Расчет отопления: как рассчитать систему отопления, учет теплопотерь, расчет сантехники и количества радиаторов отопления

Расчет отопления: как рассчитать систему отопления, учет теплопотерь, расчет сантехники и количества радиаторов отопления

Расчет отопления частного дома

Для климата средней полосы тепло в доме – насущная потребность. Вопросом отопления квартир занимаются котлы отопления, ТЭЦ или ТЭЦ. А что делать собственнику частной квартиры? Ответ один – установка отопительных приборов, необходимых для комфортного проживания в доме, также является автономной системой отопления. Чтобы не получить груду лома в результате сборки важной автономной станции, к проектированию и сборке нужно подходить скрупулезно и с большой ответственностью.

Расчет тепловых потерь

Первым шагом в расчете является расчет теплопотерь в помещении. Потолок, пол, количество окон, материал, из которого сделаны стены, наличие внутренних или внешних дверей – все это источники теплопотерь.

В качестве примера возьмем угловую комнату площадью 24,3 м3:

    Площадь номера 18 кв. м (6 м х 3 м). 1-й этаж высота потолка – 2,75 м внешние стены – 2 шт. прутка (толщина 18 см), оклеенные штукатуркой и обоями, окна – 2 шт. размером 1,6 х 1,1 м каждое пол – утепленный деревянный пол – подвал.

Расчет площади:

    внешние стены без окон: S1 = (6 + 3) x 2,7 – 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 кв. м окна: S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 кв. м этаж: S3 = 6 × 3 = 18 кв. м потолок: S4 = 6 × 3 = 18 кв. м

Теперь, посчитав все теплоотводящие площади, оценим теплопотери каждой из них:

    Q1 = S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 Вт. Q2 = S2 x 135 = 3 × 135 = 405 Вт. Q3 = S3 x 35 = 18 x 35 = 630 Вт. Q4 = S4 x 27 = 18 x 27 = 486 Вт. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 Вт.

Итого: Суммарные потери тепла в помещении в самые холодные дни составляют 2,81 кВт. Это число написано со знаком минус и теперь мы знаем, сколько тепла необходимо подать в комнату для комфортной температуры.

Расчет гидравлики

Перейдем к самому сложному и важному гидравлическому расчету – залогу бесперебойной и надежной работы операционной системы.

Расчетными узлами гидросистемы являются:

    Диаметры трубопроводов в сечениях отопительной установки; значения давления в сети в различных точках; потери давления теплоносителя; Гидравлическое соединение всех точек системы.

Перед началом расчетов необходимо предварительно выбрать конфигурацию системы, тип трубопроводов и регулирующую / запорную арматуру. Затем нужно определиться с типом отопительных приборов и их расположением в доме. Нарисуйте схему индивидуальной системы отопления с номерами, длинами расчетных участков и тепловыми нагрузками. Наконец, необходимо определить главный контур циркуляции, который охватывает длину труб до стояка (для однотрубной системы) или до самого устройства (для двухтрубной системы) и обратно к источнику тепла.

Во всех режимах работы СО должна быть обеспечена тихая работа. При отсутствии неподвижных опор и компенсаторов на магистральных линиях и стояках возникает механический шум из-за теплового расширения. Использование медных или стальных труб способствует распространению шума по всей системе отопления.

Из-за значительной турбулентности потока, возникающей при увеличении потока среды в трубопроводе и дросселировании потока воды через регулирующий клапан, возникает гидравлический шум. Поэтому, учитывая возможность возникновения шума, на всех этапах гидравлических расчетов и проектирования – подбор насосов и теплообменников, балансировочной и регулирующей арматуры, анализ теплового расширения трубопровода – необходимо выбрать оптимальные устройства и клапаны для заданные начальные условия.

Есть возможность самостоятельно произвести отопление в частном доме. Возможные варианты представлены в этой статье: https://teplo. guru/sistemy/varianty-otopleniya-doma-svoimi-rukami. html

Перепады давления в СО

В гидравлических расчетах учтены существующие перепады давления на входе в систему отопления:Диаметр секции CO

    Регулирующая арматура, устанавливаемая на ответвлениях, стояках и входах отопительных приборов. запорная, перепускная и смесительная арматура; Балансировочные клапаны и значения их гидравлических настроек. При вводе системы отопления в эксплуатацию балансировочные клапаны настраиваются по схеме.

Диаграмма отопления показывает расчетную тепловую нагрузку каждого радиатора, которая равна расчетной тепловой нагрузке помещения Q4. Если устройств более одного, разделите значение нагрузки между ними.

Затем обозначьте главное циркуляционное кольцо. В однотрубной системе количество колец равно количеству стояков, в двухтрубной – количеству радиаторов. Для каждого циркуляционного кольца предусмотрены балансировочные клапаны, так что количество клапанов в однотрубной системе равно количеству стояков, а в двухтрубной системе – количеству радиаторов. В двухтрубном СО балансировочные клапаны расположены на обратном патрубке радиатора.

Читайте также:  Тигридия: посадка и уход в грунте, выращивание в саду

Санитарные правила и нормы отопления в частном доме можно найти здесь: https://teplo. guru/normy/snipy-po-otopleniyu. html

Система с потоком воды по направлению потока воды. В однотрубных системах кольцо размещается в наиболее нагруженном стояке, в двухтрубных системах кольцо размещается в нижнем нагревательном блоке наиболее нагруженного стояка;

Расчет циркуляционного кольца включает:

    система мертвого потока. В однотрубных системах кольцо размещается в наиболее нагруженном и самом дальнем стояке, в двухтрубных системах кольцо размещается в нижнем нагревательном блоке самого нагруженного и самого дальнего стояка; Горизонтальная система, при которой кольцо размещается в наиболее нагруженной ветви первого этажа. Для гидравлики главного циркуляционного кольца необходимо выбрать одно из двух направлений расчета.

В первом направлении расчета диаметр трубы и потеря давления в циркуляционном кольце определяются заданным расходом воды в каждой секции главного кольца, а затем выбором циркуляционного насоса. Напор насоса Рн, Па определяется в зависимости от типа системы отопления:

для вертикальных бифилярных и однотрубных систем: Рn = Рc. здесь

    для горизонтальных бифилярных и однотрубных, двухтрубных систем: Рn = Рc. о – 0,4Pe Рс. о – потери давления в контуре главного контура, Па;

    Re – давление естественного цикла, возникающее в результате перепада температуры теплоносителя в трубопроводах кольцевых и нагревательных устройств, Па. В горизонтальных трубах скорость теплоносителя принимается равной 0,25 м / с, чтобы обеспечить удаление из них воздуха. Оптимальное расчетное движение теплоносителя в стальных трубах до 0,5 м / с, полимерных и медных трубах – до 0,7 м / с.

После расчета главного циркуляционного кольца рассчитываются остальные кольца путем определения в них известного давления и выбора диаметров в соответствии с приблизительным значением удельных потерь Rcr.

Это направление используется в системах с локальным теплогенератором, в ПС с зависимым (при недостаточном давлении на входе в тепловую систему) или автономным подключением к тепловой ПС.

Второе направление расчетов – это выбор диаметров труб на расчетных участках и определение потерь давления в циркуляционном контуре. Он рассчитывается на основе предварительно установленного значения давления в контуре. Диаметры участков труб подбираются в зависимости от примерного значения единицы потери давления Rcp. Этот принцип используется при расчете систем теплоснабжения с зависимым подключением к сетям централизованного теплоснабжения с естественной циркуляцией.

В качестве начального расчетного параметра следует определить значение имеющегося перепада давления цикла ПП, где ПП в системе с естественной циркуляцией – Ре, а в насосных системах – в зависимости от типа системы отопления:

в вертикальных однотрубных и бифилярных системах: PP = Pn + Pe

    в горизонтальных однотрубных системах, двухтрубный и бифилярный: РР = Рn + 0.4.Re Еще одна задача гидравлических расчетов – определение диаметра трубы. Расчеты производятся с учетом давления в контуре, определенного для данного CO и тепловой нагрузки. Отметим, что в двухтрубном ДУ с водяным теплоносителем главное циркуляционное кольцо находится в нижнем нагревательном устройстве, более нагруженном и в стороне от центра стояка.

Расчет трубопроводов СО

Используя формулу Rcp = β *? Pr / ∑L; Па / м определяем среднее значение удельной потери давления на трение Rcp на 1 метр трубы, Па / м, где:

β – коэффициент, учитывающий часть потерь давления на местные сопротивления от общей суммы расчетных давлений в циркуляции (для ПС с искусственной циркуляцией β = 0,65);

    pрр – располагаемое давление в предполагаемом СО, Па; ∑L – сумма всех длин расчетного окружного кольца, м. В создании уютной атмосферы дома с системой водяного отопления радиаторы являются важным элементом. При расчете учитывается общий объем дома, конструкция здания, материал стен, тип радиаторов и другие факторы.

Расчет количества радиаторов при водяном отоплении

Формула расчета

Например: на кубометр кирпичного дома с качественными стеклопакетами потребуется 0,034 кВт; из панелей – 0,041 кВт; построен в соответствии со всеми современными требованиями – 0,020 кВт.

Расчет производится следующим образом:

определиться с типом помещения и выбрать тип обогревателей;

Читайте также:  Цветы хионодокса - посадка и уход в почве и в горшках

    умножаем площадь дома на заданный тепловой поток; Разделите полученное число на тепловой поток одного нагревательного элемента (секции) и округлите результат в большую сторону.

Например: комнатный панельный дом 6х4х2,5 м (тепловой поток 0,041 кВт), объем помещения V = 6х4х2,5 = 60 кубометров. оптимальный тепловой объем Q = 60 × 0,041 = 2,46 кВт3, количество секций N = 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секций.

Характеристики радиаторов

Тип нагревателя

Тип нагревателяСила разделаКоррозионное действие кислородаОграничения по PhКоррозионное влияние паразитных токовРабочее / испытательное давлениеПожизненная гарантия (лет)
Чугун1106,5 – 9,06-9 / 12-1510
Алюминий175–1997-8+10-20 / 15-303-10
Трубки
сталь
85+6,5 – 9,0+6-12 / 9-18.271
Биметаллический199+6,5 – 9,0+35/573-10

Правильно проведя расчеты и монтаж с использованием качественных комплектующих, вы обеспечите свой дом надежной, эффективной и долговечной индивидуальной системой отопления.

Самостоятельный расчёт индивидуальной системы отопления

Из всех известных сегодня вариантов отопления собственного дома наиболее распространенным видом является индивидуальная система водяного отопления. Масляные обогреватели, камины, печи, обогреватели и инфракрасные обогреватели часто используются в качестве вспомогательных устройств.

    Расчет системы отопления Расчет радиаторов Выбор труб Установка системы Дополнительные устройства

Система отопления частного дома состоит из нагревательных приборов, трубопроводов и запорной и регулирующей механизмы, все это служит для передачи тепла от теплогенератора к конечным точкам отопления. Важно понимать, что надежность, долговечность и производительность индивидуальной системы отопления зависят от ее правильного расчета и монтажа, а также от качества используемых в системе материалов и ее грамотной эксплуатации.

Расчёт системы отопления

Рассмотрим упрощенный вариант расчета системы водяного отопления, в котором мы будем использовать стандартные и общедоступные комплектующие. На рисунке схематично изображена индивидуальная система отопления для частного дома на базе одноконтурного котла. Прежде всего, нам необходимо определить его вместимость, так как это основа любых будущих расчетов. Проделаем эту процедуру по схеме ниже.

Общая площадь этажа: S = 78,5; общий объем: V = 220

У нас одноэтажный дом с тремя комнатами, холлом, коридором, кухней, ванной и туалетом. Зная площадь отдельных комнат и их высоту, мы должны произвести элементарные расчеты, чтобы рассчитать кубатуру всего дома:

    комната 1: комната 2: комната 3: Зал:коридор: кухня: ванная: ТУАЛЕТЫ: Таким образом, мы рассчитали объем всех отдельных комнат, поэтому теперь мы можем рассчитать общий объем дома, он составляет 220 кубометров. Учтите, что мы также рассчитали объем коридора, но на самом деле там нет ни одного радиатора, зачем он нужен? Дело в том, что коридор тоже будет отапливаться, но пассивно, за счет циркуляции тепла, поэтому нам нужно добавить его в общий список отопления, чтобы расчет был правильным и дал верный результат.

Следующий этап расчета мощности котла будет производиться исходя из необходимого количества энергии на кубический метр. У каждого региона свой показатель – в наших расчетах мы используем 40 Вт на кубометр, исходя из рекомендаций для регионов европейской части СНГ:

Полученное значение следует увеличить до коэффициента 1,2, что даст нам 20% запас мощности, чтобы котел не работал постоянно на полную мощность. Итак, мы понимаем, что нам нужен котел мощностью 10,6 кВт (стандартные одноконтурные котлы выпускаются на уровне 12-14 кВт).

В нашем случае мы будем использовать стандартные алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Мощность каждого ребра такого радиатора при температуре 70 ° С составляет 150 Вт. Затем рассчитаем мощность каждого радиатора и количество ласты кондиционирования:

Расчёт радиаторов

Комната 1: Округляем до 1500 и получаем 10 условных ребер, но так как у нас два радиатора, оба под окнами, мы возьмем один с 6 ребрами, другой с 4.

    Комната 2: округлите до 1500 и получите один радиатор с 10 ребрами. Комната 3: округлите до 2700 и получите три радиатора: первый и второй с 5 ребрами и третий (боковой) с 8 ребрами. коридор: Округлите до 1200 и получите два радиатора по 4 ребра в каждом. ванная комната :. Здесь температура должна быть немного выше, у нас 1 ТЭН с 4 ребрами. WC: Мы округляем до 450, и у нас есть 3 ребра. кухня: Округлите до 2100 и получите два 7-реберных радиатора. В итоге видим, что нам нужно 12 нагревателей общей мощностью:
Читайте также:  Малина Патрисия: описание сорта, отзывы цветоводов, фото, уход

Выбор труб

На основании последних расчетов можно сделать вывод, что наша индивидуальная система отопления легко справляется с возложенными на нее нагрузками.

    Трубопровод индивидуальной системы отопления является средой для транспортировки тепловой энергии (в частности, нагретой воды). На отечественном рынке трубы для монтажа систем бывают трех основных типов: металл медь

пластик

    Металлические трубы имеют ряд существенных недостатков. Помимо того, что они много весят и требуют для установки специального оборудования, а также наличия опыта, они также подвержены коррозии и могут накапливаться статическим электричеством. Хороший вариант – медные трубы, они выдерживают температуру до 200 градусов и давление около 200 атмосфер. Но медные трубы отличаются спецификой монтажа (требуется специальное оборудование, серебряный припой и большой опыт), к тому же их стоимость очень велика. Самый популярный вариант – пластиковые трубы. Вот почему: Они имеют алюминиевую основу, покрытую с двух сторон пластиком, что делает их очень прочными; они полностью непроницаемы для кислорода, что сводит к нулю процесс коррозии внутренних стенок; Благодаря алюминиевому армированию они имеют очень низкий коэффициент линейного расширения; пластиковые трубы антистатичны; Имеют низкое гидравлическое сопротивление;

Монтаж системы

Для сборки не требуется специальных навыков.

Первое, что нам нужно сделать, это смонтировать нагреватели секций. Ставить их следует строго под окнами, теплый воздух от обогревателя не даст холодному воздуху попадать в окно. Для установки секционных обогревателей не требуется специального оборудования, только молоток и строительный уровень. Необходимо соблюдать одно правило: все радиаторы в доме должны монтироваться строго на одном уровне, этот параметр определяет общую циркуляцию воды в системе. Также стоит обратить внимание на вертикальное расположение ребер. обогреватель.

Дополнительные приборы

После установки радиаторов можно переходить к укладке труб. Необходимо заранее измерить общую длину труб, а также рассчитать количество всевозможных фитингов (колена, тройники, заглушки и т. Д.). Для установки пластиковых труб потребуется всего три инструмента – рулетка, трубные ножницы и паяльник. Большинство этих труб и фитингов имеют лазерную перфорацию в виде надрезов и направляющих линий, которые позволяют правильно и равномерно устанавливать их на месте. При работе с паяльником следует соблюдать только одно правило – после того, как кончики изделий были оплавлены и состыкованы, ни в коем случае нельзя их перекручивать, если первое время не удалось паять равномерно, иначе нет есть возможность протечки в этом месте. Лучше заранее потренироваться на кусочках, которые будут потрачены впустую.

По статистике, система с пассивной циркуляцией воды будет исправно работать, если площадь помещения не превышает 100-120 м 2. В противном случае необходимо использовать специальные насосы. Конечно, есть много котлов, которые уже встроены в насосную систему и сами обеспечивают циркуляцию воды в трубах, если у вас нет такого бойлера, то вам стоит покупать его отдельно.

На отечественном рынке их выбор очень большой, к тому же они отвечают всем необходимым требованиям – мало потребляют энергии, бесшумны и малогаризуются. Циркуляционные насосы устанавливаются на концах отопительных отводов. Таким образом, насос будет работать дольше, поскольку он не подвергается прямому воздействию горячей воды.

Пример однотрубной системы отопления с принудительной циркуляцией: 1 – Котел; 2 – Группа безопасности; 3 – Обогреватели; 4 – игольчатый клапан; 5 – Расширительный бак; 6 – Слив воды; 7 – Водоснабжение; 8 – Водяной фильтр; 9 – Циркуляционный насос; 10 – Шаровые краны

Оцените статью
Добавить комментарий