Как рассчитать водяное отопление частного дома

Posted by

Действенный способ снизить энергозатраты, а заодно сэкономить на отоплении, является правильное проектирование системы теплоснабжения жилья с использованием и применением современного оборудования, аксессуаров, приборов. Чтобы осуществить этот замысел, необходимо провести расчет водяного отопления частного дома. На сегодняшний день обогрев жилого помещения с помощью газа и воды признан самым эффективным, надежным. Именно эта система подходит лучше всего для суровых климатических зон, расположенных на просторах нашей необъятной Родины. Но помимо показателей комфорта, население страны сейчас чрезвычайно волнует экономическая сторона обогрева.
схема

Оценить энергозатраты

Совершить первый шаг на пути оптимизации домашнего теплоснабжения, снижения энергозатратности и экономии семейного бюджета на самом деле легко. Для определения необходимого оборудования для теплоснабжения дома, необходимо выяснить, что будет обогреваться, то есть кубатура жилых помещений. Сделать это не сложно, измеряются комнаты, вычисляется площадь и умножается на высоту. Полученную величину выраженную в кубических метрах необходимо обогреть. Но прежде чем начать расчет отопления по площади комнат, необходимо провести исследование здания на предмет герметичности и выяснить, какие возможны тепловые потери, из-за конструктивных особенностей дома.

Потери

Как известно, все помещения должны быть оборудованы вентиляцией. Основные потери тепла будут приходиться на воздуховоды и внешние стены. На каждый из этих элементов приходится порядка 30% от всех тепловых потерь. Такие показатели актуальны при условии соблюдения герметичности остальных конструкций дома. В случае проблемного состояния окон, дверей доля потери тепла на эти элементы также возрастает до 30%. Чтобы повысить качество теплоизоляции дома в первую очередь в порядок приводятся все нарушения связанные с герметичностью конструкции дома. Начинают с дверей и окон, заканчивают подвальными помещениями и крышей.

Минимизировать потери

Касаемо различных дымоходов, воздуховодов, то без качественной вентиляции невозможна нормальная жизнедеятельность человека. При сильных морозах можно минимизировать доступ свежего воздуха в помещение. Для этих целей предусмотрены различные заглушки на воздуховоды. Но статья потерь тепла через коммуникации и строительные материалы, учитывается в стандартных показателях мощности тепла необходимой для отопления:

  • 41 Вт на кубометр для дома, построенного с использованием бетонных блоков;
  • 34 Вт на кубометр при использовании кирпичей для строительства здания.

За оптимальный температурный показатель обычно принимается температура в помещении +20 градусов Цельсия, соответствующая нормальному функционированию человеческого организма. Предлагаемая цифра соответствует принятому для строительства стандарту ГОСТ 30494-96. В нем указаны все допустимые показатели микроклимата в жилых помещениях, которые можно использовать для более глубокого расчета тепловой энергии для отопления.

Расчет

Таким образом, для среднестатистического жилья с площадью 100 квадратов и высотой 2,7 м, в кирпичном доме понадобится мощность 34х2,7х100=9180Вт. Следовательно, потребуется тепловая энергетическая установка способная производить не менее 9180Вт. Такое простое вычисление можно принимать за расчет котла отопления для частного дома. Рекомендуется приобретать газовый котел с небольшим запасом мощности на случай аномальных холодов и с учетом потерь тепла при прохождении по трубопроводу. Но брать технику, со значительно превосходящими силовыми характеристиками, не стоит. Кроме того, что такой котел изначально дороже, в процессе эксплуатации скорее всего будет перерасход топлива.

Особой актуальности данная тема набирает при работе оборудования на минимальном режиме потребления топлива. Хороший современный котел с высоким КПД, соответственно с минимальными энергозатратами целесообразно приобретать в случае, когда учтены все факторы увеличивающие затраты энергии, проработаны и сведены к минимуму.

типы радиаторов

Определяем количество секций в радиаторе

Для обеспечения передачи тепла от отопительного оборудования до квадратных метров жилья предназначены водяные батареи. Следовательно, потребуется расчет радиаторов отопления по площади помещений. За основу для расчета берем усредненный показатель одной секции радиатора, равный 170 Вт. Если уже определились с маркой и моделью батареи, подставляем в расчет показатель из технического паспорта изделия. Обсчитываем размеры комнаты в которую устанавливается радиатор.

Для примера берем помещение 18 квадратов с потолками 2,7м. Полученные 18х2,7=48,6 кубометров умножаем на 34 Вт и делим на 170Вт, полученное значение 9,72 округляем до 10. Именно столько секций должно быть в радиаторе для обеспечения необходимой тепловой мощностью комнаты в кирпичном доме. Для каждой комнаты желательно проводить индивидуальный расчет количества радиаторов отопления в частном доме с учетом специфики. Для обогрева служебных помещений можно использовать меньшее число секций, а в спальных, гостиных комнатах наоборот добавить секции.

Для повышения мощности обогрева целесообразней приобретать радиаторы с повышенной теплоотдачей, нежели устанавливать дополнительные секции. Стоит обратить внимание на биметаллические и алюминиевые батареи, которые в среднем на 20 Вт мощнее стандартных 170 Вт. Также следует учесть, что радиаторы имеют разную по размерам поверхность теплообмена из-за различной геометрии изделий. Она также играет важную роль в технических характеристиках изделия.

Разные производители применяют отличающиеся технологии изготовления радиаторов, материалы, комплектующие. В связи с этим выходные показатели мощности различны.

радиатор

Как должно выглядеть экономное отопление

Определив, необходимое количество секций, модель, марку радиаторов, можно переходить к расчету труб отопления частного дома. Он будет существенно зависеть от выбранной системы :

  • Однотрубная, среди большинства строителей и энергетиков, считается анахронизмом. Очень велики потери тепла при движении воды по всему контуру. Поэтому КПД такой конструкции чрезвычайно низкий;
  • Двухтрубная, на сегодняшний день применяется повсеместно.

Следовательно, все приводимые расчеты относятся только к двухтрубной системе. Владельцам жилья с однотрубным отоплением специалисты рекомендуют совершенствовать систему, иначе все старания и модернизации не дадут ощутимого результата. Чтобы выяснить размеры диаметра труб для теплоносителя необходимо определиться со скоростью движения воды. Чем быстрее происходит перемещение теплоносителя по контуру, тем лучше поддержание температуры радиаторов. Но слишком высокая интенсивность передвижения, приводит к шуму и повышенному расходу топлива. Оптимальная скорость для воды в отопительной системе лежит в пределах от 0,3 до 0,7 м/с.

Для частного дома лучшим вариантом водной магистрали, признаны металлопластиковые трубы. Они лучше всего по стоимости и характеристикам подходят для автономной системы теплоснабжения. Производить расчет диаметра труб для отопления частного дома нет потребности. Они довольно сложны и уже произведены специально обученными людьми. Самое главное, что результаты расчетов сведены в таблицы. С их помощью в зависимости от тепловой нагрузки и скорости движения воды определяется наружный диаметр труб.

Важные мелочи

Чтобы система эффективно функционировала нужно провести расчеты от начала до конца. Финалом проектирования можно считать расчет диаметра трубы выводящий отработанные материалы от котла. Для сведения к минимуму потери КПД котла потребуется правильно подобрать дымоход по геометрии и размерам. Выходная труба должна удовлетворять всем характеристикам отопительного оборудования, ни в коем случае нельзя применять трубы увеличенного диаметра. В случае приобретения фирменного котла, при выборе длины и диаметра трубы, руководствуйтесь рекомендациями изготовителя. Используя конструкции местного производства, соблюдайте следующие правила:

  1. Длина трубы 4 — 5 м;
  2. Диаметр вычисляется по общепринятой простой формуле – F=0,03Q/8,38 (Q — производительность котла).

Приведенная схема расчета тепловой энергии на отопление частного дома позволяет приблизительно рассчитать затратную часть на оборудование жилья системой теплоснабжения. Оцените свои потребности и, исходя из возможностей, сделайте шаг навстречу экономному теплу. В любом случае стремление к снижению энергозатратности собственного жилья поможет владельцу материально и морально. В теплом и экономичном частном доме живется намного уютней и приятней.
Программа для расчета отопления: