Расчет системы отопления частного дома

Расчет системы отопления частного дома: правила и примеры расчёта

Отопление частного дома – необходимый элемент комфортабельного жилья. И к обустройству отопительного комплекса следует подходить внимательно, т.к. ошибки обойдутся недешево. Рассмотрим, как выполняется расчет системы отопления частного дома для эффективного восполнения потерь тепла в зимние месяцы.

Теплопотери частного дома

Здание теряет тепло из-за разности температур воздуха внутри и вне дома. Теплопотери тем выше, чем более значительна площадь ограждающих конструкций здания (окон, кровли, стен, фундамента).

Также потери тепловой энергии связаны с материалами ограждающих конструкций и их размерами. К примеру, теплопотери тонких стен больше, чем толстых.

Стены, крыша, окна и двери — все пропускает тепло зимой наружу. Тепловизор наглядно покажет утечки тепла

Эффективный расчет отопления для частного дома обязательно учитывает материалы, использованные при постройке ограждающих конструкций. Например, при равной толщине стены из дерева и кирпича проводят тепло с разной интенсивностью – теплопотери через деревянные конструкции идут медленнее. Одни материалы пропускают тепло лучше (металл, кирпич, бетон), другие хуже (дерево, минвата, пенополистирол).

Существенно снизить утечки тепла, проходящие через строительные конструкции, дверные/оконные проемы сможет грамотно устроенная система теплоизоляции (+)

Атмосфера внутри жилой постройки косвенно связана с внешней воздушной средой. Стены, проемы окон и дверей, крыша и фундамент зимой передают тепло из дома наружу, поставляя взамен холод. На них приходится 70-90% от общих теплопотерь коттеджа.

Постоянная утечка тепловой энергии за отопительный сезон происходит также через вентиляцию и канализацию. При расчете теплопотерь постройки ИЖС эти данные обычно не учитывают. Но включение в общий тепловой расчет дома потерь тепла через канализационную и вентиляционную системы – решение все же правильное.

Для грамотного расчета системы отопления потребуется коэффициент теплопроводности распространенных строительных материалов (+)

Выполнить расчёт автономного контура отопления загородного дома без оценки теплопотерь его ограждающих конструкций невозможно. Точнее, не получится определить мощность отопительного котла, достаточную для обогрева коттеджа в самые лютые заморозки.

Анализ реального расхода тепловой энергии через стены позволит сравнить затраты на котловое оборудование и топливо с расходами на теплоизоляцию ограждающих конструкций. Ведь чем более энергоэффективен дом, т.е. чем меньше тепловой энергии он теряет в зимние месяцы, тем меньше расходы на приобретение топлива.

Расчет потерь тепла через стены

На примере условного двухэтажного коттеджа рассчитаем теплопотери через его стеновые конструкции. Исходные данные: квадратная «коробка» с фасадными стенами шириной 12 м и высотой 7 м; в стенах 16 проемов, площадь каждого 2,5 м 2 ; материал фасадных стен – полнотелый кирпич керамический; толщина стены – 2 кирпича.

Для точных расчетов потребуется коэффициент теплопроводности указанных в таблице теплоизоляционных материалов, применяемых в строительстве (+)

Сопротивление теплопередачи. Чтобы выяснить этот показатель для фасадной стены, нужно разделить толщину стенового материала на его коэффициент теплопроводности. Для ряда конструкционных материалов данные по коэффициенту теплопроводности представлены на изображениях выше и ниже.

Наша условная стена выстроена из керамического полнотелого кирпича, коэффициент теплопроводности которого – 0,56 Вт/м· о С. Ее толщина с учетом кладки на ЦПР – 0,51 м. Разделив толщину стены на коэффициент теплопроводности кирпича, получаем сопротивление теплопередаче стены:

0,51. 0,56 = 0,91 Вт/м 2×о С

Результат деления округляем до двух знаков после запятой, в более точных данных по сопротивлению теплопередачи потребности нет.

Площадь внешних стен

Поскольку примером выбрано квадратное здание, площадь его стен определяется умножением ширины на высоту одной стены, затем на число внешних стен:

12 · 7 · 4 = 336 м 2

Итак, нам известна площадь фасадных стен. Но как же проемы окон и дверей, занимающие вместе 40 м2 (2,5·16=40 м 2 ) фасадной стены, нужно ли их учитывать? Действительно, как же корректно рассчитать автономное отопление в деревянном доме без учета сопротивления теплопередачи оконных и дверных конструкций.

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления несущих стен (+)

Если необходимо обсчитать теплопотери здания крупной площади или теплого дома (энергоэффективного) – да, учет коэффициентов теплопередачи оконных рам и входных дверей при расчете будет правильным.

Однако для малоэтажных построек ИЖС, возводимых из традиционных материалов, дверными и оконными проемами допустимо пренебречь. Т.е. не отнимать их площадь из общей площади фасадных стен.

Общие теплопотери стен

Выясняем потери тепла стены с ее одного квадратного метра при разнице температуры воздуха внутри и снаружи дома в один градус. Для этого делим единицу на сопротивление теплопередачи стены, вычисленное ранее:

1. 0,91 = 1,09 Вт/м 2 · о С

Зная теплопотери с квадратного метра периметра внешних стен, можно определить потери тепла при определенных уличных температурах. К примеру, если в помещениях коттеджа температура +20 о С, а на улице -17 о С, разница температур составит 20+17=37 о С. В такой ситуации общие теплопотери стен нашего условного дома будут:

0,91 (сопротивление теплопередачи квадратного метра стены) · 336 (площадь фасадных стен) · 37 (разница температур комнатной и уличной атмосферы) = 11313 Вт

Коэффициент теплопроводности теплоизоляционных материалов, применяемых для утепления пола/стен, для устройства сухой стяжки пола и выравнивания стен (+)

Пересчитаем полученную величину теплопотерь в киловатт-часы, они удобнее для восприятия и последующих расчетов мощности отопительной системы.

Теплопотери стен в киловатт-часах

Вначале выясним, столько тепловой энергии уйдет через стены за один час при разнице температур в 37 о С. Напоминаем, что расчет ведется для дома с конструкционными характеристиками, условно выбранными для демонстрационно-показательных вычислений:

11313 (величина теплопотерь, полученная ранее) · 1 (час). 1000 (количество ватт в киловатте) = 11,313 кВт·ч.

Коэффициент теплопроводности стройматериалов, применяемых для утепления стен и перекрытий (+)

Для вычисления потерь тепла за сутки полученное значение теплопотерь за час умножаем на 24 часа:

11,313 · 24 = 271,512 кВт·ч

Для наглядности выясним потери тепловой энергии за полный отопительный сезон:

7 (число месяцев в отопительном сезоне) · 30 (количество дней в месяце) · 271,512 (суточные теплопотери стен) = 57017,52 кВт·ч

Итак, расчетные теплопотери дома с выбранными выше характеристиками ограждающих конструкций составят 57017,52 кВт·ч за семь месяцев отопительного сезона.

Теплопотери при вентиляции частного дома

Расчет вентиляционных потерь тепла в отопительный сезон в качестве примера проведем для условного коттеджа квадратной формы, со стеной 12-ти метровой ширины и 7-ми метровой высоты. Без учета мебели и внутренних стен внутренний объем атмосферы в этом здании составит:

12 · 12 · 7 = 1008 м 3

При температуре воздуха +20 о С (норма в сезон отопления) его плотность равна 1,2047 кг/м 3. а удельная теплоемкость 1,005 кДж/(кг· о С). Вычислим массу атмосферы в доме:

1008 (объем домашней атмосферы) · 1,2047 (плотность воздуха при t +20 о С) = 1214,34 кг

Таблица со значением коэффициента теплопроводности материалов, которые могут потребоваться при проведении точных расчетов (+)

Предположим пятикратную смену воздушного объема в помещениях дома. Отметим, что точная потребность в приточном объеме свежего воздуха зависит от числа жильцов коттеджа. При средней разнице температур между домом и улицей в отопительный сезон, равной 27 о С (20 о С домашняя, -7 о С внешняя атмосфера) за сутки на обогрев приточного холодного воздуха понадобиться тепловой энергии:

5 (число смен воздуха в помещениях) · 27 (разница температур комнатной и уличной атмосферы) · 1214,34 (плотность воздуха при t +20 о С) · 1,005 (удельная теплоемкость воздуха) = 164755,58 кДж

Переведем килоджоули в киловатт-часы:

164755,58. 3600 (количество килоджоулей в одном киловатт-часе) = 45,76 кВт·ч

Выяснив затраты тепловой энергии на обогрев воздуха в доме при пятикратной его замене через приточную вентиляцию, можно рассчитать «воздушные» теплопотери за семимесячный отопительный сезон:

7 (число «отапливаемых» месяцев) · 30 (среднее число дней в месяце) · 45,76 (суточные затраты тепловой энергии на нагрев приточного воздуха) = 9609,6 кВт·ч

Вентиляционные (инфильтрационные) энергозатраты неизбежны, поскольку обновление воздуха в помещениях коттеджа жизненно необходимо. Потребности нагрева сменяемой воздушной атмосферы в доме требуется вычислять, суммировать с теплопотерями через ограждающие конструкции и учитывать при выборе отопительного котла. Есть еще один вид тепловых энергозатрат, последний – канализационные теплопотери.

Потери тепловой энергии для ГВС

Если в теплые месяцы из крана в коттедж поступает холодная вода, то в отопительный сезон она – ледяная, с температурой не выше +5 о С. Купание, мытье посуды и стирка невозможны без нагрева воды. Набираемая в бачок унитаза вода контактирует через стенки с домашней атмосферой, забирая немного тепла. Что происходит с водой, нагретой путем сжигания не бесплатного топлива и потраченной на бытовые нужды? Ее сливают в канализацию.

Двухконтурный котел с бойлером косвенного нагрева, используемый как для нагрева теплоносителя, так и для поставки горячей воды в сооруженный для нее контур

Рассмотрим на примере. Семья из трех человек, предположим, расходует 17 м 3 воды ежемесячно. 1000 кг/м 3 – плотность воды, а 4,183 кДж/кг· о С – ее удельная теплоемкость. Средняя температура нагрева воды, предназначенной для бытовых нужд, пусть будет +40 о С. Соответственно, разница средней температуры между поступающей в дом холодной водой (+5 о С) и нагретой в бойлере (+30 о С) получается 25 о С.

Для расчета канализационных теплопотерь считаем:

17 (месячный объем расхода воды) · 1000 (плотность воды) · 25 (разница температур холодной и нагретой воды) · 4,183 (удельная теплоемкость воды) = 1777775 кДж

Для пересчета килоджоулей в более понятные киловатт-часы:

1777775. 3600 = 493,82 кВт·ч

Таким образом, за семимесячный период отопительного сезона в канализацию уходит тепловая энергия в объеме:

493,82 · 7 = 3456,74 кВт·ч

Расход тепловой энергии на нагрев воды для гигиенических нужд невелик, в сравнении с теплопотерями через стены и вентиляцию. Но это ведь тоже энергозатраты, нагружающие отопительный котел или бойлер и вызывающие расход топлива.

Расчет мощности отопительного котла

Котел в составе системы отопления предназначен для компенсации теплопотерь здания. А также, в случае двухконтурной системы или при оснащении котла бойлером косвенного нагрева, для согревания воды на гигиенические нужды.

Вычислив суточные потери тепла и расход теплой воды «на канализацию», можно точно определить необходимую мощность котла для коттеджа определенной площади и характеристик ограждающих конструкций.

Одноконтурный котел производит только нагрев теплоносителя для отопительной системы

Для определения мощности котла отопления необходимо рассчитать затраты тепловой энергии дома через фасадные стены и на нагрев сменяемой воздушной атмосферы внутренних помещений. Требуются данные по теплопотерям в киловатт-часах за сутки – в случае условного дома, обсчитанного в качестве примера, это:

271,512 (суточные потери тепла внешними стенами) + 45,76 (суточные теплопотери на нагрев приточного воздуха) = 317,272 кВт·ч

Соответственно, необходимая отопительная мощность котла будет:

317,272. 24 (часа) = 13,22 кВт

Однако такой котел окажется под постоянно высокой нагрузкой, снижающей его срок службы. И в особенно морозные дни расчетной мощности котла будет недостаточно, поскольку при высоком перепаде температур между комнатной и уличной атмосферами резко возрастут теплопотери здания.

Поэтому котел, выбранный по усредненному расчету затрат тепловой энергии, с сильными морозами может не справиться. Рациональным будет увеличить требуемую мощность котлового оборудования на 20%:

13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВт

Для вычисления требуемой мощности второго контура котла, греющего воду для мытья посуды, купания и т.п. нужно разделить месячное потребление тепла «канализационных» теплопотерь на число дней в месяце и на 24 часа:

493,82. 30. 24 = 0,68 кВт

По итогам расчетов оптимальная мощность котла для коттеджа-примера равна 15,86 кВт для отопительного контура и 0,68 кВт для нагревательного контура.

Выбор радиаторов отопления

Традиционно мощность отопительного радиатора рекомендовано выбирать по площади отапливаемой комнаты, причем с 15-20% завышением мощностных потребностей на всякий случай. На примере рассмотрим, насколько корректна методика выбора радиатора «10 м2 площади – 1,2 кВт».

Тепловая мощность радиаторов зависит от способа их подключения, что необходимо учитывать при проведении расчетов системы отопления

Исходные данные: угловая комната на первом уровне двухэтажного дома ИЖС; внешняя стена из двухрядной кладки керамического кирпича; ширина комнаты 3 м, длина 4 м, высота потолка 3 м. По упрощенной схеме выбора предлагается рассчитать площадь помещения, считаем:

3 (ширина) · 4 (длина) = 12 м 2

Т.е. необходимая мощность радиатора отопления с 20% надбавкой получается 14,4 кВт. А теперь посчитаем мощностные параметры отопительного радиатора на основании теплопотерь комнаты.

Фактически площадь комнаты влияет на потери тепловой энергии меньше, чем площадь ее стен, выходящих одной стороной наружу здания (фасадных). Поэтому считать будем именно площадь «уличных» стен, имеющихся в комнате:

3 (ширина) · 3 (высота) + 4 (длина) · 3 (высота) = 21 м 2

Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30 о (в доме +18 о С, снаружи -12 о С), причем сразу в киловатт-часах:

0,91 (сопротивление теплопередачи м2 комнатных стен, выходящих «на улицу») · 21 (площадь «уличных» стен) · 30 (разница температур внутри и снаружи дома). 1000 (число ватт в киловатте) = 0,57 кВт

Согласно строительным стандартам приборы отопления располагают в местах максимальных теплопотерь. Например, радиаторы устанавливаются под оконными проемами, тепловые пушки — над входом в дом. В угловых комнатах батареи устанавливаются на глухие стены, подверженные максимальному воздействию ветров

Выходит, что для компенсации потерь тепла через фасадные стены данной конструкции, при 30 о разнице температур в доме и на улице достаточно отопления мощностью 0,57 кВт·ч. Увеличим необходимую мощность на 20, даже на 30% — получаем 0,74 кВт·ч.

Таким образом, реальные мощностные потребности отопления могут быть значительно ниже, чем торговая схема «1,2 кВт на квадратный метр площади помещения». Причем корректное вычисление необходимых мощностей отопительных радиаторов позволит сократить объем теплоносителя в системе отопления, что уменьшит нагрузку на котел и расходы на топливо.

Видео-расчеты отопительной системы

Сохранение тепла в помещениях дома – основная задача отопительной системы в зимние месяцы. Однако тепла постоянно не хватает. Куда уходит тепло из дома – ответы предоставляет наглядный видеоролик:

В видеоролике рассмотрен порядок расчета теплопотерь дома через ограждающие конструкции. Зная потери тепла, получится точно рассчитать мощности отопительной системы:

Выбор мощности отопительного котла зависит от состояния дома и от качества утепления его ограждающих конструкций. Принцип «киловатт на 10 квадратов площади» работает в коттедже среднего состояния фасадов, кровли и фундамента. Подробное видео о принципах подбора мощностных характеристик котла отопления смотрите ниже:

Выработка тепла ежегодно дорожает – растут цены на топливо. Относиться безразлично к энергозатратам коттеджа нельзя, это совершенно невыгодно. С одной стороны каждый новый сезон отопления обходится домовладельцу дороже и дороже. С другой стороны утепление стен, фундамента и кровли загородного стоит хороших денег. Однако чем меньше тепла уйдет из здания, тем дешевле будет его отапливать.

Понравилась статья? Поделитесь ей

Как самостоятельно провести расчет системы отопления частного дома

Системы отопления загородного дома

Не совсем правильно говорить о большом количестве современных вариантов отопления частных домов. Дело в том, что есть основные способы, а есть вспомогательные. К примеру, водяное отопление — основное, а масляные радиаторы, камины всех видов, тепловентиляторы и ИК-излучатели — это вспомогательные виды. При этом после выбора варианта отопления дома расчету и монтажу систем необходимо уделить особое внимание. Здесь важно учесть все элементы и узлы, к которым относятся котел, трубопроводы, запорная арматура и приборы теплоотдачи — радиаторы.

Самое главное — понимать, что вся отопительная система будет работать качественно и эффективно, если учтены нижеследующие критерии:

1. Правильный расчет.
2. Качество монтажных работ.
3. Качество используемых материалов и узлов.
4. Грамотная эксплуатация.

Если все четыре критерия выдержаны, то долговечная, эффективная и надежная работа всей системы обеспечена.

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.

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.

Внимание! Специалисты утверждают, что определенная таким образом мощность отопительного котла будет давать небольшую погрешность. Поэтому существует добавочный коэффициент, равный 20%. То есть — полученную мощность нужно умножить на 1,2.

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

Расчет радиаторов

Современный рынок отопительного оборудования предлагает небольшой ассортимент отопительных радиаторов, изготовленных из разных материалов. Каждый материал имеет свой показатель теплоотдачи. К примеру, одна секция (ребро) алюминиевого радиатора имеет теплоотдачу, равную 150 Вт. Это достаточно серьезная заявка на то, чтобы данный вид стал самым популярным.

Чтобы точно определить количество секций, необходимо рассчитать, сколько тепла нужно для обогрева той или иной комнаты. Давайте разберем пример с цифрами. Скажем, комната имеет объем 30 кубических метров. Значит, нужно провести вот такие математические выкладки:

30*40*1,2=1440 Вт. Необходимо в этом случае сделать округление до целой величины. То есть, до 1500 Вт.

Возвращаемся к нашим алюминиевым радиаторам, в которых мощность каждого ребра составляет 150 ВТ. Получается, что на обогрев одной комнаты вам понадобится всего лишь 10 отсеков. А значит, одного радиатора в этой комнате будет достаточно.

Этот пример основан на расчете одной комнаты. Сделать то же самое со всем домом не сложно. Просто придется провести больше выкладок. Так можно точно подсчитать нужное количество радиаторов.

Выбираем трубы для системы отопления

Трубы для системы отопления

Итак, расчет отопления частного дома готов, можно переходить к подготовке материалов. Начинаем с труб. Для систем водяного отопления их существует три вида:

Стальные трубы — это уже прошлый век, потому что они отличаются рядом недостатков. К примеру, огромным весом, сложностью в проведении монтажных работ (необходимы знания и опыт, а также наличие специального оборудования, для работы на котором вам потребуется лицензия), неустойчивостью к коррозии, статическим электричеством и высокой ценой.

Медные трубы отличаются высокими показателями качества. В них может использоваться теплоноситель с температурой до +200С и давлением до 200 атм. Но при этом самостоятельно своими руками монтаж медных труб не провести. Здесь, как и в первом случае, понадобятся опыт и знания, оборудование и материалы (серебряный припой и прочее). Но самое главное, что отталкивает покупателей — это цена изделия. Уж очень она высока.

И самый популярный на сегодняшний день вариант — пластиковые трубы. Именно в этих изделиях соединились в оптимальном соотношении такие два важных показателя, как стоимость и качество. К тому же достоинств у пластиковых труб — хоть отбавляй:

• Простота монтажа, не требующая ни опыта, ни больших академических знаний.
• Простые инструменты и оборудование для проведения монтажных работ, с которыми может совладать даже новичок.
• Из них получается стопроцентно герметичная система, не пропускающая ни грамма воздуха.
• Малое гидравлическое сопротивление.
• Пластик — это антистатичный материал.
• При воздействии температур материал не изменяет своих показателей.

Этих достоинств вполне достаточно. Но именно возможность провести монтаж своими руками сегодня привлекает многих домашних мастеров, которые стремятся некоторые работы по строительству дома провести без привлечения специалистов.

Монтаж системы отопления

Расчет и монтаж систем отопления

Система водяного отопления частного дома основана на 3-х основных узлах. Это котел, трубы и радиаторы. В первую очередь монтируют радиаторы. Процесс этот простой и не требующий большого количества инструментов. Вам понадобятся перфоратор и строительный уровень. Первым вы будете сверлить отверстия под кронштейны, на которые навешиваются отопительные приборы. А вторым придется выравнивать их по определенным параметрам.

Важно! Запомните одно очень важное правило. Все радиаторы в доме должны располагаться на одном уровне. Небольшое отклонение приведет к перепаду высоты, которая отразится на эффективной циркуляции теплоносителя. Все ребра радиаторов должны быть строго вертикальны.

Месторасположение самих отопительных приборов может быть разным, но основное место, которое рекомендуют специалисты — под окном. Так тепло, исходящее от радиатора, отсекает холодный воздух, который поступает из оконного проема.

Следующий этап — это прокладка и монтаж труб. Если вы приняли решение устанавливать пластиковые трубы, то предварительно приобретите специальный паяльник. Очень важно правильно распределить трубопровод по всем комнатам. Может даже понадобится провести скрытую проводку. А схема прокладки покажет, какое количество фитингов придется приобрести.

Для тех, кто будет монтировать отопительную систему своими руками, несколько рекомендаций, касающихся работы с паяльником. После того как вы расплавили концы трубы и фитинга, при присоединении ни в коем случае не проворачивайте их друг относительно друга. Может образоваться неплотный стык, а это уже негерметичная конструкция, которая станет причиной будущих протечек. Потренируйтесь немного на отходах материала, не пожалев на это времени. И еще — если с одной попытки присоединить два элемента ровно у вас не получилось, стоит обрезать бракованный стык и перепаять его.

Дополнительные приборы

Циркуляционный насос Grundfos

Система с естественной циркуляцией теплоносителя будет работать эффективно, если общая площадь дома не превышает 120 квадратных метров. Если же ваш дом больше, то придется приобрести циркуляционный насос.

Многие производители отопительных котлов предусматривают установку насоса прямо в конструкцию теплогенератора. Но если в вашем котле этого узла нет, то его необходимо приобрести отдельно.

На рынке циркуляционные насосы представлены в достаточно большом ассортименте, и все модели и марки соответствуют существующим нормам и требованиям. Они потребляют мало электроэнергии, бесшумны, имеют небольшие габаритные размеры. Единственное условие, которое следует принять во внимание — это место установки.

Для циркуляционного насоса должна быть обратная магистраль, где температура теплоносителя не такая высокая, как на подающей магистрали. С чем это связано? Дело в том, что в конструкции насоса присутствуют резиновые изделия в виде манжет и прокладок. И под действием высокой температуры они быстро выходят из строя.

Заключение по теме

Что мы имеем в итоге? Во-первых, обязательный расчет для частного дома (имеется в виду отопление). Во-вторых, использование качественных материалов, монтаж которых вам будет по плечу. В-третьих, современные технологии, повышающие эффективность работы всей отопительной системы.

Все три фактора важны, и отсутствие одного из них приведет к тому, что вся система будет работать не так, как вам бы хотелось.

Индивидуальный расчет отопительной системы частного дома

Расчет отопления загородного дома

Рассмотрим одну из простейших формул подсчета водонагревательной системы отопления частного дома. Для простоты понимания будут учтены стандартные виды помещений. Расчеты в примере базируются на одноконтурном обогревательном котле, поскольку он является самым распространенным видом теплового генератора в системе отопления загородного участка.

В качестве примера взят двухэтажный дом, на втором этаже которого расположены 3 спальни и 1 туалет. На первом этаже располагаются гостиная, коридор, второй туалет, кухонная и ванная комнаты. Для вычисления объема комнат применяется следующая формула: площадь помещения, умноженная на его высоту, равняется объему помещения. Калькулятор вычислений выглядит следующим образом:

• спальня №1: 8 м 2 × 2,5 м = 20 м 3 ;
• спальня №2: 12 м 2 × 2,5 м = 30 м 3 ;
• спальня №3: 15 м 2 × 2,5 м = 37,5 м 3 ;
• туалет №1: 4 м 2 × 2,5 м = 10 м 3 ;
• гостиная: 20 м 2 × 3 м = 60 м 3 ;
• коридор: 6 м 2 × 3 м = 18 м 3 ;
• туалет №2: 4 м 2 × 3 м = 12 м 3 ;
• кухня: 12 м 2 × 3 м = 36 м 3 ;
• ванная: 6 м 2 × 3 м = 18 м 3 .

После подсчета объема всех помещений необходимо суммировать полученные результаты. В итоге общий объем дома составил 241,5 м 3 (округляется до 242 м 3 ). В подсчетах обязательно учитываются помещения, в которых может и не быть отопительных устройств (коридор). Как правило, тепловая энергия в доме выходит за пределы помещений и пассивным образом отапливает зоны, где не установлены обогревательные устройства.

Основные элементы отопительных систем. Нажмите на фото для увеличения.

На очереди вычисление мощности водонагревательного котла, которое производится исходя из требуемого количества теплоэнергии на м 3. В каждой климатической зоне показатель варьируется, с ориентировкой на минимальную наружную температуру в зимний период. Для расчета берется произвольный показатель предполагаемого региона страны, который составляет 50 Вт/м 3. Формула вычисления выглядит следующим образом: 50 Вт × 242 м 3 = 12100 Вт.

Для упрощения расчетов существуют специальные программы. Нажмите на фото для увеличения.

Получившийся показатель потребуется возвести в коэффициент, равняющийся 1,2. Это позволит добавить 20% резервной мощности котлу, которая обеспечит его функционирование в сберегательном режиме без особых перегрузок. В итоге мы получили мощность котла, которая равняется 14,6 кВт. Водонагревательную систему с такой мощностью довольно просто найти, поскольку стандартный одноконтурный котел имеет мощность 10-15 кВт.

Расчет отопительных приборов

За основу вычислений взяты стандартные алюминиевые батареи. Каждая из секций батареи производит 150 Вт тепловой энергии при температуре воды 70°C.

Вычислив необходимую теплоэнергию на отдельное помещение, требуется разделить ее на 150. Калькулятор отопления радиаторов выглядит следующим образом:

• спальня №1: 20 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1200 Вт (радиатор с 8 секциями);
• спальня №2: 30 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1800 Вт (радиатор с 12 секциями);
• спальня №3: 37,5 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 2250 Вт (радиатор с 15 секциями);
• туалет №1: 10 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 600 Вт (радиатор с 4 секциями);
• гостиная: 60 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 3600 Вт (радиатор с 24 секциями);
• коридор: 18 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 1080 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями);
• туалет №2: 12 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 720 Вт (округляется до 750 Вт, потребуется радиатор с 5 секциями);
• кухня: 36 м 3 × 50 Вт × 1,2 = 2160 Вт (округляется до 2250 Вт, потребуется радиатор с 15 секциями);
• ванная: 18 м 3 × 55 Вт × 1,2 = 1188 Вт (округляется до 1200 Вт, потребуется радиатор с 8 секциями).

Ванная должна отапливаться лучше, поэтому среднее значение увеличено до 55 Вт.

Формула расчета секций батареи отопления. Нажмите на фото для увеличения.

В помещениях большого объема необходимо производить монтаж нескольких радиаторов с общим числом требуемых секций. Например, в спальне №2 можно установить 3 радиатора с 5 секциями на каждом.

Калькулятор показывает, что общая мощность радиаторов составила 14,8 кВт. Это означает, что водонагревательный котел мощностью 15 кВт справится с обеспечением отопительных устройств теплоэнергией.

Подбор труб для магистрали отопления

Магистраль снабжает теплоносителем все обогревательные устройства в доме. Современный рынок предоставляет выбор из трех разновидностей труб, подходящих для магистрального трубопровода:

Чаще всего используются пластиковые трубы. Нажмите на фото для увеличения.

Наиболее распространенным видом являются пластмассовые трубы. Они представляют собой алюминиевый дрен, покрытый пластиком. Это обеспечивает трубы особой прочностью, так как они не ржавеют изнутри и не подвергаются вреду снаружи. Кроме того, их армирование понижает коэффициент линейного расширения. Они не собирают статистическое электричество, и для их установки не требуется много опыта.

Магистральные трубы на металлической основе имеют много минусов. Они довольно массивные, и их монтаж требует опыта работы со сварочным аппаратом. Кроме того, такие трубы ржавеют со временем.

Медные магистральные трубы являются наилучшим вариантом, но с ними тоже тяжело работать. Помимо трудностей монтажа, они имеют высокие цены. Если расчет стоимости отопления легко укладывается в ваш бюджет, выбирайте именно этот вариант. При отсутствии необходимых материальных средств лучшим выбором станут пластмассовые трубы.

Как производится монтаж системы отопления?

Для начала необходимо обустроить отопительные приборы. Как правило, радиаторы монтируются под окнами, так как горячий воздух препятствует поступлению холодного воздуха из окон. Установка отопительных приборов осуществляется при помощи перфоратора и уровня. Никакого специального оборудования не потребуется.

При монтаже отопительных приборов потребуется соблюдать единую высоту размещения радиаторов, в противном случае вода не сможет добираться до более высоких участков, и циркуляция нарушится.

Сварка пластиковых труб. Нажмите на фото для увеличения.

Установив отопительные приборы, необходимо проложить до них трубы. Для их установки потребуются такие инструменты, как строительные ножницы, паяльник и рулетка. Перед началом монтажа нужно замерить общую длину прокладываемых труб и подсчитать наличие всех заглушек, сгибов и тройников. На пластиковых трубах обычно присутствуют насечки со вспомогательными линиями, что помогает производить монтаж грамотно и аккуратно.

Важно знать: соединяя трубы паяльником, не разъединяйте их после неудачной пайки, в противном случае может образоваться протечь. Работать с паяльником нужно аккуратно, предварительно потренировавшись на кусках трубы, которые уже не понадобятся при монтаже.

Дополнительные устройства

Если опереться на статистику, отопительная система с пассивной циркуляцией способна эффективно обогревать площадь помещения, не превышающую 110 м 2. Для больших помещений потребуется оборудовать водонагревательный котел специальным насосом, сделав циркуляцию теплоносителя регулируемой. Некоторые производители выпускают тепловые генераторы, которые уже оборудованы насосом.

Следуя вышеуказанным рекомендациям, вы сможете произвести индивидуальный расчет системы отопления частного коттеджа, а также расчет стоимости предполагаемого оснащения. Для установки водонагревательной системы не потребуется много рабочей силы (2-3 человека) и особых навыков установки.

Источники: http://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/raschet-sistemy-otopleniya-chastnogo-doma.html, http://gidotopleniya.ru/montazh-otopleniya/raschet/otoplenie-doma-raschet-i-montazh-sistem-chastnogo-doma-2313, http://ultra-term.ru/otoplenie/raschet/raschet-otoplenija-chastnogo-doma.html

Как вам статья?