Розрахунок системи опалення

Розглянемо детальний розрахунок системи опалення приватного будинку. У ньому представлена ​​інформація про всі джерелах тепла - як основних, так і допоміжних, описані всі особливості монтажу.

Нерідко ще на початковому етапі будівництва приватного будинку виникає питання, що стосується системи опалення. Адже правильно підібране устаткування і виконаний монтаж дозволять вам протягом багатьох років насолоджуватися теплом і затишком у власному будинку, отримуючи високий ККД системи опалення. Однак для створення такої якісної системи необхідно провести ретельний попередній розрахунок системи опалення.

На сьогоднішній день більшість власників приватних будинків, плануючи опалювальну систему, зупиняють свій вибір на водяному опаленні. Розглянемо, як же правильно проводиться розрахунок для неї.

Сучасні опалювальні елементи

Вкрай рідко можна сьогодні побачити будинок, в якому опалення виконується виключно повітряними джерелами. До них можна віднести електричні опалювальні прилади: тепловентилятори, радіатори, УФО, теплові гармати, електричні каміни, печі. Найдоцільніше використовувати їх в якості допоміжних елементів при стабільно працюючої основної опалювальної системи. Причина їх «другорядність» - досить висока собівартість електроенергії.

При плануванні опалювальної системи будь-якого типу важливо знати, що є загальноприйняті рекомендації, що стосуються питомої потужності використовуваного нагрівального котла. Зокрема, для північних регіонів країни вона становить приблизно 1,5 - 2,0 кВт, в центральних - 1,2 - 1,5 кВт, в південних - 0,7 - 0,9 кВт.

При цьому перед тим, як розрахувати систему опалення, для обчислення оптимальної потужності котла слід скористатися формулою:

W кіт. = S * W / 10.

Розрахунок системи опалення будівель, а саме - потужності котла - важливий етап при плануванні створення опалювальної системи. При цьому важливо звернути особливу увагу на наступні параметри:

• сумарна площа всіх приміщень, які будуть підключені до опалювальної системи - S;
• рекомендована питома потужність котла (параметр, що залежить від регіону).

Для того щоб максимально спростити розрахунок системи опалення онлайн, в деяких випадках в якості рекомендованої потужності котла можна брати 1.

Припустимо, що необхідно розрахувати ємність системи опалення і потужність котла для будинку, в якому сумарна площа приміщень, які необхідно опалювати S = ​​100 м2. При цьому візьмемо рекомендовану питому потужність для центральних регіонів країни і підставимо дані в формулу. отримаємо:

W кіт. = 100 * 1,2 / 10 = 12 кВт.

Що слід враховувати при плануванні опалення

Підбираючи найбільш підходящий тип опалювальної системи, неодмінно слід враховувати площу будинку. Це важливо, оскільки, наприклад, однотрубна система з природною циркуляцією прекрасно себе показує тільки в будинках, площа яких не перевищує 100 м2. А ось в будинку, площа якого значно більше, вона функціонувати не зможе через досить велику інертність.

Таким чином, попередній розрахунок тиску в системі опалення і планування опалювальної системи необхідні для того щоб знайти і спроектувати систему, використання якої в будинку буде найбільш ефективним. На стадії попереднього планування необхідно постаратися врахувати всі особливості архітектури будівлі. Зокрема, якщо будівля досить велике і, відповідно, - площа приміщень, які підлягають опалювання, теж велика, найбільш доцільним є впровадження опалювальної системи з насосом, який буде здійснювати циркуляцію теплоносія.

При виборі місця для установки циркуляційного насоса важливо пам`ятати одну особливість - при постійному контакті з гарячим теплоносієм окремі елементи насоса значно швидше виходять з ладу.

Тобто, для більш тривалої роботи обладнання такого типу його слід встановлювати на контур обрата, за яким вже остиглий теплоносій повертається для повторного нагріву до котла.

При цьому є певні параметри, яким повинен відповідати циркуляційний насос:

• тривалий термін експлуатації;
• низький рівень енергоспоживання;
• висока потужність;
• надійність;
• простота експлуатації;
• безшумність і відсутність вібрації під час роботи.

Розрахунок опалювальної системи

При плануванні опалювальної системи для приватного будинку найбільш складним і відповідальним етапом є проведення гідравлічних розрахунків - потрібно визначити опір системи опалення.

Тим, хто ніколи раніше не стикався з подібним, не рекомендується проводити обсяг системи опалення розрахунок самостійно. Набагато краще - звернутися до фахівців, які виконають цю роботу максимально якісно і швидко.

Адже, беручись самостійно як розрахувати обсяг системи опалення, так і далі планувати систему, мало хто знає, що попередньо необхідно провести деякі графічно-проектні роботи. Зокрема, слід визначити і відобразити на плані опалювальної системи такі параметри:

• тепловий баланс приміщень, в яких будуть розташовані опалювальні прилади;
• тип найбільш підходящих опалювальних приладів і теплообмінних поверхонь, вказати їх на попередньому плані опалювальної системи;
• найбільш підходящий тип опалювальної системи, підібрати найбільш підходящу конфігурацію. Також слід створити детальну схему розташування нагрівального котла, трубопроводу.
• вибрати тип трубопроводу, визначити необхідні для якісної роботи додаткові елементи (вентилі, клапани, датчики). Вказати на попередньої схемою системи їх розташування.
• створити повну аксонометрічную схему. У ній слід вказати номери ділянок, їх тривалість і рівень теплового навантаження.
• спланувати і відобразити на схемі основний опалювальний контур. При цьому важливо врахувати максимальна витрата теплоносія.

Двотрубна опалювальна система

Для будь-якої опалювальної системи розрахунковим ділянкою трубопроводу є той сегмент, діаметр на якому не змінюється і де відбувається стабільний витрата теплоносія. Останній параметр обчислюється з теплового балансу приміщення.

Для розрахунку двотрубної системи опалення слід провести попередню нумерацію ділянок. Починається вона з нагрівального елементу (котла). Всі вузлові точки прямому трубопроводі, в яких відбувається розгалуження системи, необхідно відзначати великими літерами.

Відповідні вузли, розташовані на збірних магістральних трубопроводах, слід позначати рисками. Місця відгалуження приладових віток (на вузловому стояку) найчастіше позначаються арабськими цифрами. Ці позначення відповідають номеру поверху (в разі, якщо впроваджена горизонтальна опалювальна система) або номеру стояка (вертикальна система). При цьому в місці з`єднання потоку теплоносія даний номер позначається додатковим штрихом.

Для максимально якісного виконання роботи слід нумерувати кожну ділянку. При цьому важливо враховувати, що номер повинен складатися з двох значень - початку і кінця ділянки.

Вертикальна опалювальна система

При розробці попередньої план-схеми вертикальної опалювальної системи для нумерації стояків слід використовувати арабські цифри. При цьому початок нумерації слід проводити від квартири, яка на схемі зображено у верхньому лівому кутку, і поступово переміщатися за годинниковою стрілкою. Попередній план зі строгим дотриманням масштабності дозволяє визначити тривалість окремої ділянки опалювальної системи з точністю до 0,1 м.

При плануванні опалювальної системи будинку особливу увагу програма для розрахунку системи опалення повинна приділити визначенню теплового навантаження ділянок. Для цього слід обчислити щільність теплового потоку, який віддається теплоносієм. При цьому спочатку з`ясовується рівень розподілу теплового навантаження для всіх опалювальних елементів, присутніх в мережі, а вже після цього визначають і теплове навантаження окремих ділянок системи.

При відображенні теплового навантаження ділянки (Qi-j) на плані її показують над виносної лінією. А під цією межею позначена тривалість даного відрізка системи.

Однотрубна опалювальна система

Приклад розрахунку системи опалення, що виконується при плануванні однотрубної системи, є кілька більш простим у порівнянні з системою двухтрубной. Перш за все, він містить менше особливостей, які проявляються при визначенні необхідної для якісного опалення площі поверхні нагрівального елементу. Крім того, в такій системі виникає порівняно менше складнощів при визначенні тривалості і діаметра ділянок замикаючих.

Першим етапом розрахунків для однотрубної опалювальної системи є визначення найбільш підходящого діаметра стояків.

При цьому важливим фактором є рівень тиску в трубі. З іншого боку, розрахунки можна виробляти і дещо по-іншому - спочатку визначити діаметри труби, використовуваної для основного контуру, і тільки після цього - для замикаючих сегментів системи. При цьому важливо відобразити результати досліджень на графіку - адже в його допомогою в подальшому буде проводитися розрахунок коефіцієнта затікання.

Слід пам`ятати, що кількість води, що циркулює в системі, може змінюватися під кількістю численних факторів. З цього, не слід ставитися до кількості води в системі, як до постійної величини.