. В частных домах уровень потерь будет значительно выше, чем в многоэтажных домах: всему виной намного большая площадь, контактирующая с окружающей средой. Через двери и окна тоже «утекает» большое количество тепла.

Как рассчитать отопление в доме в таком случае? Для расчетов понадобится знать суммарный объем помещений, которые будут отапливаться, и количество элементов дома, которые будут давать повышенную утечку тепла. Чтобы отопить один кубический метр помещения, требуется 40 Ватт. Каждое окно увеличивает потребность на 100 Ватт, а каждая дверь – на 200 Ватт. Читайте также: “Расчет регистров из гладких труб для отопления”.

При расчете отопления частных домов используется коэффициент 1,5, который необходим для компенсации потерь, возникающих из-за общности периметра здания с улицей. Для расчета угловых и торцевых квартир в многоэтажных домах используется коэффициент 1,2-1,3 (точное значение зависит от качества теплоизоляции).

Кроме того, нужно обязательно вводить в расчеты поправку на климатические условия. Например, в южных областях этот коэффициент может понижаться до 0,7, а в самых холодных краях может достигать 2.

Подсчет имеющихся данных с учетом указанных коэффициентов тоже не даст точных результатов. Почему это происходит, и как рассчитать систему отопления с максимальной точностью? Даже при таких расчетах не учитывается большое количество параметров, а известные цифры могут колебаться в очень широких пределах. Например, при отоплении зданий в теплых краях обычно требуется гораздо меньшая тепловая мощность, чем можно получить путем расчетов, и для отопления в этом случае очень часто применяются инверторные кондиционеры (прочитайте также: “Инверторное отопление дома, что и как работает”).

Как рассчитать радиаторы

При возведении отопительной системы очень важно подобрать необходимое количество приборов, рассеивающих тепло по помещениям. Как рассчитать отопление частного дома, чтобы количество радиаторов и их секций позволяло отапливать всю площадь?

Для расчетов будет использоваться тот же метод, который был описан выше: чтобы определить необходимое количество отопительных приборов, необходимо рассчитать тепловую мощность, которая необходима каждой комнате. Рассчитав необходимое зданию количество тепловой энергии и распределив эти данные по всем помещениям, можно приступать к выбору радиаторов.

Хорошие производители отопительных устройств снабжают свои изделия техническими паспортами, в которых находятся необходимые сведения. Но здесь есть один важный аспект: в паспорте указана температура, предполагающая разность температур радиатора и помещения, составляющую 70 градусов. Естественно, на практике эти параметры далеко не всегда совпадают. Читайте также: “Как рассчитать количество батарей”.

Читайте также:  Монтаж термопанелей с клинкерной плиткой

Для обеспечения расчетными данными используются данные, которые находятся в паспорте или на сайте изготовителя. Дальнейшие расчеты проводятся точно так же, как и в случае с котлом, но здесь нужно учитывать не только тепловую мощность системы в целом, но и ее разброс по помещениям. В любом случае, стоимость радиаторов довольно невелика, что позволяет без особых проблем приобрести их даже в том случае, когда в результате выполнения расчетов их количество вышло большим. При необходимости можно посмотреть на фото, где указаны сравнительные характеристики разных приборов радиаторного типа и методика их расчета для конкретной площади.

Делаем расчет трубопровода правильно

Как рассчитать отопление в частном доме, и какие трубы подойдут лучше всего? Трубы для отопительной системы всегда подбираются индивидуально, в зависимости от выбранного типа отопления, но есть определенные советы, которые актуальны применительно ко всем видам систем.

В системах с естественной циркуляцией обычно используются трубы с повышенным сечением – минимум ДУ32, а наиболее распространенные варианты находятся в пределах ДУ40-ДУ50. Это позволяет существенно снизить сопротивление теплоносителю при небольшом уклоне.

Для монтажа радиаторов, установленных при помощи отводов, используются трубы ДУ20. Очень распространенной ошибкой при выборе является путаница между диаметром сечения и внешним диаметром трубы (подробнее: “Оптимальный диаметр трубы для отопления частного дома”). Например, полипропиленовая труба ДУ32 обычно имеет наружный диаметр, составляющий около 40 мм.

Системы, оснащенные циркуляционным насосом, лучше оснащать трубами с внешним диаметров 25 мм, что позволяет отапливать здание, имеющее средние габариты (прочитайте также: “Как рассчитать мощность циркуляционного насоса для отопления”). В случае с лучевой разводкой достаточно металлопластиковых или полиэтиленовых труб диаметров 16 мм.

Проведение самих вычислений опирается на возможность распространения тепловой мощности. Как показывает практика, самая подходящая скорость движения теплоносителя – 0,6 м/с, а максимальная составляет 1,5 м/с. Для определения подходящих труб нужно воспользоваться таблицей, в которой приведены соотношения диаметра труб и необходимой скорости потока. Округление значений всегда осуществляется в большую сторону. Такой метод подбора труб подходит только для отопительных систем с принудительной циркуляцией.

В данной статье был дан ответ на вопрос, как рассчитать отопление в доме. Рассчитать отопление может каждый домовладелец. Соблюдая приведенные правила и рекомендации, можно без особых проблем обеспечить свое жилье необходимым уровнем тепла и комфорта. Читайте также: “Как правильно сделать отопление дома – советы мастеров”.

Как рассчитать систему отопления в частном доме

Для того чтобы дома всегда были комфортные условия, отопление должно обладать оптимальной мощностью, а этого невозможно достичь, без тщательного расчёта системы. На подбор параметров влияют характеристики не только оборудования, но и объёмно-планировочные решения самого здания.

Расчет системы отопления в частных домах

Подробный расчет могут провести специализированные компании, которые занимаются проектированием и монтажом отопления. В случае, если обыватель проводит комплекс работ самостоятельно, ему потребуются определённые навыки в этой области.

Важно: Выполнить подбор наиболее подходящего для конкретного объекта оборудования поможет интерактивный калькулятор на любом из профессиональных интернет-порталов – он учтет все параметры и выдаст наиболее точный результат.

При проведении самостоятельного расчета нужно учесть несколько факторов:

  • Отапливаемая площадь дома.
  • Мощность котла.
  • Количество радиаторов, теплообменников и их теплоотдача.
  • Потери тепла.
  • Особенности дома – утепление стен, их количество, площадь, наличие и габариты окон и т.д. Кроме того, необходимо знать мощность циркуляционного насоса, так как каждый метр длины системы требует большей мощности устройства для принудительного движения теплоносителя.

Как рассчитать оптимальное количество и объем теплообменников

Как рассчитать отопление? При использовании упрощенной схемы расчета на 1 киловатт мощности приходится 10 м2 отапливаемого помещения (или 100 Вт на 1 м2). Мощность вычисляется по формуле: N = S*100*1,45, под буквой S подразумевается площадь пространства, которое предстоит отапливать, а 1,45 — это коэффициент потери тепловой энергии.

Важно: Изменить мощность излучателя можно, увеличив или уменьшив количество секций в батарее. Мощность одной секции в разных типах радиаторов может различаться.

Какие параметры следует учитывать при расчете

При расчете отопления нужно учитывать следующие характеристики здания:

  • Габариты в плане и высота потолков. Именно от этого зависит площадь и объём – чем они больше, тем выше мощность приборов для отопления (на каждые 10м2 требуется 1 кВт).
  • Количество этажей, так как расчёт необходимо повторять для каждого уровня здания.
  • Наличие / отсутствие дымоходного или вентиляционного каналов. Наличие вытяжных отверстий увеличивает потери тепла, что скажется на потреблении энергии.
  • Количество и размер окон. Если в комнате имеется два окна с двумя наружными стенами, то в формуле стоит использовать другой коэффициент (в таком случае на каждый квадратный метр котел должен выдавать не 100 Вт, а 130 Вт).
  • Система распределения тепла (может быть однотрубной, радиальной или иметь две параллельных трубы).
  • Толщина и качество утеплителя.

Расчет мощности оборудования

На данный момент производится четыре основных типа котлов: газовые, на жидком или твердом топливе, функционирующие от электричества.

Важно! Как и при расчете мощности батарей, в этом случае на каждые 10 квадратных метров площади помещения требуется 1 кВт мощности котла. Подбирать отопительное оборудование необходимо с запасом для того, чтобы оно не работало на пределе своих возможностей

Выбор радиатора

При покупке батареи следует обратить внимание:

  • На тепловые характеристики, материал и тип конструкции.
  • Наибольшее давление, при котором работа будет безопасной
  • Количество основных элементов (секций) в батарее, в зависимости от расхода тепла.

В специализированных магазинах можно найти батареи из чугуна, стали, алюминия и биметалла. Выбор зависит в первую очередь от условий эксплуатации и финансовых возможностей владельца здания.

Чугунные

Наиболее выгодными свойствами чугунных батарей являются долгий срок работы и низкая стоимость. Такие радиаторы не поддаются воздействию коррозии и служат до 50 лет. Кроме того, они не чувствительны к качеству циркулирующей жидкости и стабильно выполняют свою функцию даже при высоком давлении в системе – до 12 атмосфер.

Однако, несмотря на свои многочисленные положительные черты, радиаторы такого типа редко устанавливаются в загородных домах, так как они выглядят устаревшими. Из-за этого почти невозможно гармонично вписать их в современные интерьеры.

Важно: Эти батареи тяжелые и их можно устанавливать лишь в домах с очень прочными стенами.

Стальная модель

Данный тип радиатора имеет быстрый нагрев. Это делает его наиболее подходящим для систем с контролем температуры. Самое главное, что вес стальной батареи не будет слишком большим. Ее недостаток заключается в хрупкости, также радиатор плохо переносит большие нагрузки.

Важно: Использовать батарею из стали можно только в том случае, если давление в системе не превышает 7-8 атмосфер.

Нержавеющая сталь

Срок службы этого радиатора очень большой. Также он характеризуется высокой эффективностью и красивым внешним видом. Из недостатков данного типа оборудования отмечают высокую стоимость. Основным преимуществом прибора является его сочетаемость со многими дизайнерскими решениями интерьера.

Алюминий

Алюминиевый радиатор выглядит очень современно и легко вписывается практически в любой интерьер. Имеет невысокую стоимость, но редко используется в частных домах. Проблема в том, что эти радиаторы требовательны к качеству жидкости, циркулирующей в системе.

Такие модели выдерживают нагрузки до 15 атмосфер.

Биметаллическая батарея

В настоящее время биметаллические батареи являются наиболее популярными приборами отопления. Конструкция этого радиатора включает компоненты, изготовленные из двух металлов – алюминия и стали (либо меди). Преимущества биметаллического оборудования заключаются в следующем:

  • Способность выдерживать очень высокое давление охлаждающей жидкости (до 35 бар) и гидравлический удар.
  • Эффективность комбинированного состава достигается повышенной теплоотдачей материала – конвекционные потоки естественным образом циркулируют по помещению, что позволяет легко обогреть даже большие пространства.
  • Достойный внешний вид.
  • Маленький вес.
  • Долговечность (срок использования до 25 лет).

Важно! Биметаллический радиатор является наиболее подходящим прибором отопления для частного дома. Такое оборудование отличается высоким качеством сборки, простотой установки и удобством в эксплуатации.

Какая труба лучше всего подходит для обогрева магистрали

Чтобы приобрести подходящие трубы отопления, нужно:

  • Определить тепловую мощность системы и оптимальное давление охлаждающей жидкости, рассчитать отопление дома.
  • Тепловая мощность рассчитывается по формуле Q = (V * Δt * K) * 860, где V – объем помещения, Δt – разница температур воздуха между помещением и улицей, а K — поправочный коэффициент (в зависимости от степени утепления здания значение определяется по специальной таблице).
  • В среднем, скорость теплоносителя в системе составляет 0,36-0,7 м / с. Оптимальное давление выбирается самостоятельно.
  • Определить по полученным показателям необходимый диаметр трубы с помощью специализированных таблиц.

В качестве материала для труб отопления обычно используется металлопластик. Однако можно использовать стальные или даже дорогие и прочные медные трубы.

Советы и рекомендации по расчету систем отопления

Для успешного расчета и выбора отопительной системы нужно следовать рекомендациям:

  • Атмосферное давление в месте эксплуатации оборудования должно составлять приблизительно 760 мм рт. Для высокогорья необходимо ввести дополнительные поправки для более точных расчетов.
  • Водоснабжение оборудования не должно быть с нижней трубной разводкой. В противном случае теряется около 15…20% тепла.
  • Расстояние от нижней части устройства до пола и от верхней части устройства до подоконника или настенного крепления должно составлять не менее 100 мм, и только в таком случае система сможет обеспечить свободную циркуляцию тепловых потоков.

Расчет отопления – важный этап при обустройстве жилого дома или квартиры. При недостаточной мощности в доме будет холодно. В случае, если она будет слишком большой, дорогостоящее оборудование не будет окупаться, его износ будет высок, а счета за газ будут слишком высоки. Именно поэтому важно знать, как посчитать отопление дома. Если нет возможности сделать это самостоятельно, лучше обратиться к онлайн калькулятору системы отопления.

Как рассчитать мощность теплого пола – теория и практика —

Каждый человек хотел бы иметь дом, в котором комфортно. Есть много вариантов как этого достичь, но ключевым считается комфортная температура, в особенности во время зимы.

Получить результат который хочется получить можно несколькими вариантами:

  • применять стандартную традиционную отопительную систему;
  • обогрев с помощью независимого газового или электроприбора;
  • приобрести климатический прибор, действующий на холод и тепло;
  • установить систему «пол с подогревом».

Пол с подогревом послужит главным способом обогревания помещения, если выполнить точный расчет его мощности. А для этого нужно брать во внимание характерные особенности комнаты. В публикации расскажем, как высчитать мощность пола с подогревом.

Общая информация

Всегда необходимо держаться 2-ух постоянных величин:

  1. температура носителя тепла равная 45-50°С;
  2. комфортная температура в комнате равна 18-22°С.

Если в основе расчетов лежат вышеприведенные величины и теплофизические характеристики системы «пол с подогревом», тогда мощность тёплого пола будет рассчитана наиболее правильно.

Подобный расчет нужен для:

  • проектной разработки;
  • подбора материалов для системы обогрева;
  • проверки рациональности ее применения в качестве главной.

Минимальное значение мощности полов с подогревом обязано отвечать потерям тепла дома во время зимы.

Что необходимо знать для вычисления мощности водяного пола с подогревом

Перед выполнением процесса установки следует сделать все нужные расчеты. Для этого потребуется миллиметровая бумага и карандаш.

Для проведения расчетов необходимо исполнять приведенное ниже руководство:

  1. На бумажном листе чертится план комнаты в пропорции 20 мм = 1 м.
  2. Определяется шаг укладки труб. При этом нужно брать во внимание некоторые принципиальные моменты. Самая большая отопительную площадь обязана быть до двадцати метров2. На случай, когда помещение имеет значительную площадь, ее следует разделить на сектора и во всех определить свой контур, который следует присоединить к отдельному вводу. Протяженность контура не должна быть выше 100 м. Нужно брать во внимание, что ключевые потери тепла происходят возле дверей и окон. Между поверхностью стены и трубой не должно быть более 250 мм, а самый большой шаг труб 500 мм (в зависимости от трубного диаметра).
  3. Меряется длина труб на схеме и переводится в настоящие цифры. К получившемуся значению следует добавить еще 2 м, которые нужны для подведения до стояка.
  4. Рассчитывается размер подложки, который равён всей площади помещения. Если оно непростой формы, то и расчет нужно вести по очень непростым формулам.
  5. В зависимости от толщины планируемой стяжки необходимо приобрести необходимое кол-во песка и цемента.

Сделать все расчеты для укладывания гидравлического пола не трудно. Но рекомендуется пару раз сосчитать и сделать, как отмечено в руководстве к комплекту (прочтите также: “Кладка гидравлического пола с подогревом под плитку – очередность выполнения”).

Если не подойдет заявленная мощность теплого гидравлического пола на метр квадратный, то при большой температуре можно сделать больше расстояние между трубами, а при недостаточном прогреве – сделать меньше (подробнее: “Какое расстояние между трубами пола с подогревом считается идеальным”).

Наиболее значимыми, если сравнивать с шагом укладки труб, являются показатели регулировки и настройки пола (детальнее: “Как происходит регулировка теплого гидравлического пола”). Также при вычислениях нужно брать во внимание длину, другими словами полный метраж труб системы, и высоту конструкции пола, другими словами общую высоту всех слоев, включая систему водяных труб и стяжку из бетона.

При вычислениях необходимо не забывать про следующие моменты:

  • этаж, на котором ставится пол с подогревом;
  • применяемое покрытие пола;
  • использование подложки и ее вид;
  • объем остекления комнаты.

Дальше перейдем конкретно к расчетам.

Расчет мощности гидравлического пола

Все приведенные значения оказывают влияние на мощность тёплого пола на метр, также нужны и иные теплотехнические расчеты. Например, дабы высчитать мощность петли контура и снижение давления в них, скорость движения воды необходимо знать точные значения(прочтите также: “Как высчитать теплый гидравлический пол – советы от профессионала”).

Благодаря этому очень часто мощность пола с подогревом под плитку или иное покрытие считается равным самому большему значению потерь тепла и рассчитывается так:

Dt, °С – разница между температурами подачи и обратки;

B, Fd, Fp, Fi, Fm — значения тепловых параметров материалов, которые применяют в системе отопления. Их значения приводятся в специализированных справочниках.

  • комфортная температура — 23°С;
  • площадь помещения – 30 м2;
  • габариты помещения – 6 м х 5 м.

От межкомнатных перегородок комнаты следует отойти 300 мм (это место для установки мебели), а потом рассчитывается продуктивная площадь комнаты:

30 – (5+6) х 0,3 = 26,7 м2.

Следующая величина, которую нужно высчитать — это потери тепла помещения. Должно быть получено точное значение входящее в пределы 40 – 250 Вт/м2.

Общие теплопотери – 2002,5 Вт;

Теплопотери на 1 м2 – 75 Вт.

Последнее значение получено делением общих потерь тепла на энергичную площадь помещения.

Расчет шага укладки труб

График потока тепла способствует подобрать трубный диаметр и расстояние между ними, которые подойдут прекраснее всего.

Согласно графика видно, что возместить потери тепла на 1 м2, в приведенном примере она равна 75 Вт, можно несколькими способами:

  • при этапе 10 см и диаметре трубы 20 мм температура воды будет составлять 31°С, на 1 м2 пола нужно 10 погонных метров трубы;
  • при этапе 25 см и диаметре 20 мм температура воды будет составлять 38°С, на 1 м2 нужно 4 погонных метра трубы (подробнее: “Как выполнить расчет трубы для пола с подогревом – верный способ”).
Читайте также:  Какой поставить фильтр для воды? Видео

Температуру можно поменять приблизительно на 1 – 1,5 °С, если применять трубу иного диаметра, при этом шаг укладки не меняется. Подбирая шаг процесса установки труб одного диаметра, можно менять температуру и кол-во труб.

Обозначение мощности электрического пола с подогревом

Если предполагается применять пол с подогревом электрического образца мощность рассчитывается по следующей формуле: продуктивная площадь помещения, другими словами без учета площади занимаемой мебелью, умножается на величину мощности на 1 м2, зависящую от типа помещения и назначения пола с подогревом (добавочное или главное отопление).

Если предполагается применять как главное отопление, то провод следует располагать не меньше чем на 70% площади, при этом мощность электрического пола с подогревом на метр квадратный обязана быть от 160 Вт. Если применяется как добавочный обогрев, то от 120 Вт.

В публикации приведена только общая информация, она позволяет осознать ключевые моменты, как собственноручно определить мощность пола с подогревом на метр квадратный и общую площадь.

Расчет мощности нагревательного шнура (греющий кабель из углерода)

Как сделать расчет теплого пола на примере водяной системы

На эффективность теплого пола оказывают влияние многие факторы. Без их учета даже при условии, что система правильно смонтирована, и для ее устройства применены самые современные материалы, реальная теплоэффективность не оправдает ожиданий.

По этой причине монтажным работам обязательно должен предшествовать грамотный расчет теплого пола, и только тогда можно гарантировать хороший результат.

Разработка проекта отопительной системы стоит недешево, поэтому многие домашние умельцы проводят вычисления самостоятельно. Согласитесь, идея сокращения расходов на обустройство теплого пола кажется очень заманчивой.

Мы подскажем вам, как создать проект, какие критерии учесть при выборе параметров отопительной системы и распишем пошаговую методику расчета. Для наглядности мы подготовили пример вычисления теплого пола.

Исходные данные для расчета

Изначально правильно спланированный ход проектных и монтажных работ избавит от неожиданностей и неприятных проблем в дальнейшем.

При расчете теплого пола необходимо исходить из следующих данных:

  • материала стен и особенностей их конструкции;
  • размеров помещения в плане;
  • вида финишного покрытия;
  • конструкции дверей, окон и их размещения;
  • расположения элементов конструкции в плане.

Для выполнения грамотного проектирования требуется обязательный учет установленного температурного режима и возможности его регулировки.

Существуют рекомендации по поводу температуры у пола, обеспечивающей комфортное пребывание в помещениях разного предназначения:

  • 29°С — жилая зона;
  • 33°С— ванна, помещения с бассейном и другие с высоким показателем влажности;
  • 35°С — пояса холода (у входных дверей, наружных стен и т.п.).

Превышение этих значений влечет за собой перегрев как самой системы, так и финишного покрытия с последующей неизбежной порчей материала.

Проведя предварительные расчеты, можно выбрать оптимальную по личным ощущениям температуру теплоносителя, определить нагрузку на обогревательный контур и приобрести насосное оборудование, безукоризненно справляющееся со стимулированием движения теплоносителя. Его подбирают с запасом по расходу теплоносителя в 20%.

На стадии проектирования следует решить, будет ли теплый пол основным поставщиком тепла или станет использоваться лишь как дополнение к радиаторной отопительной ветке. От этого зависит доля потерь тепловой энергии, которые ему предстоит возмещать. Она может составить от 30% до 60% с вариациями.

Время нагрева водяного пола находится в зависимости от толщины элементов входящих в стяжку. Вода как теплоноситель очень эффективна, но сама система отличается сложностью в монтаже.

Определение параметров теплого пола

Целью расчета является получение величины тепловой нагрузки. Результат этого расчета влияет на последующие предпринимаемые шаги. В свою очередь, на тепловую нагрузку влияет среднее значение зимней температуры в конкретном регионе, предполагаемая температура внутри комнат, коэффициент теплопередачи потолка, стен, окон и дверей.

Итоговый результат расчетов перед устройством теплого пола водяного типа будет зависеть и от наличия дополнительных нагревательных приборов, включая тепловыделение проживающих в доме людей и домашних питомцев. Обязательно учитывают в расчете наличие инфильтрации.

Одним из важных параметров является конфигурация комнат, поэтому потребуется поэтажный план дома и соответствующие разрезы.

Методика расчета потерь тепла

Определив этот параметр, вы узнаете, сколько тепла должен вырабатывать пол для комфортного самочувствия людей, находящихся в комнате, сможете подобрать котел, насос и пол по мощности. Другими словами: теплота, отдаваемая отопительными контурами, должна компенсировать теплопотери строения.

Связь между этими двумя параметрами выражает формула:

Mп = 1,2 х Q, где

  • Mп — требуемая мощность контуров;
  • Q — потери тепла.

Для определения второго показателя оформляют замеры и вычисления площади окон, дверей, перекрытий, наружных стен. Так как пол будет обогреваться, площадь этой ограждающей конструкции не учитывается. Замеры делают по внешней стороне с захватом углов здания.

В расчете будет учитываться и толщина, и коэффициент теплопроводности каждой из конструкций. Нормативные значения коэффициента теплопроводности (λ) для наиболее часто используемых материалов можно взять из таблицы.

Подсчет теплопотерь выполняют отдельно для каждого элемента здания, используя формулу:

Q = 1/R*(tв-tн)*S х (1+∑b), где

  • R – термическое сопротивление материала, из которого изготовлена ограждающая конструкция;
  • S – площадь конструктивного элемента;
  • tв и tн — температура внутренняя и наружная соответственно, при этом второй показатель берут по наиболее низкому значению;
  • b — дополнительные потери тепла, связанные с ориентацией здания относительно сторон света.

Показатель термического сопротивления (R) находят, разделив толщину конструкции на коэффициент теплопроводности материала, из которого она изготовлена.

Значение коэффициента b зависит от ориентации дома:

  • 0,1 – север, северо-запад или северо-восток;
  • 0,05 – запад, юго-восток;
  • – юг, юго-запад.

Если рассмотреть вопрос на любом примере расчета водяного теплого пола, он становится более понятным.

Конкретный пример расчета

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25+740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.

Необходимое тепло на нагрев воздуха

Если дом оборудован вентиляционной системой, то какая-то часть тепла, выделяемая источником, должна расходоваться на нагрев, поступающего извне, воздуха.

Для вычисления применяют формулу:

Qв. = c*m*(tв—tн), где

  • c = 0,28 кг⁰С и обозначает теплоемкость воздушной массы;
  • m символ обозначен массовый расход наружного воздуха в кг.

Получают последний параметр путем умножения общего объема воздуха, равного объему всех помещений при условии, что воздух обновляется каждый час, на плотность, изменяющуюся в зависимости от температуры.

Если в здание поступает 400 м 3 /ч, то m=400*1,422 = 568,8 кг/ч. Qв. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 Вт.

В этом случае необходимая тепловая мощность пола значительно увеличится.

Расчет необходимого количества труб

Для устройства пола с водяным обогревом выбирают разные методы укладки труб, отличающиеся формой: змейка трех видов – собственно змейка, угловая, двойная и улитка. В одном смонтированном контуре моет встречаться комбинация разных форм. Иногда для центральной зоны пола выбирают «улитку» а для краев — однин из видов «змейки».

Дистанцию между трубами называют шагом. Выбирая этот параметр нужно удовлетворить два требования: ступня ноги не должна чувствовать разницы температуры на отдельных зонах пола, а использовать трубы нужно максимально эффективно.

Для пограничных зон пола рекомендуют применять шаг в 100 мм. На остальных участках можно сделать выбор шага в пределах от 150 до 300 мм.

Для подсчета длины трубы есть простая формула:

L = S/N*1.1, где

  • S – площадь контура;
  • N – шаг укладки;
  • 1,1 – запас на изгибы 10%.

К итоговому значению добавляют отрезок трубы, проложенной от коллектора до разводки теплого контура как на обратке, так и на подаче.

Пример расчета.

  • площадь – 10 м²;
  • расстояние до коллектора – 6 м;
  • шаг укладки – 0,15 м.

Решение задачи простое: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 м.

Используя металлопластиковые трубы длиной до 100 м, чаще всего выбирают диаметр 16 или 20 мм. При длине трубы 120-125 м сечение ее должно равняться 20 мм².

Одноконтурная конструкция подходит только для помещения с небольшой площадью. Пол в больших комнатах делят на несколько контуров в соотношении 1:2 – длина конструкции должна превышать ширину в 2 раза.

Вычисленное ранее значение — это протяженность трубы для пола в целом. Однако для полноты картины нужно выделить длину отдельного контура.

На этот параметр влияет гидравлическое сопротивление контура, определяемое диаметром выбранных труб и объемом воды подаваемой в единицу времени. Если этими факторами пренебречь, потери давления будут настолько большими, что никакой насос не заставит теплоноситель циркулировать.

Контуры одной длины — это случай идеальный, но на практике встречающийся нечасто, т.к площади помещений разного предназначения очень отличается и приводить длину контуров к одному значению просто нецелесообразно. Профессионалы допускают разницу в длине труб от 30 до 40%.

Величиной диаметра коллектора и пропускной способностью узла смешения определяется допустимое число петель, подключенных к нему. В паспорте на узел смешения всегда можно найти величину тепловой нагрузки, на которую он рассчитан.

Допустим, коэффициент пропускной способности (Kvs) равен 2,23 м 3 /ч. При таком коэффициенте определенные модели насоса выдерживают нагрузку от 10 до 15 Вт.

Чтобы определить количество контуров, нужно вычислить тепловую нагрузку каждого. Если площадь, занимаемая теплым полом, равняется 10 м², а теплоотдача 1 м², то показатель Kvs составляет 80 Вт, то 10*80 = 800 Вт. Значит, узел смешения сможет обеспечить 15 000/800 = 18,8 помещений или контуров площадью по 10 м².

Эти показатели максимальные, и применить их можно только теоретически, а в действительности цифру нужно уменьшить минимум на 2, тогда 18 – 2 = 16 контуров.

Нужно при подборе смесительного узла (коллектора) смотреть, есть ли у него такое количество выводов.

Проверка правильности подбора диаметра труб

Чтобы проверить, правильно ли было подобрано сечение труб, можно воспользоваться формулой:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Когда скорость соответствует найденному значению, сечение труб выбрано верно. Нормативные документы допускают скорость максимум 3 м/сек. при диаметре до 0,25 м, но оптимальным значением является 0,8 м/сек., так как при росте ее величины повышается шумовой эффект в трубопроводе.

Дополнительная информация по расчету труб теплого пола приведена в этой статье.

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.

На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L*Q²/k1, где

  • L — длина контура;
  • Q — расход воды л/сек;
  • k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k*√H, где

k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.

Рекомендации по выбору толщины стяжки

В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.

Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.

При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.

Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:

b = 0,55*L, где

L – это длина комнаты в м.

Выводы и полезное видео по теме

О расчете и монтаже теплого гидравлического пола этот видеоматериал:

В видео предоставлены практичные рекомендации по укладке пола. Информация поможет избежать ошибок, которые обычно допускают любители:

Расчет делает возможным спроектировать систему «теплый пол» с оптимальными эксплуатационными показателями. Допустимо смонтировать отопление, пользуясь паспортными данными и рекомендациями.

Оно будет работать, но профессионалы советуют все таки потратить время на расчет, чтобы в итоге система расходовала меньше энергии.

Имеете опыт в проведении расчета теплого пола и подготовки проекта отопительного контура? Или остались вопросы по теме? Пожалуйста, делитесь своим мнением и оставляйте комментарии.

Ссылка на основную публикацию