Розрахунок опалення: як розрахувати систему в приватному будинку, що таке Гкал і як він вважається, як правильно розраховується

Створення опалювальної системи в своєму будинку – справа дуже важливе. Було б дуже нерозумно придбати котел з обладнанням, не враховуючи всі особливості свого житла. Тут можливо зустрітися або з тим, що його потужність буде недостатня – обладнання доведеться трудитися «на повну», не роблячи перерв в роботі, а очікуваний результат так і не буде досягнуто, або ж можна придбати дуже дорогий пристрій, тому не вдасться використати всі його ресурси.

При виборі котла потрібно пам’ятати, що він вплине на багато нюансів, можливо, навіть на розташування кімнат.



За типом ресурсів, які споживають котлоагрегати, їх підрозділяють за типами:

  • електричний;
  • твердопаливний;
  • на рідкому паливі;
  • газовий.

Електроенергія недешева, з цієї причини електрокотли не надто популярні. Як всі знають, в сільській місцевості часто бувають аварії, що ведуть до тривалим пауз в її подачі. Це вкрай негативно позначається на стані житла і господарських будівель, оскільки в зимовий період часу в Росії будь-яку перерву в опаленні може привести до найсумніших наслідків.




Твердопаливний агрегат може використовувати саме різне паливо.

Його можна топити:

  • вугіллям;
  • дровами;
  • уламками дерев’яних піддонів;
  • брикетами з відходів деревини.


У кожного виду палива різна здатність тепловіддачі, але таке незручність з лишком окупається їх доступністю.

Котли на рідкому паливі «харчуються» або дизпаливом, або відпрацьованим машинним маслом. Високопродуктивні, але не поширені в приватному секторі через високі ціни на дизпаливо і відсутність спеціалізованих площ для його зберігання. Перевагою такого типу є перспективне підключення до газопостачання. Воно проводиться простою заміною пальника.

Газовий котел – найпопулярніший тип в наші дні через відносну дешевизну палива, малих розмірів і простоти експлуатації.

Недостатньо купити необхідне обладнання – необхідно чітко розрахувати його потужність і розподілити опалювальні прилади. Зрозуміло, ідеальним варіантом вирішення проблеми було б проведення подібних обчислень фахівцями, але такий варіант досить дорогий. Тому можна спробувати зробити це своїми руками.


Особливості

Розрахунки кількості калорій теплової енергії при відповідно нормативу на одиницю площі є дуже важливими, тому що згодом від цього буде залежати комфорт перебування в житлових приміщеннях.

Спробуємо розібратися, яким чином розраховують кількість калорій, вироблених системою опалення:

  1. На першому етапі розраховують тепловтрати на будівлю – це потрібно, щоб визначити потужність котлів опалення і кожного радіатора. Розраховують їх на кожне приміщення, що має зовнішню стіну.
  2. Потім слід вибрати температурного режиму. Зазвичай його розраховують, використовуючи значення 75-65-20 відповідно до EN442. Більшість опалювального обладнання, виробленого за межами РФ, налаштоване саме на нього.
  3. Підбираючи потужності опалювальних приладів, враховують отримані внутрішні тепловтрати.
  4. Розрахунки гідравліки виробляють для відомих даних по трубах і циркуляційних насосів.
  5. При виборі котла відбувається розрахунок обсягу опалювальної системи, оскільки місткість мереж опалення безпосередньо впливає на обсяги розширювальних баків.



Від чого залежить?

Будівлі мають властивість втрачати температуру через різницю внутрішньої і зовнішньої температури повітряних мас. Тепловіддача збільшується в міру збільшення площ вікон, дахів, фундаментів. Ще вона пов’язана з тим, з якого матеріалу виготовлені вікна, двері і якого вони розміру.

Головна мета заходів щодо розрахунків застосування котлоагрегатів – правильно вибрати нагрівальний прилад, який буде здатний до відшкодування тепловтрат при знижених температурах або екстремальних морозах.


При однаковій товщині дерев’яної та кам’яної стіни вони мають різну інтенсивність теплопровідності – тепловіддача конструкції з дерева менше, відповідно, буде менше і споживання від джерел тепла. Внутрішня температура житла завжди залежить від стану повітряного середовища. Так, стіна, віконний отвір, двері, покрівля взимку випускають накопичилася тепло і навпаки, дозволяють охолодженим масам повітря потрапляти всередину. Постійне навантаження котлоагрегату при втратах калорій в холодну пору року легко реєструються за допомогою тепловізора. Як правило, вона йде крізь системи вентиляції і каналізації. Коли розраховують тепловтрати будівель, облік таких даних, як правило, не проводиться. Хоча включати тепловтрати через вентиляційні та каналізаційні систем в картину загальних теплових розрахунків будівлі – вірний вихід із ситуації.

Значне зниження тепловтрат, що відбуваються за допомогою будконструкцій, дверних / віконних прорізів, можливо за допомогою грамотно влаштованої теплоізоляційної системи. Виконання розрахунків автономного опалювального контуру заміського будинку, не враховуючи тепловтрати стін, віконних прорізів, дверей, покрівлі, фундаменту, не можна. Вірніше, неможливо буде виконати потужності розрахунки опалювального котлоагрегату, які відповідають тому, щоб обігріти котедж при найнесподіваніших і значних зниженнях температури зовнішнього повітря.


Справедливо твердження про те, що чим більше будівля енергоефективно, тим менше коштів при придбанні газу (бензину / ДТ і тому подібного) буде витрачатися. При вірних установках контурів з котлом також буде необхідні коефіцієнти теплопровідності (далі -?,) Будматеріалів.

Як розрахувати?

Для прикладу візьмемо стандартне будівля: «коробка» квадратної форми з фасадами 12 м і 7 ??м по висоті; 16 стінних прорізів по 2,5 м2; фасад цегляний з товщиною стін в дві цеглини.

Для з’ясування показника опору теплопередачі існує формула – для фасаду необхідно ділити товщину стін на?. Щоб розрахувати показники точно, буде необхідно знати? матеріалу, що застосовувався при будівництві. Якщо цегляні стіни мають?, Рівне 0,56Вт / м / градусів Цельсія при товщині 0,51 м, то виходить, що теплопередача буде дорівнювати 0,51 / 0,56 = 0,91Вт / м2? Градус Цельсія. Результати необхідно округлити.

Необхідно вказати, що отвори вікон і дверей займають 40 м2 від площі стін. При необхідності розрахунків тепловтрат будівель або енергоефективних будинків такий коефіцієнт для огороджувальних конструкцій буде вірним. Для забудови з поверховістю не вище двох, яку звели зі стандартних матеріалів, можна не розраховувати тепловтрати на двері і вікна, тобто не віднімати їх метраж із загального метражу фасадів.


Щоб з’ясувати тепловтрати 1 кв. м. стіни, якщо різниця температури всередині і зовні дорівнює 1 градусу Цельсія, необхідно розділити 1 на розраховане вище опір теплопередачі стін – 1: 0,91 = 1,09Вт / м2 · 0С. Тепер, отримавши тепловіддачу 1 м2, визначають тепловтрати, вимірявши конкретну температуру зовні. Наприклад, при 20 градусів вище нуля всередині, а зовні 17 градусах нижче нуля, виходить температурна різниця (20 + 17 = 37 градусів). При цих умовах загальна тепловіддача такого котеджу буде: 0,91 · 336 · 37 = 11313 Вт.

? теплоізоляційних матеріалів зовнішніх стін для облаштування та монтажу стяжок підлоги і при розрівнюванні розраховується за допомогою переведення тепловтрат в кВт / ч, їх простіше сприймати.


Тепловтрату можна розрахувати таким чином: 11313? (Тепловтрати, які були отримані в результаті розрахунків, наведених вище) · 1ч 1000 Вт = 11,313 кВт / год.

Щоб обчислити тепловтрати за 24 години, отримані значення тепловтрати за 1 год потрібно помножити на 24: 11,313 · 24 = 271,512 кВт / год. Можна навести приклад тепловтрати на 7 місяців (це приблизна тривалість опалювального сезону в наших широтах): 7 · 30 днів · 271,512 (розрахована тепловіддача за добу) = 57017,52 кВт / год.

Розрахунок тепловтрат вентиляції в сезоні, коли будівля опалюється можна зробити, також розрахувавши умовне будівлю квадратної форми зі стіною висотою 7 метрів і 12 метрів шириною. Якщо не враховувати обсяги предметів, що знаходяться всередині і перегородок, проводять розрахунок обсягу внутрішнього повітря в такому котеджі: 12 · 12 · 7 = 1008 м3. Таким чином, взявши температуру в + 20градусов за середню в умовах опалення, його щільність (р) буде 1,2047 кг / м3, а питому теплоємність визначають в 1,005 кДж / (кг · градус Цельсія). Відповідно, внутрішня маса повітря буде дорівнює: 1008 · 1,2047 = 1214,34 кг. Можна припустити, що зміна внутрішнього повітряного об’єму відбуватиметься 5 разів. Треба відзначити залежність кількості змін об’єму повітря від потреби в припливі від кількості людей, що проживають в котеджі.


Зараз, коли з’ясовано кількість тепла, витрачений для обігріву внутрішнього повітряного об’єму при п’ятиразове обміні за допомогою системи припливу, можливо дізнатися тепловіддачу 7-місячного опалення «на повітря»: 7 місяців · 30 днів · 45,76 = 9609,6 кВт / год.

На жаль, в наших широтах витрачати тепло на обігрів вентиляції (так звані «інфільтраційні витрати») необхідно для повноцінного існування. Доводиться виконувати розрахунки для нагрівання припливного повітря, додавати їх до тепловтрат і це необхідно пам’ятати, коли буде відбуватися вибір опалювальної системи з котлоагрегатом.

Теплоенергія може йти і на обігрів каналізації та гаряче водопостачання. У літню пору року вода зазвичай нагрівається самостійно; в зимовий же період вона буває не більше +5 градусів. Купатися, приймати душ, мити посуд або прати за допомогою тільки холодної води не можна. Навіть та вода, яка знаходиться в унітазних бачку, віддає тепло при контакті стінок з повітрям і забирає якась кількість позитивної температури. Вода, яка нагрівається за допомогою газу, також витрачається при задоволенні побутових потреб, оскільки вона зливається в каналізаційні труби.



Приклад: при розрахунках на сім’ю з 3 персон витрачається 17 м3 води щомісяця. Р води = 1000 кг / куб3, 4,183 кДж / кг · градус Цельсія – є її питомою теплоємністю. Якщо взяти середню температуру гарячої води для задоволення побутових потреб як +40 градусів Цельсія, то різницею температур між вхідним обсягом не нагрітої (+5 градусів) і підігрітою (+30 градусів) буде 25 градусів Цельсія.

Щоб розрахувати каналізаційні тепловтрати, потрібно: 17 · 1000 (її щільність) · 25 · 4,183 = 1777775 кДж. При переведенні кілоджоулів в кВт / год: 1777775 3600 = 493,82 кВт / год. Відповідно, за сім місяців в каналізаційні труби витікає 493,82 · 7 = 3456,74 кВт тепла.

Треба відзначити відносно малу величину витрати тепла для розігріву води для дотримання гігієни в порівнянні з втратою калорій в зовнішніх стінах і з вентиляційними втратами. Так чи інакше, ці втрати енергії також є енерговитратами, навантажуючими опалювальні мережі і викликають збільшені витрати на газ.



Котлоагрегатом користуються при відшкодуваннях тепловтрат споруд. Якщо використовується опалювальна система з двома контурами або котел оснащений бойлером непрямого нагріву, що використовується при нагріванні води, призначеної для вмивання та прийняття душу, то розрахувавши тепловіддачу за 24 години і витрати гарячої води «в скидання», можливо визначення необхідної потужності котлів для площ з відомим метражем.

У зв’язку з конструкцією, котлом з одним контуром проводиться виключно підняття температури теплоносія в системі опалення. Щоб визначити його опалювальну потужність, потрібен розрахунок витрат теплоенергії фасадами об’єкта і нагріву замінного внутрішнього об’єму повітря будинку.


Необхідні тепловтрати в кВт / год за кожні 24 години обраховуються за наступним прикладом: 271,512 + 45,76 (втрати тепла на нагрівання приходять повітряних мас на добу) = 317,272 кВт / год. Звідси потрібно котел 317,272: 24 = 13,22 кВт. При дотриманні всіх умов такий тип котлоагрегату буде в активній дії, що обов’язково знизить час його експлуатації. Вважається, що при зниженні температури нижче мінімуму (що буває досить часто), його розрахункова потужність виявиться недостатньою, так як відбудуться великі перепади температур між зовнішньою і внутрішньою поверхню. стін і втрати тепла об’єкта стануть різко зростати. Через це опалювальний пристрій, яке вибиралося з урахуванням усереднених розрахунків теплоенергозатрат, напевно не впорається з сильно зниженими температурами зовні. Тут раціональної ідеєю може бути збільшення потужності котлоагрегату на одну п’яту: 13,22 · 0,2 + 13,22 = 15,86 кВт.

Щоб обчислити потужність другого контуру, який гріє воду для побутових потреб, ділять теплоспоживання в місяць при «каналізаційних» тепловтратах на 30 днів і на добу (24 год): 493,82: 30: 24 = 0,68 кВт. Звідси отримують потужність котлоагрегату, приблизно рівну 15,86 кВт в контурі, що використовується для опалювальної системи, і 0,68 кВт в нагрівальному контурі.


Поради

При здійсненні розрахунків якісного та ефективного обігріву, що забезпечує постійним теплом будь-які приватні будинки або торгові центри, не варто намагатися економити кошти при придбанні радіаторів.

Кращим варіантом стане придбання анодованих або навіть вакуумних батарей. Будь-який такий прилад відмінно захищений від появи іржі, відповідно, буде експлуатуватися як мінімум двадцять-тридцять років. Згідно з інструкцією, таке обладнання забезпечено теплопередающей здатністю як мінімум 220 Вт. Треба сказати, що вакуумний опалювальний радіатор є останнім словом у вдосконаленні опалювальних систем як найекономічніший в порівнянні з усіма типами сучасних радіаторів. Він універсальний при виборі місць установки і може монтуватися і в житлових приміщеннях, і в торгових залах.


Укрупненим якістю і економічністю відрізняються ті радіатори, які виготовлені з кольорових металів. На сьогоднішній день в торгових мережах представлена ??велика різноманітність опалювального обладнання, виготовленого з алюмінію і міді та їх сплавів з самими різними показниками потужностей і габаритів. Щоб створити якийсь певний дизайн, виготовляють вертикально спрямовані радіатори, добре вписуються в обмежений обсяг простору, призначений для них.

Розрахунок потужності опалення для приватних будинків не представляє собою ніяких труднощів і проводиться з урахуванням надходжень Гкал (гігакалорій) і витрачання тепла. Для всіх прикладів, зазначених вище, не потрібно великої кількості параметрів, що дозволяє провести швидке і точне обчислення.

За рекомендаціями фахівців, радіатор опалення оптимально розміщувати під підвіконням, щоб виключити потрапляння більшої частини охолодженого повітря в кімнату.

Про те, як розрахувати систему опалення, дивіться в наступному відео.