Проектирование отопления частного дома – основные этапы

Устройство отопления в доме условно можно разделить на 2 части: теоретическую – выполняются необходимые расчеты, и практическую – по готовым чертежам выполняется разводка по этажам и обвязка котла. Учитывая важность правильного подбора компонентов, основное внимание в статье уделено именно теоретической части.

Проектирование отопительной системы

Проектирование отопительной системы

Проектирование отопления дома в городской черте позволяет пойти по самому простому пути и организовать централизованное отопление. В таком случае достаточно просто определиться с длиной и диаметром труб, а также подобрать нужный размер радиатора. Расходы в таком случае будут минимальны, ведь не придется тратиться ни на котел, ни на циркуляционный насос.

Несколько сложнее будет выполнить ту же задачу, но для загородного дома. С вероятностью 99,9% централизованного отопления за городом нет, в лучшем случае к дому подведено электричество и газ. В таком случае проектирование систем отопления загородного дома будет включать в себя еще и подбор мощности котла.

На выходе мы должны получить конкретные данные по:

• минимальной мощности котла;
• материалу, длине и диаметру труб;
• количеству радиаторов и их площади;
• циркуляционному насосу для отопления.

Схема отопительной системы

Общие положения проектирования отопления дома

Разберем проектирование системы отопления загородного дома – в этом случае нужно определить минимальную мощность котла которой хватит для обогрева дома. Расчет ведется исходя из того, что теплопотери через ограждающие конструкции должны компенсироваться поступлением тепла от котла.

В общем случае расчет ведется по формуле

Где:

• Q – теплопотери, Вт;
• S – площадь ограждающей конструкции (потолка, стены);
• ΔТ – перепад температуры на улице и внутри дома, ᵒС;
• λ – коэффициент теплопроводности, справочная величина, Вт/м∙ᵒС;
• V – толщина ограждающей конструкции, м.

Характеристики ряда строительных материалов

Обратите внимание! Если нет желания возиться с нормативной методикой расчета, всегда можно воспользоваться онлайн-калькуляторами. Конечно, точность расчета при этом пострадает, но, как показывает практика, для подбора котла ее будет достаточно.

В принципе, когда выполняется проектирование отопления жилого дома нужно учесть еще и такие факторы как:

• ориентацию дома;
• климатическую зону;
• направление и силу преобладающих ветров во время отопительного сезона;
• тип утепления дома, установленные стеклопакеты и т. д.

Упрощенная методика расчета

Проектирование системы отопления для дома может выполняться и по более простой методике. Довольно часто пользуются простой зависимостью, согласно которой 1 м² площади дает теплопотерю порядка 100 Вт/час. Приведенная зависимость справедлива для районов с умеренным климатом.

При расчете рекомендуется использовать ряд уточняющих коэффициентов:

• если высота потолка отличается от 3 метров, то вводится поправочный коэффициент h/3, где h – высота потолка;
• для угловых комнат теплопотери увеличиваются на 80%, коэффициент 1,8;
• если число окон превышает 1, то поправочный коэффициент равен 1,8;
• учитывается и способ подключения радиатора. Если используется нижнее подключение, то батарея будет прогреваться несколько хуже, поэтому и вводится поправочный коэффициент 1,1;

На фото – пример нижнего подключения радиатора

• для страховки полученный результат можно примерно на 15-20% увеличить, чтобы отопление имело запас прочности на случай сильных морозов, коэффициент – 1,2.

Когда расчет выполняется своими руками, полученный результат по точности сравним с рекомендациями производителей котлов. Рассмотрим небольшой пример расчета: нужно определить мощность котла, достаточного для отопления дома суммарной площадью 160 м² потолки 2,9 м.

Порядок расчета:

• определяем теплопотери отдельно по комнатам с учетом указанных коэффициентов. Теплопотери Q = 160∙0,1∙1,2∙2,9/3,0 = 18,56 ≈ 19 кВт;
• сравниваем с усредненной рекомендованной мощностью котла в зависимости от площади. Видно, что результаты оказались довольно близкими. Теперь можно подобрать конкретную модель электрического, газового или твердотопливного котла ориентируясь по мощности. Можно приобрести модель с небольшим запасом по мощности, цена котлов с разностью в пару киловатт не сильно отличается.

Ориентировочные значения мощности котла в зависимости от площади дома

Подбор радиаторов

Батарея – всего лишь «посредник», который отвечает за передачу тепла от котла. Понятно, что на эффективность обогрева комнаты сильно влияет площадь поверхности радиатора. Поэтому и необходимо предварительно определение требуемого числа секций.

Производитель для каждой модели радиаторов обязан указывать тепловую мощность – сколько тепла отдаст 1 секция при заполнении теплоносителем. Зная теплопотери в комнате, можно легко определить требуемое число секций радиатора.

Инструкция по подсчету нужного числа секций будет выглядеть так:

• определяем теплопотери в комнате. Например, для площади 25 м² с потолками 2,9 м потери тепла составят Q = 25∙0,1∙1,2∙2,9/3,0 = 2,9 кВт;
• мощность секции зависит от типа радиатора, например, для алюминиевой батареи А500 она составляет 0,185 кВт;
• определяет требуемое число секций N = 2,9/0,185 = 15,67 ≈ 16,0 шт. Полученный результат также близок к значениям, рекомендованным производителями батарей.

Значения мощности алюминиевых радиаторов

Обратите внимание! При установке батарей отопления не рекомендуется закрывать их шторами, это приведет к снижению теплоотдачи.

О трубах системы отопления и циркуляционном насосе

Диаметр трубы должен быть достаточным для того, чтобы теплоноситель без проблем циркулировал с заданной скоростью по отопительному контуру. Обычно просто выбирают усредненные рекомендованные значения в зависимости от участка отопительного контура. Для стояков используются диаметры до 50 мм, для разводки по этажам – меньше.

Рекомендуемые значения диаметров труб

Когда проектирование отопления загородного дома выполняется самостоятельно, можно пользоваться значениями, приведенными в таблице.

Что же касается циркуляционного насоса, то он выбирается по 2 показателям:

• величине подачи;
• напору.

Минимальная требуемая подача определяется по формуле

в этой формуле

• Q – подача тепла, кВт;
• ΔT – перепад температур между подающим трубопроводом и обраткой, ᵒС.

Требуемая величина напора определяется по следующей зависимости

где

• R – снижение напора из-за трения на прямых участках, Па/м;
• l – длина трубы до самой дальней батареи, м
• ∑Z – сумма местных сопротивлений.

Обратите внимание! При подборе насоса следует выбирать модель, характеристики которой максимально близки значениям, полученным при расчете.

Данные для подбора насоса

Подведение итогов

Проектирование отопления – не такая сложная задача, как может показаться на первый взгляд. Справиться с этим сможет даже человек, поверхностно знакомый с нормативной базой и методиками расчета. Для того, чтобы гарантировать тепло в доме достаточно лишь придерживаться предложенных рекомендаций.

На видео проектирование отопительной системы рассмотрено более детально.