Затраты на отопление

Расчет системы отопления

Не будем вдаваться в дебри расчетов, а приведем упрощенный вариант, отвечающий всем требованиям к отопительной системе частного дома. При этом будем считать, что все комплектующие и материалы имеют стандартную направленность. Нет никаких сверхсовременных деталей, и только стандартные процессы. Плюс ко всему возьмем одноконтурную систему как самую простую.

Проводя расчет системы отопления частного дома, необходимо в первую очередь определить полный объем дома с учетом и жилых, и подсобных помещений. Почему именно так? Посмотрим на примере коридора. В эту комнату никто не будет ставить радиаторы отопления, потому что коридор отапливается пассивно за счет циркуляции теплого воздуха внутри помещений.

Чтобы сделать правильный расчет, по схеме плана дома нужно вычислить площади всех комнат и сложить их, получив общую площадь здания. Теперь этот показатель необходимо умножить на высоту потолков. Получится объем дома в целом. Обычно на подобные расчеты уходит не более получаса.

https://youtube.com/watch?v=mVNWfHKN-Pw

Теперь следует рассчитать мощность отопительного котла. Обычно учитывается один стандартный показатель, который регулирует зависимость расположения дома с расходом тепла на 1 кубический метр здания. Для разных регионов он различный, отсюда и все видоизменения. К примеру, для европейской части России этот показатель равен 40 Вт. Чтобы найти мощность котла, необходимо эту константу умножить на объем дома.

Во-первых, это уточняет показатель. А, во-вторых, дает возможность котлу постоянно работать не на полную мощность, что снижает его износ.

Расчет отопительной системы

При планировании отопительной системы для частного дома наиболее сложным и ответственным этапом является проведение гидравлических расчетов – нужно определить сопротивление системы отопления.

Ведь, берясь самостоятельно как рассчитать объем системы отопления, так и далее планировать систему, мало кто знает, что предварительно необходимо произвести некоторые графически-проектные работы. В частности, следует определить и отобразить на плане отопительной системы такие параметры:

тепловой баланс помещений, в которых будут расположены отопительные приборы; тип наиболее подходящих отопительных приборов и теплообменных поверхностей, указать их на предварительном плане отопительной системы; наиболее подходящий тип отопительной системы, подобрать наиболее подходящую конфигурацию. Также следует создать подробную схему расположения нагревательного котла, трубопровода. выбрать тип трубопровода, определить необходимые для качественной работы дополнительные элементы (вентили, клапаны, датчики). Указать на предварительной схеме системы их расположение. создать полную аксонометричную схему. В ней следует указать номера участков, их продолжительность и уровень тепловой нагрузки. спланировать и отобразить на схеме основной отопительный контур

При этом важно учесть максимальный расход теплоносителя.

Принципиальная схема отопления

Двухтрубная отопительная система

Для любой отопительной системы расчетным участком трубопровода является тот сегмент, диаметр на котором не изменяется и где происходит стабильный расход теплоносителя. Последний параметр вычисляется из теплового баланса помещения.

Для расчета двухтрубной системы отопления следует провести предварительную нумерацию участков. Начинается она с нагревательного элемента (котла). Все узловые точки подающей магистрали, в которых происходит разветвление системы, необходимо отмечать заглавными буквами.

Двухтрубная отопительная система

Соответственные узлы, расположенные на сборных магистральных трубопроводах, следует обозначать черточками. Места ответвления  приборных веток (на узловом стояке) чаще всего обозначаются арабскими цифрами. Эти обозначения соответствуют номеру этажа (в случае, если внедрена горизонтальная отопительная система) или номеру стояка (вертикальная система). При этом в месте соединения потока теплоносителя данный номер обозначается дополнительным штрихом.

Для максимально качественного выполнения работы следует нумеровать каждый участок

При этом важно учитывать, что номер должен  состоять из двух значений – начала и конца участка

Для чего нужен расчёт

От вопроса, как правильно рассчитать систему отопления, зависит, насколько эффективно будет выполнять свою задачу её составляющие. Если взять котёл меньшей мощности, чем необходимо, он будет постоянно работать «на пределе», а в зимнюю стужу и вовсе не справится со своей функцией.

Установка котла и монтаж обогревательной магистрали обходится не дёшево. Любая переделка забирает немалые средства в семейном бюджете. Кроме того, именно от правильного расчёта зависит экономия энергоресурсов

Не важно, о каком виде топлива идёт речь — газе, электричестве, угле или солярке.

Теплоносителем чаще всего выступает обычная вода. Системы бывают открытого и закрытого типов. Если правильно подобрать оборудование и грамотно сделать расчет отопления частного дома, можно не беспокоиться за долговечность и качество системы обогрева.

Радиаторы отопления.

Обычно выбор, казалось бы, простых составляющих на практике вызывает множество самых противоречивых мнений. Бесспорно одно: их стоит выбирать не только по эстетическим свойствам, а исходя из технических параметров. Последние немало определяются материалом, из которого радиатор изготовлен:

1. Стальные. Такие радиаторы недороги, но очень сильно подвержены коррозии. Абсолютно не рекомендуется использовать стальные радиаторы там, где воду летом сливают — срок службы значительно сокращается.

2. Алюминиевые. Они более устойчивы к коррозии, быстро нагреваются и достаточно привлекательны на вид. Для них недопустимы перепады давления, чего в частных домах практически и не бывает.

3. Биметаллические. Здесь соединяются лучшие свойства алюминия и стали, что увеличило теплоотдачу, но остались те же антикоррозийные свойства.

4. Чугунные. Это практически вечные радиаторы. Они медленно нагреваются, но и остывают крайне медленно. По внешнему виду значительно уступают описанным выше типам радиаторов и недешевы. Также во время монтажа значительно может помешать большой вес, но в процессе эксплуатации это никак не мешает.

Несложные подходы к расчету по площади комнаты

Для того чтобы расчет количества секций радиатора по площади был произведен правильно, и в холодную погоду вы чувствовали себя комфортно в вашем доме, нужно, чтобы система отопления удовлетворяла два требования. Эти условия в какой-то степени зависят друг от друга, поэтому разделить их вряд ли получится.

Во-первых, поддержание требуемой температуры воздуха во всем отапливаемом помещении. Естественно, что температурные показатели могут слегка отличаться, однако эти отклонения должны быть минимальными. На практике весьма комфортным показателем средней температуры считается 20 ˚С – именно ее берут за эталон, перед тем, как рассчитать количество батарей в доме.

Проще говоря, отопительная система должна справляться с прогревом определенного количества воздуха.

Говоря о точности расчетов, проводимых для отдельных помещений, для жилых домов существуют стандарты микроклимата, их можно найти в ГОСТе 30494-96. Вся информация находится в соответствующих таблицах.

Для выполнения конкретных задач система отопления должна иметь заданную тепловую мощность. Поэтому она должна не только отвечать нуждам помещения, но и иметь корректное распределение, исходя из площади и целого перечня иных не менее важных нюансов.

Для того чтобы рассчитать сколько надо батарей в комнату как можно эффективнее, сначала высчитывают нужный объем тепловой энергии для всех помещений, а уже готовые значения складывают и набавляют приблизительно 10 % для запаса, чтобы оборудованию не приходилось работать на грани своих возможностей. По результатам можно будет судить, какой котел по мощности придется приобрести. А расчеты по каждой комнате потребуются для того, чтобы понять, сколько секций радиатора нужно на комнату.

Зачастую, в качестве нормы на 1 м2 площади берут 100 Вт тепловой энергии – это считается самым простым методом для тех, кто делает расчет мощности отопления по объему помещения своими руками.

Для просчетов пользуются формулой Q = S×100, где:

Q – искомая тепловая мощность для комнаты;

S – площадь комнаты(м²);

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

Метод является довольно простым. Формулой пользуются условно, когда высота потолков не превышает 2,5-3 м. Более точный результат можно получить, если обсчитывать объем помещения. В этом случае удельную мощность приравнивают к значению 41 Вт/м3 – если дом состоит из железобетонных панелей, и 34 Вт/м3 – для кирпичных и других сооружений.

Более совершенная формула выглядит так Q = S×h×41 (34), где:

h – высота потолков (м);

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

В результате мы получаем более точные измерения, потому как кроме линейных размеров помещения в расчет берутся и параметры стен.

Цель и ход выполнения расчета

Конечно, за результатами можно обратиться к специалистам либо воспользоваться онлайн-калькулятором, коих хватает на всяких интернет-ресурсах. Но первое стоит денег, а второе может дать некорректный результат и его все равно надо проверять.

Так что лучше набраться терпения и взяться за дело самому. Надо понимать, что практическая цель гидравлического расчета – это подбор проходных сечений труб и определение перепада давления во всей системе, чтобы верно выбрать циркуляционный насос.

Общая схема расчета выглядит таким образом:

• подготовка аксонометрической схемы: когда уже выполнен расчет отопительных приборов, то известна их мощность, ее надо нанести на чертеж возле каждого радиатора;
• определение расхода теплоносителя и диаметров трубопроводов;
• расчет сопротивления системы и подбор циркуляционного насоса;
• расчет объема воды в системе и вместительности расширительного бака.

Любой гидравлический расчет системы отопления начинается со схемы, нарисованной в 3 измерениях для наглядности (аксонометрия). На нее наносятся все известные данные, в качестве примера возьмем участок системы, изображенный на чертеже:

Расчет необходимого количества материалов

Если вы очень далеки от устройства системы отопления, вам будет проблематично правильно рассчитать нужное количество необходимых материалов для всей системы, потому что для этого нужно, хотя бы зрительно, представлять общую картину этой системы в сборке и все ее комплектующие части. Поэтому, чтобы сделать правильный расчет, нужно изучить до мелких деталей работу системы отопления.

Если вы не хотите морочить голову и напрягать мозги, пытаясь разобраться в совершенно непонятной для вас работе, тогда обратитесь к знакомому специалисту с просьбой если не собрать, то хотя бы начертить примерный план всей отопительной системы в деталях с указанием необходимых ее комплектующих. Если он хороший друг, то с удовольствием поможет вам решить эту проблему. Если же вы не имеете такого друга, тогда следуйте дальнейшим инструкциям, изложенным в этой статье.

Котел. Самый распространенный вид котла, используемый в квартирах или небольших домах, – двухконтурный. Для его установки и подключения к системе отопления вам понадобится не меньше четырех шаровых кранов с разъемными соединителями, четыре резьбовых переходника для подключения трубопровода и два фильтра механической очистки.

Для подключения одной батареи к системе отопления вам понадобится один регулирующий кран и один отсекающий, также один кран Маевского, два резьбовых переходника, используемых для подключения батареи к трубопроводу и два тройника, которые устанавливаются прямо на магистрали отопления.

Чтобы правильно подсчитать метраж труб, прежде всего, нужно иметь ясное представление, где будут располагаться батареи. Измерив необходимую длину, умножаем это число на два, потому что прокладывать нужно две трубы – одну на подачу, другую на обратку.

Сложнее дело обстоит с определением необходимого диаметра этих труб. Обычно двухконтурные настенные котлы рассчитаны на подключения диаметром ø3/4″. Этого вполне достаточно для квартир и домов, не превышающих площадь 100 кв.м. Иначе дело обстоит с более обширными системами. Для них диаметр труб будет большим. Но мы будем рассматривать более распространенные системы отопления, для которых достаточно труб диаметром ø3/4″ для прокладки магистралей и труб диаметром ø1/2″ для непосредственного подключения к магистрали батарей.

Настоятельно рекомендуем для таких сложных работ, как установка системы отопления, приглашать грамотного специалиста, хорошо разбирающегося в области теплотехники, имеющего большой опыт в расчете и установке систем отопления и умеющего обращаться с современными инструментами. Можете, конечно, попробовать и самостоятельно сделать эту работу, но сначала вам придется овладеть знаниями и умением в этой области, чтобы проделанная работа увенчалась успехом.

Выбор оптимального источника тепла — первый шаг для правильного расчёта

Чтобы знать, как рассчитать систему отопления для частного дома, нужно правильно выбрать источник тепла. Как правило, начинают с анализа доступных в регионе энергоресурсов с учётом климатических условий. Выбор обычно идёт в пользу наиболее дешёвого топлива. Популярными являются системы обогрева, работающие на природном газе, электричестве, угле или дизеле.

Каждый из них имеет свои особенности, достоинства и недостатки:

Котлы на природном газе. Считаются наиболее дешёвым вариантом обогрева, но к магистрали природного газа не всегда есть возможность подключиться. Газовые котлы отличают высокий КПД, автоматизация управления процессом работы, безопасность при соблюдении правил подключения к газовым сетям. Нужно понимать, что такое КПД котла, чтобы изначально сделать правильный выбор оборудования. Небольшое по размеру газовое оборудование имеет высокий уровень производительности. Цена на природный газ растёт, но все равно этот вид топлива остаётся наиболее экономичным.

Электрокотлы. Компактные, не требуют громоздких дымоходов, со своей функцией справляются не хуже газовых, если не поводит электроподача. Не особо популярно из-за дороговизны электроэнергии. Поэтому расчет электрического отопления частного дома делают обязательно.

Котлы на твёрдом топливе. Вновь востребованы в связи с развитием загородного частного строительства. Наряду с обычными котлами продаются агрегаты с возможностью автоматической загрузки топлива.

Отопительное оборудование, работающее на солярке или отработанном масле. Часто используется для отопления в загородных коттеджах. Чтобы применять такое топливо, нужно соорудить для него резервуар. Не всех устраивает из-за резкого запаха дизеля, который стоит в котельной.

Отопление загородного дома электричеством

Для подобного расчета, при отоплении электричеством, помимо основных параметров введите цену тарифа за электроэнергию. Это облегчит расчет при постоянно меняющихся тарифах.

Калькулятор расхода газа

Калькулятор расхода газа поможет определить примерное количество газа, природного или пропан-бутана, необходимого для обогрева всей площади помещений, при изменении температур (температуры берутся в соответствии с нормами). При расчете отопления природным газом, цена уже внесена в таблицу, изменить не получится.

Достоинства:

• автоматический процесс вычислений;
• простота и удобство использования;
• работает онлайн;
• мгновенный результат;
• выбор необходимых элементов для обогрева (трубы, радиаторы, котлы).

Недостатки:

• неточность (дает приблизительный результат);
• большое влияние на результат температурного режима (вычисления делаются на основе нормативных данных по температуре в определенных районах, которая отличается от реальной на несколько градусов).

После предварительного вычисления на калькуляторе, закажите выезд профессионалов для детального рассмотрения отапливаемого помещения, точного определения стоимости обогрева и необходимых комплектующих узлов для бесперебойной работы оборудования.

При вычислении показателя учитывайте коридоры и помещения, в которых не будут установлены приборы обогрева, но также нуждающиеся в отоплении (коридор; кладовая; прихожая).

Расчет и подбор радиаторов отопления.

Радиаторы или конвекторы являются главными элементами отопительной системы, так как их основной функцией является передача тепла от теплоносителя воздуху в помещении или поверхностям комнаты. Мощность радиаторов при этом должна четко соответствовать тепловым потерям по помещениям. Из предыдущих разделов цикла статей видно, что укрупнено мощность радиаторов можно определить по удельным показателям по площади или объему комнаты.

Так, для отопления помещения в 20 м? с одним окном требуется в среднем установить прибор отопления мощностью 2 кВт, а если учесть небольшой запас на поверхность в размере 10-15%, то мощность радиатора составит 2,2 кВт ориентировочно. Этот метод подбора радиаторов является достаточно грубым, так как не учитывает много значимых особенностей и строительных характеристик здания. Более точным является подбор радиаторов на основании теплотехнического расчета жилого дома, который выполняется специализированными проектными организациями.

Основным параметром для подбора типоразмера прибора отопления является его тепловая мощность. А в случае с секционными алюминиевыми или биметаллическими радиаторами указывается мощность одной секции. Наиболее часто используемыми в системах отопления радиаторами являются приборы с межосевым расстоянием 350 или 500 мм, выбор которых основан, прежде всего на конструкции окна и отметке подоконника относительно финишного напольного покрытия.

Мощность 1 секции радиатора по паспорту, Вт	Площадь комнаты, м2
10	12	14	16	18	20	22
Количество секций
140	8	9	10	12	13	15	16
150	7	8	10	11	12	14	15
160	7	8	9	10	12	13	14
180	6	7	8	9	10	12	13
190	6	7	8	9	10	11	12
200	5	6	7	8	9	10	11

В техническом паспорте на приборы отопления производители указывают тепловую мощность применительно к каким-либо температурным условиям. Стандартными являются параметры теплоносителя 90-70 °C, в случае низкотемпературного отопления тепловую мощность следует корректировать согласно коэффициентам, указанных в технической документации.

В этом случае мощность приборов отопления определяется следующим образом:

Q=A*k*?T, где А – площадь теплоотдачи, м? k – коэффициент теплопередачи радиатора, Вт/м?*°C. ?T – температурный напор, °C

?T является средней величиной между температурой подающего и обратного теплоносителя и определяется  по формуле:

?T= (Тпод+Тобр)/2 — tпомещ

Паспортными данными является мощность радиатора Q и температурный напор, определенные в стандартных условиях. Произведение коэффициентов k*A является величиной постоянной и определяется сначала для стандартных условий, а затем можно подставить в формулу для определения фактической мощности радиатора, который будет работать в системе отопления с параметрами, отличающимися от принятых.

Для каркасного дома, рассматриваемого в качестве примера с толщиной изоляции 150 мм, подбор радиатора для помещения площадью 8,12 м2 будет выглядеть следующим образом.

Ранее мы определили, что удельные теплопотери для углового помещения с учетом инфильтрации 125 Вт/м2, значит, мощность радиатора должна составлять не менее 1 015 Вт, а с запасом в 15% 1 167 Вт.

Для установки доступен радиатор мощностью 1,4 кВт при параметрах теплоносителя 90/70 градусов, что соответствует температурному напору ?T= 60 градусов. Планируемая система отопления будет работать на параметрах воды 80/60 градусов (?T=50) Следовательно, чтобы удостовериться в том, что радиатор сможет полностью перекрыть теплопотери помещения необходимо определить его фактическую мощность.

Для этого, определив значение k*A=1400/60=23,3 Вт/град, определяем фактическую мощность Qфакт=23,3*50=1167 Вт, что полностью удовлетворяет требуемой тепловой мощности прибора отопления, который должен быть установлен в данном помещении.

Видео ролик на тему расчета мощности радиатора:

https://youtube.com/watch?v=PWPYSQ7qoxk

Онлайн калькулятор для быстрого решения задачи по расходам на отопление дачи

На сегодняшний день существует универсальный калькулятор отопления частного дома. Это несложная таблица, где нужно указать некоторые важные данные, и согласно им будет произведен оперативный подсчет мощности системы отопления (кВт).

Калькулятор отопления частного дома позволяет подобрать котел оптимальной мощности, который позволит выполнить бесперебойный прогрев дома без лишнего расхода топлива и энергии. Чтобы воспользоваться онлайн системой, нужно указать в таблице вид остекления окна, тип изоляции стен, соотношение площади окна и пола, уровень температуры снаружи здания, покрытие дома, высоту и площадь помещения. После нажатия кнопки «расчет» пользователь за несколько секунд получает данные о теплопотерях и необходимый показатель мощности котла (кВт).

Внимание: калькулятор системы отопления дает результат с минимальным отклонением от нормы. С учетом незначительных ошибок при введении Ваших персональных данных

Комбинированная система водяного отопления.

Можно также вмонтировать насос в уже существующую систему с естественной циркуляцией: в основную трубу необходимо врезать параллельно бой-пас, который оснащают насосом — так осуществляется принудительное обращение воды. На таком участке устанавливается кран, который перекроет свободную циркуляцию, когда насос включен.

Комбинированная система водяного отопления очень удобна — она объединяет в себе преимущества двух описанных выше. Комбинированная система отопления способна справиться с обогревом помещения даже при отключенном электричестве, а также наращивает эффективность теплоотдачи при работе насоса, находящемся в работе. Однако, не следует забывать, что такая система будет абсолютно бесполезна в случае, если установлен электрический котел: без электричества он просто не произведет теплую воду.