Калькулятор расчета водяного теплого пола

Как рассчитать мощность газового котла отопления по площади дома?

Для этого вам придется воспользоваться формулой:

Под Мк в данном случае понимают искомую тепловую мощность в киловаттах. Соответственно S – это площадь вашего жилища в квадратных метрах, а К – это удельная мощность котла – «доза» энергии, расходуемая на обогрев 10 м2.

Расчет мощности газового котла

Как вычислить площадь? В первую очередь по плану жилища. Этот параметр указан в документах на дом. Не желаете искать документы? Тогда вам придется умножать длину и ширину каждой комнаты (в том числе и кухни, отапливаемого гаража, ванной, туалета, коридоров и так далее) суммируя все полученные значения.

Где взять значение удельной мощности котла? Конечно же, в справочной литературе.

Не желаете «копаться» в справочниках – примите во внимание следующие значения этого коэффициента:

• Если в вашем регионе зимняя температура не опускается ниже -15 градусов Цельсия, коэффициент удельной мощности будет равен  0,9-1 кВт/м2.
• Если зимой вы наблюдаете морозы до -25 °C, то ваш коэффициент равен 1,2-1,5 кВт/м2.
• Если в зимнее время температура проседает до отметки до -35 °C и ниже, то в расчетах тепловой мощности вам придется оперировать значением 1,5-2,0  кВт/м2.

В итоге мощность котла, обогревающего строение на 200 «квадратов», расположенное в  Московской или Ленинградской области, равняется 30 кВт (200 х 1,5 / 10).

Как рассчитать мощность отопительного котла по объему дома?

В этом случае нам придется опираться на тепловые потери строения, вычисляемые по формуле:

Под Q в этом случае мы понимаем вычисляемые потери тепла. В свою очередь V – это объем, а ∆T – это разница температур внутри и снаружи здания. Под k понимается коэффициент теплового рассеивания, зависящий от инерции строительных материалов, дверного полотна и оконных створок.

Рассчитываем объем коттеджа

Как определить объем? Разумеется, по плану строения. Или простым перемножением площади на высоту потолков. Под разницей температур понимается «промежуток» между общепринятым «комнатным» значением –  22-24 °C – и средними показаниями градусника в зимнее время.

Коэффициент теплового рассеивания зависит от теплостойкости строения.

Поэтому, в зависимости от используемых строительных материалов и технологий, этот коэффициент принимает следующие значения:

• От 3,0 до 4,0 – для бескаркасных складов или каркасных хранилищ без утепления стен и кровли.
• От 2,0 до 2,9 – для технических строений из бетона и кирпича, дополненных минимальной теплоизоляцией.
• От 1,0 до 1,9 – для старых домов, построенных до эры энергосберегающих технологий.
• От 0,5 до 0,9 – для современных домов, построенных в соответствии с современными энергосберегающими стандартами.

В итоге мощность котла отапливающего современное, энергосберегающее строение площадью 200 квадратов и 3-метровым потолком, расположенное в климатической зоне с 25-гадусными морозами, доходит до 29,5 кВт (200х3х(22+25)х0,9/860).

Как рассчитать мощность котла с водогрейным контуром?

Зачем нужен 25-процентный запас мощности? В первую очередь для восполнения энергетических затрат, обусловленных «оттоком» тепла на водогрейный теплообменник во время работы двух контуров. Проще говоря: для того, чтобы вы не замерзли после принятия душа.

Твердотопливный котел Огонек КОТВ — 18В с водогрейным контуром

В итоге двухконтурный котел, обслуживающий системы отопления и горячего водоснабжения в доме на 200 «квадратов», который располагается севернее Москвы южнее Петербурга,  должен генерировать как минимум 37,5 кВт тепловой мощности (30 х 125%).

Как лучше считать – по площади или по объему?

В этом случае мы можем дать только следующий совет:

• Если у вас стандартная планировка с высотой потолка до 3 метров, то считайте по площади.
• Если высота потолков превышает 3-метровую отметку, или если площадь строения более 200 квадратных метров – считайте по объему.

Сколько стоит «лишний» киловатт?

С учетом 90-процентного КПД ординарного котла для производства 1 кВт тепловой мощности необходимо израсходовать не менее 0,09 кубометра природного газа с теплотворной способностью на уровне 35000 кДж/м3. Или около 0,075 кубометра топлива с максимальной теплотворной способностью – 43000 кДж/м3.

В итоге в течение отопительного периода ошибка в расчетах на 1 кВт обойдется владельцу в 688-905 рублей. Поэтому будьте аккуратны в расчетах, покупайте котлы с регулируемой мощностью и не стремитесь к «раздуванию» теплогенерирующей способности вашего отопительного прибора.

https://youtube.com/watch?v=Ok3OteQxxHU

Также советуем посмотреть:

• Газовые котлы на сжиженном газе
• Двухконтурные котлы на твердом топливе длительного горения
• Паровое отопление в частном доме
• Дымоход для твердотопливного котла отопления

Формула для расчетов

Итак, если нужный счетчик у вас по каким-то причинам отсутствует, то это вовсе не повод для того, чтобы впадать в отчаяние. Для того чтобы сделать расчет водяного отопления частного дома, Вам понадобится воспользоваться следующей формулой:

Количество теплой энергии равняется объему расхода горячей воды (которая, в свою очередь, выражена либо в кубических метрах, либо в тоннах) умноженной на разность температуры горячей воды и температуры холодной воды в градусах Цельсия. После этого, полученное произведение делят на тысячу, что позволяет избавиться от десятиразрядных чисел и получить результат в виде гигакалорий, а не просто калорий.

Однако есть несколько замечаний по поводу температурных показателей воды, непосредственно используемых тогда, когда человеку необходимо сделать расчет системы отопления загородного дома. Если говорить о температуре горячей воды, то точнее было бы использовать в формуле температуру, приведенную к соответствующему давлению (более известную под узконаправленным названием «энтальгия»).

Однако, для этого нужен соответствующий датчик, а за неимением последнего, мы просто берем за основу ту температуру, которая находится близко к энтальгии.

Что касается холодной воды, то здесь правильнее всего будет брать «на вооружение» рекомендуемые величины, опираясь на условия отопительного сезона: во время сезона – пять градусов, в остальное время – пятнадцать.

Инструменты в Главном меню программы Valtec

У Valtec, как и у любой другой программы, вверху расположено главное меню.

Кликаем на кнопку «Файл» и в открывшемся подменю видим стандартные инструменты, известные любому пользователю компьютера по другим программам:

Запускается программа «Калькулятор», встроенная в Windows – для выполнения расчётов:

С помощью «Конвертера» мы будем переводить одни единицы измерения в другие:

Здесь три столбца:

В крайнем левом выбираем ту физическую величину, с которой работаем, например, давление. В среднем столбце — единицу, из которой нужно перевести (например, Паскали – Па), а в правом – в которую нужно перевести (например, в атмосферы технические). В левом верхнем углу калькулятора есть две строки, в верхнюю будем вбивать полученное при расчетах значение, а в нижней будет сразу отображаться перевод в требуемые единицы измерения… Но обо всём этом поговорим в своё время, когда дойдёт до практики.

А пока продолжаем знакомиться с меню «Инструменты». «Генератор бланков»:

Это нужно для проектировщиков, выполняющих проекты на заказ. Если мы делаем отопление только в своём доме, то «Генератор бланков» нам без надобности.

Следующая кнопка в главном меню программы Valtec – «Стили»:

Она для управления внешним видом окна программы – подстраивает под то программное обеспечение, которое установлено на вашем компьютере. По мне так ненужный прибамбас, т. к. я из тех, для кого главное не «шашечки», а доехать. А вы для себя решайте сами.

Рассмотрим более подробно инструменты, находящиеся под этой кнопкой.

В «Климатологии» выбираем район строительства:

Потери тепла в доме зависят не только от материалов стен и прочих конструкций, а и от климата местности, где здание находится. Следовательно, и требования к системе отопления зависят от климата.

В левой колонке находим район, в котором живём (республику, область, край, город). Если нашего населённого пункта здесь нет, то выбираем ближайший.

«Материалы». Здесь перечислены параметры разных строительных материалов, применяемых в конструкциях домов. Именно поэтому при сборе исходных данных (см. предыдущие материалы по проектированию) мы перечисляли материалы стен, полов, потолков:

Инструмент «Проёмы». Здесь сведения по дверным и оконным проёмам:

«Трубы». Здесь собраны сведения о параметрах труб, применяемых в системах отопления: размеры внутренние, наружные, коэффициенты сопротивления, шероховатость внутренних поверхностей:

Это нам понадобится при гидравлических расчётах – для определения мощности циркуляционного насоса .

«Теплоносители». Собственно, здесь ничего кроме характеристик тех теплоносителей, которые могут быть залиты в систему отопления дома:

Эти характеристики — теплоёмкость, плотность, вязкость.

Не всегда в качестве теплоносителя используют воду, бывает, что в систему заливают антифризы, называемые в простонародии «незамерзайками». О выборе теплоносителя поговорим в отдельной статье.

«Потребители» для расчета системы отопления не нужны, т. к. этот инструмент для расчётов систем водоснабжения:

«КМС» (коэффициенты местного сопротивления):

Любой отопительный прибор (радиатор, вентиль, термостат и пр.) создаёт сопротивление для движения теплоносителя, и эти сопротивления нужно учесть, чтобы правильно подобрать мощность циркуляционного насоса.

«Приборы по DIN». Это, как и «Потребители», больше касается систем водоснабжения:

Как проводятся вычисления гидравлического расчета

Существуют некоторые задачи, которые необходимо решить, дабы произвести гидравлический расчет системы отопления:

1. Определите диаметр труб на всех участках системы (не забудьте учесть при этом скорость перемещения носителя тепла).
2. Рассчитайте потерю давления.
3. Решите гидравлическую увязку.
4. И, конечно же, расход теплоносителя.

Какие существую бесплатные программы для этого?

Как можно было догадаться, данная программа предназначается для быстрого выполнения необходимых расчетов. Вначале необходимо внести все соответствующие настройки и подобрать самые подходящие элементы оборудования. Таким образом, можно создавать абсолютно новые схемы. Более того, уже готовую схему можно корректировать необходимым образом.

В данном ПО гармонично сочетаются оба варианта, позволяя создавать оригинальные проекты и регулировать старые. Программа имеет широчайшие возможности касательно гидравлических расчетов, от расхода теплоносителя до подбора труб необходимого диаметра. Все итоги своей работы можно импортировать в операционную систему в любом виде.

Данная программа имеется в свободном доступе. Она позволяет рассчитать все необходимое для систем вне зависимости от количества труб. Существенным отличием «Герца», выгодно выделяющим его на фоне других аналогов, является то, что вы сможете создавать различные проекты, как в новостройках, так и в реконструированных сооружениях, в которых теплоносителем является именно гликолиевая смесь. Программа была сертифицирована ООО ЦСПС.

Ввод данных очень удобен, так как осуществляется графически. Итоги расчетов визуализируются в виде схем.

С ее помощью вы будете рассчитывать поверхностное или радиаторное . Она состоит в специальном комплекте из четырех аналогичных программ. Итак, рассмотрим возможности программы:

1. Подбор трубопровода в зависимости от диаметра.
2. Подбор соответствующих радиаторов.
3. Она определяет высоту, на которой необходимо размещать насосы.
4. Различного рода расчеты отопительных поверхностей.
5. Определение наиболее подходящей температуры.

В отличие от предыдущих вариантов, бесплатно вы можете закачать исключительно пробную версию программы, которая, разумеется, обладает некоторыми ограничениями. Прежде всего, в преимущественном большинстве опций вы не сможете не только импортировать изображение в операционную систему, но даже и распечатать его. Кроме того, в каждом отдельном приложении имеется своеобразный лимит: по три выполненных проекта на одно. Вместе с тем, вы можете видоизменять его бесконечное количество раз, это не воспрещается. И, наконец, готовые проекты будут сохраняться в специальном формате, такое расширение не сможет прочитать никакая другая версия.

В итоге хотелось бы отметить, что гидравлический расчет системы отопления является неотъемлемой частью современной системы регулирования. Дабы выбрать регулирующую арматуру, не имея представления о том, что происходит на рынке в данный момент, вам придется производить расчет по всей площади сооружения, желательно при этом воспользоваться максимально богатой библиотекой. От того, насколько корректные у вас будут данные, будет зависеть работа всей системы.

Теоретическое обоснование гидравлического расчета

Гидропотери в трубопроводах систем водоснабжения вызваны гидравлическим сопротивлениям труб, смежных стыковых соединений, арматуры и прочих соединительных элементов. Калькулятор выполняет расчет только для простого (прямого) трубопровода, поэтому для сложных систем рекомендуется совершать вычисления для каждого отдельного участка.

Согласно методике СП 31.13330.2012 «Водоснабжение. Наружные сети и сооружения», гидравлический уклон (потери напора на единицу длины) определяется по формуле:

i = (λ / d) × (v2 / 2g)

• λ – коэффициент гидравлического сопротивления;
• d – внутренний диаметр труб, м;
• V – скорость воды, м/с;
• g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.

Таким образом, из неизвестных остается только коэффициент гидравлического сопротивления, который рассчитывается по формуле:

λ = A₁ × (A + C/V)m / dm

Коэффициенты А0, А1, С и значения показателя степени m соответствуют современным технологиям изготовления трубопроводов и принимаются согласно нижеуказанной таблицы. В случае, если эти параметры отличаются от перечисленных, производитель должен указывать их самостоятельно.

Виды труб	m	A	A1	С
Новые стальные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием	0,226	1	0.0159	0.684
Новые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием	0,284	1	0.0144	2.360
Неновые стальные и неновые чугунные без внутреннего защитного покрытия или с битумным защитным покрытием	v < 1,2 м/с	0,30	1	0.0179	0.867
v ⩾ 1,2 м/с	0,30	1	0.021	0.000
Асбестоцементные	0,19	1	0.011	3.510
Железобетонные виброгидропрессованные	0,19	1	0.01574	3.510
Железобетонные центрифугированные	0,19	1	0.01385	3.510
Стальные и чугунные с внутренним пластмассовым или полимерцементным покрытием, нанесенным методом центрифугирования	0,19	1	0.011	3.510
Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом набрызга с последующим заглаживанием	0,19	1	0.01574	3.510
Стальные и чугунные с внутренним цементно-песчаным покрытием, нанесенным методом центрифугирования	0,19	1	0.01385	3.510
Пластмассовые	0,226	0.01344	1.000
Стеклянные	0,226	0.01461	1.000

Расход воды в трубопроводе рассчитывается на основании известной усредненной скорости движения воды по трубе заданного сечения.

Q = π × (d2 / 4) × V / 1000

• d – внутренний диаметр трубопровода, мм;
• V – скорость потока жидкости, м/с.

Согласно СП 30.13330.2012 «Внутренний водопровод и канализация зданий» скорость движения воды в трубопроводах внутренних сетей не должна превышать 1.5 м/с, в трубопроводах хозяйственно-противопожарных и производственно-противопожарных систем – 3 м/с, в спринклерных и дренчерных системах – 10 м/с. Для большинства современных многоквартирных квартир и частных домов оптимальная скорость воды в трубе должна составлять от 0.6 м/с до 1.5 м/с.

Вычисления: какие надо и как их провести

Гидравлический расчет– это сложный этап в проектировании системы обогрева. Расчет отопительной конструкции в деревянном или кирпичном строении производится по одинаковой схеме.

Современные системы выполняются из качественных материалов и позволяют вести контроль и отмечать незначительные изменения температуры.

Использование современных схем позволяет уменьшить уровень потребления энергии и повысить экономичность конструкции.

Чтобы выполнить гидравлический расчет трубопроводов получаются следующие данные:

1. Вычисляется показатель теплового баланса отапливаемых строений.
2. Подбирается вид теплообменника и выполняется расстановка.
3. Выбирается разновидность трубопровода и арматура.
4. Выполняется чертеж конструкции. Графический вид схемы отображает тепловые нагрузки и расстояния участков для расчета.
5. Монтируется контур с циркуляцией, который представляет замкнутое кольцо.

Вычисление позволяет получить следующую информацию:

• выбор подходящего сечения труб для работы конструкции;
• обеспечение гидравлической стабильности оборудования в разных областях отопления;
• показатели давления и расхода воды во время работы системы.

Основной задачей расчета является подбор сечения для трубопроводной линии и определение перепадов давления для выбора насоса.

Гидравлический расчет простого трубопровода состоит из следующих этапов:

1. Если известна мощность радиаторов, то производится чертеж расстановки приборов.
2. Определяется расход теплоносителя и диаметра магистрали.
3. Выполняется расчет гидравлического сопротивления трубопровода и выбор насоса.
4. Рассчитывается объем жидкости в конструкции и размеры расширительной емкости.

Для определения расхода теплоносителя применяется следующая формула: G =860q/∆t. При этом G – это расход теплоносителя, q – это мощность батареи; ∆t – это разница температур на обратной и подающей линии. Для определения сечения труб используются таблицы шевелева для гидравлического расчета. В них отображается значение диаметра в зависимости от расхода теплоносителя.

Кроме того, выполняя расчет водоснабжения, требуется учитывать такие показатели как мощность насосного оборудования, понижение температуры и показатель потерь давления.

Порядок расчета тепловой мощности

Знание тепловой мощности одной секции позволит узнать необходимое их количество, но как вычислить этот параметр.

В данной статье будут рассмотрено несколько вариантов, как сделать необходимые расчеты в зависимости от разных переменных:

Расчет мощности по площади

Разумеется, что подобный метод не может обеспечить абсолютную точность, поскольку:

• панорамный способ остекления в одну нитку значительно увеличивает потерю тепла по сравнению с тем, когда стена сплошная;
• несмотря на то, что расположение квартир внутри здания не учитывают, при наличии теплых стен при одинаковом количестве батарей в них будет намного теплее, чем в угловом помещении, имеющем стену, соприкасающуюся с улицей;
• расчет верен только в том случае, когда высота потолков не превышает 2,5 — 2,7 метра (стандартный параметр для квартир, построенных в советское время). Уточненных вычислений требуют помещения в сталинках, у которых трехметровые потолки. Кроме этого, в начале 20-го века во многих строящихся домах высота потолков достигала 4 — 4,5 метра. 

Порядок действий следующий:

• сначала определяют площадь 3х5=15м²;
• потом вычисляют требуемую тепловую мощность отопления — 15м² х100Вт х0,7= 1050 ватт. 0,7 – региональный коэффициент;
• если мощность каждой секции составляет 180 ватт, тогда потребуется 1050: 180 = 5,83 секции. После округления до целых значений получается 6 секций. 

Простые вычисления мощности по объему

Поскольку расчет мощности батареи отопления в зависимости от объема воздуха в помещении учитывает высоту потолка, он является более точным. На один кубометр требуется 40 ватт мощности отопительного оборудования.

Расчет производится для той же комнаты в Краснодарском крае при том, что ее построили с высотой потолков, равной 3,1 метра:

• прежде всего, вычисляют объем помещения 3х5х 3,1 = 46,5 кубометра;
• радиаторы должны обладать мощностью 46,5х 40 = 1860 ватт, а с учетом регионального коэффициента 1860х0,7 = 1302 ватта или 8 чугунных секций (1302: 180 =7,23). 

Уточненные вычисления мощности по объему

Более точный расчет мощности батарей отопления производят c учетом разных переменных:

• количества окон и дверей. В среднем теплопотери по причине наличия одного окна стандартного размера составляют 100 ватт, а одной двери – 200 ватт;
• если помещение располагается в углу здания или в его торце, используют коэффициент 1,1 – 1,3, который зависит от толщины стен и материала их изготовления;
• для частных домовладений применяют коэффициент 1,5, так как в них отмечаются повышенные теплопотери через крышу и пол, поскольку снизу и сверху нет теплых квартир. 

Теперь расчет мощности тепла для радиаторов отопления будет выполнен для помещения аналогичного по площади (как в Краснодарском крае), но находящегося в углу частного домовладения в Оймяконе, где средняя температура в январе опускается до — 54 градусов, а температурный минимум за все время наблюдений достигал 82 градусов мороза. Особо неприятный момент заключается в том, что дверь выходит на улицу и имеется окно.

Последовательность вычислений такая:

• поскольку известна базовая мощность, равная 1860 ватт, к ней прибавляют 300 ватт (окно плюс дверь) и получают 2160 ватт;
• так как дом частный, происходит потеря тепла за счет холодного пола и крыши — 2160х1,5 = 3240 ватт;
• угол дома вынуждает использовать коэффициент 1,3 и в итоге получится – 3240х1,3 = 4212 ватт;
• Оймяконский климат требует применения регионального коэффициента, равного 2 — 4212х2 = 8424 ватта. 

Если радиаторы будут чугунными, то количество секций должно быть равным 8424: 180 = 46,8, а с округлением – 47. Поскольку длина секции составляет 93 миллиметра, то батарея растянется на 4,4 метра.

Видео о стандартах расчетов мощности батарей отопления:

Современные типы радиаторов отопления

Тем не менее, в первую очередь следует обращать внимание на технические характеристики такого оборудования, а уже затем на их внешний вид:

Особой популярностью пользуются сегодня биметаллические отопительные приборы, то есть те для производства которых было использовано два разных по структуре металла. Их основу, как правило, составляют два сплава – сталь и металл. Эти батареи имеют привлекательный внешний вид, кроме того, они экономичны и отличаются простотой в эксплуатации.
Главный недостаток таких приборов – возможность их применения исключительно в тех системах теплоснабжения, где давление, является достаточно высоким, то есть для тех, которые подключены к центральному отоплению. Их применение в автономных системах крайне нежелательно, поэтому в них такой установки лучше избежать.

Говоря о чугунных конструкциях, нельзя не отметить, что, несмотря на их, казалось бы, устаревшую функциональность, эти приборы по-прежнему весьма востребованы. Кроме того, современные модели чугунных батарей изготавливаются в разной цветовой гамме, поэтому подобрать такой радиатор для того или иного оформления комнаты не составит труда. Классический стиль, в котором изготовлены эти приборы, может стать настоящим украшением помещения и придать ему незабываемое оформление.
Эксплуатировать батареи из чугуна можно как, в автономных системах, так и в центральном отоплении. Прогрев их проходит несколько дольше по сравнению с приборами из биметалла, однако и время их остывания значительно выше, благодаря чему тепло дольше сохраняется в помещении

Для того, чтобы чугунный радиатор прослужил долго, очень важно соблюсти все тонкости процесса его установки.

3. Стальные отопительные приборы разделяются на два вида: трубчатые модели и образцы, состоящие из панелей

Батареи трубчатого типа имеют более высокую стоимость, нагрев их происходит медленнее, чем у панельных радиаторов, но и необходимую температуру они держат дольше. 
Отопительные приборы панельного типа нагреваются очень быстро. Они отличаются весьма доступной рядовому потребителю стоимостью, однако их основной недостаток – быстрое остывание, из-за чего комната охлаждается гораздо раньше требуемого срока. Именно поэтому экономичность таких моделей в автономных отопительных системах стоит под сомнением, поскольку они нуждаются в постоянном притоке энергии тепла.
Эти факторы напрямую влияют на то, как рассчитать количество батарей из стали для помещения. Подобные критерии учитываются при размещении приборов теплоснабжения в комнате и являются основой для грамотного планирования мощности этих агрегатов и количества их секций (детальнее: «Как рассчитать количество радиаторов отопления правильно, формула расчета»).
Батареи из стали весьма привлекательны внешне, поэтому они идеально подойдут для любого интерьера и без проблем впишутся в оформление любой комнаты.

Еще один вариант отопительных аппаратов – радиаторы, изготовленные из алюминия. Эти приборы отличаются хорошей проводимостью тепла и, как следствие, высокими показателями экономичности.
Однако при покупке алюминиевых батарей очень важно помнить, что алюминий очень плохо переносит теплоноситель низкого качества, который обычно встречается в централизованном отоплении, поэтому такие механизмы все де будут более подходящими для автономных систем теплоснабжения.

Как вычислить гидравлическое сопротивление системы отопления

Чтобы решить из какого материала брать трубы, нужно узнать сопротивление гидравлики на всех участках системы обогрева и сравнить его.

Расчетным участком обычно считается труба с неменяющимся расходом жидкости, равным запланированному балансу тепла помещения.

Для расчета потерь берутся следующие данные, учитывая сопротивление арматуры:

• Диаметр и длина трубы на нужном участке;
• Параметры регулировочной арматуры от фирмы-производителя;
• Скорость, с которой движется теплоноситель;
• Шероховатость трубопровода и толщина его стенок;
• Данные из справочника: потери трения и его коэффициент, плотность жидкости.

Если нужно самостоятельно вычислить удельные потери трения нужно знать внешний диаметр трубы, толщину ее стенки и скорость, с которой подается жидкость.

Чтобы найти гидравлическое сопротивление на одном участке, можно воспользоваться формулой Дарси-Вейсбаха:

Система отопления своими руками

Выполнить расчёт контура 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, пенополистерол).

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. Твердотопливныекотлы  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 неимоверно высокая.
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.

Как выбрать трубы для отопления?

Магистрали отопления снабжают все обогревательные устройства в доме. В зависимости от материала изготовления, они подразделяются на:

• металлические;
• металлопластиковые;
• пластиковые.

Трубы из металла наиболее сложные в монтаже (из-за необходимости сварки швов), подвержены коррозии, обладают большим весом и дорого стоят. Преимуществами является высокая прочность, устойчивость к перепадам температур и способность выдерживать большие давления. Они используются в многоквартирных домах, в частном строительстве применять их нецелесообразно.

Полимерные трубы из металлопластика и полипропилена очень схожи по своим параметрам. Легкость материала, пластичность, отсутствие коррозии, подавление шумов и, конечно же, низкая цена. Единственным отличием первых, является наличие алюминиевой прослойки между двумя слоями пластика, из-за которого увеличивается показатель теплопроводности. Поэтому трубы из металлопластика применяются для отопления, а пластиковые для водоснабжения.

Вычисления: какие надо и как их провести

Гидравлический расчет– это сложный этап в проектировании системы обогрева. Расчет отопительной конструкции в деревянном или кирпичном строении производится по одинаковой схеме.

Современные системы выполняются из качественных материалов и позволяют вести контроль и отмечать незначительные изменения температуры.

Использование современных схем позволяет уменьшить уровень потребления энергии и повысить экономичность конструкции.

Чтобы выполнить гидравлический расчет трубопроводов получаются следующие данные:

1. Вычисляется показатель теплового баланса отапливаемых строений.
2. Подбирается вид теплообменника и выполняется расстановка.
3. Выбирается разновидность трубопровода и арматура.
4. Выполняется чертеж конструкции. Графический вид схемы отображает тепловые нагрузки и расстояния участков для расчета.
5. Монтируется контур с циркуляцией, который представляет замкнутое кольцо.

Вычисление позволяет получить следующую информацию:

• выбор подходящего сечения труб для работы конструкции;
• обеспечение гидравлической стабильности оборудования в разных областях отопления;
• показатели давления и расхода воды во время работы системы.

Основной задачей расчета является подбор сечения для трубопроводной линии и определение перепадов давления для выбора насоса.

Гидравлический расчет простого трубопровода состоит из следующих этапов:

1. Если известна мощность радиаторов, то производится чертеж расстановки приборов.
2. Определяется расход теплоносителя и диаметра магистрали.
3. Выполняется расчет гидравлического сопротивления трубопровода и выбор насоса.
4. Рассчитывается объем жидкости в конструкции и размеры расширительной емкости.

Для определения расхода теплоносителя применяется следующая формула: G =860q/∆t. При этом G – это расход теплоносителя, q – это мощность батареи; ∆t – это разница температур на обратной и подающей линии. Для определения сечения труб используются таблицы шевелева для гидравлического расчета. В них отображается значение диаметра в зависимости от расхода теплоносителя.

Кроме того, выполняя расчет водоснабжения, требуется учитывать такие показатели как мощность насосного оборудования, понижение температуры и показатель потерь давления.

Расход теплоносителя

Расход теплоносителя

Чтобы показать, как производится гидравлический расчет отопления, возьмем для примера простую отопительную схему, в которую входят отопительный котел и радиаторы отопления с киловаттным потреблением тепла. И таких радиаторов в системе 10 штук.

Здесь важно правильно разбить всю схему на участки, и при этом точно придерживаться одного правила — на каждом участке диаметр труб не должен меняться. Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором

И так далее

Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее

Итак, первый участок — это трубопровод от котла до первого отопительного прибора. Второй участок — это трубопровод между первым и вторым радиатором. И так далее.

Как происходит теплоотдача, и каким образом понижается температура теплоносителя? Попадая в первый радиатор, теплоноситель отдает часть тепла, которое снижается на 1 киловатт. Именно на первом участке гидравлический расчет производится под 10 киловатт. А вот на втором участке уже под 9. И так далее с понижением.

Существует формула, по которой можно рассчитать расход теплоносителя:

G = (3,6 х Qуч) / (с х (tr-to))

Qуч — это расчетная тепловая нагрузка участка. В нашем примере для первого участка она равна 10 кВт, для второго 9.

с — удельная теплоемкость воды, показатель постоянный и равный 4,2 кДж/кг х С;

tr — температура теплоносителя при входе на участок;

to — температура теплоносителя при выходе с участка.

Заключение

Радиатор в квартире

Расчет отопления по предложенной формуле и программе основан на использовании средних показателей. Этот метод можно применять для вычисления приблизительной мощности отопительной системы жилого частного дома. В случае сложного отопления, включающего подогрев бассейна, кондиционирование и вентиляцию, а также при расчете системы обогрева производственных объектов и организаций общественного питания требуется обращаться в специализированные проектные организации.

Примерный подбор оборудования для отопления при расчете по средним показателям приемлем и тогда, когда целесообразнее предусмотреть определенный запас мощности теплового генератора, чем платить за работу проектной организации. Потому что стоимость услуг по проектированию может оказаться выше затрат на избыточную мощность. Окончательную комплектацию системы отопления и оборудования во всех случаях необходимо согласовывать со специалистами.