Расчет системы отопления для частного дома. Самые важные параметры при проектировании системы отопления. Советы профессионалов - читайте на нашем сайте! BurAlliance
рейтинг: 5/5 , 36 гол.

Расчет системы отопления частного дома

Основная статья коммунальных расходов для владельца частного дома – отопление. Снижение затрат актуально даже для обеспеченных семей. Поможет в этом расчет отопления частного дома, на основании которого выбирается мощность котла, количество радиаторов. Вычисления помогают в принятии решения о необходимости дополнительной теплоизоляции стен, перекрытий, пола. После расчетов формируется смета, которая определяет затраты на тепловое оборудование и монтажные работы. 

Теплопотери частного дома

Эффективность системы отопления зависит от теплопотерь. Дом отдает тепло через внешние ограждающие конструкции, чердачное перекрытие, крышу мансарды, оконные и дверные проемы, пол и фундамент. Используемые при строительстве материалы отличаются теплопроводностью. Чем меньше коэффициент теплопроводности, тем меньше потери тепла и затраты на теплоснабжение. Информация об общих теплопотерях требуется для определения мощности котла. 

Начинают расчет отопления частного дома с определения теплопотерь через внешние ограждающие конструкции. В качестве примера приведем расчет для дома, построенного из полнотелого кирпича. Размер коробки – 10х12 метров, высота стен – 7 метров, в стенах 12 проемов, площадью 2,5 кв.м. Толщина стены – в два кирпича (51 см). Коэффициент теплопроводности материала стен – табличное значение. Расчет выполняется в следующем порядке:

  • определяется сопротивление теплопередачи – для этого коэффициент теплопроводности материала стен умножается на толщину конструкции: 0,56*0,51=0,91 Вт/м2*С;
  • вычисляется площадь стен: (12*7+10*7)*2=308 кв.м.;
  • вычисляем площадь проемов: 12*2,5 = 30 кв.м.;
  • определяем потери тепла через 1 кв.м. стен при разнице температур внутри и снаружи в один градус: 1 кв.м.:0,910,91 Вт/м2*С = 1,09 Вт/м2*С;
  • вычисляем среднюю разницу температур на улице и в доме. Комфортные условия для проживания - +23ºС. Средняя температура зимой в Московской области -10ºС. Разница температур составляет 33 градуса;
  • вычисляем общие теплопотери, пренебрегая площадью проемов: 1,09*308*33 = 11 079 Вт;
  • переводим теплопотери в кВт/час: 11079*1:1000=11,08 кВт*ч;
  • вычисляем суточные потери тепла: 11,08*24 = 265,92 кВт*ч;
  • вычисляем расходы тепла за весь отопительный сезон (7 месяцев по 30 дней): 7*30*265,92=55843 кВт*ч.

Снизить потери тепла можно с помощью установки слоя теплоизоляции, использования материалов стен с более низким коэффициентом теплопроводности (например, газобетон) или за счет увеличения толщины стен. В последнем случае необходимо учитывать увеличение затрат на материалы ограждающих конструкций и фундамент здания. Снизить потери позволяет установка окон с рамами из многокамерного пластикового профили и стеклопакетами, покрытыми энергосберегающими пленками. 

Дополнительно необходимо учесть потери тепла через вентиляцию. Для загородного дома проводится следующий расчет:

  • вычисляем объем дома: 12*10*7= 840 куб.м.;
  • плотность воздуха при нормальной температуре 1,2 кг/куб.м., вычисляем массу атмосферы в доме: 1,2*840=1008 кг;
  • определяем, сколько потребуется тепла на обогрев приточного воздуха при пятикратной смене объема и разнице внутренней и внешней температур в 33 градуса: 5*33*1008*1,005=167151 кДж. (1,005 – удельная теплоемкость воздуха);
  • переводим кДж в кВт*ч: 167151:3600=46,43кВт*ч;
  • за весь сезон через вентиляцию потери тепла составят: 7*30*46,43=9750 кВт*ч.

Затраты на нагрев приточного воздуха составляет около 20% от теплопотерь через ограждающие конструкции. При использовании принудительной вентиляции количество смен воздуха может быть увеличено, что приведет к увеличению затрат. Снизить расходы можно с помощью рециркуляционных систем очистки воздуха. 

В частном доме используют двухконтурные котлы. Оборудование применяют для теплоснабжения и нагрева воды. Расчет системы отопления частного дома должен учитывать затраты на ГВС. Семья из трех человек потребляет в месяц около 18 кубометров воды, удельная теплоемкость которой 4,1813 кДж/кг*С. Средняя температура воды, используемой для бытовых нужд, +30ºС. В систему поступает воды со средней температурой +5ºС. Нагрев на 25 градусов потребует следующих затрат с учетом плотности теплоносителя: 18*1000*25*4,18=1881000 Дж. 

Пересчитываем затраты в кВт*ч: 1881000:3600=522,5 кВт*ч. В течение отопительного сезона затраты достигнут – 7*522,5=3657 кВт*ч. Потери в три раза меньше, чем через вентиляцию, но при расчете необходимо учитывать эти значения.

Мощность двухконтурного котла

Для выбора котла необходимо суммировать суточные теплопотери:

  • через внешние стены – 266 кВт*ч;
  • через вентиляцию – 46 кВт*ч;
  • на нагрев воды – 17,5 кВт*ч.

В итоге в сутки требуется мощность 339,5кВт*ч, это значение делят на 24 часа и получают мощность котла 14,15 кВт. Это среднее значение, если приобрести оборудование с такой мощностью, то техника будет постоянно работать на максимальном пределе своих возможностей. В сильные морозы она не справиться с поставленной задачей. По этим причинам рекомендуется приобретать оборудование с 20% запасом по мощности. Для дома, взятого в качестве примера, необходим котел на 17 кВт. 

Для более точных расчетов можно учесть разницу теплопроводность стены и окон, теплопотери через чердачное перекрытие и крышу мансарды, пол первого этажа. Выполняется подсчет по приведенной выше схеме. Для сравнения можно рассчитать, насколько снизятся потери тепла при дополнительном утеплении здания. Затраты по времени не большие, они помогут рассчитать смету строительства и снизить расходы на отопление и используемое оборудование.

Определение мощности и количества радиаторов

Рассчитывается количество радиаторов в каждой комнате. При этом можно учитывать площадь внешних стен и сопротивление теплопередачи у ограждающих конструкций. Упростить расчеты можно с помощью рекомендаций производителей радиаторов. Предлагается на каждые 10 кв.м. отапливаемой площади устанавливать отопительные приборы мощностью 1,2 кВт. Алюминиевые радиаторы секционные, могут иметь разную мощность, что позволяет выполнить точные расчеты необходимого количества панелей. 

Смета строительства: расчет системы отопления

Произведенные вычисления помогают узнать основные характеристики двухконтурного котла и необходимое количество радиаторов отопления. Эти данные необходимы для составления сметы. Чтобы выполнить расчет стоимости монтажа, необходимо дополнительно учесть следующие факторы:

  • проектирование системы отопления – профессиональные расчеты помогут избежать ошибок, снизить затраты на теплоснабжение;
  • услуги по подбору оборудования и расходных материалов;
  • работы по установке радиаторов, котла и монтажу отопительной системы;
  • выполнение пусконаладочных работ.

О необходимости всех видов работ владельцы недвижимости помнят не всегда и не учитывают их в расчетах. 

Расчет монтажа отопления учитывает стоимость всех расходных материалов. За затраты влияет:

  • протяженность труб;
  • протяженность магистральных трубопроводов и стояков;
  • диаметр используемых труб и толщина стенки;
  • материал используемых труб;
  • количество фитингов и запорной арматуры;
  • наличие системы «Теплый пол» и необходимость ее интеграции в общую схему теплоснабжения;
  • необходимость монтажа дымохода;
  • обвязка радиатора отопления;
  • установка дополнительного оборудования – бойлера, циркуляционного насоса, мембранного бака;
  • установка контролирующего оборудования и автоматики.

Влияет на итоговую цену мощность устанавливаемого оборудование, популярность бренда производителя котла и вспомогательной техники. 

Большое влияние оказывает тип отопительного оборудования. Для котлов, работающих на жидком топливе и сжиженном газе, потребуется установка емкостей для хранения горючего, прокладка трубопроводов. Оборудование на твердом топливе и солярке требуют строительства бойлерной, организации системы вентиляции и отведения продуктов горения. Для пиролизных котлов необходимо отдельное помещение для хранения сухих дров. Учесть все эти нюансы могут профессионалы. Доверить расчет сметы лучше теплотехникам, которые с высокой точностью посчитают затраты на теплоснабжение дома. 

Выполнить предварительные расчеты можно самостоятельно на основе готового проекта. Для этого потребуется уточнять стоимость труб, всех видов фитингов, котлов, монтажных работ. Это отнимет много времени, что является дополнительным доводом в пользу профессионалов. Компания «БурАльянс» предлагает все виды теплотехнических расчетов, подбор расходных материалов и основного оборудования. Разрабатывается проектная документация, составляется подробная смета, учитывающая стоимость материалов и выполняемых работ. Выдаются рекомендации о необходимости дополнительного утепления дома.