Розрахунок системи опалення для приватного будинку

Розрахунок системи опалення для приватного будинку

З наявних варіантів підігріву особистого будинку більш поширеними в поточний час є особисті системи водяного опалення. Печі, каміни, також електронні нагрівальні прилади (масляні радіатори, тепловентилятори, термічні гармати, "ІК"-обігрівачі, "теплі підлоги" і пр.) прийнято використовувати в якості допоміжних джерел. Застосування систем повітряного опалення в особистому будинку – велика унікальність.

У цілому, під системою опалення (СО) слід усвідомлювати сукупність пристроїв, трубопроводів, насосів, запірно-регулюючих пристроїв, засобів автоматики і контролю, створених для передачі термічний енергії від генератора в приміщення.

Ефективність, надійність і довговічність персональної СО особистого будинку буде залежати від обраної схеми, її правильного розрахунку і монтажу, властивості девайсів, грамотної експлуатації і своєчасного технічного обслуговування.

Вибір типу котла і розрахунок його потужності

В якості генератора тепла в системі водяного опалення виступає котел. Його тип (електронний, рідкопаливний, твердопаливний, комбінований або газовий) безпосередньо залежить від того, який вид пального переважає в регіоні проживання і як відмінно розвинена навколишня інфраструктура.

Низька популярність твердопаливних котлів (наприклад, чеських ATMOS або німецьких OLYMP) при відносній доступності пального пояснюється рядом незручностей в процесі їх експлуатації (наприклад, протягом доби потрібно виробляти 3 – 4 топки і пр.). Крім того, режим тепловтрати у твердопаливного котла носить циклічний характер, і коливання денної температури повітря в опалювальних приміщеннях домагаються 3 – 5 ° С. Якщо ж вибір твердопаливного котла по будь-яких причин неминучий, існує два методи нівелювати недоліки котла: зменшити число топок в два рази за рахунок підвищення часу горіння за допомогою термобаллона (регулюючого подачу повітря) або ж використовувати водяні теплоаккумулятори ємністю 2 – 10м 2, які включаються в систему опалення.

Електронні котли (можна іменувати російські Русні або словацькі ELEKO), в силу найвищої ціни електроенергії і проблем з підключенням потужностей, що не дуже популярні, і пропозиція не відрізняється різноманіттям.

Рідкопаливні котли малопривабливі з екологічної точки зору. Які зробили вибір на користь котлів цього типу слід дати перевагу російським зразкам (наприклад, АОЖВ), які найменш примхливі і невимогливі до якості російського пального.

Якщо будинок газифікований (а це самий збалансований варіант), то базу системи опалення складе обладнання, що працює на "блакитному паливі". Його перевага полягає в простоті експлуатації та у відсутності необхідності припасати пальне. Апарати, що працюють на газі, володіють зараз найвищим ККД, що досягає 95%, а в разі конденсаційних котлів (наприклад, ARISTON Genus Premium) – і перевершує цю цифру. Для споживача, неодмінно, важливі і найвища ступінь безпеки сучасної техніки при експлуатації, і тривіальна вигода – адже такий котел з огляду на дешевизну енергоносія зберігає до 20-30% коштів у порівнянні з витратами на центральне опалення.

Варто відзначити, що до недавнього часу для установки газового опалювального обладнання було потрібно окреме приміщення (котельня). Зараз це правило збереглося для котлів з відкритою камерою згоряння. Якщо ж немає можливості виділити в будинку таку площу, слід обрати пристрій із закритою камерою (наприклад, ARISTON UNO 24 MFFI).

Ефективність роботи автономної системи опалення спочатку залежатиме від потужності обраного котла. Недостатня потужність не дозволить досягти комфортної температури в прохолодну пору року, надлишкова – призведе до неекономного витраті пального.

Визначальними параметрами, на які слід спиратися при розрахунку потужності, є:

1) площа опалювального приміщення (S);

2) питома потужність котла на 10м? приміщення, яка встановлюється з урахуванням поправок на кліматичні умови регіону (W уд.).

Є прийняті значення питомої потужності по кліматичних зонах:

для Підмосков'я – W уд. = 1,2 – 1,5 кВт;

для Північних районів – W уд. = 1,5 – 2,0 кВт;

для Південних районів – W уд. = 0,7 – 0,9 кВт.

Розрахунок потужності котла (W кіт) здійснюється за формулою:

W кіт. = SW уд. / 10

Нерідко для зручності розрахунків використовують усереднене значення W уд., Рівне одиниці. Виходячи з цього, прийнято вибирати потужність котла з розрахунку 10 кВт на 100м 2 опалювального приміщення.

Приклад:

1. Площа опалювального приміщення S = 100 м ²;

2. Споживана потужність (W уд.) Для Підмосков'я = 1,2 кВт;

W кіт. = 100 1,2 / 10 = 12 кВт;

У таблиці 1 наведена приблизна потужність котлів залежно від площі обслуговується будинку (для Підмосков'я).

Таблиця 1

Площа будинку, м2

Потужність котла, кВт

60 – 200

до 25

200 – 300

25 – 35

300 – 600

35 – 60

600 – 1200

60 – 100

Від площі будинку залежатиме тип водяного опалення. Система з природною циркуляцією (через малу інерційності) може бути застосована для будівель не більше 100м?. Для більшої площі буде потрібно примусова циркуляція теплоносія, яка може бути забезпечена включенням в систему циркуляційних насосів. Вони, зазвичай, встановлюються в оборотну лінію, ведену від опалювальних пристроїв до котла, для того, щоб продовжити термін служби деталей, позбавивши їх від незмінного контакту з дуже гарячою водою.

Циркуляційні насоси працюють безперервно, звідси і вимоги, пропоновані до них: безшумність, маленьке енергоспоживання, простота, надійність і довговічність. Потрібно сказати, що в сучасних газових теплогенераторах такі агрегати вже інтегровані в корпус котла.

Аспекти підбору та встановлення трубопроводів

Трубопроводи для системи опалення є її типовими "кровоносними судинами", і тому до їх вибору слід поставитися з належною увагою. Асортимент пропонованих ринком труб досить великий. Це:

залізні, залізні покриті цинком, нержавіючі;

мідні;

полімерні (металопластикові, поліетиленові, поліпропіленові армовані алюмінієм).

До недоліків залізних труб необхідно віднести потреба в зварювальних роботах при монтажі системи і корозійні процеси, що відбуваються в їх стінах. Схожих недоліків позбавлені оцинковані труби, якщо при їх монтажі використовувати різьбові з'єднання. При всьому цьому обидва різновиди залізних трубопроводів досить важкі, а робота з ними вимагає певної кваліфікації.

Перерахованих вище негативних рис позбавлені полімерні труби, посеред яких прибутково відрізняються металопластикові конструкції (це дюралева тонкостінна труба, з внутрішньої і зовнішньої сторони покрита пластиком). До головних їх плюсів відносяться:

кіслородонепроніцаемость, що дозволяє уповільнити процес корозії і зносу опалювального обладнання;

маленький коефіцієнт лінійного розширення в порівнянні з полімерними неармованими трубами;

найвища механічна міцність;

стійкість до корозії та відкладення осаду на внутрішній поверхні;

антистатичність;

маленьке гідравлічний опір;

зручність роботи і відсутність необхідності в проф обладнанні для монтажу.

Металопластикові труби монтують за допомогою пресових або різьбових з'єднань без впровадження зварювання. Це дозволяє знизити собівартість монтажних робіт і отримати екологічно безпечну систему опалення. Оснащується така система і девайсами (трійники, відводи, кульові крани і т.п.), конструкція яких відрізняється надійністю в роботі і довговічністю. Також зараз все більшого поширення набувають трубопроводи з поліпропілену, здатні витримувати досить високий (до 100 ° С) нагрів. Російською ринку широко представлені різні виробники металопластикових та поліпропіленових труб для систем опалення, наприклад – компанії VALTEC (Італія), Ekoplastik (Чехія) та ряд інших.

Тим, хто вирішив "сховати" трубопроводи в стінках будинку з наступною закладенням, будуть потрібні мідні труби, з'єднані способом високотемпературної пайки серебросодержащих припоєм. Мідь має стійкість до високих температур (200 ° С), а мідні трубопроводи витримують тиск на розрив 200 атм. На сьогодні це фактично єдиний метод отримати повністю надійну систему, здатну прослужити не одне покоління. Але робота з такими трубами вимагає високої кваліфікації, не рахуючи того, вони дорогі.

Витрата трубопроводів в системі опалення особистого будинку буде залежати від обраної володарем схеми розводки (двотрубна або однотрубна). Сучасна система опалення, особливо для великої площі, припускає двотрубну схему розведення, що дозволяє регулювати температуру в кожному опалювальному приміщенні за допомогою терморегуляторів. Єдина перевага однотрубної схеми – нижча собівартість.

Підбір опалювальних пристроїв і вимоги до монтажу

Для передачі тепла від теплоносія в приміщення, що обігрівається вживаються опалювальні прилади. Вони поділяються на радіаційні (інфрачервоні випромінювачі), конвективно-радіаційні (радіатори всіх типів) і конвективні (ребристі). На практиці найбільше поширення отримали дві останні різновиди, особливо конвективно-радіаційні ("секційні радіатори"), що володіють зараз хорошими споживчими властивостями.

Для розрахунку потрібного числа секцій в їх користуються наступною залежністю. Необхідно знати тепловтрату однієї секції (у ВАТ; див.. Таблицю 2) і поділити її на коефіцієнт 100. У підсумку виходить число квадратних метрів, яке вона здатна обігріти. Знаючи площу приміщення (при середньому значенні висоти стель – менше 2,7 м), чи не важко порахувати потрібну кількість частин.

Наприклад, якщо одна секція обігріває площу приблизно 2 м? (199 Вт ділимо на 100), то для кімнати в 16 м? необхідно вісім штук. У цьому випадку, якщо приміщення кутове або в кімнаті є балкон, то кількість секцій нарощують (зазвичай, на 2 – 3). Слід мати на увазі, що в середньому на 10% менше тепла дає радіатор, поміщений в глибоку нішу під підвіконням. Декоративний короб, яким нерідко закривають батарею, відбирає 15-20% тепла. Зменшує тепловтрату опалювальних пристроїв і трубопроводів кожен наступний шар фарби.

Таблиця 2. Властивості сучасних опалювальних радіаторів.

Вид радіатора

Тиск: робочий / обпресувальне / руйнування

Обмеження за рН

Корозійний вплив

Потужність секції при h = 500 мм, Dt = 70 С, Вт

Гарантія, років

Кисню

Блукаючих струмів

Електролітичних пар

Металевої Трубчастий

6-12/9-18.27

6.5 – 9.0

да

да

слабеньке

85

1

Металевий

6-9/12-15/20-25

6.5 – 9.0

Є

Є

Є

110

10

Дюралевий

10-20/15-30/30-50

7 – 8

Є

да

да

175 – 199

3 – 10

Біметалічний

35/57/75

6.5 – 9.0

да

да

слабеньке

199

3 – 10

Анодований

15-40/25-75/215

6.5 – 9.0

Є

Є

Є

216.3

30

При монтажі радіаторів слід дотримуватися певних вимог. Вони досить прості, але обов'язкові для виконання:

радіатори встановлюються строго під вікнами (щоб тепле повітря, що піднімається від радіатора, перекрив рух прохолодного повітря від вікна);

центр приладу повинен збігатися з центром вікна (допустиме відхилення – менше 20 мм);

нагрівальні прилади встановлюють таким чином, щоб їх "ребра" розміщувалися строго вертикально;

в кожному окремо взятому приміщенні нагрівальні елементи повинні розміщуватися на цьому ж рівні (по горизонталі);

відстань від підлоги до низу приладу має бути більше 60 мм (для зручності прибирання підлоги під нагрівальним елементом), а зверху приладу до підвіконня – більше 50 мм (щоб забезпечувалася можливість зняти опалювальний прилад без демонтажу підвіконної дошки).

Наявний в продажу асортимент радіаторів (від залізних трубчастих до біметалічних і анодованих) здатний задовольнити будь-який смак і дизайнерські запити. У російських забудовників більшою популярністю користується продукція компаній De LONGHI (Італія), PURMO (Фінляндія), KERMI (Німеччина).

Система опалення особистого будинку буде надійною, економною і безпечною в цьому випадку, якщо її складові представлені продукцією відомих і вдало зарекомендували себе російською ринку компаній. Ось тому поєднання дієвих теплогенераторів, металопластикових магістралей і сучасних радіаторів дає можливість змонтувати в особистому будинку одну з найбільш надійних опалювальних систем.

Джерело: gradostroitel.com.ua