Какая система отопления частного дома лучше и почему
Автономная отопительная система для частного дома конструктивно представляет собой котел, радиаторы и замкнутый круговой трубопровод, по которому движется теплоноситель (кроме воздушного). По типу теплоносителя различают следующие виды отопления:
| Теплоноситель | Преимущества | Недостатки |
| 1. Водяной (используется вода или антифриз) | Экономичность, доступность теплоносителя, его дешевизна и безопасность системы. | Помещения прогреваются довольно долго. Зимой нельзя допускать ни планового, ни аварийного отключения системы с водой, потому что при минусовой температуре разорвет трубы. |
| 2. Паровой | Малая инерционность (помещения прогреваются сразу же после включения), энергоэффективность. | Шумность, сложности с регулировкой температуры в помещении, необходимость закрывать трубы и радиаторы, высокие требования к качеству труб и радиаторов. |
| 3. Воздушный | Высокий КПД, отсутствие затрат на трубы и радиаторы, малая инерционность. Это идеальный вариант для дачи. | Сушит воздух, есть сложности с подачей воздуха (теплый воздух поднимается вверх, а внизу температура остается холодной). |
Котлы различаются по виду топлива. Можно долго рассуждать о том, какое отопление выбрать для частного дома, перебирать варианты и находить в каждом свои преимущества и недостатки. Чтобы представить информацию более наглядно и подвести итоги, предлагаем рассмотреть сравнительную таблицу.
| Теплоноситель | Преимущества | Недостатки |
| 1. Газовые | Комфортная эксплуатация (полностью автоматическая система), большой выбор котлов (одноконтурные и двухконтурные, настенные и напольные, конвекционные и конденсационные), низкие затраты на эксплуатацию, высокий КПД, долговечность. | Ограниченная доступность (не везде есть газоснабжение), сложность монтажа системы, необходимость проектирования и оформления документов, высокий уровень опасности (нельзя исключать утечку), расходы на обслуживание. |
| 2. Электрические | Доступность источника тепла, невысокая стоимость оборудования и монтажа, отсутствие дымохода и экологичность, экономичность, комфорт при эксплуатации, безопасность, высокий КПД. | Всегда есть вероятность перебоев с электроснабжением (желательно иметь альтернативный источник отопления), необходимо соблюсти требования по электросети, стоимость электроэнергии в некоторых регионах России достаточно высока. |
| 3. Твердотопливные | Низкая стоимость энергоносителя, большой выбор видов топлива (уголь, дрова, пеллеты, брикеты), доступность топлива в любом регионе России. | Необходимость загрузки топлива вручную, невысокий КПД, расходы на чистку и обслуживание котла и дымохода, должно быть помещение для хранения топлива. |
| 4. Жидкотопливные | Невысокая стоимость топлива, может работать на солярке, мазуте, отработке, автономность системы, хороший КПД. | Нужна отдельная котельная с емкостью для хранения топлива, в помещение могут попадать продукты сгорания (зависит от котла и проекта), нуждается в регулярном обслуживании и чистке. |
| 5. Комбинированные | Универсальность. Экономичность и возможность использовать самый выгодный и практичный энергоноситель, быстрая окупаемость. Можно выбрать одноконтурный, двухконтурный котел, подключить бойлер или систему теплый пол. | Громоздкий котел, технически сложный агрегат с большим количеством дополнительного оборудования. Высокая стоимость системы и монтажа. |
Как рассчитать теплопотери частного дома?
Каждое здание, независимо от особенностей проекта, пропускает тепловую энергию через заборы. Тепловые потери в окружающей среде необходимо компенсировать с помощью системы отопления. Сумма тепловых потерь с нормированным запасом — это необходимая мощность источника тепла, отапливающего дом. Для создания комфортных условий в доме теплопотери рассчитываются с учетом различных факторов: конструкции здания и планировки комнат, ориентации по сторонам света, направления ветра и средней мягкости климата в холодное время года, физических свойств помещения строительные и теплоизоляционные материалы.
По результатам расчета теплотехники выбирается отопительный котел, уточняется количество секций батареи, подсчитываются мощность и длина труб теплого пола, выбирается теплогенератор для помещения — в общем, любой агрегат, компенсирующий тепловые потери. В общем, определение тепловых потерь необходимо для того, чтобы отапливать дом экономно, без чрезмерного запаса мощности отопительной системы. Расчеты производятся вручную или выбирается подходящая компьютерная программа, в которой заменяются данные.
Как я рассчитываю?
Во-первых, вам предстоит разобраться с мануальной техникой — понять суть процесса. Чтобы узнать, сколько тепла теряет дом, определите потери через каждую ограждающую конструкцию здания отдельно, а затем сложите их. Расчет проводится в несколько этапов.
1. Сформируйте базу исходных данных по каждому помещению, желательно в виде таблицы. В первом столбце записывается заранее рассчитанная площадь дверных и оконных блоков, наружных стен, этажей, пола. Во втором столбце вводится толщина конструкции (это данные проекта или результаты измерений). В третьих, коэффициенты теплопроводности соответствующих материалов. В таблице 1 приведены стандартные значения, которые понадобятся при дальнейших расчетах:
Чем выше l, тем больше тепла проходит через метровую толщину данной поверхности.
2. Определите термическое сопротивление каждого слоя: R = v / l, где v — толщина здания или теплоизоляционного материала.
3. Рассчитайте теплопотери каждого элемента конструкции по формуле: Q = S * (Tv-Tn) / R, где:
Конечно, в отопительный период погода другая (например, температура колеблется от 0 до -25 ° C), и дом отапливается до нужного уровня комфорта (например, до + 20 ° C). Так что разница (ТВ-Тн) колеблется от 25 до 45.
Для расчета нужна средняя разница температур за весь отопительный сезон. Для этого в СНиП 23-01-99 «Климатология и геофизика зданий» (таблица 1) найдите среднюю температуру отопительного сезона для данного города. Например, для Москвы этот показатель равен -26 °. В данном случае средняя разница составляет 46 ° С. Для определения расхода тепла через каждую конструкцию складываются тепловые потери всех ее слоев. Так, для стен учитывается штукатурка, кладочный материал, внешняя теплоизоляция и облицовка.
4. Рассчитайте общие тепловые потери, определив их как сумму Q внешних стен, полов, дверей, окон, потолков.
5. Вентиляция. К результату прибавления добавляется от 10 до 40% потерь на инфильтрацию (вентиляцию). Если установить в доме качественные стеклопакеты и не злоупотреблять вентиляцией, коэффициент инфильтрации можно считать равным 0,1. Некоторые источники указывают, что здание вообще не теряет тепла, поскольку потери компенсируются за счет солнечной радиации и бытового тепла.
Тепловые потери за счет крыши или потолка
Потери тепла для потолка и крыши рассчитываются по той же формуле, что и для стен. Поднимается теплый воздух, поэтому, чтобы не обогревать улицу, при строительстве следует серьезно отнестись к утеплению кровли. Основным параметром теплопотерь здесь будет неровность стыков. Многое также будет зависеть от выбора изоляционного материала. Так, например, использование эковаты предполагает отсутствие влажности. И, как вы знаете, вместе с горячим воздухом поднимается пар, который, остывая, конденсируется, оседает на изоляции, заменяя воздух и уменьшая тепловое сопротивление изоляции.
Необходимые нормативные документы
Для расчета потребуются два СНиПа, один СП, один ГОСТ и одно пособие:
- СНиП 23-02-2003 (СП 50.13330.2012). “Тепловая защита зданий”. Актуализированная редакция от 2012 года .
- СНиП 23-01-99* (СП 131.13330.2012). “Строительная климатология”. Актуализированная редакция от 2012 года .
- СП 23-101-2004. “Проектирование тепловой защиты зданий” .
- ГОСТ 30494-96 (заменен на ГОСТ 30494-2011 с 2011 года). “Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях” .
- Пособие. Е.Г. Малявина “Теплопотери здания. Справочное пособие” .
Скачать СНиПы и СП вы можете здесь, ГОСТ – здесь, а Пособие – здесь.
Расчёт теплопотерь ограждающими конструкциями
Теплопотери определены для отапливаемых помещений 101, 102, 103, 201, 202 согласно плана этажей.
Основные теплопотери, Q (Вт), вычисляются по формуле:
где: К – коэффициент теплопередачи ограждающей конструкцией;
F – площадь ограждающих конструкций;
(tint– text) – разность внутренней и наружной температур;
n – коэффициент, учитывающий положение ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху, приняты согласно табл. 6 «Коэффициент, учитывающий зависимость положения ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху» СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий». Для перекрытия над холодными подвалами и чердачными перекрытиями согласно п. 2 n = 0,9.
Общие теплопотери
Согласно п. 2а прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери рассчитываются в зависимости от ориентации: стены, двери и окна, обращенные на север, восток, северо-восток и северо-запад в размере 0,1, на юго-восток и запад – в размере 0,05; в угловых помещениях дополнительно – по 0,05 на каждую стену, дверь и окно, обращённые на север, восток, северо-восток и северо-запад.
Согласно п. 2г прил. 9 СНиП 2.04.05-91* добавочные теплопотери для двойных дверей с тамбурами между ними принимаются равными 0,27 H, где H – высота здания.
Теплопотери на инфильтрацию для жилых помещений, согласно прил. 10 СНиП 2.04.05-91* «Отопление, вентиляция и кондиционирование», приняты по формуле
где: L – расход удаляемого воздуха, не компенсируемый приточным воздухом: 1м 3 /ч на 1м 2 пло щади жилых помещений и кухни объемом более 60 м 3 ;
c – удельная теплоемкость воздуха, равная 1кДж / кг x °С;
p – плотность наружного воздуха при text равная 1,2 кг / м 3 ;
(tint– text) – разность внутренней и наружной температур;
k – коэффициент теплопередачи – 0,7.
Бытовые поступления тепла рассчитываются из расчёта 10 Вт/м 2 поверхности пола жилых помещений.
Расчётные теплопотери помещения определены как Qрасч = Q + Qi – Qбыт
Некоторые факты
Вопрос положения критической точки в стене снимается, если оклеить ее изнутри пароизоляционным материалом. Такими свойствами обладают некоторые виды отделки, например виниловые обои. Пар в конструкцию не поступает, и та будет сухой независимо от распределения температур. Исключением является случай, когда стена промерзает насквозь, а критическая точка оказывается на внутренней поверхности.
Обшивку ограждающих элементов пароизоляцией практикуют в странах Западной Европы. Но у этого решения есть недостаток: для отвода избыточной влаги приходится увеличивать кратность воздухообмена, т.е. производительность вентиляции. Это влечет за собой рост теплопотерь и, как следствие, расходов на отопление. Дом с «дышащими», т.е. паропроницаемыми, стенами обходится дешевле.
https://youtube.com/watch?v=LE1lFVb4XjE
Понятие сопротивления теплопередаче
Описанные выше явления не зависят от материалов. Это значит, что после соединения двух изделий (нагретого и охлажденного) постепенно температура их станет одинаковой. Однако скорость процесса будет отличаться.
Понятие теплопроводности поясняет простой эксперимент
Комбинированный пруток из меди/ стали фиксируют горизонтально. К нижней части на клейком воске прикрепляют контрольные грузы. При нагреве центральной части они отсоединяются неравномерно, что наглядно демонстрирует разную теплопроводность.
Обратное понятие, определяющее изоляционные свойства материала, называют термическим сопротивлением (Rт). Количественные параметры указывают в кельвинах на ватты. Для расчета применяют формулу Rт=(Т2-Т1)/Р, где:
- Т2 и Т1 – температура области нагрева и другого торца, соответственно;
- Р – перемещающийся по изделию тепловой поток.
При одинаковом сечении Rт можно вычислить, разделив длину всего участка на произведение специального коэффициента (l) и площади сечения.
К сведению. Кельвины переводят в градусы Цельсия, вычитая постоянное число 275,15. 300 К-275,15=26,85°C.
Теплопроводность разных материалов
| Вещество, изделие | Коэфф. теплопроводности, Вт/(м*К) |
|---|---|
| Графит | 278-2435 |
| Медь | 401 |
| Алюминий (сплавы) | 201-248 |
| Железо | 92 |
| Нержавеющая сталь | 15 |
| Гранит | 2,4-3,2 |
| Базальт | 1,1-1,5 |
| Вода при комнатной температуре | 0,6 |
| Кирпич | 0,18-0,65 |
| Блоки из пенобетона | 0,1-0,3 |
| Дерево | 0,14-0,16 |
| Маты из каменной ваты | 0,033-0,04 |
| Панель из пенополистирола | 0,034-0,041 |
| Воздух | 0,022 |
Теплопотери и их расчет на примере двухэтажного здания
Сравнение расходов на отопление зданий разной формы.
Итак, возьмем для примера небольшой домик с двумя этажами, утепленный по кругу. Коэффициент сопротивления теплопередаче у стен (R) при этом будет в среднем равен трем. Здесь учитывается то, что к основной стене уже прикреплена теплоизоляция из пеноплекса или из пенопласта, толщиной около 10 см. У пола данный показатель окажется чуть меньше, 2,5, так как утеплителя под отделочным материалом нет. Что касается кровельного покрытия, то здесь коэффициент сопротивления достигает 4,5-5 благодаря тому, что утеплен чердак с помощью стекловаты или минеральной ваты.
Кроме того, что вы определите то, насколько способны те или иные интерьерные элементы противиться естественному процессу улетучивания и охлаждения теплого воздуха, нужно будет определиться с тем, каким именно способом это происходит. Возможно несколько вариантов: испарение, излучение или конвекция. Помимо них, существуют и другие возможности, но к частному жилому помещению они не относятся. При этом, осуществляя расчеты теплопотерь в доме, не нужно будет учитывать, что время от времени температура внутри помещения может повышаться от того, что сквозь окно солнечные лучи нагреют воздух на несколько градусов. Не стоит в данном процессе ориентироваться еще и на то, что дом стоит в каком-то особом положении по отношению к сторонам света.
Для того чтобы определить то, насколько серьезными являются теплопотери, достаточно провести расчет данных показателей в самых населенных комнатах. Наиболее точный расчет предполагает следующее. Сначала нужно подсчитать общую площадь всех стен в комнате, затем из данной суммы нужно вычесть площадь всех расположенных в этой комнате окон и, учитывая площадь кровли и пола, рассчитать теплопотери. Это возможно осуществить с помощью формулы:
dQ=S*(t внутри – t уличная)/R
Так, например, если площадь стен у вас равна 200 кв. метрам, температура в помещении – 25?С, а на улице – минус 20?С, то стены потеряют приблизительно 3 киловатта тепла за каждый час. Аналогично осуществляется и расчет теплопотерь всех остальных составляющих. После этого их остается лишь суммировать и у вас получится, что комната с 1 окном потеряет в час около 14 киловатт тепла. Итак, это мероприятие производится до монтажа отопительной системы по специальной формуле.
Формула расчета
Нормативы расхода тепловой энергии
Тепловые нагрузки рассчитываются с учетом мощности отопительного агрегата и тепловых потерь здания. Поэтому, чтобы определить мощность проектируемого котла, необходимо теплопотери здания умножить на повышающий коэффициент 1,2. Это своеобразный запас, равный 20%.
Для чего необходим такой коэффициент? С его помощью можно:
- Прогнозировать падение давления газа в магистрали. Ведь зимой потребителей прибавляется, и каждый старается взять топлива больше, чем остальные.
- Варьировать температурный режим внутри помещений дома.
Добавим, что тепловые потери не могут распределяться по всей конструкции здания равномерно. Разность показателей может быть достаточно большой. Вот некоторые примеры:
- Через наружные стены покидает здание до 40% тепла.
- Через полы — до 10%.
- То же самое относится и к крыше.
- Через вентиляционную систему — до 20%.
- Через двери и окна — 10%.
Итак, с конструкцией здания разобрались и сделали одно очень важное заключение, что от архитектуры самого дома и места его расположения зависят потери тепла, которые необходимо компенсировать. Но многое также определяется и материалами стен, крыши и пола, а также наличием или отсутствием теплоизоляции. Это немаловажный фактор
Это немаловажный фактор
Это немаловажный фактор.
К примеру, определим коэффициенты, снижающие теплопотери, зависящие от оконных конструкций:
- Обычные деревянные окна с обычными стеклами. Для расчета тепловой энергии в данном случае используется коэффициент, равный 1,27. То есть через такой вид остекления происходит утечка тепловой энергии, равной 27% от общего показателя.
- Если установлены пластиковые окна с двухкамерными стеклопакетами, то используется коэффициент 1,0.
- Если установлены пластиковые окна из шестикамернного профиля и с трехкамерным стеклопакетом, то берется коэффициент 0,85.
Идем дальше, разбираясь с окнами. Существует определенная связь площади помещения и площади оконного остекления. Чем больше вторая позиция, тем выше тепловые потери здания. И здесь есть определенное соотношение:
- Если площадь окон по отношению к площади пола имеет всего лишь 10%-ный показатель, то для расчета тепловой мощности системы отопления используется коэффициент 0,8.
- Если соотношение располагается в диапазоне 10-19%, то применяется коэффициент 0,9.
- При 20% — 1,0.
- При 30% —2.
- При 40% — 1,4.
- При 50% — 1,5.
И это только окна. А есть еще влияние материалов, которые использовались в строительстве дома, на тепловые нагрузки. Расположим их в таблице, где стеновые материалы будут располагаться с уменьшением тепловых потерь, а значит, их коэффициент будет также снижаться:
Вид строительного материала
Как видите, разница от используемых материалов существенная. Поэтому еще на стадии проектирования дома необходимо точно определиться с тем, из какого материала он будет возводиться. Конечно, многие застройщики строят дом на основе бюджета, выделенного на строительство. Но при таких раскладках стоит пересмотреть его. Специалисты уверяют, что лучше вложиться первоначально, чтобы впоследствии пожинать плоды экономии от эксплуатации дома. Тем более что система отопления зимой составляет одну из главных статей расхода.
Размеры комнат и этажность здания
Схема системы отопления
Итак, продолжаем разбираться в коэффициентах, влияющих на формулу расчета тепла. Как влияют размеры помещения на тепловые нагрузки?
- Если высота потолков в вашем доме не превышает 2,5 метра, то в расчете учитывается коэффициент 1,0.
- При высоте 3 м уже берется 1,05. Незначительная разница, но она существенно влияет на тепловые потери, если общая площадь дома достаточно велика.
- При 3,5 м — 1,1.
- При 4,5 м —2.
А вот такой показатель, как этажность постройки, влияет на теплопотери помещения по-разному. Здесь необходимо учитывать не только количество этажей, но и место помещения, то есть, на каком этаже оно расположено. К примеру, если это комната на первом этаже, а сам дом имеет три-четыре этажа, то для расчета используется коэффициент 0,82.
При перемещении помещения в верхние этажи повышается и показатель теплопотерь. К тому же придется учитывать чердак — утеплен он или нет.
Как видите, чтобы точно подсчитать тепловые потери здания, необходимо определиться с различными факторами. И их все обязательно надо учитывать. Кстати, нами были рассмотрены не все факторы, снижающие или повышающие тепловые потери. Но сама формула расчета будет в основном зависеть от площади отапливаемого дома и от показателя, который называется удельным значением тепловых потерь. Кстати, в данной формуле оно стандартное и равно 100 Вт/м?. Все остальные составляющие формулы — коэффициенты.
Приступаем к расчетам
Основы потерь
Если верить специальной литературе и учебникам, тепло уходит из зданий и сооружений разными способами — конвекцией, излучением и т. п. Конечно, можно учесть при подсчетах и этот параметр, но на практике такие сложности абсолютно не нужны. Достаточно использовать общие формулы. В некоторых случаях к полученному результату необходимо добавить несколько процентов. Проводить такие расчеты значительно проще, чем углубляться в дебри узкоспециальных наук.
Сбросить со счетов можно и такие параметры, как тепло, получаемое через окна от солнечного света, поправку на ориентацию здания по сторонам света. Несколько недостающих ватт можно просто прибавить к полученным результатам. Нужны максимально точные результаты? Тогда своими силами, без специалистов, обойтись все равно не получится, даже с использованием специальных программ.
Пользуясь общими формулами, нужно помнить еще один важный момент. Помещения в доме имеют разное предназначение. Некоторые из них вообще необитаемы, например, кладовые и холлы, а значит, показатели нормальной температуры в них будут ниже, чем в жилых комнатах. При этом принцип расчета будет одинаковым, независимо от «обитаемости» комнаты.
Как рассчитать теплопотери загородного дома
К сожалению, потеря тепла в доме — процесс неизбежный. Чтобы его минимизировать, существует формула расчета теплопотерь, с помощью которой можно подумать о мощности будущей системы отопления здания. Эта формула учитывает коэффициент теплопередачи, площадь стены, сопротивление теплопередаче и коэффициент понижения. Перед тем, как рассчитать теплопотери в доме, ознакомьтесь с приведенными ниже таблицами.
Чтобы в новом доме всегда было тепло, можно заранее рассчитать теплопотери здания во всех его помещениях. Специальные формулы учитывают «потерю» тепла через потолки и стены. С их помощью можно узнать мощность будущей системы отопления, которая могла бы полностью компенсировать эти потери и дать желаемые 20 ° C во всех помещениях.
известно, что теплопотери загородного дома зависят от архитектурных особенностей постройки и свойств материалов, из которых сделаны стены и кровля. Если выставить определенный тепловой режим, потери будут определяться величиной теплового потока (ккал / ч). Чтобы добиться экономичной тепловой нагрузки на систему отопления, необходимо правильно выбрать строительные материалы и грамотно продумать планировку здания. Ветровая нагрузка также влияет на потери тепла в частном доме. В результате дома, расположенные на открытой местности, будут потреблять больше тепла, чем здания, защищенные от ветра. Влияние ветра также учитывается в формуле для расчета теплопотерь.
Формула расчета теплопотерь частного дома
Общие тепловые потери рассчитываются по формуле от основных и дополнительных тепловых потерь (округлено до 10 Вт).
Q = К х F х 1 / R х (ТВ-ТН) хн .
В формуле потерь тепла используются следующие значения:
- К — коэффициент теплообмена (таблица «К — коэффициент теплообмена»);
- F — площадь стен (в м2);
- R — сопротивление теплопередаче (ккал / м2 xhx ° C);
- tв и tп — температура внутри и снаружи помещения;
- n — коэффициент уменьшения, учитывает теплопотери в зависимости от типа ограждения (таблица «n — коэффициент уменьшения»).
Значения R различаются в зависимости от типа ограждающих конструкций (таблица «Значения R0 и 1 / R0»).
Таблицы для расчета тепловых потерь дома
Таблица «К — коэффициент теплопередачи»:
Теплопотери в доме: формула расчета теплопотерь в загородном домеУтепляемся в доме: по какой формуле рассчитываются теплопотери в частном доме | Интернет-журнал о стройке «Строй дом!» — только достоверная информация.
Факторы, влияющие на теплопотери
В строительных конструкциях, как правило, используют комбинации нескольких материалов. Этим решением обеспечивают:
- необходимую прочность силового каркаса;
- хорошие изоляционные свойства;
- привлекательный внешний вид отделки;
- надежное скрепление слоев.
Структура стены
В приведенном на рисунке примере общие потери рассчитывают сложением значений, полученных для каждого слоя. Кроме толщины учитывают теплопроводность каждого материала.
К сведению. В специализированный калькулятор теплопотерь стен дома заносят последовательно указанные выше значения. Программа автоматически подставит соответствующие коэффициенты.
В действительности приходится решать более сложные задачи. Достаточно часто для заливки монолита применяют стальные штыри, удерживающие опалубку. После завершения процесса их удаляют с последующим заполнением отверстий строительной смесью. Если нарушена монтажная технология, и не выполнены завершающие операции, в стенах образуются «мостики холода». По ним тепло быстро уходит наружу с одновременным бесполезным нагревом внутреннего объема стены. Понятно, что в подобных условиях значительно возрастают затраты на отопление.
Воздух обладает минимальной проводимостью тепла, поэтому является великолепным изолятором. Это свойство применяют при создании волоконных и пористых специализированных материалов. Чтобы получить хороший результат, создают однородный слой. Любые уплотнения, особенно создающие трассы тепловых утечек, увеличивают потери.
Следующим важным фактором является накопление влаги внутри строительных конструкций. В отличие от воздуха, здесь речь идет об ухудшении полезных изоляционных свойств. При отрицательных температурах процесс кристаллизации в десятки раз повышает теплопроводность.
Перемещение точки росы в разных строительных конструкциях
Здесь показано, при качественном проекте место образования повышенной влажности выносится за пределы основной стены. Именно по этой причине утепление рекомендуют устанавливать снаружи. Ошибочные решения не только ухудшают теплопроводность, но и активизируют процессы гниения.
Важно! Чтобы не ошибиться, расчет теплопотерь онлайн дополняют изучением перемещения точки росы в режиме нормальной круглогодичной эксплуатации
Исходные данные для теплового расчета системы отопления
Прежде чем приступать к подсчетам и работе с данными, их необходимо получить
Здесь для тех владельцев загородных домов, которые прежде не занимались проектной деятельностью, возникает первая проблема – на какие характеристики стоит обратить свое внимание. Для вашего удобства они сведены в небольшой список, представленный ниже
- Площадь постройки, высота до потолков и внутренний объем.
- Тип здания, наличие примыкающих к нему строений.
- Материалы, использованные при возведении постройки – из чего и как сделаны пол, стены и крыша.
- Количество окон и дверей, как они обустроены, насколько качественно утеплены.
- Для каких целей будут использоваться те или иные части здания – где будут располагаться кухня, санузел, гостиная, спальни, а где – нежилые и технические помещения.
- Продолжительность отопительного сезона, средний минимум температуры в этот период.
- «Роза ветров», наличие неподалеку других строений.
- Местность, где уже построен или только еще будет возводиться дом.
- Предпочтительная для жильцов температура тех или иных помещений.
- Расположение точек для подключения к водопроводу, газу и электросети.
Теплопотери в доме
Мероприятия по теплоизоляции, приведенные на изображении выше, помогут существенно уменьшить количество энергии и теплоносителя, необходимого для обогрева жилого дома
Расчет теплопотерь дома — считаем сами правильно!
Расчет отопления частного дома можно сделать самостоятельно, проведя некоторые замеры и подставив свои значения в нужные формулы. Расскажем, как это делается.
Вычисляем теплопотери дома
От расчета теплопотерь дома зависит несколько критических параметров системы отопления и в первую очередь – мощность котла.
Последовательность расчета следующая:
Вычисляем и записываем в столбик площадь окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия каждой комнаты. Напротив каждого значения записываем коэффициент теплопроводности материалов, из которых построен наш дом.
Если вы не нашли нужный материал в приведенной таблице, то посмотрите в расширенной версии таблицы, которая так и называется – коэффициенты теплопроводности материалов (скоро на нашем сайте). Далее, по ниже приведенной формуле вычисляем потери тепла каждого элемента конструкции нашего дома.
DT — разница температур внутри и снаружи помещения для самых холодных дней °C
R — значение теплосопротивления конструкции, м2·°C/Вт
l — коэффициент теплопроводности (см. таблицу по материалам).
Суммируем теплосопротивление всех слоев. Т.е. для стен учитывается и штукатурка и материал стен и наружное утепление (если есть).
Складываем все Q для окон, дверей, наружных стен, пола, перекрытия
К полученной сумме добавляем 10-40% вентиляционных потерь. Их тоже можно вычислить по формуле, но при хороших окнах и умеренном проветривании, смело можно ставить 10%.
Результат делим на общую площадь дома. Именно общую, т.к. косвенно тепло будет тратиться и на коридоры, где радиаторов нет. Вычисленная величина удельных теплопотерь может колебаться в пределах 50-150 Вт/м2. Самые высокие потери тепла у комнат верхних этажей, самые низкие у средних.
После окончания монтажных работ, проведите тепловизионный контроль стен, потолков и других элементов конструкции, чтобы убедиться, что нигде нет утечек тепла.
Приведенная ниже таблица поможет точнее определиться с показателями материалов.
Определяемся с температурным режимом
Этот этап напрямую связан с выбором котла и способом отопления помещений. Если предполагается установка «теплых полов», возможно, лучшее решение – конденсационный котел и низкотемпературный режим 55С на подаче и 45С в «обратке». Такой режим обеспечивает максимальный кпд котла и соответственно, наилучшую экономию газа. В будущем, при желании использовать высокотехнологичные способы обогрева, (тепловой насос, солнечные коллекторы) не придется переделывать систему отопления под новое оборудование, т.к. оно рассчитано именно на низкотемпературные режимы. Дополнительные плюсы – не пересушивается воздух в помещении, интенсивность конвекционных потоков ниже, меньше собирается пыли.
В случае выбора традиционного котла, температурный режим лучше выбрать максимально приближенным к европейским нормам 75С – на выходе из котла, 65С – обратная подача, 20С — температура помещения. Такой режим предусмотрен в настройках почти всех импортных котлов. Кроме выбора котла, температурный режим влияет на расчет мощности радиаторов.
Подбор мощности радиаторов
Для расчета радиаторов отопления частного дома материал изделия не играет роли. Это дело вкуса хозяина дома. Важна только указанная в паспорте изделия мощность радиатора. Часто производители указывают завышенные показатели, поэтому результат вычислений будем округлять в большую сторону. Расчет производится для каждой комнаты отдельно. Несколько упрощая расчеты для помещения с потолками 2,7 м, приведем простую формулу:
Где К — искомое количество секций радиатора
P – мощность, указанная в паспорте изделия
Пример вычисления: Для комнаты площадью 30 м2 и мощности одной секции 180 Вт получаем: K= 30 х 100/180
K=16,67 округленно 17 секций
Тот же расчет можно применить для чугунных батарей, принимая что
1 ребро(60 см) = 1 секция.
Гидравлический расчет системы отопления
Смысл этого расчета – правильно выбрать диаметр труб и характеристики циркуляционного насоса. Из-за сложности расчетных формул, для частного дома проще выбрать параметры труб по таблице.
Здесь приведена суммарная мощность радиаторов, для которых труба подает тепло.
Вычисляем объем системы отопления
Эта величина необходима для подбора правильного объема расширительного бака. Вычисляется как сумма объема в радиаторах, трубопроводах и котле. Справочная информация по радиаторам и трубопроводам приведена ниже, по котлу – указана в его паспорте.
Объем теплоносителя в радиаторе:
- алюминиевая секция — 0,450 литра
- биметаллическая секция — 0,250 литра
- новая чугунная секция — 1,000 литр
- старая чугунная секция — 1,700 литра
Объем теплоносителя в 1 п.м. трубы:
- ?15 (G 1/2 ») — 0,177 литра
- ?20 (G 3/4 ») — 0,310 литра
- ?25 (G 1,0?) — 0,490 литра
- ?32 (G 1 1/4 ») — 0,800 литра
- ?15 (G 1 1/2 ») — 1,250 литра
- ?15 (G 2,0?) — 1,960 литра
