Содержание: 1. Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления 2. Примерные варианты расчета 3. Точный расчет тепловой мощности 4. Пример расчета Прежде чем приступить к установке автономной системы отопления в собственном доме или квартире, свойство Владелец должен иметь проект. Его создание специалистами подразумевает в том числе, что тепловая мощность будет рассчитываться для помещения с заданной площадью и объемом. На фото вы можете увидеть, как будет выглядеть система отопления частного дома.
Необходимость расчета тепловой мощности системы отопления
Необходимость расчета тепловой энергии, необходимой для обогрева помещений и подсобных помещений, обусловлена тем, что необходимо определить основные характеристики системы исходя из индивидуальных особенностей проектируемого объекта, к которым относятся:
- назначение здания и его тип;
- конфигурация каждой комнаты;
- количество жителей;
- географическое положение и регион, в котором находится населенный пункт;
- другие варианты.
Расчет необходимой мощности обогрева – важный момент, его результат используется для расчета параметров отопительного оборудования, которое планируют установить:
- Выбор котла по его мощности. Эффективность отопительной конструкции определяется правильным выбором отопительного агрегата. Котел должен иметь такую мощность, чтобы обеспечить отоплением все помещения в соответствии с потребностями проживающих в доме или квартире людей даже в самые холодные зимние дни. В то же время, если устройство имеет избыточную мощность, часть вырабатываемой мощности не будет востребована, а значит, определенная сумма денег будет потрачена впустую.
- Необходимость согласования подключения к магистральному газопроводу. Для подключения к газовой сети необходимы технические условия. Для этого подают запрос в соответствующую службу с указанием расчетного расхода газа за год и расчетной суммарной теплоотдачи по всем потребителям.
- Проведение расчетов периферийного оборудования. Расчет тепловых нагрузок на отопление необходим для определения длины трубы и сечения труб, производительности циркуляционного насоса, типа батарей и т.д.
Варианты приблизительных расчетов
Произвести точный расчет тепловой мощности системы отопления достаточно сложно; Это могут сделать только профессионалы, обладающие соответствующей квалификацией и специальными знаниями. По этой причине эти расчеты обычно доверяют специалистам. В то же время есть более простые методы, позволяющие примерно оценить количество необходимой тепловой энергии, и сделать это можно самостоятельно:
- Часто используется расчет мощности отопления по площади (подробнее: «Расчет отопления по площади: определяем мощность отопительных приборов»). Считается, что жилые дома строятся по планам, разработанным с учетом климата определенного региона, и что проектные решения включают в себя использование материалов, обеспечивающих необходимый тепловой баланс. Поэтому при расчетах принято значение удельной мощности умножать на площадь помещения. Например, для Московской области этот параметр находится в пределах от 100 до 150 Вт на «квадрат».
- Более точный результат получится, если учитывать объем помещения и температуру. Алгоритм расчета включает в себя высоту потолка, уровень комфорта в отапливаемом помещении и характеристики дома. Используемая формула следующая: Q = VxΔTxK/860, где: V – объем помещения; ΔT – разница между температурой внутри дома и снаружи на улице; K – коэффициент тепловых потерь. Поправочный коэффициент позволяет учесть конструктивные особенности объекта недвижимости. Например, при определении тепловой мощности системы отопления здания, для зданий с традиционной двойной кирпичной крышей К находится в пределах от 1,0 до 1,9.
- Метод агрегированных показателей. Во многом аналогичен предыдущему варианту, но используется для расчета тепловой нагрузки для систем отопления в многоквартирных домах или других крупных объектах.
Все три вышеперечисленных метода, позволяющие рассчитать требуемую теплоотдачу, дают приблизительный результат, который может отличаться от фактических данных в большую или меньшую сторону. Понятно, что установка маломощной системы отопления не обеспечит необходимой степени обогрева.
В свою очередь избыток энергии от отопительного оборудования приведет к быстрому износу бытовой техники, перерасходу топлива, электроэнергии, а, следовательно, и денег. Такие расчеты обычно используются в простых случаях, например, при выборе котла.
Точное вычисление тепловой мощности
Степень теплоизоляции и ее эффективность зависят от того, насколько качественно она выполнена и конструктивных особенностей зданий. Большая часть теплопотерь приходится на наружные стены (около 40%), затем идут оконные рамы (около 20%), а также крыша и пол по 10%. Остальное тепло уходит из дома через вентиляцию и двери. Поэтому расчет тепловой мощности системы отопления должен учитывать эти нюансы. Для этого используются поправочные коэффициенты:
- К1 зависит от типа окон. Стеклопакеты соответствуют 1, рядовое остекление — 1,27, трехкамерные — 0,85;
- К2 показывает степень теплоизоляции стен. Он колеблется от 1 (ячеистый бетон) до 1,5 для бетонных блоков и 1,5 для кирпичной кладки;
- К3 отражает отношение площади окон к полу. Чем больше оконных рам, тем больше потери тепла. При 20% остеклении коэффициент равен 1, а при 50% увеличивается до 1,5;
- К4 зависит от минимальной температуры снаружи здания в отопительный сезон. За единицу принимается температура -20°С, затем на каждые 5° прибавляется или вычитается 0,1;
- К5 учитывает количество наружных стен. Коэффициент на одну стену равен 1, если их две или три, то он равен 1,2, когда четыре – 1,33;
- K6 отражает тип комнаты, которая находится над конкретной комнатой. При наличии жилого этажа выше значение коррекции 0,82, теплый чердак 0,91, холодный чердак 1,0;
- К7 – зависит от высоты потолков. Для высоты 2,5 метра это 1,0, а для 3 метров 1,05.
Когда все поправочные коэффициенты известны, мощность системы отопления рассчитывается для каждого помещения по формуле:
- Qi = qxSixK1xK2xK3xK4xK5xK6xK7, где q = 100 Вт/м², а Si — площадь помещения.
Вычисленное значение увеличивается, если коэффициент больше 1, или уменьшается, если он меньше единицы. Узнав этот параметр для каждого помещения, выясняют мощность всей системы отопления по формуле: Q = Σ Qi, i = 1… N, где N — общее количество комнат в здании (читайте также: «Тепловой расчет помещения и всего здания, формула тепловых потерь»).
По общему правилу, чтобы гарантировать запас тепловой энергии на всевозможные непредвиденные случаи, результат увеличивается на 15–20 %. Это может быть сильный мороз, разбитое окно, поврежденная теплоизоляция и т.д.
Пример выполнения расчета
Допустим, вам нужно знать, какой должна быть тепловая мощность системы отопления для деревянного дома площадью 150 м² с теплым чердаком, тремя наружными стенами и стеклопакетами на окнах. При этом высота стен составляет 2,5 метра, а площадь остекления – 25%. Минимальная уличная температура в пять самых холодных дней составляет около -28 °C.
Поправочные коэффициенты в этом случае будут равны:
- К1 (двухкамерный стеклопакет) = 1,0;
- К2 (деревянные стены) = 1,25;
- К3 (площадь остекления) = 1,1;
- К4 (при -25°С -1,1, а при 30°С) = 1,16;
- К5 (три наружные стены) = 1,22;
- К6 (теплый чердак сверху) = 0,91;
- K7 (высота помещения) = 1,0.
В результате общая тепловая нагрузка будет равна: Q = 100 Вт/м²х135 м²х1,0х1,25х1,1х1,16х1,22х0,91х1,0 = 23,9 кВт. В результате мощность системы отопления составит: W = Qx1,2 = 28,7 кВт. В случае применения упрощенного метода расчета, основанного на расчете мощности обогрева по площади, результат был бы совсем другим: 100–150 Вт х 150 м² = 15–22,5 кВт Система отопления работала бы без резерва мощности – до Лимит. Этот пример является подтверждением важности использования точных методов определения тепловой нагрузки при отоплении. Пример расчета тепловой мощности системы отопления на видео:
