Расчет радиаторов системы обогрева

Самостоятельный расчет мощности котла и радиаторов системы обогрева

Теплоснабжение считается важнейшей инженерной системой, которая предполагается конкретно на шаге проектирования личного дома. Для нормальной работы системы обогрева (СО), необходимо правильно сделать все расчеты, на основе которых подобрать все сопутствующие материалы и оборудование. В данной статье рассмотрим методики расчетов и правила выбора главных узлов водяной системы отопления личного дома.

Выбор котельной

Расчет системы обогрева дома начинается с выбора котлоагрегата. Первое, что нужно – это определиться с типом устройства. На сегодняшний день, на рынке нашей страны климатической техники предоставлен очень и очень широкий выбор котлоагрегатов для работы на твёрдом и жидком топливе, электричестве и газе.

1. Установки, использующие уголь, дрова, палеты очень популярны в районах, где есть проблемы или перебои с подачей газа. Современное твердотопливное оборудование для котельной очень хорошо защищено от появления нестандартных обстоятельств, имеет сравнительно небольшую цену и большой коэффициэнт полезного действия. Одним минусом подобных устройств считается отсутствие автоматизации в топливоподачи.
2. Котлы на жидком топливе практически не дороги и надежны. Низкая востребовательность таких установок вызвана сложностью хранения запасов топлива, в условиях приватного домовладения. По мимо этого, дизельные котлы очень требовательны: просят постоянного обслуживания распылительные устройства; топливный насос большого давления. Работа данных котлоагрегатов очень зависит от качества и температуры соляры.
3. Электрические установки для отопления имеют большое преимущество, перед котлами иных типов – небольшая цена. Электричество не считается наиболее недорогим энергоресурсом, благодаря этому, подбирая электрический котел, необходимо быть готовым к высоким коммунальным затратам.
4. Котлами которые работают на газу, на сегодняшний день, оборудованы более 75% личных домов в нашей стране. Подобная востребовательность связана с большой производительностью и надежностью оборудования данного типа, а еще с доступной ценой газа. Если вы имеете возможность подсоединения к магистрали газа, то для обогревания дома нужно выбрать газовую установку.

Следующее, на что необходимо смотреть при подборе котлоагрегата – это разновидность его расположения. Здесь выбор небогат: напольное или настенное оборудование для котельной.

Главное! Необходимо знать, что жидко – и твердотопливные теплогенераторы, в своем большинстве производятся для напольного монтажного процесса. Подбирая этот тип оборудования необходимо быть готовым к выделению отдельного помещения в качестве теплогенерирующей установкой.

Расчет мощности котла для отапливания дома – это важный процесс, который необходимо поручить профессионалам. Если вы все таки захотели сделать самостоятельно выбор котельной вашему дому, то воспользуйтесь следующим методом: на 10 м2 площади нужен 1 кВт мощности тепла. Этот вариант расчета очень примерный и не учитывает степень утепления постройки, зоны климата.

Более правильный расчет обеспечивает способ, который предусматривает нужное кол-во энергии на обогрев 1 м3 дома в том или другом регионе.

Для получения достаточно достоверных данных о требуемой мощности котла для обогревания определенного личного дома необходимо сложить объем любого помещения и помножить получившуюся цифру на кол-во ватт для вашей местности. К примеру, объем всех домашних помещений 300 м3. Расположение постройки – Крым. Итак: 300 х 25 = 7500 Вт или 7,5 кВт. Сейчас, данное значение лучше расширить на 20% (для стабильности в работе при пиковых температурах). В результате вычислений, для обогревания искомого дома нужен котел, мощностью 9 кВт.

Более точная методика (которую используют профессионалы), применяет вычисления потерь тепла любого помещения дома, для компенсации которых и требуется некоторое количество энергии тепла, вырабатываемой котлоагрегатом.

Расчет мощности и количества батарей

Если котел заслуженно считается «сердцем» все системы отопления, то отопительные приборы (применяя медицинскую терминологию)– ее «лёгкими». Собственно эти радиаторы отвечают за нагрев определенных помещений.

В превую очередь необходимо определиться с типом отопительных приборов, которые вы запланировали установить в СО Вашего дома. На сегодняшний день, в специальных магазинах можно выбрать отопительные приборы:

1. Металлические.
2. Чугунные.
3. Стальные трубчатые.
4. Биметаллические.

Каждый вид батарей имеет самую разнообразную отдачу тепла, а еще собственные недостатки и собственные достоинства. К примеру, чугун имеет высокую теплоемкость и инерционность. Иначе говоря долго нагревается и долго стынет. Батареи из этого материала очень «не любят» резких изменения давления и имеют большую массу. Мощность части может меняться от 120 до 160 Вт на одну секцию.

Батареи из алюминия быстро греются и быстро охлаждаются, что не считается большим положительным качеством. Однако у этого материала очень хорошая отдача тепла и маленький вес. Мощность части от 160 до 210 Вт. Минусом этого материала считается возможность образования гальванических пар, при соприкосновении с прочими материалами. Это приводит к коррозийным проявлениям, очень часто – на металлических батареях. Биметаллические, лишены множества минусов, свойственных батареям из упомянутых выше материалов. Один недостаток – из всей номенклатуры они считаются самыми очень дорогими.

Итак, материал батарей найден, производим расчет отопительных приборов системы обогрева. Самый простой способ вычислений построен на рекомендованном количестве энергии, которое зависит от степени потерь тепла строения. Для обогревания 1 м3 дома из кирпича требуется 34 Вт энергии; для домов из sip панелей и строений из Сэндвич-панелей – 41 Вт; для отлично теплоизолированного дома – 20 Вт.

1. Вычисляем кол-во энергии, нужное для любой комнаты дома из кирпича. К примеру, комната, площадью 20 м2 с потолочной высотой 3 м. 20 х 3 = 60 м3. 60 х 34 = 2040 Вт или 2,04 кВт.
2. Данное значение нужно поделить на мощность части отопительного прибора из материала который для него выбран. Это даст необходимое численность секций, которые смогут передать энергию тепла в нужном объеме.

К примеру, мощность одной части металлических батарей может меняться от 160 до 210 Вт. Выбираем меньшее значение и производим вычисления: 2040 / 160 = 12,75 или 13 секций.

Расчет нужного трубного диаметра

Данные вычисления входят в гидродинамический расчет системы отопления и делаются профессионалами. Есть методика, она позволяет своими силами выбрать нужный трубопроводный диаметр, не имея при этом специализированных знаний. Способ построен на применения таблиц, в которых отображен рекомендованный размер трубы, в зависимости от тепловой нагрузки на трубный участок.

• Первое, что необходимо сделать – это изобразить эскиз контура отопления с расстановкой отопительных приборов и указыванием их мощности.
  

• Применяя таблицу приобретаем рекомендованный размер трубы: от котлоагрегата до первого отопительного прибора (разветвления в двухтрубных СО); на участках от первого до второго, от второго до 3-го отопительных приборов.
  

К примеру: мощность котельной – 9 кВт. На участке от котла до первого отопительного прибора через трубопровод проходит весь объем тепла, т.е 9 кВт.

Применяя таблицу, ищем в колонке энергии тепла значение 9000 Вт. В перекрестье находим значения, отображенные на розовой области, которые обозначают рекомендованную скорость перемещения носителя тепла. Сверху колонки – трубопроводный диаметр на данном участке 25 мм. и 32 мм. Выбираем меньший, а это означает и не дорогой.

На втором участке контура поставлена батарея, мощностью 1500 Вт. Из всей мощности, вычитаем мощность отопительного прибора и приобретаем значение 7500 Вт. Проводим подобные действия с таблицей и приобретаем те же 25 мм. Дальше нужно провести подобные расчеты для любого участка контура.

Выбор емкости для компенсации температурного расширения носителя тепла

Как правило, котельной, правильно выбранного трубопровода и отопительных приборов уже фактически достаточно для создания самой простой системы обогрева. Единственное, что не хватает – это расширительного бачка. Это устройство считается важной частью любой СО. Отличаются они конструкцией и емкостью.

Один вид данных устройств связан с атмосферой второй – герметичный. Первые используют в маленьких, очень часто, гравитационных системах. Герметичные устройства применяются в СО с циркуляцией принудительного типа носителя тепла.

Расчет расширительного бачка системы обогрева открытого типа состоит в определении его емкости, которая составляет, в большинстве случаев, 10% от численности носителя тепла в системе, которое устанавливается по формуле:

• ? – 3,14;
• D – диаметр внутри участка трубопровода;
• L – длина участка трубопровода.

Совет: Если в СО применяется труба всего одного диаметра, то для искомого участка необходимо принимать длину всего контура.

Расчет расширительного бачка для закрытой системы обогрева намного сложнее. В нем должны предусматриваться следующие данные:

• Процент увеличения объема носителя тепла при нагреве. Для воды это значение равно 5%; для остальных типов антифризов – до 50%. Для наглядности назовем данное значение «УО» — увеличение объема.
• Объем носителя тепла в СО. Для расчетов применяем буквенное обозначение «ОВ» — водный объем.
• Максимальное давление в контуре. Дано в документации к котлоагрегату. «ДК» — давление в контуре.
• Давление в камере бака расширительного. Дано в документации к бачку. «ДБ» — давление в баке.

Дальше необходимо применять следующий способ вычисления: УО х ОВ х (ДК+1) / ДК – ДБ. Полученное значение и будет необходимой величиной емкости бачка.

Совет! В этой статье были рассмотрены самые простые способы расчетов наиболее основных элементов водяной СО. Вопрос в полезности проведения самостоятельных вычислений остается открытым. Мы советуем – не экономить и обратиться с просьбой о помощи к специалистам.

Расчет радиаторов – находим мощность и уменьшаем издержки на теплоснабжение

В помещении для жилья режим температур, в основном, устанавливается следующими параметрами: объемом тепла, которое поступает в него от радиатора; теплопроводимостью конструкций ограждения, через которое это самое тепло из помещения подается на улицу; мощностью вентиляции и расположением отопительных систем.

Интенсивность теплового потока через конструкции ограждения тем больше, чем выше проводимость тепла данных конструкций и выше разница между температурой на улице и температурой в помещении. Если мощность потока тепла, исходящего от прибора неизменна, то температура в доме начнет разогреваться и будет постоянной.

Правильно высчитанная мощность радиаторов – залог положительной домашней обстановки!

Минус данного показателя не даст возможность обеспечить комфортабельную тепловую домашнюю атмосферу, а излишек приводит к тому, что стоимость за тепловой ресурс существенно возрастет. Благодаря этому очень важен правильный расчет теплоснабжения (будет это в квартире или в личном доме). Про это и побеседуем на сегодняшний день.

Как своими силами высчитать достаточную мощность отопительных систем

Для определения данной величины есть теплотехнические расчеты. Профессиональный расчет тепла систем отопления считается достаточно сложным занятием, которое могут сделать только профессионалы с большим опытом.

Впрочем существуют и упрощенные способы расчета, с помощью которых можно примерно определить нужную для того либо прочего помещения мощность агрегатов для отопления. Построены они на средних тепловых характеристиках строений жилого типа, полученные благодаря многолетнему наблюдению за применением систем отопления (узнайте также про то, при какой температуре власти отключают теплоснабжение).

Формулы и значения

Итак, вот инструкция про то, как собственными руками определить достаточную мощность радиатора:

• Для средней полосы с небольшой температурой зимой -30°C эта величина устанавливается по следующей формуле:

Q (кВт) – нужная теплопроизводительность; qv – средняя мощность теплоснабжения 1м?; V (м?) – объем помещения.

В подобном случае, лучше всего применять следующие значения qv: для обыкновенной квартиры в доме из панелей qv = 0,04 кВт/м?; для холодной квартиры (плохо теплоизолированной, угловой) qv = 0,05 кВТ/м?; для прекрасно теплоизолированной квартиры (теплоизолированные стены, наличие окон ПВХ) qv = 0,03 кВт/м?.

Нужно обратить внимание! По вышеуказанной формуле невозможно вычисление мощности тепла для остальных зон климата.

Полезная таблица по выбору мощности котла

• А вот формула для нахождения нужной интенсивности теплоснабжения для любой иной зоны климата: Q = 0,001 ? (qvt ? V ? (tп – toc)), где

Q (кВт) – нужная теплопроизводительность; qvt (вт/м? ? °С) – средняя удельная теп. мощность; tп – температура в помещении; toc – на улице температура; V (м?) – объем помещения.

В подобном случае, лучше всего применять следующие значения qvt: для обыкновенной квартиры в доме из панелей qvt = 0,8Вт/м? ? °С; для холодной квартиры qvt = 1Вт/м? ? °С; для прекрасно теплоизолированной квартиры qvt = 0,6вт/м3 ??С.

Во время расчета, в основном берут toc = небольшой температуре региона зимой, а tп = желаемой квартирной температуре.

Совет! Вас вполне устраивала та температура, которая была в квартире при отоплении ? Тогда данную тепловую величину вы можете узнать, сосчитав численность секций всех батарей, установленных в пространство помещения и помножив их на мощность одной части. Например, мощность одной части батареи сделанной из чугуна и высотой 60 см = 150Вт.

А вот по этой формуле вы сумеете высчитать, сколько радиаторных секций пригодится для создания оптимальной температуры в любой комнате дома

Не забывайте, что после определения нужной мощности тепла в общем для жилой площади, необходимо разделить ее между всеми комнатами пропорционально их площади.

Расчет для батарей

Как уменьшить затраты на теплоснабжение

Расход теплового ресурса, в основном, зависит от следующих факторов:

• Условий климата внешней среды (температуры, силы ветра, влаги, облачности);
• Теплотехнических показателей конструкций ограждения (теплоемкости, теплопроводимости и т.п.);
• Типа, мощности и расположения радиаторов;
• Нужного режима температур в середине помещения.

Естественно, мы не в силах оказать влияние на условия климата. Но при оценке затрат на теплоснабжение принимайте во внимание, что согласно статистике самые большие морозы для конкретной зоны климата, при каких система отопления не прекращает работу на полную мощность, держатся только пару дней зимой. 10-15% от всего времени система отопления не прекращает работу в половину силы, а 55-65% с мощностью 0,25% от потенциальной самой большой.

В то время как же сделать меньше внушительную сумму за тепловой ресурс? Имеется несколько способов, которые все вместе прекрасно управятся с такой задачей:

• Квартирное утепление (замена устаревших окон на современные пластиковые, стеновое утепление и потолка особенными материалами, нанесение теплозащитных покрытий на стекла окна и т.п.).

Установка окон ПВХ

Внимание! Все средства которые потрачены на квартирное утепление поэтапно оправдаются уменьшенным расходом на теплоснабжение.

• Уменьшить затраты можно тоже, снизив достаточную мощность радиаторов. И хорошо, разумеется, обратиться с просьбой о помощи к специалистам с опытом, так как ошибочное занижение не даст возможность обеспечить удобные тепловые условия.
• Грамотное расположение радиаторов. Проводимые исследования в данной области показали, что хорошее место для расположения отопительных систем – это стена снаружи. Более того, отопительные приборы, панели, конвекторные обогреватели необходимо разместить ближе к поверхности пола, а инфракрасные агрегаты под потолком.

Подобным образом, выходит наиболее одинаковый прогрев квартиры, что даст возможность обеспечить максимально хороший режим тепла более чем на 95% площади помещения и уменьшить внушительную сумму за тепловой ресурс.

Инфракрасное теплоснабжение на поверхности потолка

• Приборы теплоснабжения с тепловыми аккумуляторами (как на фото опубликовано ниже) также разрешают в значительной степени сделать меньше сумму (в несколько раз). Они обладают свойством собирать тепло ночью (когда тариф на теплоснабжение очень доступный) и поэтапно отдавать его в течении дня.

• Поддерживание в квартире благоприятного режима температур. Хорошо современные устройства для отопления разрешают управлять режимом температур в пространство помещения. Так вы можете, к примеру, уменьшить температуру в спальной комнате или гостевой на определенный период времени собственного отсутствия, а к приходу подогреть ее до удобной.

Подводя итог

Итак, мы ответили на 2 вопроса, волнующих, пожалуй, значительную часть российского населения. Больше информации по данной теме вы сможете найти в видео материале «Как высчитать теплоснабжение самому», подобранном конкретно для вас.

4 Расчет тепла радиаторов системы традиционного отопления

Расчет тепла системы обогрева состоит в определении поверхностные площади радиаторов. К расчету приступают после выбора типа радиаторов, места установки, способа присоединения к трубам системы обогрева, вида и показателей носителя тепла, температуры окружающей среды в отаплюемом помещении, диаметра труб по результатам гидравлического расчета.

Поверхность радиатора должна обеспечить нужный поток тепла от носителя тепла к воздуху помещения, равный потерям тепла помещения за вычетом отдачи тепла проложенных в них теплопроводов.

Способы расчета и выбора радиаторов показаны в [6].

4.1 Расчет площади радиаторов в отопительных системах ленинградка

Поверхность нагрева радиаторов в отопительных системах ленинградка рассчитывается с учетом температуры носителя тепла при входе в каждый прибор tвх , 0С, количества носителя тепла, проходящего через прибор Gпр, кг/ч, и величины тепловой нагрузки прибора Qпр, Вт.

Расчет площади каждого радиатора выполняется в конкретной очередности:

а) Вычерчивается расчетная схема стояка, принимается вид радиатора и установочное место, схема подачи носителя тепла в прибор, конструкция узла прибора. На расчетной схеме проставливаются трубные диаметры, тепловая нагрузка прибора, равная потерям тепла этого помещения, Qт.п., Вт.

б) Рассчитывается общее кол-во воды, кг/ч, циркулирующей по стояку, по формуле:

где — показатель учета добавочного потока тепла, (для этого вида радиаторов= 1,02);

— показатель учета добавочных потерь теплоты радиаторов у наружных ограждений, принимаемый по таблице 4.1;

с =4,187 кДж/(кг.оС) удельная многочисленная теплоемкость воды;

–суммарные потери тепла в помещениях, обслуживаемых стояком, Вт.

Таблица 4.1 — Показатель учета добавочных потерь теплоты радиаторов у наружных ограждений

Название радиатора

Показатель учета, у внешней стены, также под световыми проемами

Отопительный прибор чугунный секционный

Предлагаемые диаметры трубо-проводов узла приборов с функцией нагрева показаны в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Предлагаемые диаметры трубо-проводов узла прибора нагрева