Как рассчитать отопление в частном доме. Расчет батарей отопления на площадь

Для климата средней полосы тепло в доме является насущной потребностью. Вопрос отопления в квартирах решается районными котельными, ТЭЦ или тепловыми станциями. А как же быть владельцу частного жилого помещения? Ответ один - установка отопительной техники, необходимой для комфортного проживания в доме, она же - автономная система отопления. Чтобы не получить в результате установки жизненно необходимой автономной станции груду металлолома, к проектированию и монтажу следует отнестись скрупулёзно и с большой ответственностью.

Первый этап расчета заключается в расчете тепловых потерь комнаты. Потолок, пол, количество окон, материал из которых изготовлены стены, наличие межкомнатной или входной двери - все это источники теплопотерь.

Рассмотрим на примере угловой комнаты объемом 24,3 куб. м.:

Расчеты площадей поверхностей:

наружных стен за минусом окон: S1 = (6+3) х 2,7 - 2×1,1×1,6 = 20,78 кв. м.
окон: S2 = 2×1,1×1,6=3,52 кв. м.
пола: S3 = 6×3=18 кв. м.
потолка: S4 = 6×3= 18 кв. м.

Теперь, имея все расчеты теплоотдающих площадей, оценим теплопотери каждой:

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

Итого : суммарные теплопотери комнаты в самые холодные дни равны 2,81 кВт . Это число записывается со знаком минус и теперь известно сколько тепла необходимо подать в комнату для комфортной температуры в ней.

Расчет гидравлики

Переходим к наиболее сложному и важному гидравлическому расчету - гарантии эффективной и надежной работы ОС.

Единицами расчета гидравлической системы являются:

диаметр трубопровода на участках отопительной системы;
величины давлений сети в разных точках;
потери давления теплоносителя;
гидравлическая увязка всех точек системы.

Перед расчетом нужно предварительно выбрать конфигурацию системы , тип трубопровода и регулирующей/запорной арматуры. Затем определиться с видом приборов отопления и их расположением в доме. Составить чертеж индивидуальной системы отопления с указанием номеров, длины расчетных участков и тепловых нагрузок. В заключении выявить основное кольцо циркуляции , включающее поочередные отрезки трубопровода, направленные к стояку (при однотрубной системе) или к самому уделенному прибору отопления (при двухтрубной системе) и обратно к источнику тепла.

При любом режиме эксплуатации СО необходимо обеспечить бесшумность работы . В случае отсутствия неподвижных опор и компенсаторов на магистралях и стояках возникает механический шум из-за температурного удлинения. Использование медных или стальных труб способствует распространению шума по всей системе отопления.

Из-за значительной турбулизации потока, который возникает при увеличенном движении теплоносителя в трубопроводе и усиленном дросселировании потока воды регулирующим клапаном, возникает гидравлический шум. Поэтому, учитывая возможность возникновения шума, необходимо на всех этапах гидравлического расчета и конструирования - подбор насосов и теплообменников, балансовых и регулирующих клапанов, анализ температурных удлинений трубопровода - выбирать соответствующие для заданных исходных условий оптимальное оборудование и арматуру.

Изготовить отопление в частном доме возможно и самостоятельно. Возможные варианты представлены в данной статье:

Перепады давления в СО

Гидравлический расчет включает имеющиеся перепады давления на вводе отопительной системы:

диаметры участков СО
регулирующие клапаны, которые устанавливаются на ветках, стояках и подводках приборов отопления;
разделительные, перепускные и смесительные клапаны;
балансовые клапаны и величины их гидравлической настройки.

При пуске отопительной системы балансовые клапаны настраиваются на схемные параметры настройки.

На схеме отопления обозначается каждого из отопительных приборов, которая равна тепловой расчетной нагрузке помещения, Q4. В случае наличия более одного прибора необходимо разделить величину нагрузки между ними.

Далее необходимо определить основное циркуляционное кольцо. В однотрубной системе количество колец равно числу стояков, а в двухтрубной - количеству приборов отопления. Клапаны баланса предусматривают для каждого кольца циркуляции, поэтому количество клапанов в однотрубной системе равно числу вертикальных стояков, а в двухтрубной - количеству приборов отопления. В двухтрубной СО балансовые вентили располагают на обратной подводке прибора отопления.

Расчет циркуляционного кольца включает:

Необходимо из двух направлений расчета гидравлики основного кольца циркуляции выбрать одно.

При первом направлении расчета, диаметр трубопровода и потери давления в кольце циркуляции определяются по задаваемой скорости движения воды на каждом участке основного кольца с последующим подбором насоса циркуляции . Напор насоса Pн, Па определяется в зависимости от вида отопительной системы:

для вертикальных бифилярных и однотрубных систем: Рн = Pс. о. - Ре
для горизонтальных бифилярных и однотрубных, двухтрубных систем:Рн = Pс. о. - 0,4Ре

Pс.о - потери давления в основном кольце циркуляции, Па;
Ре - естественное циркуляционное давление, которое возникает вследствие понижения температуры теплоносителя в трубах кольца и приборах отопления, Па.

В горизонтальных трубах скорость теплоносителя принимают от 0,25 м/с, для возможности удаления воздуха из них. Оптимальная расчетная движения теплоносителя в трубах из стали до 0,5 м/с, полимерных и медных - до 0,7 м/с.

После расчета основного кольца циркуляции производят расчет остальных колец путем определения известного давления в них и подбора диаметров по примерной величине удельных потерь Rср.

Применяется направление в системах с местным теплогенератором, в СО при зависимом (при недостаточном давлении на вводе тепловой системы) или независимом присоединении к тепловым СО.

Второе направление расчета заключается в подборе диаметра трубы на расчетных участках и определении потерь давления в кольце циркуляции. Рассчитывается по изначально заданной величине циркуляционного давления. Диаметры участков трубопровода подбирают по примерной величине удельных потерь давления Rср. Этот принцип применяется в расчетах отопительных систем с зависимым присоединением к тепловым сетям, с естественной циркуляцией.

Для исходного параметра расчета нужно определить величину имеющегося циркуляционного перепада давления PP, где PP в системе с естественной циркуляцией равно Pe, а в насосных системах - от вида отопительной системы:

в вертикальных однотрубных и бифилярных системах: PР = Рн + Ре
в горизонтальных однотрубных, двухтрубных и бифилярных системах: PР = Рн + 0,4.Ре

Проекты систем отопления, реализуемых в своих домах, представлены в данном материале:

Расчет трубопроводов СО

Следующей задачей расчета гидравлики является определение диаметра трубопровода. Расчет производится с учетом циркуляционного давления, установленном для данной СО, и тепловой нагрузки. Следует отметить, что в двухтрубных СО с водяным теплоносителем главное циркуляционное кольцо располагается в нижнем приборе отопления, более нагруженного и удаленного от центра стояка.

По формуле Rср = β*?рр/∑L; Па/м определяем среднее значение на 1 метр трубы удельной потери давления от трения Rср, Па/м, где:

β - коэффициент, учитывающий часть потери давления на местные сопротивления от общей суммы расчётного циркуляционного давления (для СО с искусственной циркуляцией β=0,65);
рр - имеющееся давление в принятой СО, Па;
∑L - сумма всей длины расчётного кольца циркуляции, м.

Расчет количества радиаторов при водяном отоплении

Формула расчета

В создании уютной атмосферы в доме при водяной системе отопления необходимым элементом являются радиаторы. При расчете учитываются общий объем дома, конструкция здания, материал стен, вид батарей и другие факторы.

Например: один кубометр кирпичного дома с качественными стеклопакетами потребует 0,034 кВт; из панели - 0,041 кВт; возведенные согласно всех современных требований - 0,020 кВт.

Расчет производим следующим образом:

определяем тип помещения и выбираем вид радиаторов;
умножаем площадь дома на указанный тепловой поток ;
делим полученное число на показатель теплового потока одного элемента (секции) радиатора и округляем результат в большую сторону.

Например: комната 6x4x2,5 м панельного дома (тепловой поток дома 0,041 кВт), объем комнаты V = 6x4x2,5 = 60 куб. м. оптимальный объем теплоэнергии Q = 60×0, 041 = 2,46 кВт3, количество секций N = 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секций.

Характеристики радиаторов

Тип радиатора

Тип радиатора	Мощность секции	Коррозийное воздействие кислорода	Ограничения по Ph	Коррозийное воздействие блуждающих токов	Давление рабочее/ испытательное	Гарантийный срок службы (лет)
Чугунный	110	-	6.5 - 9.0	-	6−9 /12−15	10
Алюминиевый	175−199	-	7- 8	+	10−20 / 15−30	3−10
Трубчатый Стальной	85	+	6.5 - 9.0	+	6−12 / 9−18.27	1
Биметаллический	199	+	6.5 - 9.0	+	35 / 57	3−10

Правильно проведя расчет и монтаж из высококачественных комплектующих, вы обеспечите ваш дом надежной, эффективной и долговечной индивидуальной системой отопления.

Видео осуществления гидравлического расчета

В систему отопления современного частного дома входят: трубопровод и радиаторы, котел и всевозможные приборы для улучшения его работы и т.д. Все они должны транспортировать тепло от котла к помещениям. Для обеспечения правильной работы этой системы необходимо произвести профессионально расчет и монтаж всех отопительных приборов, правильно использовать и вовремя осуществлять обслуживание. О том, как произвести расчет системы отопления в частном доме поговорим ниже.

Одноконтурная система отопления

Котлы бывают двухконтурные и одноконтурные, с различной мощностью, автоматизированные и простой комплектации. На рисунки снизу можно увидеть схему простой системы отопления с одноконтурным котлом. Таких отопительных систем с простым прибором достаточно для небольшой конструкции.
Первое на что следует обратить внимание при выборе котла, это его мощность. Мощность берется за основу любых вычислений.

Как рассчитать мощность котла

Для примера рассчитаем какой котел подойдет для частного дома из дерева площадью 78,5 м 2 .

В конструкцию одноэтажного частного дома входят: 3 комнаты, коридор + прихожая, кухня, туалет и ванна. Высчитываем объем всего дома, для этого необходимы данные по площади каждого помещения и высота потолков. Площадь комнат составляет: 2-х комнат — по 10 м 2 , высота потолка 2,8 м, 3-я комната 20 м 2 , прихожая 8м 2 , коридор 8м 2 , кухня 15,5 м 2 , ванная 4м 2 , туалет 3 м 2 . Путем умножения высоты и площади получаем объем: 1,2 — 28 и 28 м 3 , 3 — 56 м 3 , прихожая и коридор по 22,4 м 3 , кухня 43,4 м 3 , ванная 11,2 м 3 , туалет 8,4 м 3 .

Рассчет мощности котла

Следующим шагом вычисляем общий объем частного дома: 28+28+56+22,4+22,4+43,4+11,2+8,4=220 м 3 . Объем нужно высчитывать всех помещений, не в зависимости установлены там радиаторы или нет, в нашем случае в коридоре и прихожей их нет. Это делается потому, что при отоплении дома такие помещения все равно прогреваются, но пассивно, из-за естественной циркуляции воздуха и его теплообмена. Поэтому если не учесть не отапливаемые жилые помещения расчет будет не верен.

Для выбора мощности котла нужно опираться на количество энергии необходимое на 1 м 3 исходя из данных по регионам:

Европейская часть России — 40 Вт/м 3
Северная часть России – 45 Вт/м 3
Южная часть России – 25 Вт/м 3

Предположим, что для рассматриваемого дома мощность ровна 40 Вт/м 3 . Выходит необходимая мощность ровняется 40х220 = 8800 Вт. К этой цифре прибавляется коэффициент 1,2, равный 20% мощности запаса. Добавочная мощность нужна чтобы не напрягать котел, и он работал спокойно. Переводим полученные ваты в киловатты и получаем 10,6 кВт. Это значит для площади деревянного одноэтажного дома площадью 78,5 м 2 подойдет стандартный котел мощностью 12-14 кВт.

Вычислив мощность котла, нужно определить какую вытяжку ему нужно.

Как подобрать диаметр трубы

Правильно подобрать диаметр трубы под котел частного дома важный этап в проектирование системы отопления. Почему то считают, что больший диаметр дымоходной трубы тем лучше. Но это ошибочное мнение.

Для оптимизации работы котла, особенно для электронных приборов, необходимо подобрать трубу нужного диаметра. Нужные для этого показатели это:

Тип очага отопления. Отопительным центром в частном деревянном даме может быть либо котел, либо печка. Для котлов важно знать Объем камеры сгорания, у печки квадратура Объема зольника. Для самодельных газовых или дизельных котлов тоже необходимо знать эти показатели.
Длина и конструкция предполагаемой трубы. Оптимальная высота конструкции 4-5 м без искривлений и сужений. В противном случае в конструкции образуются ненужные вихревые зоны, которые уменьшают тягу.
Форма будущего дымохода. Конструкции в виде цилиндра самый оптимальный вариант. Поэтому использовать готовую сендвичную конструкцию проще всего. Выложить из кирпича подобную круглую трубу сложно, а у квадратной большие потери. Стоит сендвичная труба, например диаметром 100 мм от 1000 руб./м пог.

Зная все эти факторы и показатели можно произвести расчет сечения трубы для конкретного котла. Расчет будет приблизительным, так как для точного, нужны сложные вычисления и показатели. За основу берется размер камеры сгорания котла, именно от нее зависит объем выходящих газов. Дл расчета используют следующую формулу: F = (К ∙ Q) / (4,19 ∙ √ˉ Н). К — это условный коэффициент равный 0,02-0,03, Q — производительность газового котел, которая указана в техническом паспорте оборудования, Н — высота будущего дымохода.

Получившийся результат нужно округлить и подогнать под строительные нормы, которые можно найти в сети («Технические условия по переводу печей на газ»). Для кирпичной трубы расчет делается с условием сечения трубы 1/2 кирпича на 1/2.

Для правильного распределения тепла по дому необходимо высчитать число радиаторов.

Расчет радиаторов

Расчет радиаторов будет напрямую связан с их мощностью. Радиаторы бывают:

Алюминиевые,
биметаллические,
чугунные и т.д.

Биметаллические радиаторы имеют стандартную мощность одной секции 100-180 Вт, алюминиевые — 180 — 205 Вт, чугунные — 120-160 Вт. Считать секции нужно только после учета мощности, поэтому приобретая, поинтересуйтесь у продавца, из какого материала сделаны радиаторы.

Еще один показатель важный при выборе отопительных приборов это разница температур между поступающим от котла и обраткой(DT). Стандартная цифра, зафиксированная в техническом паспорте радиатора 90 — входящая, 70 — обратка.

Опираясь на собственный опыт, могу сказать, что котел редко работает на полную мощность, а значит, температуры подачи в 90 0 С не будет. А в автоматических котлах вообще стоит ограничитель 80 0 С, так что паспортных показателей не получится. А значит средняя реальная DT 70 -вход, 55 — выход. Значит, мощность радиатора будет менее 120 Вт, для алюминиевых 150 Вт. Из этого расчета просто сделать вычисления.

Для примера рассчитаем тот же деревянный одноэтажный дом площадью 78,5 м 2 . Использоваться будут алюминиевые радиаторы высотой 0,6 м. Теперь рассчитаем количество секций на одно помещение:

Комната в 28 м 3 , умножаем этот показатель на 40 Вт (из таблицы потребления по регионам) и на 1,2 =1344 Вт. Эту цифру нужно округлить до целого, 1500. Теперь разделим на мощность одной секции: 1500:150=10 секций. Для данной комнаты можно использовать один радиатор с 6 секциями и второй с 4-я.

Аналогично рассчитываются все комнаты дома.

Следующим этапом нужно выбрать трубы связывающие радиаторы в единую систему.

Как правильно выбрать трубы для радиаторов

Нагретая вода от газового котла транспортируется к радиаторам по системе труб, поэтому от их качества будет зависть, насколько велики будут теплопотери. На рынках представлены три основных вида труб:

Пластиковые.
Металлические.
Медные.

У металлических труб, которые раньше использовались в системе отопления любого частного дома, есть ряд минусов:

большой вес,
монтаж требует использования дополнительного оборудования,
накапливаю статическое электричество,
появление естественной ржавчины, а это может нанести вред котлу.

Но зато цена на такие трубы не велика, от 350 п.м.

Другое дело медные трубы. Они имеют ряд плюсов:

Выдерживают температуру до 200 0 С
Выдерживают давление до 200 атмосфер.

Но большее число минусов делают эти трубы не востребованными:

Сложность установки (нужен серебряный припой, нужно профессиональное оборудование и знания).
Монтировать медные трубы можно только на специальные крепления.
Высокая цена из-за дороговизны материала, от 1500 п/м.
Высокая стоимость монтажа от 600 п/м.

Пластиковые трубы

Пластиковые трубы считаются одними из самых востребованных, среди домовладельцев. Способствуют этому ряд плюсов:

Коррозия внутри системы не образуется, так как система герметична, а материал не пропускает воздух.
Повышенная прочность, так как основа из алюминия, покрытого пластиком, а этот материал не гниет и не разрушается со временем.
Конструкция имеет алюминиевое армирование, поэтому расширение минимум.
Низкое гидравлическое сопротивление, это хорошее для системы с естественной циркуляцией и под давлением.
Антистатичны.
Не нужно обладать навыком при установке, достаточно ознакомится в интернете техникой монтажа.
Низкая стоимость, от 32 руб./м

Когда трубы выбраны и приобретены можно приступать к монтажу системы отопления, сделать работу можно своими руками или вызвать специалистов.

Тонкости монтажа

Монтаж системы отопления в частном деревянном доме проходит в несколько основных этапов:

Установка радиаторов. Монтаж радиаторов нужно выполнять по схеме. Традиционно радиаторы располагают под оконными проемами, так тепло не будет впускать в помещение холодный воздух. Делают монтаж своими руками при помощи шуруповерта, саморезов и уровня. Главное правило, которое следует соблюдать: все радиаторы системы располагают на одинаковом расстоянии от пола и строго по уровню. В противном случае вода будет с плохой циркуляцией в системе.
Монтаж труб. Перед монтажом нужно просчитать общую длину системы, и креплений и соединяющих (фитингов). Для работы своими руками нужны следующие инструменты: ножницы для пластиковых труб, специальный паяльник, рулетка и карандаш. На качественных трубах есть специальные разметки, показывающие направление и насечки дл облегчения монтажа.

Используя паяльник нужно сразу после расплавления спаивать трубы в соединительных креплениях. Выполнять после этого повороты запрещено, иначе припой получиться негерметичным и разломается, а с циркуляцией под давлением может развалиться. Для предотвращения таких ошибок потренируйтесь на остатке трубы. К стене трубы крепят в специальные полукруглые крепления, которые в свою очередь прикручиваются к деревянной стене саморезами небольшой величины.

Подключение системы к котлу. Эту часть лучше доверить специалистам, так как проверка системы и ее первый запуск могут вызвать ряд сложностей у новичка.

Дополнительные устройства в системе отопления

Циркуляционный насос системы отопления

К дополнительным приспособлениям относятся, например насос. В системе отопления размещенной на площади менее 100 м 2 циркуляция будет происходить естественной системой, но для большей площади необходим насос. Если котел импортного производства и автоматический, то насос уже стоит в системе, а значит дополнительный не нужно.

В продаже легко можно найти насос отечественного или импортного производства, все они подходят для систем с естественной циркуляцией. Стоят насосы для системы отопления от 1200 руб. Но хороший от 3500, он менее энергозатратен и бесшумен, при этом имеет небольшие размеры. Монтаж насоса выполняют на конце естественной системы циркуляции своими руками, конкретно на обратке перед входом в котел. Так его контакт с горячей водой будет минимален, и он прослужит долгое время.

К еще одному виду дополнительного оборудования относится применение расширительного бака. Емкость расширительного бака имеет различный объем воды и выбирается именно из этих параметров. В автоматических котлах расширительный бак уже стоит, о его объем воды недостаточен для системы с циркуляцией жидкости на площади более 100 м 2 . Для чего же необходима установка расширительного бака в системе отопления?

Школьникам 8 класса понятно, что нагретая вода расширяется. Внутри системы отопления у воды все время меняется температура, весной и осенью понижается, зимой повышается, а значит, ее объем все время меняется. Излишки объема воды можно контролировать при помощи специальной емкости, расширительного бака или, как говорят профессионалы, экспансомат. Его необходимо устанавливать как при автоматической, так и с естественной циркуляцией воды в системе.

Использование расширительного бака целесообразно в двух случаях:

Если система отопления имеет замкнутый контур.
Теплоноситель имеет определенный уровень вместимости.

При увеличении объема в замкнутой цепочке труб появится гидравлическое давление, которое может повредить ее. Ученые рассчитали, что при повышении температуры на 10 0 С объем воды увеличивается на 0,3%. Это небольшой показатель для маленького объема воды, но в системе может быть до 1 т. Поэтому установка расширительного бака необходима в любом частном доме. Установить его можно своими руками, а стоит такая конструкция от 1200 руб.

Рассмотрев основные узлы системы отопления и этапы монтажа, сало ясно, что осуществить работы можно своими руками. А невысокая стоимость на комплектующие и правильный расчет, делают современную систему отопления экономичной и функциональной.

Понятие расчет отопления является очень абстрактным, ведь для того чтобы рассчитать отопления дома необходимо выполнить расчеты теплопотерь, мощности системы отопления , выбрать комфортный температурный режим, выполнить гидравлический рачет трубопровода и т.д. Так что давайте разберем все аспекты расчета отопления поотдельности.

Для расчета систем отопления дома, вы можете воспользоваться калькулятором расчета отопления, теплопотерь дома .

Этап 1. Теплопотери дома, расчет теплопотерь.

После выполнения расчёта, теплопотери каждого помещения необходимо разделить на объем помещения в м 2 вследствие чего мы получим удельные теплопотери в Вт/кв.м. Как правило теплопотери могут варьироваться от 50 до 150 Вт/кв.м. В случае когда полученные вами результаты будут сильно отличаться от приведенных, то, вероятно, где то была допущена ошибка. Стоит так же учесть что теплопотери комнат верхнего этажа будут выше чем, у первого этажа, наименьшие теплопотери будут у комнат средних этажей.

Этап 2. Температурный режим.

Для своих расчетов вы спокойно можете принимать температурный режим 75/65/20, данный режим полностью соответствует европейским нормам по отоплению EN 442. Вы не ошибетесь, если выберете именно этот температурный режим, так как на него настроены практически все зарубежные котлы отопления.

Этап 3. Выбор мощности радиаторов отопления.

После того как вы выполнили расчеты теплопотерь дома и выбрали температурный режим, вам необходимо правильно выбрать радиаторы отопления. Мы уже писали об этом в статье: Радиаторы отопления, типы и виды радиаторов отопления , так же вы можете воспользоваться таблицей характеристик радиаторов отопления , после чего выбрать необходимую мощность.

Этап 4. Расчет секций радиаторов отопления.

Важным этапом является расчет секций радиаторов отопления, в статье Расчет секций радиаторов отопления приведен пример расчета количества секций радиаторов отопления по объему помещения.

Этап 5. Гидравлический расчет трубопровода

Основной задачей следующего этапа является определение диаметра труб и характеристик циркуляционного насоса. Гидравлический расчет трубопровода позволит определить параметры напорных трубопроводов, такие как расход воды (пропускную способность) трубопровода, длину участка трубопровода, либо его внутренний диаметр, а также падение напора на участке трубопровода.

Так же следует изучить материал о том: Как рассчитать трубопровод .

Если немного углубиться, то можно изучить материал: Расчет гидравлических систем .

Этап 6. Выбор котла отопления

Информация о том, как выбрать правильно выбрать котел отопления приведена в статье: Котлы отопления, типы и виды котлов.

Этап 7. Выбор труб для отопления.

Для отопления дома применяются специальные трубы, поэтому вам следует ознакомиться с тем какие трубы необходимы для отопления дома: Типы и виды труб для отопления . Для частных жилых домов вы можете использовать:

Какие параметры нуждаются в расчете при проектировании автономной системы отопления? Как выполняется расчет системы отопления частного дома в каждом конкретном случае? В статье мы предоставим в распоряжение читателя все необходимые формулы, справочные данные и сопроводим расчеты примерами.

Нам предстоит узнать, насколько это сложно — рассчитать параметры автономного отопления.

Что считаем

Из каких этапов состоит расчет системы отопления для частного дома?

Суммарную потребность в тепле и соответствующую ей мощность отопительного котла .
Потребность в тепловой энергии отдельного помещения и, соответственно, мощность отопительного прибора в нем.

Заметьте: нам предстоит затронуть и методы определения тепловой мощности для разных отопительных приборов.

Объем расширительного бака .
Параметры циркуляционного насоса .

Тепловая мощность

Грубо оценить потребность дома в тепле можно двумя способами:

По площади.
По объему.

Расчет по площади

Эта методика предельно проста и основана на СНиП полувековой давности: на 10 квадратных метров площади берется один киловатт тепловой мощности. Таким образом, дом общей площадью 100 м2 можно обогреть 10-киловаттным котлом.

Схема хороша тем, что не требует лезть в дебри и высчитывать тепловое сопротивление ограждающих конструкций. Но, как любая упрощенная схема расчетов, она дает весьма приблизительный результат.

Быстро, просто и… неточно.

Причин несколько:

Котел прогревает весь объем воздуха в помещении, который зависит не только от площади дома, но и от высоты потолков. А этот параметр в частном домостроении может варьироваться в широчайших пределах.
Окна и двери теряют гораздо больше тепла на единицу площади, чем стены. Хотя бы потому, что куда более прозрачны для инфракрасного излучения.
Климатическая зона тоже очень сильно влияет на потери тепла через ограждающие конструкции. Увеличение дельты температур между помещением и улицей вдвое потянет за собой двукратное увеличение затрат на отопление.

Расчет по объему с региональными коэффициентами

Именно в силу перечисленных причин лучше использовать ненамного более сложную, но дающую куда более точный результат схему расчетов.

За базовое значение принимаются 60 ватт тепла на кубометр объема отапливаемого помещения.
На каждое окно в наружной стене к расчетной тепловой мощности добавляется 100 ватт, на каждую дверь — 200.
Полученный результат умножается на региональный коэффициент:

Давайте в качестве примера возьмем тот самый дом площадью в 100 квадратных метров.

Однако в этот раз мы оговорим ряд дополнительных условий:

Высота его потолков — 3,5 метра.
Дом имеет 10 окон и 2 двери в наружных стенах.
Он расположен в городе Верхоянске (средняя температура января 45,4 С, абсолютный минимум — 67,6 С).

Итак, выполним расчет отопления частного дома для этих условий.

Внутренний объем отапливаемого помещения равен 100*3,5=350 м3.
Базовое значение тепловой мощности будет равным 350*60=21000 Вт.
Окна и двери усугубляют ситуацию: 21000+(100*10)+(200*2)=22400 ватт.
Наконец, освежающий климат Верхоянска заставит нас увеличить и без того большую тепловую мощность отопления еще вдвое: 22400*2=44800 ватт.

Как несложно заметить, разница с результатом, полученным по первой методике — больше четырехкратной.

Отопительные приборы

Сама методика расчета потребности в тепле для отдельной комнаты полностью идентична приведенной выше.

К примеру, для комнаты площадью 12 м2с двумя окнами в описанном нами доме расчет будет иметь такой вид:

Объем комнаты равен 12*3,5=42 м3.
Базовая тепловая мощность будет равной 42*60=2520 ватт.
Два окна добавят к ней еще 200. 2520+200=2720.
Региональный коэффициент увеличит потребность в тепле вдвое. 2720*2=5440 ватт.

Производители всегда указывают тепловую мощность для конвекторов, пластинчатых радиаторов и т.д. в сопроводительной документации.

Для секционных радиаторов необходимую информацию обычно можно найти на сайтах дилеров и производителей. Там же нередко можно обнаружить калькулятор для пересчета киловатт в секции.
Наконец, если вы используете секционные радиаторы неизвестного происхождения, при их стандартном размере в 500 миллиметров по осям ниппелей можно ориентироваться на следующие усредненные значения:

В автономной отопительной системе с ее умеренными и предсказуемыми параметрами теплоносителя чаще всего используются алюминиевые радиаторы. Их разумная цена очень приятным образом сочетается с пристойным внешним видом и высокой теплоотдачей.

В нашем случае алюминиевых секций мощностью 200 ватт потребуется 5440/200=27 (с округлением).

Разместить в одной комнате столько секций — нетривиальная задача.

Как всегда, есть пара тонкостей.

При боковом подключении многосекционного радиатора температура последних секций куда ниже, чем первых; соответственно, падает тепловой поток от отопительного прибора. Решить проблему поможет простая инструкция: подключайте радиаторы по схеме «снизу вниз».
Производители указывают тепловую мощность для дельты температур между теплоносителем и помещением в 70 градусов (например, 90/20С). При ее снижении тепловой поток будет падать.

Особый случай

Нередко в качестве отопительных приборов в частных домах используются самодельные стальные регистры.

Обратите внимание: они привлекают не только низкой себестоимостью, но и исключительной прочностью на разрыв, что очень кстати при подключении дома к теплотрассе.
В автономной системе отопления их привлекательность сводится на нет непритязательным внешним видом и невысокой теплоотдачей на единицу объема отопительного прибора.

Прямо скажем — не верх эстетики.

Тем не менее: как оценить тепловую мощность регистра известного размера?

Для одиночной горизонтальной круглой трубы она вычисляется по формуле вида Q = Pi*Dн *L * k * Dt, в которой:

Q — тепловой поток;
Pi — число «пи», принимаемое равным 3,1415;
Dн — наружный диаметр трубы в метрах;
L — ее длина (тоже в метрах);
k — коэффициент теплопроводности, который берется равным 11,63 Вт/м2*С;
Dt — дельта температур, разница между теплоносителем и воздухом в комнате.

В многосекционном горизонтальном регистре теплоотдача всех секций, кроме первой, умножается на 0,9, поскольку они отдают тепло восходящему потоку нагретого первой секцией воздуха.

Давайте вычислим теплоотдачу четырехсекционного регистра с диаметром секции 159 мм и длиной 2,5 метра при температуре теплоносителя 80 С и температуре воздуха в комнате 18 С.

Теплоотдача первой секции равна 3,1415*0,159*2,5*11,63*(80-18)=900 ватт.
Теплоотдача каждой из остальных трех секций равна 900*0,9=810 ватт.
Суммарная тепловая мощность отопительного прибора — 900+(810*3)=3330 ватт.

Расширительный бак

И в этом случае есть две методики расчета — простая и точная.

Простая схема

Простой расчет прост донельзя: объем расширительного бака берется равным 1/10 объема теплоносителя в контуре.

Откуда взять значение объема теплоносителя?

Вот пара простейших решений:

Заполните контур водой, стравите воздух, а потом слейте всю воду через сбросник в любую мерную посуду.
Кроме того, грубо объем сбалансированной системы можно вычислить из расчета 15 литров теплоносителя на киловатт мощности котла. Так, в случае котла мощностью 45 КВт в системе будет примерно 45*15=675 литров теплоносителя.

Стало быть, в этом случае разумным минимумом будет в 80 литров (с округлением в большую сторону до стандартного значения).

Точная схема

Более точно можно своими руками рассчитать объем расширительного бака по формуле V = (Vt х E)/D, в которой:

V — искомое значение в литрах.
Vt — полный объем теплоносителя.
E — коэффициент расширения теплоносителя.
D — коэффициент эффективности расширительного бака.

Очевидно, последние два параметра нуждаются в комментариях.

Коэффициент расширения воды и бедных водно-гликолевых смесей можно взять по следующей таблице (при нагреве с исходной температуры в +10 С):

Нагрев, С	Расширение, %
30	0,75
40	1,18
50	1,68
60	2,25
70	2,89
80	3,58
90	4,34
100	5,16

Коэффициент эффективности бачка можно рассчитать по формуле D = (Pv — Ps) / (Pv + 1), в которой:

Pv — максимальное давление в контуре (давление срабатывания предохранительного клапана).

Подсказка: обычно оно берется равным 2,5 кгс/см2.

Ps- статическое давление контура (оно же — давление зарядки бака). Оно рассчитывается как 1/10 часть перепада в метрах между уровнем расположения бака и верхней точкой контура (избыточное давление в 1 кгс/см2 поднимает водяной столб на 10 метров). Давление, равное Ps, создается в воздушной камере бака перед заполнением системы.

Давайте в качестве примера подсчитаем требования к бачку для следующих условий:

Перепад высоты между баком и верхней точкой контура равен 5 метрам.
Мощность отопительного котла в доме равна 36 КВт.
Максимальный нагрев воды равен 80 градусам (с 10 до 90С).

Итак:

Коэффициент эффективности бака будет равным (2,5-0,5)/(2,5+1)=0,57.

Объем теплоносителя из расчета 15 литров на киловатт равен 15*36=540 литров.
Коэффициент расширения воды при нагреве на 80 градусов равен 3,58%, или 0,0358.
Таким образом, минимальный объем бака равен (540*0,0358)/0,57=34 литра.

Циркуляционный насос

Как подобрать оптимальные параметры ?

Для нас важны два параметра: создаваемый насосом напор и его производительность.

На фото — насос в отопительном контуре.

С напором все не просто, а очень просто: контур любой разумной для частного дома протяженности потребует напора не более минимальных для бюджетных устройств 2 метров.

Справка: перепад в 2 метра заставляет циркулировать систему отопления 40-квартирного дома.

Простейший способ подобрать производительность — умножить объем теплоносителя в системе на 3: контур должен оборачиваться трижды за час. Так, в системе объемом 540 литров достаточно насоса производительностью 1,5 м3/час (с округлением).

Более точный расчет выполняется по формуле G=Q/(1,163*Dt), в которой:

G — производительность в кубометрах в час.
Q — мощность котла или участка контура, где предстоит обеспечить циркуляцию, в киловаттах.
1,163 — коэффициент, привязанный к средней теплоемкости воды.
Dt — дельта температур между подачей и обраткой контура.

Иногда производительность указывается в литрах в минуту. Пересчитать несложно.

Заключение

Надеемся, что предоставили в распоряжение читателя все необходимые материалы. Дополнительную информацию о том, как выполняется расчет отопления в частном доме, можно найти в прикрепленном видео. Успехов!

Оплата услуг централизованного теплоснабжения стала существенной статьей расходов семейного бюджета жильцов квартир. Соответственно, увеличилось количество пользователей, желающих разобраться в непростой методике начисления платежей за потребление тепловой энергии. Постараемся дать четкое разъяснение, как рассчитывается плата за отопление в частном и многоквартирном доме согласно действующим нормативам и правилам.

Какой способ оплаты выбрать для расчета

Посчитать стоимость горячей и холодной воды, указанную в квитанции коммунального предприятия, довольно просто: показания квартирного счетчика умножаются на утвержденный тариф. Не так обстоит с теплом – порядок расчета зависит от ряда факторов:

наличие либо отсутствие домового измерителя тепловой энергии;
учитывается ли обогрев всех без исключения помещений индивидуальными счетчиками тепла;
как приходится платить – во время зимнего периода или круглогодично, в том числе летом.

Примечание. Решение о плате за отопление в летний период принимает местная власть. В РФ изменение способа начисления утверждается государственным органом управления (согласно постановлению №603). В остальных странах бывшего СССР вопрос может решаться другими способами.

Законодательство Российской Федерации (Жилищный Кодекс, Правила №354 и новое постановление №603) позволяет считать размер оплаты за отопление пятью различными способами в зависимости от перечисленных выше факторов. Чтобы понять, как рассчитывается сумма платежа в конкретном случае, выберите свой вариант из предлагаемых ниже:

Многоквартирный дом не оборудован приборами учета, плата за тепло взимается в период оказания услуги.
То же, но теплоснабжение оплачивается равномерно весь год.
В жилом многоквартирном доме установлен коллективный счетчик на вводе, плата начисляется во время отопительного периода. В квартирах могут стоять индивидуальные приборы, но их показания не учитываются, пока теплосчетчики не регистрируют обогрев всех без исключения комнат.
То же, с применением круглогодичных выплат.
Все помещения – жилые и технические – оснащены приборами учета плюс на вводе стоит общедомовой измеритель потребленной тепловой энергии. Реализуется 2 способа оплаты – круглогодичный и сезонный.

Замечание. Жители Украины и Республики Беларусь наверняка найдут среди них подходящие варианты, соответствующие законодательству этих стран.

Схема отражает существующие варианты начислений за услугу централизованного теплоснабжения

О монтаже квартирных тепломеров и выгоде подобного учета рассказывается . Здесь мы предлагаем рассмотреть каждую методику по отдельности, дабы максимально прояснить решение задачи.

Вариант 1 – платим без теплосчетчиков в течение отопительного сезона

Суть методики проста: количество потребленного тепла и размер оплаты рассчитывается по общей площади жилища, учитывающей квадратуру всех комнат и подсобных помещений. Сколько стоит отопление квартиры в данном случае, определяет формула:

P – сумма, которую нужно оплатить;
S – общая площадь (указана в техническом паспорте квартиры либо частного дома), м²;
N – норма теплоты, выделяемая на обогрев 1 квадратного метра площади в течение календарного месяца, Гкал/м²;

Для справки. Тарифы на коммунальные услуги для населения устанавливаются государственными органами. Расценка на отопление учитывает стоимость производства тепла и содержания централизованных систем (ремонт и техобслуживание трубопроводов, насосов и прочего оборудования). Удельные нормы теплоты (N) устанавливаются специальной комиссией в зависимости от климата отдельно в каждом регионе.

Чтобы правильно провести расчет, узнайте в офисе компании – поставщика услуги величину установленного тарифа и норматива теплоты на единицу площади. Приведенная формула позволяет вычислить стоимость 1 кв.м отопления квартиры либо частного дома, подключенного к централизованной сети (вместо S подставьте цифру 1).

Пример расчета. В однокомнатную квартиру 36 м² поставщиком подается тепло по тарифу 1700 руб./Гкал. Норма потребления утверждена в размере 0.025 Гкал/м². Цена отопления в составе квартплаты за 1 месяц считается так:

P = 36 х 0.025 х 1700 = 1530 руб.

Важный момент. Приведенная методика действует на территории РФ и справедлива для зданий, куда нельзя установить общедомовые тепловые счетчики по техническим причинам. Если прибор учета можно поставить, но монтаж и регистрация узла не выполнена до 2017 года, то к формуле добавляется повышающий коэффициент 1.5:

Повышение стоимости отопления в полтора раза, предусмотренное постановлением №603, применяется также в случаях:

введенный в эксплуатацию общедомовой узел учета тепловой энергии вышел из строя и не отремонтирован в течение 2 месяцев;
теплосчетчик украден либо поврежден;
показания домового прибора не передаются в теплоснабжающую организацию;
не обеспечивается допуск специалистов организации к домовому счетчику с целью проверки технического состояния оборудования (2 посещения и более).

Вариант 2 – круглогодичное начисление без приборов учета

Если вас обязывают оплачивать теплоснабжение равномерно в течение года, а на вводе в многоквартирный дом не установлен узел учета, то формула расчета тепловой энергии принимает следующий вид:

Расшифровка задействованных в формуле параметров приведена в предыдущем разделе: S – площадь жилища, N – норматив потребления теплоты на 1 м², Т – цена 1 Гкал энергии. Остается коэффициент К, показывающий периодичность внесения платежей в течение календарного года. Значение коэффициента рассчитывается просто – число месяцев отопительного периода (включая неполные) делится на количество месяцев в году – 12.

В качестве примера рассмотрим ту же однокомнатную квартиру площадью 36 м². Сначала определяем коэффициент периодичности при длительности отопительного сезона 7 месяцев: К = 7 / 12 = 0.583. Затем подставляем его в формулу вместе с прочими параметрами: P = 36 х (0.025 х 0.583) х 1700 = 892 руб. придется платить ежемесячно в течение календарного года.

Если ваш дом не оборудован теплосчетчиком без документально подтвержденных причин, то формула дополняется повышающим коэффициентом 1.5:

Тогда плата за отопление рассматриваемой квартиры составит 892 х 1.5 = 1338 руб.

Примечание. В случае перехода на другой способ оплаты коммунальной услуги отопления (с круглогодичного на сезонный и наоборот) организация – поставщик производит корректировку - перерасчет ежемесячных выплат.

Вариант 3 – плата по общедомовому счетчику в холодный период

Данная методика применяется для расчета оплаты услуг центрального отопления в многоквартирных зданиях, где имеется общедомовой измеритель, и только часть квартир оборудована индивидуальными теплосчетчиками. Поскольку тепловая энергия поставляется на обогрев здания целиком, расчет все равно производится через площадь, а показания индивидуальных приборов не учитываются.

P – сумма к оплате за месяц;
S – площадь конкретной квартиры, м²;
Sобщ – площадь всех обогреваемых помещений здания, м²;
V – общее количество теплоты, потребленной согласно показаниям коллективного счетчика в течение календарного месяца, Гкал;
T – тариф – цена 1 Гкал тепловой энергии.

Если вы хотите самостоятельно определить размер оплаты данным способом, придется найти значения 3 параметров: площадь всех жилых и нежилых комнат в многоквартирном доме, показания прибора учета на вводе тепловой магистрали и величину тарифа, установленного в вашей местности.

Так выглядит регистратор потребления теплоты многоквартирным зданием

Пример вычислений. Исходные данные:

квадратура конкретной квартиры – 36 м²;
квадратура всех помещений дома – 5000 м²;
потребленный за 1 месяц объем тепловой энергии – 130 Гкал;
расценка 1 Гкал в регионе проживания – 1700 руб.

Размер платежа за учетный месяц составит:

P = 130 х 36 / 5000 х 1700 = 1591 руб.

В чем суть метода: через квадратуру жилища определяется ваша доля оплаты за тепло, потребленное зданием за расчетный период (как правило, 1 месяц).

Вариант 4 – начисления по прибору учета с разбивкой на весь год

Это самый сложный для пользователя способ вычислений. Порядок расчета выглядит так:

Здесь Ргод и Ркв - суммы прошлогодних начислений по вводному теплосчетчику на все здание и конкретную квартиру соответственно, Рп - размер корректировки.

Приведем пример вычислений для нашей однокомнатной квартиры, учитывая, что за прошлый год общедомовой измеритель тепла насчитал 650 Гкал:

Vср = 650 Гкал / 12 календарных месяцев / 5000 м² = 0.01 Гкал. Теперь считаем размер платежа:

P = 36 х 0.01 х 1700 = 612 руб.

Примечание. Основная проблема – не сложность расчетов, а поиск исходных данных. Хозяин квартиры, желающий проверить правильность начисления оплаты, должен узнать прошлогодние показания общедомового счетчика либо заранее их фиксировать.

Вдобавок нужно выполнять ежегодную корректировку с привязкой к новым показаниям измерителя. Предположим, годовое потребление теплоты зданием выросло до 700 Гкал, тогда увеличение платежа за отопление нужно определять так:

Считаем общую сумму платы за прошедший год согласно тарифу: Ргод = 700 х 1700 = 1190000 руб.
То же, относительно нашей квартиры: Ркв = 612 руб. х 12 месяцев = 7344 руб.
Размер доплаты составит: Рп = 1190000 х 36 / 5000 - 7344 = 1224 руб. Указанную сумму начислят вам в будущем году, после перерасчета.

Если потребление тепловой энергии уменьшится, то результат корректировочного расчета получится со знаком «минус» - организация должна уменьшить размер платежа на эту сумму.

Вариант 5 – теплосчетчики установлены во всех помещениях

Когда на входе в многоквартирный дом установлен коллективный счетчик, плюс организован индивидуальный учет тепла во всех помещениях, оплата в течение отопительного сезона определяется по следующему алгоритму:

Зачем такие сложности? Ответ прост: показания доброй сотни индивидуальных приборов априори не могут совпадать с данными общего измерителя из-за погрешности и неучтенных потерь. Поэтому разница разбивается между всеми владельцами квартир в долях, соответствующих площади жилищ.

Расшифровка параметров, участвующих в расчетных формулах:

P – искомая сумма платежа;
S – квадратура вашей квартиры, м²;
Sобщ – площадь всех помещений, м²;
V – расход теплоты, зафиксированный коллективным измерителем за расчетный период, Гкал;
Vпом – потребленное за тот же период тепло, показанное вашим квартирным счетчиком;
Vр – разность между расходами, показанными домовым узлом учета и группой остальных приборов, стоящих в нежилых и жилых помещениях;
T – стоимость 1 Гкал теплоты (тариф).

В качестве примера расчета возьмем нашу квартиру 36 м² и предположим, что за месяц индивидуальный счетчик (либо группа отдельных измерителей) «накрутил» 0.6, домовой – 130, а группа приборов во всех комнатах здания дала в сумме 118 Гкал. Остальные показатели оставляем прежними (смотри предыдущие разделы). Сколько в данном случае стоит отопление:

Vр = 130 - 118 = 12 Гкал (определили разность показаний).
P = (0.6 + 12 х 36 / 5000) х 1700 = 1166.88 руб.

Когда требуется рассчитать величину круглогодичной платы за отопление, применяется идентичная формула. Только показатели расходов тепловой энергии используются среднемесячные, взятые за прошлый год. Соответственно, плата за израсходованную энергию ежегодно корректируется.

Почему жители соседних домов платят за тепло разные суммы

Данная проблема возникла вместе с введением различных способов оплаты – по квадратуре (нормативу), по общему счетчику либо по индивидуальным измерителям тепла. Если вы просматривали предыдущие разделы публикации, то наверняка заметили разницу в величине ежемесячной платы. Факт объясняется довольно просто: при наличии измерительных приборов жильцы платят за реально израсходованный ресурс.

Теперь перечислим причины, по которым квартирные хозяева получают платежки с разными суммами, невзирая на установленные в домах измерители тепла:

Обогревом двух соседних зданий занимаются разные теплоснабжающие организации, для которых утверждены различные тарифы.
Чем больше в доме квартир, тем меньше удается платить. Повышенные теплопотери наблюдаются в угловых комнатах и жилищах последнего этажа, остальные граничат с улицей только через 1 наружную стену. И таких квартир – подавляющее большинство.
Одного счетчика на вводе в дом недостаточно. Необходим регулятор расхода – ручной либо автоматический. Арматура позволяет ограничивать подачу слишком горячего теплоносителя, чем грешат теплоснабжающие организации. А потом взимают соответствующую плату за услугу.
Большую роль играет компетентность руководства, выбираемого совладельцами многоквартирного дома. Грамотный хозяйственник решит вопрос учета и регулирования теплоносителя в первую очередь.
Неэкономное использование горячей воды, нагреваемой теплоносителем из централизованной сети.
Проблемы с приборами учета от разных производителей.

Заключительный вывод

Существует множество причин появления больших сумм в счетах за отопление. Очевидная: строение с толстыми кирпичными стенами теряют меньше теплоты, чем железобетонные «девятиэтажки». Отсюда и повышенный расход энергии, фиксируемый счетчиком.

Но прежде чем браться за модернизацию (утепление) здания, важно наладить контроль и учет – установить тепловые измерители во всех комнатах и на подающей магистрали. Расчетная методика показывает, что подобные технические решения дают наилучший результат.