Тепловые расчеты для отопления дома. Система отопления своими руками

Тепловые расчеты для отопления дома. Система отопления своими руками

Выполнить расчёт системы отопления частного дома без оценки теплопотерь окружающих конструкций невозможно.

В России, как правило, долгие холодные зимы, здания теряют тепло из-за перепадов температур внутри и снаружи помещений. Чем больше площадь дома, ограждающих и сквозных конструкций (кровля, окна, двери), тем большее значение теплопотерь выходит. Существенное влияние оказывает материал и толщина стен, наличие или отсутствие теплоизоляции.

Например, стены из дерева и газобетона обладают намного меньшим показателем теплопроводности, чем кирпич. Материалы с максимальными показателями теплового сопротивления используются в качестве изоляции (минеральная вата, пенополистирол).

Перед созданием отопительной системы дома, нужно тщательно продумать все организационные и технические моменты, чтобы сразу после постройки «коробки», приступить к финальной фазе строительства, а не откладывать на долгие месяцы долгожданное заселение.

Отопление в частном доме базируется на «трех слонах»:

• нагревательный элемент (котел);
• система труб;
• радиаторы.

Какой котел лучше выбрать для дома?

Котлы отопления являются главным компонентом всей системы. Именно они будут обеспечивать тепло вашего дома, поэтому к их выбору нужно относиться особенно внимательно. По типу питания их подразделяют на:

• электрические;
• твердотопливные;
• жидкотопливные;
• газовые.

Каждый из них имеет ряд существенных преимуществ и недостатков.

1. Электрические котлы не завоевали большой популярности, в первую очередь из-за достаточно большой стоимости и дороговизне в обслуживании. Тарифы на электроэнергию оставляют желать лучшего, есть вероятность разрыва линий электропередач, в результате которого ваш дом может остаться без отопления.
2. Твердотопливные котлы часто используются в глухих деревнях и поселках, где нет централизованных коммуникационных сетей. Они нагревают воду за счет дров, брикетов и угля. Важным недостатком является необходимость постоянного контроля горючего, в случае, если топливо прогорит, и вы не успеете пополнить запасы, дом перестанет отапливаться. В современных моделях эта проблема решена, за счет автоматического податчика, но цена таких устройств намного выше.
3. Жидкотопливные котлы , в подавляющем большинстве случаев, работают на дизельном топливе. Они обладают отличной производительностью из-за высокого КПД горючего, но большая цена на сырье и потребность резервуаров с дизелем, ограничивает многих покупателей.
4. Самым оптимальным решением для загородного дома являются газовые котлы . Из-за небольшого размера, низкой цены на газ и высокой теплоотдачи они завоевали доверие большей части населения.

Формула расчета системы отопления. Алгоритм расчета напора

Главная задача циркуляционного прибора заключается в перекачке жидкости по контуру. Однако разные модели могут пропускать через себя различный объем рабочей среды, поэтому часто приходится пользоваться специальными программами для проведения расчетов.

Чтобы устройство смогло справиться со своим назначением, оно должно преодолеть сопротивление, оказываемое поверхностью трубопроводов. В зависимости от диаметра и материала элементов, его параметры могут существенно меняться. Кроме самих трубопроводов, на падение давление значительное влияние оказывают компоненты регулировочной и запорной арматуры. Наибольшее сопротивление появляется при наличии термостатических приспособлений настройки температурного режима.

Представлен насос для обеспечения циркуляции в установленном виде

Формулы вычисления гидравлической потери напора являются достаточно сложными для понимания. Поэтому в представленной программе представлен упрощенный алгоритм расчетов. В конце удается получить результат, но с небольшими погрешностями. Для их нивелирования существует эксплуатационный резерв. Таким образом, применять подобные расчеты вполне реально практически в любых ситуациях.

В калькуляторе имеется всего два поля для ввода исходных данных. В первом из них должна быть указана протяженность трубопроводов отопительной системы. Обязательно отражается общая длина как горизонтальных, так и вертикальных участков. Во втором поле необходимо выбрать тип запорных и регулировочных устройств, ведь применяемая арматура оказывает значительное сопротивление. Требуется указать тот пункт, который больше всего подходит к вашей отопительной системе.

Расчет отопления в частном доме калькулятор. Калькулятор: расчет отопления частного дома

Укажите свои параметры:

Теплопроизводительность котла: 24.25 кВт

Корректный расчет отопления частного дома перед его строительством или капитальным ремонтом — задача архиважная, так как покупка котла недостаточной мощности приведет к неэффективности системы. В этом случае хозяевам придется прикладывать много сил, чтобы создать еще и вторичный обогрев — радиаторами, инфракрасными или масляными, электрокаминами, тепловыми пушками. А это обещает новые расходы. Кроме того, обслуживание такого дополнительного оборудования каждый месяц будет добавлять немалую сумму к счету за электроэнергию. Другой вариант — покупка более мощного котла — также не обрадует владельцев дома. Прибор-монстр будет работать вполсилы, но топлива станет потреблять ничуть не меньше.
Поэтому лучше определить необходимые значения еще на стадии планирования, а онлайн расчет отопления частного дома даст возможность избежать грубых ошибок, с которыми нередко сталкиваются начинающие строители. Полученное значение теплопотерь будет максимально приближенным к реальности. Требуемая производительность котла будет отвечать нормам СП (свода правил) и СНиП.
Самым большим плюсом онлайн калькулятора является полное отсутствие необходимости каких-либо ручных вычислений, в которые легко может закрасться ошибка из-за неверно введенных значений. У нас все исходные данные обобщены, поэтому заполнить поля не составит труда даже человеку, далекому от работы с числами и формулами.
С помощью калькулятора легко сделать расчет котла для частного дома, узнать его необходимую мощность. Чтобы инструмент был максимально удобен, в нем есть все нужные поля, для заполнения которых специальные знания не потребуются.

куда уходит тепло?

чтобы определить мощность котла, сначала калькулятору надо рассчитать показатель теплопотерь, а для этого необходимо учесть все «слабые места», которые вкупе «крадут» около 90% драгоценной энергии, уходящей на «обогрев улицы». главными виновниками утечки тепла из дома становятся окна, наружные стены, потолки, полы, поэтому надо получить целый ряд ответов. они касаются:

• окон (качества стеклопакетов, количества камер);
• соотношения площади оконных проемов и пола;
• материала стен, их теплоизоляции (или ее отсутствия);
• средней температуры самого холодного месяца в году;
• числа стен, которые являются внешними;
• помещения, находящегося сверху;
• высоты потолков и площади дома.

Если в строящемся здании запланирована качественная теплоизоляция, то для его отопления уже потребуется оборудование меньшей мощности.

как работать с онлайн калькулятором?

чтобы рассчитать теплопроизводительность котла, необходимо указать следующие параметры вашего дома, ответив на следующие вопросы:

• Какова его площадь?
• Какие стеклопакеты установлены, или только планируются: однокамерные (обычные), двух - или трехкамерные?
• Из какого материала возведены стены дома: из бетона, бревен, кирпича (с утеплителем или без него) или пеноблоков?
• Какова средняя температура января (или февраля) в регионе?
• Сколько в здании наружных стен: одна, две или три?
• Что за помещение находится сверху: без отопления, комната с отоплением, отапливаемый чердак либо мансарда?
• Какая высота потолков в доме: 2,5 м, 3 или 5 метров?

Ответ на первый и последний вопрос даст возможность онлайн калькулятору самостоятельно высчитать объем помещения. Именно эта величина является главным значением для дальнейших расчетов. Второй пункт, на который надо обратить внимание, — средняя температура в регионе в самый холодный месяц. В этом случае можно ввести минимальное значение, которое было зарегистрировано за 10 лет.
Очень простые инструменты дают шанс сделать правильный расчет отопления частного дома, а он поможет спроектировать систему, к которой у хозяев не возникнет претензий даже в том случае, если погода неожиданно «обрадует» трескучими морозами.

Таблица расчета отопления. Расчет мощности котла

Перед тем, как рассчитать отопление в доме, делать это необходимо с расчета мощности котла. От мощности котла, в первую очередь, будет зависеть эффективность всей отопительной системы. Главное в этом вопросе – не переусердствовать, так как слишком мощный котел будет потреблять больше топлива, чем необходимо. А если котел будет слишком слабый, то не получится обогреть дом должным образом, а это негативно повлияет на комфорт в доме. Поэтому расчет системы отопления загородного дома – это важно. Подобрать котел необходимой мощности можно, если параллельно высчитать удельные теплопотери здания за весь отопительный период. Расчет отопления дома – удельных теплопотерь можно следующим методом:

Qгод – это расход теплоэнергии за весь период отопления;

Fh – площадь дома, которая отапливается;

Таблица выбора мощности котла в зависимости от отапливаемой площади

Для того чтобы осуществить расчет отопления загородного дома – расход  энергии, которая уйдет отопления частного дома, нужно воспользоваться следующей формулой и таким средством, как калькулятор:

β_h– это коэффициент учета дополнительно потребления тепла, отопительной системой.

Q_{вн б}– тепловые поступления бытового характера, которые характерны для всего отопительного периода.

Qk – это значение общих домовых теплопотерь.

Q_s– это поступления тепла в виде солнечной радиации, которые попадают в дом через окна.

Расчет мощности системы отопления. Как определиться с ними их количественно?

Простейший способ расчета необходимой тепловой мощности основывается на утверждении, что на каждый квадратный метр площади требуется 100 ватт тепла. Или — 1 кВт на 10 м².

Но даже не будучи специалистом, можно задуматься — а как такая «уравниловка» сочетается со спецификой конкретных домов и помещений в них, с размещением зданий на местности, с климатическими условиями региона проживания?

Так что лучше применить иной, более «скрупулезный» метод подсчета , в котором будет приниматься во внимание множество различных факторов. Именно такой алгоритм и заложен в основу предлагаемого ниже калькулятора .

Важно – вычисления проводятся для каждого отапливаемого помещения дома или квартиры отдельно. И лишь в конце подбивается общая сумма потребной тепловой энергии. Проще всего будет составить небольшую таблицу, в строках которой перечислить все комнаты с необходимыми для расчетов данными. Тогда, при наличии у хозяина под рукой плана своих жилых владений, много времени вычисления не займут.

И еще одно замечание. Результат может показаться весьма завышенным. Но мы должны правильно понимать – в итоге показывается то количество тепла, которое требуется для восполнения теплопотерь в самых неблагоприятных условиях. То есть – для поддержания температуры в помещениях +20 ℃ при самых низких температурах на улице, характерных для региона проживания. Иными словами — на пике зимних холодов в доме будет тепло.

Но такая супер-морозная погода, как правило, стоит весьма ограниченное время. То есть система отопления будет по большей части работать на более низкой мощности. А это означает, этот никакого дополнительного запаса закладывать особого смысла нет. Эксплуатационный резерв мощности будет и без того внушительным.

Ниже расположен калькулятор , а под ним будут размещены необходимые краткие пояснения по работе с программой.

Расчет отопления частного дома своими руками. Тип котла и его роль в расчете обогрева

Правильный расчет системы отопления для частного дома трудно себе вообразить без выбора типа источника теплоты. Этот вопрос нужно решать, исходя из того, какой энергоресурс доступен в регионе установки и какой из них является оптимальным выбором по цене.

Большим спросом пользуются котлы, работающие на электричестве, дизеле, угле и природном газе. Последний вариант наиболее предпочтителен с финансовой точки зрения, но, к сожалению, он не всегда возможен в связи с отсутствием возможности подключения к газовой трубе.

• Электрокотлы. Такое оборудование не особо популярно на просторах нашей страны, потому что электрическая энергия стоит немало. Помимо этого для качественной работы электрического котла нужно обустроить стабильную и надежную систему электроподачи;

Электрический котел для систем теплоснабжения частных домов

• Твердотопливные источники теплоты. Наш отечественный рынок богат устройствами с автоматической и ручной загрузкой горючих материалов. Агрегаты с автоматической загрузкой стоят дороже, потому что время их автономной работы намного больше, а в эксплуатации они более практичны;
• Газовые котлы. Эти устройства выделяются высоким КПД, высокой степенью автоматизации работы, а также безопасностью. Такой вариант является приоритетным, если дом подключен к газовым распределительным сетям. Такое оборудование имеет небольшие габариты при высоких показателях производительности.

Нужно заметить, что цена на газ с каждым годом только растет, поэтому стоит задуматься над системами автоматизации и энергосбережения. Но, несмотря на высокую цену на топливо, эти котлы наиболее востребованы;

• Агрегаты на жидком топливе. Такое оборудование функционирует на отработанном масле или дизельном топливе, обладает высоким показателем производительности, практичности и доступностью самого топлива. Эти источники теплоты можно устанавливать в загородных домах или коттеджах, но при этом надо помнить, что для них потребуется дополнительная постройка резервуара для топлива.

Источник теплоты на жидком топливе

Совет. Если у вас возникли спорные моменты или проблемы при расчете своими руками, то советуем вам обратиться за помощью к профессионалам. Так вы сэкономите ваше время за небольшую плату.

Расчет системы отопления многоквартирного дома. Тонкости расчетов отопления в многоквартирном доме

Тепловая нагрузка от нагрева воды для ГВС

Для определения этой нагрузки можно воспользоваться той же простой формулой, только теперь надо посчитать тепловую энергию, расходуемую на подогрев воды. Ее теплоемкость известна и составляет 4.187 кДж/кг °С или 1.16 Вт/кг °С. Учитывая, что семье из 4 человек на все потребности достаточно 100 л воды на 1 сутки, нагретой до 55 °С, подставляем эти цифры в формулу и получаем:

QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт или 5.2 кВт теплоты в сутки.

Единица мощности оборудования всегда отнесена к 1 часу, а полученные 5.2 кВт – к суткам. Но делить эту цифру на 24 нельзя, ведь горячую воду мы хотим получать как можно скорее, а для этого котел должен располагать запасом мощности. То есть, эту нагрузку надо прибавить к остальным как есть.

Расчет тепловой нагрузки потребителейтеплоты.

1.1  Расчет тепловых нагрузок жилищно-коммунального сектора.

Максимальный часовой расходтеплоты на отопление жилых зданий,

Максимальный часовой расходтеплоты на отопление общественных зданий,

Максимальный часовой расходтеплоты на отопление жилого района,

Максимальный часовой расходтеплоты на вентиляцию общественных зданий,

Средний часовой расход нагорячее водоснабжение жилых зданий,

, где  1,2 – коэффициент суточной неравномерностиводопотребления,

 — теплоемкость воды,

 — расчетная длительность подачи теплоты нагорячее водоснабжение.

Средний часовой расходтеплоты на горячее водоснабжение общественных зданий,

Средний часовой расходтеплоты на горячее водоснабжение жилых и общественных зданий,

Средний часовой расходтеплоты на горячее водоснабжение в летний период,

,

где  — коэффициент,учитывающий снижение расхода горячей воды в летний период.

Суммарная тепловая нагрузкажилого района,

Отношение среднечасовойнагрузки на горячее водоснабжение и расчетной нагрузки на отопление

Определяем годовой расходтепла на отопление,

,

где  ,

 ,

Определяем годовой расходтепла на вентиляцию общественных зданий,

,

где   —усредненное число часов работы систем вентиляции в течении суток заотопительный период,

 — часть отопительного периода в сутках стемпературой наружного воздуха выше расчетной для проектирования вентиляции.

;  ,

Годовой расход теплоты нагорячее водоснабжение района,

,

где    —число суток работы системы горячего водоснабжения в году.

Источник: https://alyuminievye-batarei.aystroika.info/novosti/poryadok-provedeniya-rascheta-obema-sistemy-otopleniya-kak-poschitat-koefficient

Расчет тепловой мощности системы отопления. 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 м2

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 м2

Зная площадь стен, передающих тепло «на улицу», рассчитаем теплопотери при разнице комнатной и уличной температуры в 30о (в доме +18оС, снаружи -12оС), 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 30о 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.