|
|
|
Прежде чем приступать к расчету системы отопления, необходимо
узнать какими тепловыми потерями обладает здание и отдельные помещения.
Теплопотери помещения складываются из двух составляющих:
• теплопотери через ограждающие конструкции;
• теплопотери на инфильтрацию.
Основной задачей системы отопления является компенсация потерь тепла в помещениях.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловые потери через
ограждающие конструкции
|
|
|
|
|
Ограждающими конструкциями называются стены, пол, потолок. Они защищают
от потерь тепла в окружающее пространство. Для обеспечения расчетных
механических, теплоизоляционных свойств и соблюдения эстетических требований,
ограждающие конструкции выполняются из слоев различных материалов.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Любые материалы
обладают свойством проводить через себя тепло. Это свойство характеризуется
коэффициентом теплопроводности. Чем он ниже, тем эффективнее материал
сохраняет тепло.
В расчет теплопотерь принимается термическое сопротивление, которое
вычисляется делением толщины материала на коэффициент теплопроводности. Если
конструкция имеет несколько слоев, то суммируются сопротивления всех слоев.
|
|
.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплопотери через
конструкцию вычисляются по формуле:
Q = S * ∆T * β / R,
где S – площадь конструкции;
∆T – перепад температур в помещении и на улице в самую холодную пятидневку
года;
β – коэффициент, зависящий от ориентации стен относительно сторон света. Для
северных стен β = 1,1, для западных и восточных – 1,05, для южных – 1;
R – суммарное термическое сопротивление конструкции.
|
|
|
Гранит
|
2,4
|
|
Бетон сплошной
|
1,75
|
|
Щебень
|
1,51
|
|
Стекло
|
1-1,2
|
|
Термопаста КПТ-8
|
0,7
|
|
Бетон с песком
|
0,7
|
|
Вода при нормальных условиях
|
0,6
|
|
Кирпич строительный
|
0,2—0,7
|
|
Пенобетон
|
0,05—0,3
|
|
Газобетон
|
0,1—0,3
|
|
Древесина
|
0,15
|
|
Пенополистирол (горючесть Г1)
|
0,04-0,05
|
|
Экструдированный пенополистирол
|
0,03
|
|
Стекловата
|
0,032-0,041
|
|
Воздух (300 K, 100 кПа)
|
0,022
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Такой расчет проводят для всех
конструкций – стен, пола, потолка, окон, дверей. Теплопотери помещения
складываются из суммы тепловых потерь через все ограждающие конструкции.
Тепловые потери через стены и перекрытия между отапливаемыми помещениями не
считают.
|
|
.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Потери тепла на
инфильтрацию
|
|
|
|
Инфильтрация – это проникновение наружного воздуха в помещение через
систему вентиляции, неплотности в конструкциях, через окна и двери. Иногда,
инфильтрацию называют воздухопроницаемостью. Возникает такой эффект из-за
разности давлений на улице и в помещении, а также из-за ветрового давления.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если принято решение наглухо законопатить все возможные щели, то тепловыми
потерями на инфильтрацию можно пренебречь. Но не стоит забывать, что человеку
для дыхания нужен воздух. Если в помещение не будет поступать свежий воздух, то
человек начнет чувствовать недомогание, когда скопится углекислый газ. Поэтому,
если воздух не будет поступать через щели, то находящиеся в доме люди будут
открывать окна для проветривания.
По нормам, на каждый квадратный метр площади в доме ежечасно должно
поступать 3 м3 свежего воздуха. Если в доме смонтирована система приточной
вентиляции с обогревом или рекуперацией, то проблем это не вызовет – в
помещения будет поступать чистый подогретый воздух.
Если же воздух поступает холодным, то система отопления должна его нагреть,
т.е. расходовать тепло.
|
Потери тепла на
инфильтрацию вычисляются по следующей формуле
Q = C * m * ∆T,
где С – теплоемкость воздуха (1,005 кДж/кг*ºС);
m – масса поступающего воздуха. Ее можно определить, поделив объем
поступающего воздуха (3 м3) на плотность воздуха (1,2 кг/м3);
∆T – перепад температур в помещении и на улице.
|
|
.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
На самом деле,
поступление воздуха идет не в таком количестве, а зависит от сопротивления
воздухопередаче окон и перепада давлений на улице и в помещении. Правильнее
вести расчет именно этим способом, поскольку сказать наверняка, что в помещение
поступит именно 3 м3 воздуха на каждый квадратный метр площади невозможно.
Рассчитать эти потери можно при помощи специальных программ-калькуляторов,
поскольку формула достаточно сложна и требует поиска большого количества
справочных данных.
Некоторые, предпочитают не
затруднять себя расчетами, а просто принимают теплопотери на инфильтрацию
равными определенному проценту от теплопотерь через стены. Каждый сам выбирает
какой процент принять. Однако, следует помнить, что такой расчет нельзя считать
точным – он не даст реальной картины потерь тепла.
|
Суммарные тепловые
потери
|
|
.
|
|
После того, как вычислены потери тепла через ограждающие конструкции и на
инфильтрацию, их необходимо просуммировать. Сумму тепловых потерь помещения и
должна перекрывать система отопления.
Система отопление должна обеспечивать тепловой поток равный или немного
больше тепловых потерь помещения. Если тепловой поток будет меньше, то
система не справится с обогревом помещения.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Не стоит забывать, что человек
тоже выделяет тепло. В состоянии покоя взрослый мужчина выделяет от 100 до
120 Вт тепла. У женщин и детей этот показатель ниже. Это тепло хоть и
незначительно, но также идет на обогрев помещения.
|
|
.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Теплый пол или
радиаторы?
|
|
.
|
|
Наличие расчетной величины тепловых потерь позволяет сделать правильный
выбор системы отопления – теплый пол, радиаторы или комбинированная система.
Для этого вычисляют максимальный тепловой поток, который может обеспечить
теплый пол в помещении с максимальными тепловыми потерями с квадратного
метра. Если теплый пол покрывает потери тепла, то можно применять его как
самостоятельную систему отопления.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Если максимальный тепловой поток
от теплого пола меньше тепловых потерь, то разницу можно компенсировать
установкой радиаторов отопления. При этом, исходя из мощности радиаторной
системы, можно уменьшить нагрузку на теплый пол, увеличив шаг укладки труб и
снизив температуру теплоносителя.
|
|
.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Заключение
Знание величины тепловых потерь дома очень важно при выборе и расчете системы отопления. Не стоит принимать это значение «на глаз». Только правильный расчет позволит обеспечить комфорт в доме при минимальных затратах средств.
Водяной теплый пол устройство?
Ответ: в нашем климате вероятно всего нет!
Д
В качестве нагревающего элемента идут трубы в полу с циркулирующим по кругу горячим теплоносителем.
Водяной теплый пол в 90% случаях делают от индивидуальной системы отопления частного дома.
В качестве нагревающего элемента идут трубы в полу с циркулирующим по кругу горячим теплоносителем.
Водяной теплый пол в 90% случаях делают от индивидуальной системы отопления частного дома.
В качестве нагревающего элемента идут трубы в полу с циркулирующим по кругу горячим теплоносителем.
Водяной теплый пол в 90% случаях делают от индивидуальной системы отопления частного дома.
остаточно зимой временно открыть балкон или окно чтоб убедиться в победе холода над теплым полом.
Идеальный климат можно заполучить только при наличии и водяного теплого пола и радиаторного отопления.
Места где будут ходить босиком - необходимо подогревать с шагом укладки не более 15 см. Больший шаг в таких местах не желателен.
Водяной теплый пол заменит ли радиаторное отопление?
Ответ: в нашем климате вероятно всего нет!
Достаточно зимой временно открыть балкон или окно чтоб убедиться в победе холода над теплым полом.
Идеальный климат можно заполучить только при наличии и водяного теплого пола и радиаторного отопления.
Места где будут ходить босиком - необходимо подогревать с шагом укладки не более 15 см. Больший шаг в таких местах не желателен.
Перед тем, как сделать водяной теплый пол, стоит создать проект-схему укладки пола и произвести расчёт водяного тёплого пола (необходимых для системы комплектующих). Тщательный, подробный расчёт – надёжный способ недопущения ошибок на этапе проектирования, возникновение которых в будущем подлежит исправлению лишь путём тяжёлых демонтажных работ по вскрытию стяжки и повреждения внутренней отделки.
Учёт при расчёте водяного тёплого пола
Рассмотрим параметры, которые стоит учесть перед монтажом водяного тёплого пола своими руками в жилом помещении:
- Вариант отопления. Определиться со схемой работы гидравлического пола, выбрать необходимый режим обогрева (комфортный вспомогательный или полноценный основной). От данного выбора будет зависеть сложность конструкции пола и система регулировки температурным режимом.
- Тип помещения. В зависимости от характера и материала исполнения дома зависит возможность применения определённого вида настила.
- Габаритные размеры, конфигурация, общая площадь сооружения. Желательно иметь поэтажную размерную планировку.
- Желаемый температурный режим помещения.
- Изоляцию пола, толщину настила и тип покрытия.
- Величину потерь тепловой энергии. Параметр зависит от:
- вида материала капитальной постройки (дерево, бетонные блоки, кирпич);
- типа остекления (стеклопакеты, профиль);
- температуры внешней среды в зимнее время года;
- применения вспомогательных источников обогрева.
Расчёт водяного тёплого пола
Грамотные подсчёты, соблюдение всех нюансов и тонкостей позволят избежать нежелательных ошибок. Предоставляя чертежи жилой площади, можно ускорить процесс расчёта и вскоре получить точную стоимость водяного тёплого пола.
Для получения приблизительных результатов и ознакомления с масштабом предстоящих работ можно обойтись и без сложных вычислений. Часто на сайтах специализированных компаний предоставляется возможность онлайн расчёта тёплого водяного пола в виде калькулятора. Такого рода программа расчёта тёплого водяного пола позволяет путём ввода показателей помещения определить мощность тёплого пола, узнать цену стяжки и т.д.
Расчет водяного теплого пола
Водяной теплый пол предназначен для обеспечения комфорта в отапливаемых помещениях. Создать оптимальную систему отопления позволит предварительный расчет теплого пола.
Расчет может производиться двумя способами:
- вручную;
- при помощи специального онлайн-калькулятора.
Онлайн-калькуляторы позволяют произвести расчет всех необходимых параметров отопления частного дома теплым полом. В целом, они имеют хорошую точность и разброс между результатами расчетов различных калькуляторов составляет порядка 10-15%. Такой разброс связан с различными величинами коэффициентов, заложенных в программы. Это не является ошибкой, поскольку коэффициенты не точны, а лежат в определенных диапазонах. Каждый создатель программы выбирает величину коэффициента по своему усмотрению.
Ручной расчет
Ручной расчет мощности теплого пола для частного дома можно произвести с помощью обычного калькулятора. При этом получив достаточную точность всех параметров системы отопления.
Длина труб
Первым делом необходимо определиться с отапливаемой площадью. Для этого нужно начертить план здания в масштабе. В каждом отапливаемом помещении следует заштриховать места, где будет стоять мебель – в этих местах трубы не укладываются. От стен следует отступить сантиметров 20-25, но не меньше 10 – здесь тоже не будет труб. На оставшемся свободном пространстве и будут уложены трубы.
В среднем, на каждый квадратный метр необходимо 5 погонных метров труб. При этом шаг между витками труб будет 20-30 см. Теплый пол с шагов 30 см будет отдавать порядка 50 Вт тепловой энергии на квадратный метр. Если необходима теплоотдача в 80 Вт, шаг должен быть уменьшен до 20 см. При увеличении шага между трубами рекомендуют увеличивать температуру теплоносителя.
Рассчитывая длину контура, следует помнить о местах концентрации холода – наружные стены, оконные и дверные проемы. В этих местах необходимо уменьшать шаг между трубами.
Трубы могут укладываться различными способами:
- змейка – одинарная, двойная или угловая;
- улитка.
Одинарная змейка подходит для помещений малой площади, поскольку не дает равномерного распределения тепла по контуру. Двойная змейка более равномерно распределяет тепло благодаря тому, что подающая и обратная часть трубы проходят параллельно.
В больших помещениях прямоугольной, квадратной или круглой формы без выступов и ниш лучше использовать укладку труб улиткой.
Зная схему укладки и площадь можно определить необходимую длину трубы. Для этого применяется формула:
L=S/N*1,1, где
S – площадь отапливаемого помещения;
N – шаг между трубами;
коэффициент 1,1 обеспечивает запас трубы на повороты.
К полученной длине следует добавить длину трубы до коллектора.
Длина контура труб водяного теплого пола
В теплых полах может проявиться эффект запертой петли, когда теплоноситель не сможет циркулировать. Это происходит вследствие потерь напора порядка 20 кПа. Чтобы избежать этого следует ограничивать длину контура:
- для труб 16 мм (внутр диаметр 12 мм) – желательно 60-80 м;
- для труб 17 мм (внутр диаметр 13 мм) – желательно 65-85 м;
- для труб 20 мм (внутр диаметр 16мм) – желательно 80-100 м;
Если полученная длина контура больше максимальной, то помещение следует разбить на два или более контуров. Контуры должны быть максимально одинаковой длины. Длина контура должна быть примерно одинаковой не только в одной комнате, а во всех отапливаемых помещениях. Разность длин контуров не должна быть больше 15 м. Это позволит обеспечить оптимальный прогрев всех помещений и регулировку температуры в каждом.
|