Розрахунок опалювального навантаження будівлі. Розрахунок теплового навантаження на опалення будівлі

Щоб з'ясувати, яку потужність має мати теплосилове обладнання приватного будинку, потрібно визначити загальне навантаження на систему опалення, для чого і виконується тепловий розрахунок. У цій статті ми не говоритимемо про укрупнену методику підрахунків за площею або обсягом будівлі, а представимо більш точний спосіб, який використовується проектувальниками, тільки в спрощеному вигляді для кращого сприйняття. Отже, на систему опалення будинку лягає 3 види навантажень:

• компенсація втрат теплової енергії, що йде через будівельні конструкції(стіни, підлоги, покрівлю);
• нагрівання повітря, необхідного для вентиляції приміщень;
• підігрів води для потреб ГВП (коли в цьому задіяний казан, а не окремий нагрівач).

Визначення втрат тепла через зовнішні огорожі

Для початку представимо формулу зі СНиП, за якою проводиться розрахунок теплової енергії, що втрачається через будівельні конструкції, що відокремлюють внутрішній простір будинку від вулиці:

Q = 1/R х (tв - tн) х S, де:

• Q - витрата тепла, що йде через конструкцію, Вт;
• R – опір передачі тепла крізь матеріал огорожі, м2ºС/Вт;
• S – площа цієї конструкції, м2;
• tв – температура, яка має бути всередині будинку, ºС;
• tн – середня вулична температура за 5 найхолодніших днів, ºС.

Для довідки.Згідно з методикою розрахунок тепловтрат виконується окремо для кожного приміщення. З метою спростити завдання пропонується взяти будівлю загалом, прийнявши прийнятну середню температуру 20-21 ºС.

Площа для кожного виду зовнішньої огорожі обчислюється окремо, для чого вимірюються вікна, двері, стіни та підлоги з покрівлею. Так робиться, тому що вони виготовлені з різних матеріаліврізної товщини. Так що розрахунок доведеться робити окремо для всіх видів конструкцій, а результати потім підсумувати. Найхолоднішу вуличну температуру у своєму районі проживання ви, напевно, знаєте з практики. А ось параметр R доведеться розрахувати окремо за формулою:

R = δ/λ, де:

• λ – коефіцієнт теплопровідності матеріалу огорожі, Вт/(мºС);
• δ – товщина матеріалу за метри.

Примітка.Значення λ – довідкове, його легко знайти в будь-якій довідковій літературі, а для пластикових вікон цей коефіцієнт вам підкажуть виробники. Нижче наведено таблицю з коефіцієнтами теплопровідності деяких будматеріалів, причому для обчислень треба брати експлуатаційні значення λ.

Як приклад підрахуємо, скільки тепла втратить 10 м2 цегляної стінитовщиною 250 мм (2 цеглини) при різниці температур зовні та в будинку 45 ºС:

R = 0.25 м/0.44 Вт/(м · ºС) = 0.57 м2 ºС/Вт.

Q = 1/0.57 м2 ºС/Вт х 45 ºС х 10 м2 = 789 Вт або 0.79 кВт.

Якщо стіна складається з різних матеріалів ( конструкційний матеріалплюс утеплювач), то їх теж треба рахувати окремо за наведеними вище формулами, а результати підсумовувати. Таким же чином прораховуються вікна та покрівля, а ось з підлогами справа інакша. Насамперед необхідно намалювати план будівлі та розбити його на зони шириною 2 м, як це зроблено на малюнку:

Тепер слід обчислити площу кожної зони та по черзі підставити у головну формулу. Замість параметра R необхідно взяти нормативні значення для зони I, II, III і IV, зазначені нижче в таблиці. Після закінчення розрахунків результати складаємо та отримуємо загальні втрати тепла через підлогу.

Витрати на підігрів вентиляційного повітря

Малообізнані люди часто не враховують, що припливне повітря в будинку теж треба підігрівати і ця теплове навантаженнятеж лягає на опалювальну систему. Холодне повітря все одно потрапляє в будинок ззовні, хочемо ми того чи ні, і його нагрівання потрібно витратити енергію. Більше того, у приватному будинку має функціонувати повноцінна припливно-витяжна вентиляція, як правило, із природним спонуканням. Повітряобмін створюється завдяки наявності тяги у вентиляційних каналах та димарі котла.

Пропонована в нормативної документаціїметодика визначення теплового навантаження від вентиляції є досить складною. Досить точні результати можна отримати, якщо прорахувати це навантаження за загальновідомою формулою через теплоємність речовини:

Qвент = cmΔt, тут:

• Qвент – кількість теплоти, необхідне нагрівання припливного повітря, Вт;
• Δt – різниця температур на вулиці та всередині будинку, ºС;
• m - маса повітряної суміші, що надходить ззовні, кг;
• с – теплоємність повітря, приймається 0.28 Вт/(кг ºС).

Складність розрахунку цього типу теплового навантаження полягає в правильному визначенні маси повітря, що нагрівається. З'ясувати, скільки його потрапляє всередину будинку, за умови природної вентиляції складно. Тому варто звернутися до нормативів, адже будинки будують за проектами, де закладено потрібні повітрообміни. А нормативи кажуть, що у більшості кімнат повітряне середовище має змінюватися 1 раз на годину. Тоді беремо обсяги всіх приміщень та додаємо до них норми витрати повітря на кожен санвузол – 25 м3/год та кухонну газову плиту- 100 м3/год.

Щоб розрахувати теплове навантаження на опалення від вентиляції, отриманий об'єм повітря треба перерахувати в масу, дізнавшись його щільність при різних температурах з таблиці:

Припустимо, що загальна кількість припливного повітря становить 350 м3/год, температура зовні мінус 20 ºС, усередині плюс 20 ºС. Тоді його маса складе 350 м3 х 1.394 кг/м3 = 488 кг, а теплове навантаження на опалювальну систему - Qвент = 0.28 Вт/(кг ºС) х 488 кг х 40 ºС = 5465.6 Вт або 5.5 кВт.

Теплове навантаження від нагрівання води для ГВП

Для визначення цього навантаження можна скористатися тією ж простою формулою, тільки тепер треба порахувати теплову енергію, що витрачається на підігрів води. Її теплоємність відома та становить 4.187 кДж/кг °С або 1.16 Вт/кг °С. Враховуючи, що сім'ї з 4 осіб на всі потреби достатньо 100 л води на 1 добу, нагрітій до 55 °С, підставляємо ці цифри у формулу та отримуємо:

QГВС = 1.16 Вт/кг °С х 100 кг х (55 – 10) °С = 5220 Вт або 5.2 кВт теплоти на добу.

Примітка.За замовчуванням прийнято, що 1 л води дорівнює 1 кг, а температура холодна водопровідної водидорівнює 10 °С.

Одиниця потужності обладнання завжди віднесена до 1 години, а отримані 5.2 кВт – до доби. Але ділити цю цифру на 24 не можна, адже гарячу воду ми хочемо отримувати якнайшвидше, а для цього котел повинен мати запас потужності. Тобто це навантаження треба додати до інших як є.

Висновок

Цей розрахунок навантажень на опалення будинку дасть набагато точніші результати, ніж традиційний спосіб за площею, хоча попрацювати доведеться. Кінцевий результат потрібно обов'язково помножити на коефіцієнт запасу – 1.2, а то й 1.4 та за розрахованим значенням підбирати котельне обладнання. Ще один спосіб укрупненого розрахунку теплових навантажень за нормативами показаний на відео:

Як оптимізувати витрати на опалення? Це завдання вирішується лише комплексним підходом, що враховує всі параметри системи, будівлі та кліматичні особливості регіону. При цьому найважливішою складовою є теплове навантаження на опалення: розрахунок годинних та річних показників входять до системи обчислень ККД системи.

Навіщо потрібно знати цей параметр

Що ж є розрахунок теплового навантаження на опалення? Він визначає оптимальну кількість теплової енергії для кожного приміщення та будівлі загалом. Змінними величинамиє потужність опалювального обладнання – котла, радіаторів та трубопроводів. Також враховуються теплові втрати будинку.

В ідеалі теплова потужність опалювальної системиповинна компенсувати всі теплові втрати і підтримувати комфортний рівень температури. Тому перш ніж виконати розрахунок річного навантаження на опалення, потрібно визначитися з основними факторами, що впливають на неї:

• Характеристика конструктивних елементів будинку. Зовнішні стіни, вікна, двері, вентиляційна системапозначаються лише на рівні теплових втрат;
• Розміри будинку. Логічно припустити, що чим більше приміщення – тим інтенсивніше має працювати система опалення. Важливим фактором є не тільки загальний об'єм кожної кімнати, але й площа зовнішніх стін і віконних конструкцій;
• Клімат у регіоні. При відносно невеликих зниженнях температури на вулиці потрібна мала кількість енергії для компенсації теплових втрат. Тобто. максимальне годинне навантаження на опалення безпосередньо залежить від ступеня зниження температури у певний період часу та середньорічне значення для опалювального сезону.

Враховуючи ці фактори, складається оптимальний тепловий режим роботи системи опалення. Резюмуючи все вищесказане можна сказати, що визначення теплового навантаження на опалення необхідне зменшення витрати енергоносія і дотримання оптимального рівня нагріву в приміщеннях будинку.

Для розрахунку оптимального навантаження на опалення за укрупненими показниками необхідно знати точний обсяг будівлі. Важливо пам'ятати, що ця методика розроблялася великих споруд, тому похибка обчислень буде велика.

Вибір методики розрахунку

Перед тим, як виконати розрахунок навантаження на опалення за укрупненими показниками або з вищою точністю, необхідно дізнатися рекомендовані температурні режими для житлової будівлі.

Під час розрахунку параметрів опалення необхідно керуватися нормами СанПіН 2.1.2.2645-10. Виходячи з даних таблиці, у кожній кімнаті будинку необхідно забезпечити оптимальний температурний режим роботи опалення.

Методики, якими здійснюється розрахунок годинного навантаження на опалення, можуть мати різний ступінь точності. У деяких випадках рекомендується використовувати досить складні обчислення, внаслідок чого похибка буде мінімальною. Якщо оптимізація витрат на енергоносії не є пріоритетним завданням при проектуванні опалення – можна застосовувати менш точні схеми.

Під час розрахунку погодинного навантаження на опалення слід враховувати добову зміну вуличної температури. Для покращення точності обчислення необхідно знати технічні характеристики будівлі.

Прості способи обчислення теплового навантаження

Будь-який розрахунок теплового навантаження потрібен для оптимізації параметрів системи опалення або покращення теплоізоляційних характеристик будинку. Після виконання вибираються певні способи регулювання теплового навантаження опалення. Розглянемо нетрудомісткі методики обчислення цього параметра системи опалення.

Залежність потужності опалення від площі

Для будинку зі стандартними розмірами кімнат, висотою стель та гарною теплоізоляцією можна застосувати відоме співвідношення площі приміщення до необхідної теплової потужності. У такому разі на 10 м² потрібно генерувати 1 кВт тепла. До отриманого результату необхідно застосувати поправний коефіцієнт, що залежить від кліматичної зони.

Припустимо, що будинок знаходиться у Московській області. Його Загальна площастановитиме 150 м². У такому разі годинникове теплове навантаження на опалення дорівнюватиме:

15 * 1 = 15 кВт / год

Головним недоліком цього є велика похибка. Розрахунок не враховує зміну кліматичних факторів, а також особливості будівлі – опір теплопередачі стін, вікон. Тому практично його використовувати не рекомендується.

Укрупнений розрахунок теплового навантаження будівлі

Укрупнений розрахунок навантаження на опалення характеризується точнішими результатами. Спочатку він застосовувався для попереднього розрахунку цього параметра за неможливості визначити точні характеристики будівлі. Загальна формуладля визначення теплового навантаження на опалення представлено нижче:

Де q°- Питома теплова характеристика будови. Значення слід брати з відповідної таблиці, а- Поправочний коефіцієнт, про який говорилося вище, Vн– зовнішній об'єм будови, м³, Tвні Tнро– значення температури всередині будинку та на вулиці.

Припустимо, що необхідно розрахувати максимальне годинне навантаження на опалення в будинку з об'ємом по зовнішніх стінах 480 м (площа 160 м, двоповерховий будинок). У цьому випадку теплова характеристика дорівнюватиме 0,49 Вт/м³*С. Поправочний коефіцієнт а = 1 (для Московської області). Оптимальна температура всередині житлового приміщення (ТВН) повинна становити +22°С. Температура на вулиці при цьому дорівнюватиме -15°С. Скористаємося формулою для розрахунку годинного навантаження на опалення:

Q=0.49*1*480(22+15)= 9,408 кВт

Порівняно з попереднім розрахунком одержана величина менша. Проте вона враховує важливі фактори – температуру всередині приміщення, на вулиці, загальний обсяг будівлі. Подібні обчислення можна зробити для кожної кімнати. Методика розрахунку навантаження на опалення за укрупненими показниками дозволяє визначити оптимальну потужність для кожного радіатора в окремо взятому приміщенні. Для більш точного обчислення необхідно знати середньотемпературні значення конкретного регіону.

Такий метод розрахунку можна застосовувати для обчислення теплового навантаження годинника на опалення. Але отримані результати не дадуть оптимально точну величину теплових втрат будівлі.

Точні розрахунки теплового навантаження

Але все ж таки цей розрахунок оптимального теплового навантаження на опалення не дає необхідну точність обчислення. Він не враховує найважливішого параметра – характеристики будівлі. Головною з них є опір теплопередачі. окремих елементіввдома – стін, вікон, стелі та підлоги. Саме вони визначають рівень збереження теплової енергії, отриманої від теплоносія системи опалення.

Що ж таке опір теплопередачі ( R)? Це величина, обернена теплопровідності ( λ ) – можливості структури матеріалу передавати теплову енергію. Тобто. що більше значення теплопровідності – то вище теплові втрати. Для розрахунку річного навантаження на опалення скористатися цією величиною не можна, оскільки вона не враховує товщину матеріалу ( d). Тому фахівці використовують параметр опір теплопередачі, який обчислюється за такою формулою:

Розрахунок по стінах та вікнах

Існують нормовані значення опору теплопередачі стін, які залежать від регіону, де розташований будинок.

На відміну від укрупненого розрахунку навантаження на опалення спочатку необхідно обчислити опір теплопередачі для зовнішніх стін, вікон, підлоги першого поверху та горища. Візьмемо за основу наступні характеристикивдома:

• Площа стін – 280 м². До неї включені вікна – 40 м²;
• Матеріал виготовлення стін – повнотіла цегла (λ=0.56). Товщина зовнішніх стін. 0,36 м. Тому розраховуємо опір телепередачі - R=0.36/0.56= 0,64 м²*С/Вт;
• Для покращення теплоізоляційних властивостей було встановлено зовнішній утеплювач – пінополістирол завтовшки 100 мм. Для нього λ=0,036. Відповідно R=0,1/0,036= 2,72 м²*С/Вт;
• Загальне значення Rдля зовнішніх стін одно 0,64+2,72= 3,36 що є дуже добрим показником теплоізоляції будинку;
• Опір теплопередачі вікон 0,75 м²*С/Вт(подвійний склопакет із заповненням аргоном).

Фактично теплові втрати через стіни становитимуть:

(1/3,36)*240+(1/0.75)*40= 124 Вт при різниці температури 1°С

Температурні показники візьмемо такі самі, як і для укрупненого обчислення навантаження на опалення +22°С у приміщенні та -15°С на вулиці. Подальший розрахунок необхідно робити за такою формулою:

124 * (22 +15) = 4,96 кВт / год

Розрахунок з вентиляції

Потім необхідно вирахувати втрати через вентиляцію. Загальний об'єм повітря у приміщенні становить 480 м³. При цьому його густина приблизно дорівнює 1,24 кг/м³. Тобто. його маса дорівнює 595 кг. В середньому за добу (24 години) відбувається п'ятиразове оновлення повітря. У такому випадку для обчислення максимального годинного навантаження для опалення необхідно розрахувати теплові втрати на вентиляцію:

(480 * 40 * 5) / 24 = 4000 кДж або 1,11 кВт / год

Підсумовуючи всі отримані показники можна знайти загальні теплові втрати.

4,96 +1,11 = 6,07 кВт / год

Таким чином, визначається точне максимальне теплове навантаження на опалення. Отримана величина залежить від температури надворі. Тому для розрахунку річного навантаження на опалювальну систему потрібно враховувати зміну погодних умов. Якщо середня температура протягом опалювального сезону становить -7°С, то підсумкове навантаження на опалення дорівнюватиме:

(124*(22+7)+((480*(22+7)*5)/24))/3600)*24*150(днів опалювального сезону)=15843 кВт

Змінюючи температурні значення, можна зробити точний розрахунок теплового навантаження для будь-якої системи опалення.

До отриманих результатів потрібно додати значення теплових втрат через дах та підлогу. Це можна зробити поправним коефіцієнтом 1,2 - 6,07 * 1,2 = 7,3 кВт / год.

Отримана величина вказує на фактичні витрати енергоносія під час роботи системи. Існує кілька способів регулювання теплового навантаження опалення. Найефективніший з них – зменшення температури в кімнатах, де немає постійної присутності мешканців. Це можна здійснити за допомогою терморегуляторів та встановлених датчиків температури. Але при цьому в будівлі має бути встановлена ​​двотрубна система опалення.

Для визначення точного значення теплових втрат можна скористатися спеціалізованою програмою Valtec. У відеоматеріалі показує приклад роботи з нею.

Запитайте будь-якого спеціаліста, як правильно організувати систему опалення в будівлі. При цьому не важливо – житловий це об'єкт чи промисловий. І професіонал відповість, що головне – це точно скласти розрахунки та грамотно виконати проектування. Йдеться, зокрема, про розрахунок теплового навантаження на опалення. Від цього показника залежить обсяг споживання теплової енергії, а отже, і палива. Тобто економічні показникистоять поруч із технічними характеристиками.

Виконання точних розрахунків дозволяє отримати не тільки повний списокнеобхідної для проведення монтажних робіт документації, а також підібрати потрібне обладнання, додаткові вузли та матеріали.

Теплові навантаження - визначення та характеристики

Що зазвичай мають на увазі під терміном «теплове навантаження на опалення»? Це кількість теплоти, яку віддають всі опалювальні прилади, встановлені в будівлі. Щоб уникнути зайвих витрат на виконання робіт, а також купівлю непотрібних приладів та матеріалів, та потрібен попередній розрахунок. З його допомогою можна відрегулювати правила встановлення та розподілу теплоти по всіх приміщеннях, причому зробити це можна економічно та рівномірно.

Але це ще не все. Найчастіше фахівці проводять розрахунки, покладаючись на точні показники.Вони стосуються розмірів будинку та нюансів будівництва, де враховується різноманітність елементів будівлі та їх відповідність вимогам теплоізоляції та іншого. Саме точні показники дають можливість правильно зробити розрахунки та, відповідно, отримати максимально наближені до ідеалу варіанти розподілу теплової енергії за приміщеннями.

Але часто трапляються помилки в розрахунках, що призводить до неефективної роботи опалення в цілому. Іноді доводиться переробляти під час експлуатації як схеми, а й ділянки системи, що зумовлює додатковим витратам.

Які параметри впливають на розрахунок теплового навантаження в цілому? Тут необхідно розділити навантаження на кілька позицій, куди входять:

• Система центрального опалення.
• Система тепла підлога, якщо така встановлена ​​в будинку.
• Система вентиляції - як примусової, і природної.
• Гаряча водопостачання будівлі.
• Відгалуження на додаткові побутові потреби. Наприклад, на сауну чи лазню, на басейн чи душ.

Основні характеристики

Професіонали не втрачають на увазі жодну дрібницю, яка може вплинути на правильність розрахунку. Звідси і більший перелік параметрів системи опалення, які слід брати до уваги. Ось лише деякі з них:

1. Призначення об'єкта нерухомості чи його тип. Це може бути житлова будівля або промислова. Постачальники теплової енергії мають норми, які розподіляються за типом будівель. Саме вони часто стають основними під час проведення розрахунків.
2. Архітектурна частина будівлі. Сюди можна включити огороджувальні елементи (стіни, покрівля, перекриття, підлога), їх габаритні розміри, товщину. Обов'язково враховуються різні прорізи - балкони, вікна, двері та інше. Дуже важливо взяти до уваги наявність підвалів та горищ.
3. Температурний режим для кожного приміщення окремо. Це дуже важливо, тому що Загальні вимогидо температури у будинку не дають точної картини розподілу тепла.
4. Призначення приміщень. В основному це відноситься до виробничих цехів, в яких необхідно більш дотримання температурного режиму.
5. Наявність спеціальних приміщень. Наприклад, у приватних житлових будинках це можуть бути лазні або сауни.
6. Ступінь технічного обладнання. Враховується наявність системи вентиляції та кондиціювання, гарячого водопостачання, тип використовуваного опалення.
7. Кількість точок, через які проводиться відбір гарячої води. І чим більше таких точок, тим більшому тепловому навантаженню піддається система опалення.
8. Кількість людей, що перебувають на об'єкті. Від цього показника залежать такі критерії, як вологість усередині приміщень та температура.
9. Додаткові показники. У житлових приміщеннях можна назвати кількість санвузлів, окремих кімнат, балконів. У промислових будинках - кількість змін працюючих, кількість днів на рік, коли працює сам цех у технологічному ланцюжку.

Що включають до розрахунку навантажень

Схема опалення

Розрахунок теплових навантажень на опалення проводять ще стадії проектування будівлі. Але при цьому обов'язково враховують норми та вимоги різних стандартів.

Наприклад, тепловтрати огороджувальних елементів будівлі. Причому до уваги беруться всі приміщення окремо. Далі, це потужність, яка потрібна для нагрівання теплоносія. Приплюсуємо сюди кількість теплової енергії, що потрібна для нагрівання припливної вентиляції. Без цього розрахунок буде не дуже точним. Додамо також енергію, яка витрачається на обігрів води для лазні чи басейну. Фахівці обов'язково беруть до уваги та подальший розвиток теплосистеми. Раптом за кілька років вам заманеться влаштувати у власному приватному будинку турецький хамам. Тому необхідно додати до навантажень кілька відсотків – зазвичай до 10%.

Рекомендація! Розраховувати теплові навантаження із «запасом» необхідно для заміських будинків. Саме запас дозволить у майбутньому уникнути додаткових фінансових витрат, які часто визначаються сумами у кілька нулів.

Особливості розрахунку теплового навантаження

Параметри повітря, а точніше, його температура беруться з ГОСТів та БНіПів. Тут же підбираються коефіцієнти теплопередачі. До речі, паспортні дані всіх видів обладнання (котли, радіатори опалення та інше) беруться до уваги обов'язково.

Що зазвичай включають у традиційний розрахунок навантаження тепла?

• По-перше, максимальний потік теплової енергії, що походить від приладів опалення (радіаторів).
• По-друге, максимальна витрата тепла за 1 годину експлуатації опалювальної системи.
• По-третє, загальні теплові витрати за певний період. Зазвичай підраховують сезонний період.

Якщо всі ці розрахунки порівняти і порівняти з площею тепловіддачі системи в цілому, то вийде досить точний показник ефективності обігріву будинку.Але доведеться зважати і на невеликі відхилення. Наприклад, зниження споживання тепла у нічний час. Для промислових об'єктівтакож доведеться враховувати вихідні та святкові дні.

Методи визначення теплових навантажень

Проектування теплої підлоги

В даний час фахівці користуються трьома основними способами розрахунку теплових навантажень:

1. Розрахунок основних тепловтрат, де враховуються лише укрупнені показники.
2. Враховуються показники, засновані на параметрах конструкцій, що захищають. Сюди зазвичай додаються втрати на нагрівання внутрішнього повітря.
3. Здійснюється розрахунок всіх систем, що входять до опалювальних мереж. Це і опалення, вентиляція.

Є ще один варіант, який називається укрупненим розрахунком. Його зазвичай застосовують у тому випадку, коли відсутні якісь основні показники та параметри будівлі, необхідні для стандартного розрахунку. Тобто фактичні характеристики можуть відрізнятись від проектних.

Для цього фахівці використовують дуже просту формулу:

Q max от.=α x V x q0 x (tв-tн.р.) x 10 -6

α - це поправний коефіцієнт, що залежить від регіону будівництва (таблична величина)
V - об'єм будівлі по зовнішніх площинах
q0 - характеристика опалювальної системи за питомим показником, зазвичай визначається за найхолоднішими днями на рік

Види теплових навантажень

Теплові навантаження, що використовуються у розрахунках системи опалення та підборі обладнання, мають кілька різновидів. Наприклад, сезонні навантаження, котрим притаманні такі особливості:

1. Зміна температури зовні приміщень протягом усього опалювального сезону.
2. Метеорологічні особливості регіону, де збудовано будинок.
3. Стрибки навантаження на систему опалення протягом доби. Цей показник зазвичай проходить за категорією «незначні навантаження», тому що огороджуючі елементи запобігають великому тиску на опалення в цілому.
4. Все, що стосується теплової енергії, пов'язаної із системою вентиляції будівлі.
5. Теплові навантаження, що визначаються протягом усього року. Наприклад, споживання гарячої води в літній сезон знижується лише на 30-40%, якщо порівнювати його з зимовим часомроку.
6. Сухе тепло. Ця особливість притаманна саме вітчизняним опалювальним системам, де враховується досить велика кількість показників. Наприклад, кількість віконних та дверних прорізів, кількість людей, що проживають або перебувають постійно в будинку, вентиляція, повітрообмін через всілякі щілини та зазори. Для визначення цієї величини використовують сухий термометр.
7. Прихована теплова енергія. Існує і такий термін, що визначається випарами, конденсацією тощо. Для визначення показника використовують вологий термометр.

Регулятори теплових навантажень

Програмований контролер, діапазон температур - 5-50 C

Сучасні опалювальні агрегатиі прилади забезпечуються комплектом різних регуляторів, за допомогою яких можна змінювати теплові навантаження, щоб уникнути провалів і стрибків теплової енергії в системі. Практика показала, що за допомогою регуляторів можна не лише зменшити навантаження, але й привести систему опалення до раціонального використанняпалива. А це вже суто економічна сторона питання. Особливо це стосується промислових об'єктів, де за перевитрату палива доводиться виплачувати чималі штрафи.

Якщо ви не впевнені в правильності своїх розрахунків, то скористайтеся послугами фахівців.

Давайте розглянемо ще пару формул, які стосуються різних систем. Наприклад, системи вентиляції та гарячого водопостачання. Тут вам знадобляться дві формули:

Qв.=qв.V(tн.-tв.) - це стосується вентиляції.
Тут:
tн. і tв - температура повітря зовні та всередині
qв. - питомий показник
V - зовнішній об'єм будівлі

Qгвс.=0,042rв(tг.-tх.)Пgср - для гарячого водопостачання, де

tг.-tх - температура гарячої та холодної води
r – щільність води
в - відношення максимального навантаженнядо середньої, що визначається ГОСТами
П – кількість споживачів
Gср – середній показник витрати гарячої води

Комплексний розрахунок

У комплексі із розрахунковими питаннями обов'язково проводять дослідження теплотехнічного порядку. Для цього застосовують різні прилади, що видають точні показники для розрахунків. Наприклад, для цього обстежують віконні та дверні отвори, перекриття, стіни тощо.

Саме таке обстеження допомагає визначити нюанси та фактори, які можуть вплинути на тепловтрати. Наприклад, тепловізорна діагностика точно покаже температурний перепад під час проходження певної кількості теплової енергії через 1 квадратний метрогороджувальної конструкції.

Отже практичні виміри незамінні під час проведення розрахунків. Особливо це стосується вузьких місць у конструкції будівлі. У цьому плані теорія не зможе точно показати де і що не так. А практика вкаже, де потрібно застосувати різні методизахисту від тепловтрат. Та й самі розрахунки у цьому плані стають точнішими.

Висновок на тему

Розрахункове теплове навантаження - дуже важливий показник, який отримується в процесі проектування системи опалення будинку. Якщо підійти до справи з розумом і провести всі необхідні розрахунки грамотно, то можна гарантувати, що система опалення буде працювати відмінно. І при цьому можна буде заощадити на перегрівах та інших витратах, яких можна уникнути.

При будь то промислова будова або житлова будівля, потрібно провести грамотні розрахунки та скласти схему контуру опалювальної системи. Особливу увагу на цьому етапі фахівці рекомендують звертати на розрахунок можливого теплового навантаження на опалювальний контур, а також на обсяг споживаного палива та тепла, що виділяється.

Теплове навантаження: що це?

Під цим терміном розуміють кількість теплоти, що віддається. Проведений попередній розрахунок теплового навантаження дозволить уникнути непотрібних витрат на придбання складових опалювальної системи та їх встановлення. Також цей розрахунок допоможе правильно розподілити кількість тепла, що виділяється, економно і рівномірно по всій будівлі.

У ці розрахунки закладено багато нюансів. Наприклад, матеріал, з якого збудовано будівлю, теплоізоляцію, регіон та ін. Фахівці намагаються взяти до уваги якомога більше факторів та характеристик для отримання більш точного результату.

Розрахунок теплового навантаження з помилками та неточностями призводить до неефективної роботи опалювальної системи. Трапляється навіть, що доводиться переробляти ділянки вже працюючої конструкції, що неминуче спричиняє незаплановані витрати. Та й житлово-комунальні організації проводять розрахунок вартості послуг на базі даних про теплове навантаження.

Основні фактори

Ідеально розрахована і сконструйована система опалення повинна підтримувати задану температуру в приміщенні і компенсувати втрати тепла. Розраховуючи показник теплового навантаження на систему опалення в будівлі потрібно брати до уваги:

Призначення будівлі: житлова або промислова.

Характеристику конструктивних елементів будови. Це вікна, стіни, двері, дах та вентиляційна система.

Розміри житла. Чим воно більше, тим потужнішим має бути система опалення. Обов'язково потрібно враховувати площу віконних отворів, дверей, зовнішніх стін та об'єм кожного внутрішнього приміщення.

Наявність кімнат спеціального призначення (лазня, сауна та ін.).

Ступінь оснащення технічними приладами. Тобто наявність гарячого водопостачання, системи вентиляції, кондиціювання та тип опалювальної системи.

Для окремого приміщення. Наприклад, у кімнатах, призначених для зберігання, не потрібно підтримувати комфортну для людини температуру.

Кількість точок із подачею гарячої води. Чим їх більше, тим більше навантажується система.

Площа засклені поверхні. Кімнати із французькими вікнами втрачають значну кількість тепла.

Додаткові умови. В житлових будинкахце може бути кількість кімнат, балконів та лоджій та санвузлів. У промислових - кількість робочих днів у календарному році, змін, технологічний ланцюжок виробничого процесута ін.

Кліматичні умови регіону. При розрахунку тепловтрат враховуються вуличні температури. Якщо перепади незначні, то і компенсацію йтиме мала кількість енергії. У той час як при -40 про З за вікном вимагатиме значних її витрат.

Особливості існуючих методик

Параметри, що включаються до розрахунку теплового навантаження, знаходяться у БНіПах та ГОСТах. У них є спеціальні коефіцієнти теплопередачі. З паспортів обладнання, що входить до системи опалення, беруться цифрові характеристики, що стосуються певного радіатора опалення, котла та ін.

Витрата тепла, взята максимум за одну годину роботи системи опалення,

Максимальний потік тепла, що виходить від одного радіатора,

Загальні витрати тепла у певний період (найчастіше – сезон); якщо необхідний погодинний розрахунок навантаження теплову мережу, то розрахунок слід вести з урахуванням перепаду температур протягом доби.

Зроблені розрахунки зіставляють із площею теплової віддачі всієї системи. Показник виходить досить точним. Деякі відхилення трапляються. Наприклад, для промислових будівель потрібно буде враховувати зниження споживання теплової енергії у вихідні дні та святкові, а у житлових приміщеннях – у нічний час.

Методики розрахунку систем опалення мають кілька ступенів точності. Для похибки до мінімуму необхідно використовувати досить складні обчислення. Менш точні схеми застосовуються якщо не мети оптимізувати витрати на опалювальну систему.

Основні засоби розрахунку

На сьогоднішній день розрахунок теплового навантаження на опалення будівлі можна провести одним із таких способів.

Три основні

1. Для розрахунку беруться укрупнені показники.
2. За основу приймаються показники конструктивних елементів будівлі. Тут буде важливий і розрахунок внутрішнього об'єму повітря, що йде на прогрів.
3. Розраховуються та підсумовуються всі об'єкти, що входять до системи опалення.

Один зразковий

Є й четвертий варіант. Він має досить велику похибку, бо показники беруться дуже усереднені, або недостатньо. Ось ця формула - Q від = q 0 * a * V H * (t ЕН - t НРО), де:

• q 0 - питома теплова характеристика будівлі (найчастіше визначається за найхолоднішим періодом),
• a - поправочний коефіцієнт (залежить від регіону та береться з готових таблиць),
• V H - обсяг, розрахований за зовнішніми площинами.

Приклад простого розрахунку

Для будови зі стандартними параметрами (висотою стель, розмірами кімнат та гарними теплоізоляційними характеристиками) можна застосувати просте співвідношення параметрів із поправкою на коефіцієнт, що залежить від регіону.

Припустимо, що житловий будинок знаходиться в Архангельській області, а його площа – 170 кв. м. Теплове навантаження дорівнюватиме 17 * 1,6 = 27,2 кВт/год.

Подібне визначення теплових навантажень не враховує багатьох важливих факторів. Наприклад, конструктивних особливостейбудови, температури, кількість стін, співвідношення площ стін та віконних отворів та ін. Тому подібні розрахунки не підходять для серйозних проектів системи опалення.

Залежить він від матеріалу, з якого вони виготовлені. Найчастіше сьогодні використовуються біметалічні, алюмінієві, сталеві, значно рідше чавунні радіатори. Кожен має свій показник тепловіддачі (теплової потужності). Біметалеві радіаторина відстані між осями в 500 мм, у середньому мають 180 - 190 Вт. Радіатори з алюмінію мають практично такі самі показники.

Тепловіддача радіаторів розраховується на одну секцію. Радіатори сталеві пластинчасті є нерозбірними. Тому їхня тепловіддача визначається виходячи з розміру всього пристрою. Наприклад, теплова потужність дворядного радіатора шириною 1100 мм і висотою 200 мм буде 1010 Вт, а панельного радіатора зі сталі шириною 500 мм, а висотою 220 мм складе 1644 Вт.

У розрахунок радіатора опалення за площею входять такі базові параметри:

Висота стель (стандартна - 2,7 м),

Теплова потужність (на кв. м – 100 Вт),

Одна зовнішня стіна.

Ці розрахунки свідчать, що у кожні 10 кв. м необхідно 1000 Вт теплової потужності. Цей результат поділяється на теплову віддачу однієї секції. Відповіддю є необхідна кількістьсекцій радіатора.

Для південних районів нашої країни, так само як і для північних, розроблені знижувальні та підвищуючі коефіцієнти.

Усереднений розрахунок та точний

З огляду на описані фактори, усереднений розрахунок проводиться за наступною схемою. Якщо на 1 кв. м потрібно 100 Вт теплового потоку, приміщення в 20 кв. м має отримувати 2000 Вт. Радіатор (популярний біметалічний або алюмінієвий) з восьми секцій виділяє близько 2 000 Делім на 150, отримуємо 13 секцій. Але це досить укрупнений розрахунок теплового навантаження.

Точний виглядає трохи жахливо. Насправді, нічого складного. Ось формула:

Q т = 100 Вт/м 2 × S(приміщення)м 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7 ,де:

• q 1 - тип скління (звичайне = 1.27, подвійне = 1.0, потрійне = 0.85);
• q 2 - стінова ізоляція (слабка, або відсутня = 1.27, стіна викладена в 2 цеглини = 1.0, сучасна, висока = 0.85);
• q 3 - співвідношення сумарної площі віконних прорізів до площі підлоги (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% - 0.9, 10% = 0.8);
• q 4 - вулична температура (береться мінімальне значення: -35 про С = 1.5, -25 про С = 1.3, -20 про С = 1.1, -15 про С = 0.9, -10 про С = 0.7);
• q 5 – число зовнішніх стін у кімнаті (всі чотири = 1.4, три = 1.3, кутова кімната = 1.2, одна = 1.2);
• q 6 - тип розрахункового приміщення над розрахунковою кімнатою (холодне горищне = 1.0, тепле горищне = 0.9, житлове опалювальне приміщення = 0.8);
• q 7 – висота стель (4.5 м = 1.2, 4.0 м = 1.15, 3.5 м = 1.1, 3.0 м = 1.05, 2.5 м = 1.3).

За будь-яким із описаних методів можна провести розрахунок теплового навантаження багатоквартирного будинку.

Зразковий розрахунок

Умови такі. Мінімальна температурав холодну пору року - -20 про С. Кімната 25 кв. м з потрійним склопакетом, двостулковими вікнами, висотою стель 3.0 м, стінами у дві цеглини і неопалюваним горищем. Розрахунок буде наступним:

Q = 100 Вт/м 2 × 25 м 2 × 0,85 × 1 × 0,8 (12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Результат, 2 356.20, ділимо на 150. У результаті виходить, що в кімнаті із зазначеними параметрами потрібно встановити 16 секцій.

Якщо необхідний розрахунок у гігакалоріях

У разі відсутності лічильника теплової енергії на відкритому контурі опалення розрахунок теплового навантаження на опалення будівлі розраховують за формулою Q = V * (Т 1 - Т 2) / 1000, де:

• V - кількість води, що споживається системою опалення, обчислюється тоннами або м 3
• Т 1 - число, що показує температуру гарячої води, вимірюється в і для обчислень береться температура, що відповідає певному тиску в системі. Показник цей має назву - ентальпія. Якщо практичним шляхом зняти температурні показники немає можливості, вдаються до усередненого показника. Він знаходиться в межах 60-65 о.
• Т 2 – температура холодної води. Її виміряти в системі досить важко, тому розроблено постійні показники, що залежать від температурного режиму на вулиці. Наприклад, в одному з регіонів, у холодну пору року цей показник приймається рівним 5, влітку – 15.
• 1000 - коефіцієнт для отримання результату відразу в гігакалоріях.

У разі закритого контуру теплове навантаження (гкал/година) розраховується іншим чином:

Q від = α * q про * V * (t в - t н.р) * (1 + K н.р) * 0,000001,де

Розрахунок теплового навантаження виходить дещо укрупненим, але ця формула дається в технічній літературі.

Все частіше, щоб підвищити ефективність роботи опалювальної системи, вдаються до будови.

Роботи ці проводять у темну пору доби. Для більш точного результату потрібно дотримуватися різниці температур між приміщенням і вулицею: вона повинна бути не менше ніж 15 о. Лампи денного освітлення та лампи розжарювання вимикаються. Бажано прибрати килими та меблі по максимуму, вони збивають прилад, даючи деяку похибку.

Обстеження проводиться повільно, дані регіструються ретельно. Схема проста.

Перший етап робіт проходить усередині приміщення. Прилад рухають поступово від дверей до вікон, приділяючи особливу увагукутам та іншим стикам.

Другий етап – обстеження тепловізором зовнішніх стінбудови. Так само ретельно досліджуються стики, особливо з'єднання з покрівлею.

Третій етап – обробка даних. Спочатку це робить прилад, потім показання переносяться в комп'ютер, де відповідні програми закінчують обробку та видають результат.

Якщо обстеження проводила ліцензована організація, вона за підсумком робіт видасть звіт з обов'язковими рекомендаціями. Якщо роботи велися особисто, то потрібно покладатися на свої знання і, можливо, допомогу інтернету.

Тема цієї статті — визначення теплового навантаження на опалення та інших параметрів, що потребують розрахунку. Матеріал орієнтований насамперед на власників приватних будинків, далеких від теплотехніки та потребують максимально простих формул і алгоритмів.

Отже, у дорогу.

Наше завдання – навчитися розраховувати основні параметри опалення.

Надмірність та точний розрахунок

Варто від початку обумовити одну тонкість розрахунків: абсолютно точні значеннявтрат тепла через підлогу, стелю та стіни, які доводиться компенсувати системі опалення, обчислити практично неможливо. Можна говорити лише про той чи інший ступінь достовірності оцінок.

Причина в тому, що на втрати втрати впливає дуже багато факторів:

• Тепловий опір капітальних стін та всіх шарів оздоблювальних матеріалів.
• Наявність чи відсутність містків холоду.
• Троянди вітрів та розташування будинку на рельєфі місцевості.
• Робота вентиляції (яка, у свою чергу, знову-таки залежить від сили та напряму вітру).
• Ступінь інсоляції вікон та стін.

Є і добрі новини. Практично всі сучасні опалювальні котлита системи розподіленого опалення (теплі підлоги, електричні та газові конвектори тощо) забезпечуються термостатами, що дозують витрати тепла залежно від температури у приміщенні.

З практичного боку це означає, що надмірна теплова потужність вплине лише на режим роботи опалення: скажімо, 5 КВт * год тепла будуть віддані не за годину безперервної роботи з потужністю 5 КВт, а за 50 хвилин роботи з потужністю 6 КВт. Наступні 10 хвилин котел або інший нагрівальний пристрій проведе в режимі очікування, не споживаючи електроенергію або енергоносій.

Отже: у разі обчислення теплового навантаження наше завдання визначити її мінімально допустиме значення.

Єдиний виняток із загального правилапов'язано з роботою класичних твердопаливних котлів та зумовлено тим, що зниження їхньої теплової потужності пов'язане з серйозним падінням ККД через неповне згоряння палива. Проблема вирішується установкою в контур теплоакумулятора та дроселювання опалювальних приладів термоголовками.

Котел після розпалювання працює на повній потужності та з максимальним ККД до повного прогоряння вугілля або дров; потім накопичене теплоакумулятором тепло дозовано витрачається на підтримку оптимальної температурив приміщенні.

Більшість інших потребують розрахунку параметрів теж допускає деяку надмірність. Втім, про це у відповідних розділах статті.

Перелік параметрів

Отже, що нам, власне, належить рахувати?

• Загальне теплове навантаження на опалення будинку. Вона відповідає мінімально необхідної потужностікотла чи сумарної потужності приладів у розподіленій системі опалення.
• Потреба у теплі окремої кімнати.
• Кількість секцій секційного радіатора та розмір регістру, що відповідає певному значеннютеплової потужності.

Зверніть увагу: для готових опалювальних приладів (конвекторів, пластинчастих радіаторів тощо) виробники зазвичай вказують повну теплову потужність у супровідній документації.

• Діаметр трубопроводу, здатного у разі водяного опалення, забезпечити необхідний тепловий потік.
• Параметри циркуляційного насосу, що приводить у рух теплоносій у контурі із заданими параметрами.
• Розмір розширювального бака, що компенсує теплове розширення теплоносія

Перейдемо до формул.

Один з основних факторів, що впливають на її значення, - ступінь утеплення будинку. СНиП 23-02-2003, що регламентує тепловий захист будівель, нормує цей фактор, виводячи рекомендовані значення теплового опору конструкцій, що захищають, для кожного регіону країни.

Ми наведемо два способи виконання підрахунків: для будівель, що відповідають БНіП 23-02-2003, та для будинків з ненормованим тепловим опором.

Нормований тепловий опір

Інструкція з розрахунку теплової потужності у цьому випадку виглядає так:

• За базове значення беруться 60 ватів на 1 м3 повного (включаючи стіни) об'єму будинку.
• Для кожного з вікон до цього значення додатково додається 100 ват тепла. Для кожної двері, що веде на вулицю, — 200 ватів.

• Для компенсації втрат, що збільшуються в холодних регіонах, використовується додатковий коефіцієнт.

Як приклад виконаємо розрахунок для будинку розмірами 12 * 12 * 6 метрів з дванадцятьма вікнами і двома дверима на вулицю, розташованого в Севастополі (середня температура січня - +3С).

1. Об'єм, що опалюється, становить 12*12*6=864 кубометри.
2. Базова теплова потужність складає 864 * 60 = 51840 Вт.
3. Вікна та двері трохи збільшать її: 51840 + (12 * 100) + (2 * 200) = 53440.
4. Винятково м'який клімат, зумовлений близькістю моря, змусить нас використовувати регіональний коефіцієнт, що дорівнює 0,7. 53440 * 0,7 = 37408 Вт. Саме на це значення можна орієнтуватися.

Ненормований тепловий опір

Що робити, якщо якість утеплення будинку помітно краща чи гірша за рекомендовану? В цьому випадку для оцінки теплового навантаження можна використати формулу виду Q=V*Dt*K/860.

У ній:

• Q – заповітна теплова потужність у кіловатах.
• V - опалювальний об'єм у кубометрах.
• Dt – різниця температур між вулицею та будинком. Зазвичай береться дельта між рекомендованим СНиП значенням для внутрішніх приміщень(+18 - +22С) та середнім мінімумом вуличної температури в найхолодніший місяць за останні кілька років.

Уточнимо: розраховувати на абсолютний мінімум у принципі правильніше; однак це означатиме надмірні витрати на котел та опалювальні прилади, повна потужність яких буде затребувана лише раз на кілька років. Ціна незначного заниження розрахункових параметрів - деяке падіння температури в приміщенні пік холодів, яке нескладно компенсувати включенням додаткових обігрівачів.

• К - коефіцієнт утеплення, який можна взяти з наведеної нижче таблиці. Проміжні значення коефіцієнта виводяться апроксимацією.

Давайте повторимо обчислення для нашого будинку в Севастополі, уточнивши, що його стіни є кладкою товщиною 40 см з черепашника (пористої осадової породи) без зовнішньої обробкиа скління виконано однокамерними склопакетами.

1. Коефіцієнт утеплення приймемо рівним 1,2.
2. Обсяг будинку ми вирахували раніше; він дорівнює 864 м3.
3. Внутрішню температуру приймемо рівною рекомендованим СНіП для регіонів з нижнім піком температур вище -31С - +18 градусів. Відомості про середній мінімум люб'язно підкаже всесвітньо відома інтернет-енциклопедія: він дорівнює -0,4С.
4. Розрахунок, таким чином, матиме вигляд Q = 864 * (18 - -0,4) * 1,2/860 = 22,2 КВт.

Як легко помітити, підрахунок дав результат, який відрізняється від отриманого за першим алгоритмом у півтора рази. Причина насамперед у тому, що середній мінімум, використаний нами, помітно відрізняється від абсолютного мінімуму (близько -25С). Збільшення дельти температур у півтора рази рівно в стільки ж разів збільшить оцінну потребу будівлі в теплі.

Гігакалорії

У розрахунках кількості теплової енергії, що отримується будівлею чи приміщенням, поряд з кіловат-годинами використовується ще одна величина - гігакалорія. Вона відповідає кількості тепла, необхідному для нагрівання 1000 тонн води на 1 градус при тиску 1 атмосферу.

Як перерахувати кіловати теплової потужності в гігакалорії споживаного тепла? Все просто: одна гігакалорія дорівнює 1162,2 КВт * год. Таким чином, при піковій потужності джерела тепла 54 КВт максимальне годинне навантаження на опалення складе 54/1162,2 = 0,046 Гкал * год.

Корисно: для кожного регіону країни місцевою владою нормується споживання тепла в гігакалоріях на квадратний метр площі протягом місяця. Середнє по РФ значення - 0,0342 Гкал/м2 на місяць.

Кімната

Як підрахувати потребу у теплі для окремої кімнати? Тут використовуються самі схеми розрахунків, що у будинку загалом, з єдиною поправкою. Якщо до кімнати примикає опалювальне приміщення без власних опалювальних приладів, воно входить до уваги.

Так, якщо до кімнати розміром 4*5*3 метра примикає коридор розміром 1,2*4*3 метра, теплова потужність опалювального приладу розраховується для об'єму 4*5*3+1,2*4*3=60+14, 4 = 74,4 м3.

Опалювальні прилади

Секційні радіатори

Загалом інформацію про тепловий потік на одну секцію завжди можна знайти на сайті виробника.

Якщо він невідомий, можна орієнтуватися на такі приблизні значення:

• Чавунна секція - 160 Вт.
• Біметалічна секція - 180 Вт.
• Алюмінієва секція – 200 Вт.

Як завжди, є низка тонкощів. При бічному підключенні радіатора з 10 і більше секціями розкид температур між ближніми до підводки та кінцевими секціями буде дуже значним.

Втім: ефект зведеться нанівець, якщо підведення підключити діагонально або знизу вниз.

Крім того, зазвичай виробники опалювальних приладів вказують потужність для цілком конкретної дельти температур між радіатором та повітрям, що дорівнює 70 градусам. Залежність теплового потоку від Dt лінійна: якщо батарея на 35 градусів гаряче повітря, теплова потужність батареї буде рівно вдвічі менша за заявлену.

Скажімо, при температурі повітря в кімнаті, що дорівнює +20С, та температурі теплоносія в +55С потужність алюмінієвої секції стандартного розмірудорівнюватиме 200/(70/35)=100 ватам. Для того, щоб забезпечити потужність 2 КВт, знадобиться 2000/100=20 секцій.

Реєстри

Особняком у списку опалювальних приладів стоять саморобні регістри.

На фото – опалювальний регістр.

Виробники зі зрозумілих причин не можуть вказати їхню теплову потужність; але її легко вирахувати своїми руками.

• Для першої секції регістру (горизонтальної труби відомих розмірів) потужність дорівнює добутку її зовнішнього діаметра та довжини в метрах, дельти температур між теплоносієм та повітрям у градусах та постійного коефіцієнта 36,5356.
• Для наступних секцій, що у висхідному потоці теплого повітря, використовується додатковий коефіцієнт 0,9.

Давайте розберемо черговий приклад - обчислимо значення теплового потоку для чотирирядного регістру з діаметром секції 159 мм, довжиною 4 метри і температурою 60 градусів у кімнаті з внутрішньою температурою +20С.

1. Дельта температур у разі дорівнює 60-20=40С.
2. Перекладаємо діаметр труби на метри. 159мм = 0,159м.
3. Обчислюємо теплову потужність першої секції. Q = 0,159 * 4 * 40 * 36,5356 = 929,46 ват.
4. Для кожної наступної секції потужність дорівнюватиме 929,46 * 0,9 = 836,5 Вт.
5. Сумарна потужність складе 929,46 + (836,5 * 3) = 3500 (з заокругленням) ват.

Діаметр трубопроводу

Як визначити мінімальне значення внутрішнього діаметра труби розливу або підведення до опалювального приладу? Не станемо лізти в нетрі і скористаємось таблицею, що містить готові результати для різниці між подачею та оберненим 20 градусів. Саме це значення притаманно автономних систем.

Максимальна швидкість потоку теплоносія не повинна перевищувати 1,5 м/с, щоб уникнути появи шумів; частіше орієнтуються на швидкість 1 м/с.

Внутрішній діаметр, мм	Теплова потужність контуру, Вт при швидкості потоку, м/с
	0,6	0,8	1
8	2450	3270	4090
10	3830	5110	6390
12	5520	7360	9200
15	8620	11500	14370
20	15330	20440	25550
25	23950	31935	39920
32	39240	52320	65400
40	61315	81750	102190
50	95800	127735	168670

Скажімо, для котла потужністю 20 кВт мінімальний внутрішній діаметррозливу при швидкості потоку в 0,8 м/с дорівнюватиме 20 мм.

Зверніть увагу: внутрішній діаметр близький до ДК (умовного проходу). Пластикові та металопластикові трубизазвичай маркуються зовнішнім діаметром, який на 6-10 мм більший за внутрішній. Так, поліпропіленова труба розміром 26 мм має внутрішній діаметр 20 мм.

Циркуляційний насос

Нам важливі два параметри насоса: його напір та продуктивність. У приватному будинку за будь-якої розумної протяжності контуру цілком достатньо мінімального для найдешевших насосів напору в 2 метри (0,2 кгс/см2): саме це значення перепаду забезпечує циркуляцію системи опалення багатоквартирних будинків.

Необхідна продуктивність обчислюється за формулою G=Q/(1163*Dt).

У ній:

• G – продуктивність (м3/година).
• Q — потужність контуру, на який встановлюється насос (КВт).
• Dt — перепад температур між прямим та зворотним трубопроводами у градусах (в автономній системі типово значення Dt=20С).

Для контуру, теплове навантаження на яке становить 20 кіловат, при стандартній дельті температур розрахункова продуктивність складе 20/(1,163*20)=0,86 м3/година.

Розширювальний бак

Один із параметрів, які потребують розрахунку для автономної системи, — обсяг розширювального бачка.

Точний розрахунок ґрунтується на досить довгому ряді параметрів:

• Температурі та типі теплоносія. p align="justify"> Коефіцієнт розширення залежить не тільки від ступеня нагріву батарей, але і від того, чим вони заповнені: водно-гліколеві суміші розширюються сильніше.
• Максимально робочий тиск у системі.
• Тиск зарядки бачка, що залежить, у свою чергу, від гідростатичного тиску контуру (висоти верхньої точки контуру над розширювальним баком).

Є, однак, один нюанс, що дозволяє спростити розрахунок. Якщо заниження обсягу бачка приведе до найкращому випадкудо постійного спрацьовування запобіжного клапана, а гіршому — до руйнації контуру, його надмірний обсяг нічим не зашкодить.

Саме тому зазвичай береться бак із літражем, рівним 1/10 сумарної кількості теплоносія у системі.

Підказка: щоб дізнатися обсяг контуру, достатньо заповнити його водою та злити її у мірний посуд.

Висновок

Сподіваємося, що наведені схеми обчислень спростять життя читачеві і позбавлять його багатьох проблем. Як завжди, прикріплене до статті відео запропонує його увазі додаткову інформацію.