×

Пароль будет отправлен вам на e-mail.

×

Расчет мощности котла и подбор ключевых элементов системы отопления

Если возникла необходимость в монтировании новой или реконструкции старой системы для отопления дома, нужно знать, как правильно рассчитать количество материала и подобрать наиболее эффективное оборудование.

Виды систем отопления

Отопление осуществляется при помощи множества элементов, основные из которых:

  1. Генератор тепла – котел.
  2. Поставщик тепла — трубопровод.
  3. Распространители тепла — радиаторы.
  4. Дополнительные элементы: насос, расширительный бачок.
  5. Вспомогательные составляющие: запорная арматура, автоматика, манометр и т.д.

Прежде чем, рассчитать мощность оборудования и количество элементов, необходимо определить тип системы, которая будет осуществлять обогрев в доме. В настоящий момент существуют два основных вида, которые отличаются способом циркуляции теплоносителя: с естественной или принудительной. Первый тип подразумевает, что теплоноситель будет передвигаться по трубопроводу самотеком и за чет разницы в плотности горячей и холодной воды. Такая система позволяет создать полностью автономное от внешних источников отопление, но имеет и недостатки, главный из которых – меньшая эффективность и сложность в обогреве дома в двух ярусах или большой площади.
Система с принудительной циркуляцией

Система с принудительной циркуляцией отличается большей эффективностью. В нее потребуется вмонтировать насос или приобрести котел с уже встроенным. Он и будет осуществлять движение горячего теплоносителя по магистрали.

Расчет мощности котла

Подбирая котел для системы с естественным движением теплоносителя, необходимо учесть возможность автономности. Поэтому зачастую для нее выбирают твердотопливный или газовый (энергонезависимый) котел со встроенным резервуаром. Нагретая вода из резервуара поднимается вверх, продвигаясь по магистрали. Это объясняется законами физики, а именно разницей в давлении горячей воды в котле и холодной в трубопроводе. Попадая в радиаторы, теплоноситель постепенно охлаждается и движется обратно к котлу самотеком, где опять прогревается и повторяет цикл.

Отопление при помощи данной системы требует установки расширительного бака (открытого или закрытого типа, в зависимости от типа системы). В нем будут собираться излишки воды, а также вымещаться воздушные пробки. Поэтому, если выбрана система закрытого типа, потребуется установить также воздушный клапан. Размещается бачок в самом высоком месте системы, а котел в самом нижнем, чтобы обеспечивать естественное движение теплоносителя.

Для системы с принудительной циркуляцией выбор котла зависит от наличия ресурсов:
твердотопливный котел

  • твердотопливный;
  • газовый;
  • электрический;
  • дизельный;
  • комбинированный.

газовый котел

Поскольку в такую систему потребуется монтировать насос, т.е. для его работы потребуется наличие постоянной электроэнергии, можно выбрать котел с системой автоматики. С ее помощью осуществляются настройки температуры, регулировка и даже задается время, когда теплоноситель потребуется «разогнать», а когда просто поддерживать на определенном уровне. Такие настройки позволяют значительно экономить затраты на отопление. Можно выбрать котел со встроенным насосом, чтобы не устанавливать его отдельно. Котел может быть оснащен манометром. Если его нет, потребуется установить его на входной и обратной трубе непосредственно возле котла, чтобы получать данные о давлении горячего и холодного теплоносителя.

Рассчитать мощность можно по таким средним значениям: для дома 100 м2 необходим котел мощностью 10 кВт. Но это весьма условное значение, так как мощность подбирается исходя и из таких параметров:

  • степень утепления дома;
  • количество окон и качество стеклопакетов;
  • высота потолка;
  • расположение и площадь комнат.

С учетом этих показателей, назначаются определенные коэффициенты. Так, если высота потолка свыше 2,5м, расчет производится на основе кубатуры дома (на 1 м3 – 40 Вт). Количество окон стандартного размера потребуется умножить на 100 Вт, а дверей – на 200 Вт и полученные цифры прибавить к предыдущему значению. Поскольку в доме пол и стены будут также источником утечки теплого воздуха, к расчетам применяется коэффициент 1,5. Это будет относительно точный результат мощности котла, который подойдет для частного дома.

Расчет метража и диаметра трубопровода

Трубопровод можно смонтировать из различных материалов:

  • Металл. Отличается высокой теплопроводностью, т.к. при нагреве также отдает тепло в комнату. Отопление при помощи таких труб позволит сократить количество секций на радиаторах. Из недостатков выделяется некоторая сложность монтажа, возможность повреждения сварочного шва коррозией и необходимость покраски.
  • Пластик. Более прост в монтаже, однако соединительные элементы могут выйти из строя из-за изменения температуры теплоносителя. Имеет современный внешний вид и не требует покраски.
  • Полипропилен. Сварочный шов наиболее надежный, так как он выполняется при помощи пайки. Использование различного фитинга позволяет выполнять любые изгибы и повороты. Также не требует покраски.

Расчет требуемого диаметра для трубопровода осуществляется в зависимости от площади дома. Чем он больше, тем больший диаметр лучше выбрать, так как теплоноситель должен поступать к последнему радиатору максимально быстро, чтобы он оставался горячим. В доме площадью 100 м2 используется обычно трубы ¾ или 1 дюйм.

Если выполнена система с естественной циркуляцией, трубы должны быть значительно больше, чтобы обеспечивать самотек теплоносителя (порядка 1, 1½ дюйма и более). Горизонтальная часть такой магистрали выполняется с небольшим уклоном, также стоит предусмотреть минимальное использование соединений, кранов, поворотов или изгибов. Каждый такой элемент будет создавать лишнее сопротивление.

Рассчитать количество трубопровода можно при прорисовке схемы. От котла труба должна подходить к каждому радиатору вдоль стен и возвращаться обратно. В зависимости от выбранного способа (одно- или двутрубного), рассчитывается метраж трубы. Стоит учесть, что более эффективным считается отопление двутрубным способом монтажа, который подразумевает, что по одной магистрали горячей теплоноситель поступает к радиаторам, а по второму – возвращается к котлу.
отопление двутрубным способом
Однотрубный способ требует меньшее количество материала, но не всегда представляется возможным для монтажа и способен обеспечить нормальный уровень тепла только для дома маленькой площадью. (Рис. 5).
отопление однотрубным способом

Выбор радиаторов и определение количества секций

Количество радиаторов для отопления определяется исходя из материала, из которого они изготовлены, а также от площади конкретной комнаты. Радиаторы могут быть:

  • Алюминиевые. Отличаются высокой теплопроводностью, что ускоряет процесс обогрева. Алюминий подвержен коррозии, поэтому систему нельзя надолго оставлять без воды. По этой же причине, рекомендуется обязательно спускать воздух после заполнения трубопровода водой. Делать это можно, используя краны Маевского, которые устанавливаются в верхней части каждого радиатора.Алюминиевые радиаторы
  • Биметаллические. Имеют стальной сердечник, поэтому считаются не подвластными коррозии. Однако на соединениях окисление возможно, так что оставлять их без воды также не рекомендуется. Обладают такими же свойствами, как предыдущие, но имеют более высокую стоимость.
  • Чугунные. Имеют больший вес и требуют большего количества теплоносителя для заполнения. Отличаются высокой теплоотдачей, т.е. способны длительное время поддерживать температуру в помещении, даже если отопление отключено. Но медленнее нагреваются и требуют покраски. Наиболее долговечный вариант, не чувствительный к коррозии. Чугунные радиаторы

Количество секций определяется исходя из утепления дома, высоты потолков и мощности одной секции (для алюминиевых). Так, для секции мощностью 200 Вт, при качественном утеплении дома и высоте потолков не более 3 м, рассчитать количество можно по таким показателям: на 1,8-2 м2 – 1 секция. Для чугунных радиаторов: 1 секция – на 1,1-1,3 м2.

Помимо наборных или секционных радиаторов, существуют панельные. Они обычно изготовляются из стали, различны по размерному ряду, обладают высокой теплопроводностью, но считаются менее долговечными, так как возможно отшелушивание краски через несколько лет. Секционные обладают перед ними главным преимуществом – возможностью снять или прибавить некоторое количество секций, при необходимости.

На каждый радиатор рекомендуется устанавливать краны на обоих подходах. Это позволит регулировать с их помощью уровень нагрева каждого. А также, при поломке или по другой причине, можно отключить радиатор от системы, которая без него продолжит полноценно функционировать.