Расчет систем отопления здания

Тепло для нашего климатического пояса - это не роскошь, а насущная потребность. И если в городах всё давно уже построено: ТЭЦ, районные котельные, тепловые станции, - то для жилого помещения или частного дома это серьёзная проблема, ведь многие из них располагаются вдали от городов соответственно ближе к чистому воздуху и дальше от газопровода. Вариант решения проблемы здесь всего один, ведь отопительная техника необходима для комфортного проживания в Вашем доме. Вам нужна автономная система отопления. Но к проектированию и монтажу нужно подходить с большой ответственностью, потому что иначе вместо хорошо отлаженного механизма можно получить груду вечно ломающегося «мусора».

Именно тогда вы уже имеете все данные для того, чтобы мы могли начать расчет системы отопления дома, выдав вам в конце точные данные. Если же дом уже полностью построен, а работу производить вы решили только сейчас, то и из этой ситуации можно будет найти выход. Надо лишь оборудовать здание котельной, которая должна соответствовать всем нормам и требованиям всех надзорных служб, а также быть предусмотрено место для вывода дымохода. Поэтому лучше обращаться к профессионалам которые правильно произведут расчет систем отопления коттеджа.

Расчет отопления дома начинается с тепловых характеристик комнаты, которые оценивают площадь и теплоизоляцию и высчитывает теплоотдачу всего дома через потолок, пол и конечно же окна. Это число можно записать со знаком минус, потому что столько дом тепла теряет, а это значит, что минимум мы должны приложить столько же тепла, но со знаком плюс. Далее становится известно, сколько тепла мы должны подавать в каждую комнату. И уже, исходя из планировки комнаты и пожеланий клиента, выбираются места расположения тепловых элементов, это позволяет перейти к гидравлическому расчету системы отопления частного дома. Правильный расчет отопления частного дома даст посчитанная гидравлика, гарантирует поддержание заданной температуры на протяжении всего сезона. В случае необходимости замены радиаторов, мы произведем замену. Расчет отопления в квартире напрямую связан с количеством окон, количества радиаторов и секций которые необходимо установить.

Гидравлический расчёт системы отопления здания

В задачу гидравлического расчёта входят:

1. Определение диаметров
2. Определение величины давлений (напоров) в различных тачках сети
3. Определение падения давления (напора)
4. Увязка всех тачек системы при статической и динамическом режимах с целью обеспечения допустимых давлений и требуемых напоров в сети и абонентских установок.

Основные расчётные зависимости

Теплозащитные качества ограждения принято характеризовать величиной сопротивления теплопередачи (R_o):

R_o= R_в+ R_к+ R_н

где: R_в– сопротивление теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции (m^{2 o}C)/Bm.

R_в=1/a_в

α_в – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности ограждающей конструкции: α_в= 8,7 (m^{2 o}C)/Bm;
R_к– термическое сопротивление ограждения с последовательно расположенными слоями.

R_к= R₁+ R₂+ … + R_n+ R_{возд.прос}

R₁=δ/λ

δ – толщина слоя, м.
λ – коэффициент теплопроводности: Bm/(m^{2 o}C).
R_н– сопротивление теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции.

R_н=1/a_н

α_н – коэффициент теплоотдачи наружной поверхности ограждающей конструкции: α_н = 23 Bm/(m^{2 o}C);
Коэффициент теплопередачи k, определяется по формуле:

k=1/R_о

Расчёт толщины основного теплоизоляционного слоя

1. 
   Наружная стена: Бетон: γ = 2400 кг/м³, λ = 1,92 Вт/м ^оС, δ = 100 мм
2. Пенополиуретан: γ = 2400 кг/м³, λ =1,92 Вт/м^оС,

δ = R_о-1/α_в - 1/α_н - δ₁/λ₁

Расчётная мощность системы отопления

Тепловая мощность системы отопления, Вт, определяется по формуле:
 

Q_с.о.=_. Q_огр.+ Q_инф–Q_быт

 где: Q_огр.– теплопотери через ограждающие конструкции, Вт;
Q_инф.– теплопотери на нагревание инфильтрирующего воздуха поступающего через окна, ворота, щели, Вт;
Q_быт.– теплопоступления от бытовых источников, Вт.

Гидравлический расчёт трубопроводов системы отопления

Целью гидравлического расчета является определение диаметров трубопроводов при заданной тепловой нагрузке и расчетном циркуляционном давлении, установленном для данной системы. В двухтрубных системах водяного отопления главное циркуляционное кольцо проходит при тупиковой разводке магистралей – через нижний отопительный прибор наиболее нагруженного и удалённого от теплового центра стояка.

Определяем вспомогательную величину – среднее значение удельной потери давления от трения R_ср, Па/м, на 1 м трубы:

R_ср = β*?р_р/∑L; Па/м

β – коэффициент, учитывающий долю потери давления на местные сопротивления от общей величины расчётного циркуляционного давления; β=0,65 – для систем с искусственной циркуляцией;
?р_р – располагаемое давление в принятой системе отопления, Па;
∑L – общая длина расчётного циркуляционного кольца, м.

Расчёт потерь теплоты отапливаемого помещения

Основные потери теплоты Q_о, Вт, через ограждающие конструкции зданий определяем по формуле:

Q_о=F·k·(t_в-t_н)n

k– коэффициент теплопередачи ограждения, Вт/(м²⁰С);
F – расчётная поверхность ограждающей конструкции,м²;
t_в– расчётная температура воздуха помещения, ^оС
t_н – расчётная температура наружного воздуха, ^оС
n – коэффициент зависящий от положения наружной поверхности по отношению к наружному воздуху

Расчет количества радиаторов

Для нагревания воздуха применяются специальные радиаторы, и их основные характеристики приведены в данной таблице:

Вид радиатора	Давление рабочее/прессовочное/ разрушения	Ограничения по Ph	Коррозийное воздействие кислорода	Коррозийное воздействие блуждающих токов	Коррозийное воздействие электролитических пар	Мощность секции	Гарантия, лет
Стальной трубчатый	6-12/9-18.27	6.5-9.0	да	да	слабое	85	1
чугунный	6-9/12-15/20-25	6.5-9.0	нет	нет	нет	110	10
алюминиевый	10-20/15-30/30-50	7-8	нет	да	да	175-199	3-10
биметаллический	35/57/75	6.5-9.0	да	да	слабое	199	3-10
анодированный	15-40/25-75/215	6.5-9.0	нет	нет	нет	216,3	30

Грамотно выполненный расчет системы отопления и правильно произведенный монтаж отопительного оборудования – гарантия долговременной службы отопительной системы всего дома.