Расчет системы отопления для частного дома
Тип информации:
Дата:
Регион:
Отрасль:
Специализация:
Из существующих вариантов обогрева частного дома наиболее распространенными в настоящее время являются индивидуальные системы водяного отопления. Печи, камины, а также электрические нагревательные приборы (масляные радиаторы, тепловентиляторы, тепловые пушки, "ИК"-обогреватели, "теплые полы" и пр.) принято использовать в качестве вспомогательных источников. Применение систем воздушного отопления в частном доме – большая редкость.
В целом, под системой отопления (СО) следует понимать совокупность приборов, трубопроводов, насосов, запорно-регулировочных устройств, средств автоматики и контроля, предназначенных для передачи тепловой энергии от генератора в помещения.
Эффективность, надежность и долговечность индивидуальной СО частного дома будет зависеть от выбранной схемы, ее правильного расчета и монтажа, качества комплектующих, грамотной эксплуатации и своевременного технического обслуживания.
Выбор типа отопительного котла и расчет его мощности
В роли генератора тепла в системе водяного отопления выступает котел. Его тип (электрический, жидкотопливный, твердотопливный, комбинированный или газовый) напрямую зависит от того, какой вид топлива преобладает в регионе проживания и насколько хорошо развита окружающая инфраструктура.
Невысокая популярность твердотопливных котлов (например, чешских ATMOSили немецких OLYMP) при относительной доступности топлива объясняется рядом неудобств в процессе их эксплуатации (например, в течение суток необходимо осуществлять 3 – 4 топки и пр.). Кроме того, режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер, и колебания суточной температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигают 3 – 5°С. Если же выбор твердотопливного котла по каким-либо причинам неизбежен, существует два способа нивелировать недостатки котла: сократить число топок вдвое за счет увеличения времени горения с помощью термобаллона (регулирующего подачу воздуха) или же использовать водяные теплоаккумуляторы емкостью 2 – 10м³, которые включаются в систему отопления.
Электрические котлы (можно назвать отечественные РусНИТ или словацкие ELEKO), в силу высокой стоимости электроэнергии и проблем с подключением мощностей, не слишком популярны, да и предложение не отличается разнообразием.
Жидкотопливные котлы малопривлекательны с экологической точки зрения. Сделавшим выбор в пользу котлов этого типа следует отдать предпочтение российским образцам (например, АОЖВ), которые менее капризны и непритязательны к качеству отечественного горючего.
Если дом газифицирован (а это самый оптимальный вариант), то основу системы отопления составит оборудование, работающее на «голубом топливе». Его преимущество заключается в простоте эксплуатации и в отсутствии необходимости запасать горючее. Аппараты, работающие на газе, обладают сегодня высоким КПД, достигающим 95%, а в случае конденсационных котлов (например, ARISTONGenusPremium) - и превышающим эту цифру. Для потребителя, безусловно, важны и высокая степень безопасности современной техники при эксплуатации, и очевидная выгода – ведь такой котел в силу дешевизны энергоносителя экономит до 20-30% средств по сравнению с расходами на центральное отопление.
Необходимо отметить, что до недавнего времени для установки газового отопительного оборудования требовалось отдельное помещение (котельная). Сегодня это правило сохранилось для котлов с открытой камерой сгорания. Если же нет возможности выделить в доме такую площадь, следует выбрать устройство с закрытой камерой (например, ARISTONUNO 24 MFFI).
Эффективность работы автономной системы отопления в первую очередь будет зависеть от мощности выбранного котла. Недостаточная мощность не позволит достичь комфортной температуры в холодное время года, избыточная - приведет к неэкономному расходу топлива.
Определяющими параметрами, на которые следует опираться при расчете мощности, являются:
- площадь отапливаемого помещения (S);
- удельная мощность котла на 10м² помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (W уд.).
Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:
-
для Подмосковья W уд. = 1,2 – 1,5 кВт;
-
для Северных районов W уд. = 1,5 – 2,0 кВт;
-
для Южных районов W уд. = 0,7 – 0,9 кВт.
Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:
W кот. = S W уд. / 10
Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение Wуд., равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100м² отапливаемого помещения.
Пример:
- Площадь отапливаемого помещения S = 100 м²;
- Удельная мощность (W уд.) для Подмосковья = 1,2 кВт;
W кот. = 100 1,2 / 10 = 12 кВт;
В таблице 1 приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья).
Таблица 1
|
Площадь дома, м²
|
Мощность котла, кВт
|
|
60 – 200
|
до 25
|
|
200 – 300
|
25 – 35
|
|
300 – 600
|
35 – 60
|
|
600 -1200
|
60 –100
|
От площади дома будет зависеть тип водяного отопления. Система с естественной циркуляцией (в силу малой инерционности) может быть использована для зданий не более 100м². Для большей площади потребуется принудительная циркуляция теплоносителя, которая может быть обеспечена включением в систему циркуляционных насосов. Они, как правило, устанавливаются в обратную линию, ведущую от отопительных приборов к котлу, для того, чтобы продлить срок службы деталей, избавив их от постоянного контакта с очень горячей водой.
Циркуляционные насосы работают непрерывно, отсюда и требования, предъявляемые к ним: бесшумность, малое энергопотребление, простота, надежность и долговечность. Необходимо сказать, что в современных газовых теплогенераторах такие агрегаты уже встроены в корпус котла.
Критерии подбора и монтаж трубопроводов
Трубопроводы для системы отопления являются ее своеобразными «кровеносными сосудами», и поэтому к их выбору следует отнестись с должным вниманием. Ассортимент предлагаемых рынком труб достаточно велик. Это:
-стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие;
-медные;
-полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием).
К недостаткам стальных труб нужно отнести потребность в сварочных работах при монтаже системы и коррозийные процессы, происходящие в их стенках. Подобных недостатков лишены оцинкованные трубы, если при их монтаже использовать резьбовые соединения. При этом обе разновидности металлических трубопроводовдостаточно тяжелы, а работа с ними требует определенной квалификации.
Перечисленных выше негативных черт лишены полимерные трубы, среди которых выгодно отличаются металлопластиковые конструкции (это алюминиевая тонкостенная труба, с внутренней и внешней стороны покрытая пластиком). К основным их достоинствам относятся:
- кислородонепроницаемость, что позволяет замедлить процесс коррозии и износа отопительного оборудования;
- низкий коэффициент линейного расширения по сравнению с полимерными неармированными трубами;
- высокая механическая прочность;
- стойкость к коррозии и отложению осадка на внутренней поверхности;
- антистатичность;
- малое гидравлическое сопротивление;
- удобство работы и отсутствие необходимости в профессиональном оборудовании
для монтажа.
Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ и получить экологически безопасную систему отопления. Комплектуется такая система и аксессуарами (тройники, отводы, шаровые краны и т.п.), конструкция которых отличается надежностью в работе и долговечностью. Также сегодня все большее распространение получают трубопроводы из полипропилена, способные выдерживать достаточно высокий (до 100ºС) нагрев. На российском рынке широко представлены различные производители металлопластиковых и полипропиленовых труб для систем отопления, например - компании VALTEC (Италия), Ekoplastik (Чехия) и ряд других.
Тем, кто решил «спрятать» трубопроводы в стенах дома с последующей заделкой, потребуются медные трубы, соединенные методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Медь обладает стойкостью к высоким температурам (200 ºС), а медные трубопроводы выдерживают давление на разрыв 200 атм. На сегодняшний день это практически единственный способ получить абсолютно надежную систему, способную прослужить не одно поколение. Но работа с такими трубами требует высокой квалификации, кроме того, они дороги.
Расход трубопроводов в системе отопления частного дома будет зависеть от выбранной владельцем схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). Современная система отопления, особенно для большой площади, подразумевает двухтрубную схему разводки, позволяющую регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении при помощи терморегуляторов. Единственное преимущество однотрубной схемы – более низкая себестоимость.
Подбор отопительных приборов и требования к монтажу
Для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение используются отопительные приборы. Они подразделяются на радиационные (инфракрасные излучатели), конвективно-радиационные (радиаторы всех типов) и конвективные (ребристые). На практике наибольшее распространение получили две последние разновидности, в особенности конвективно-радиационные («секционные радиаторы»), обладающие сегодня оптимальными потребительскими качествами.
Для расчета необходимого числа секций в них пользуются следующей зависимостью. Нужно знать теплоотдачу одной секции (в ваттах; см. таблицу 2) и поделить ее на коэффициент 100. В результате получается число квадратных метров, которое она способна обогреть. Зная площадь помещения (при среднем значении высоты потолков - не более 2,7 м), не трудно посчитать требуемое количество сегментов.
Например, если одна секция обогревает площадь приблизительно 2 м² (199 Вт делим на 100), то для комнаты в 16 м² потребуется восемь штук. В том случае, если помещение угловое или в комнате есть балкон, то количество секций увеличивают (как правило, на 2 – 3). Следует иметь в виду, что в среднем на 10% меньше тепла дает радиатор, помещенный в глубокую нишу под подоконником. Декоративный короб, которым часто закрывают батарею, отбирает 15-20% тепла. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов каждый последующий слой краски.
Таблица 2 Характеристики современных отопительных радиаторов.
|
Вид радиатора
|
Давление: рабочее/
опрессовочное/
разрушения
|
Ограничения по рН
|
Коррозийное воздействие
|
Мощность секции при h=500 мм,
Dt=70ºС, Вт
|
Гарантия, лет
|
|
Кислорода
|
Блуждающих токов
|
Электролити-ческих пар
|
|
Стальной
Трубчатый
|
6-12/9-18.27
|
6.5 – 9.0
|
да
|
да
|
слабое
|
85
|
1
|
|
Чугунный
|
6-9/12-15/20-25
|
6.5 – 9.0
|
нет
|
нет
|
нет
|
110
|
10
|
|
Алюминиевый
|
10-20/15-30/30-50
|
7 – 8
|
нет
|
да
|
да
|
175 – 199
|
3 – 10
|
|
Биметаллический
|
35/57/75
|
6.5 – 9.0
|
да
|
да
|
слабое
|
199
|
3 – 10
|
|
Анодированный
|
15-40/25-75/215
|
6.5 – 9.0
|
нет
|
нет
|
нет
|
216.3
|
30
|
При монтаже радиаторов следует придерживаться определенных требований. Они достаточно просты, но обязательны для выполнения:
-радиаторы устанавливаются строго под окнами (чтобы теплый воздух, поднимающийся от радиатора, блокировал движение холодного воздуха от окна);
-центр прибора должен совпадать с центром окна (допустимое отклонение – не более 20 мм);
-нагревательные приборы устанавливают таким образом, чтобы их «ребра» располагались строго вертикально;
-в каждом отдельном помещении нагревательные элементы должны располагаться на одном уровне (по горизонтали);
-расстояние от пола до низа прибора должно быть не менее 60 мм (для удобства уборки пола под нагревательным элементом), а от верха прибора до подоконника – не менее 50 мм (чтобы обеспечивалась возможность снять отопительный прибор без демонтажа подоконной доски).
Имеющийся в продаже ассортимент радиаторов (от стальных трубчатых до биметаллических и анодированных) способен удовлетворить любой вкус и дизайнерские запросы. У отечественных застройщиков наибольшей популярностью пользуется продукция компанийDeLONGHI(Италия),PURMO (Финляндия), KERMI(Германия).
Система отопления частного дома будет надежной, экономичной и безопасной в том случае, если ее составляющие представлены продукцией известных и успешно зарекомендовавших себя на российском рынке компаний.Именно поэтому сочетание эффективных теплогенераторов,металлопластиковых магистралей и современных радиаторов дает возможность смонтировать в частном доме одну из самых надежных отопительных систем.
Источник информации:
| |
| 
