РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ ЧАСТНОГО ДОМА
Из существующих вариантов обогрева частного дома наиболее распространенными в настоящее время являются индивидуальные системы водяного отопления. Печи, камины, а также электрические нагревательные приборы (масляные радиаторы, тепловентиляторы, тепловые пушки, "ИК"-обогреватели, "теплые полы" и пр.) принято использовать в качестве вспомогательных источников. Применение систем воздушного отопления в частном доме – большая редкость.
В целом, под системой отопления (СО) следует понимать совокупность приборов, трубопроводов, насосов, запорно-регулировочных устройств, средств автоматики и контроля, предназначенных для передачи тепловой энергии от генератора в помещения.
Эффективность, надежность и долговечность индивидуальной СО частного дома будет зависеть от выбранной схемы, ее правильного расчета и монтажа, качества комплектующих, грамотной эксплуатации и своевременного технического обслуживания.
Выбор типа отопительного котла и расчет его мощности
В роли генератора тепла в системе водяного отопления выступает котел.
Его тип (электрический, жидкотопливный, твердотопливный, комбинированный
или газовый) напрямую зависит от того, какой вид топлива преобладает в
регионе проживания и насколько хорошо развита окружающая инфраструктура.
Невысокая популярность твердотопливных котлов при относительной доступности
топлива объясняется рядом неудобств в процессе их эксплуатации (например,
в течение суток необходимо осуществлять 3 – 4 топки и пр.). Кроме того,
режим теплоотдачи у твердотопливного котла носит циклический характер,
и колебания суточной температуры воздуха в отапливаемых помещениях достигают
3 – 5°С. Если же выбор твердотопливного котла по каким-либо причинам неизбежен,
существует два способа нивелировать недостатки котла: сократить число
топок вдвое за счет увеличения времени горения с помощью термобаллона
(регулирующего подачу воздуха) или же использовать водяные теплоаккумуляторы
емкостью 2 – 10м3, которые включаются в систему отопления.
Электрические котлы, в силу высокой стоимости электроэнергии и проблем с подключением мощностей, не слишком популярны, да и предложение не отличается разнообразием.
Жидкотопливные котлы малопривлекательны с экологической точки зрения. Если дом газифицирован (а это самый оптимальный вариант), то основу системы отопления составит оборудование, работающее на «голубом топливе». Его преимущество заключается в простоте эксплуатации и в отсутствии необходимости запасать горючее. Аппараты, работающие на газе, обладают сегодня высоким КПД, достигающим 95%, а в случае конденсационных котлов - и превышающим эту цифру. Для потребителя, безусловно, важны и высокая степень безопасности современной техники при эксплуатации, и очевидная выгода – ведь такой котел в силу дешевизны энергоносителя экономит до 20-30% средств по сравнению с расходами на центральное отопление.
Необходимо отметить, что до недавнего времени для установки газового
отопительного оборудования требовалось отдельное помещение (котельная).
Сегодня это правило сохранилось для котлов с открытой камерой сгорания.
Если же нет возможности выделить в доме такую площадь, следует выбрать
устройство с закрытой камерой.
Эффективность работы автономной системы отопления в первую очередь будет
зависеть от мощности выбранного котла. Недостаточная мощность не позволит
достичь комфортной температуры в холодное время года, избыточная - приведет
к неэкономному расходу топлива.
Определяющими параметрами, на которые следует опираться
при расчете мощности, являются:
1) площадь отапливаемого помещения (S);
2) удельная мощность котла на 10м3 помещения, которая устанавливается
с учетом поправок на климатические условия региона (W уд.).
Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:
Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:
W кот. = S*W уд. / 10
Часто для удобства расчетов применяют усредненное значение W уд., равное единице. Исходя из этого, принято выбирать мощность котла из расчета 10 кВт на 100м_ отапливаемого помещения.
Пример:
1.Площадь отапливаемого помещения S = 100 м2;
2.Удельная мощность (W уд.) для Центральных районов = 1,2 кВт;
W кот. = 100*1,2 / 10 = 12 кВт;
От площади дома будет зависеть тип водяного отопления. Система с естественной циркуляцией (в силу малой инерционности) может быть использована для зданий не более 100м_. Для большей площади потребуется принудительная циркуляция теплоносителя, которая может быть обеспечена включением в систему циркуляционных насосов. Они, как правило, устанавливаются в обратную линию, ведущую от отопительных приборов к котлу, для того, чтобы продлить срок службы деталей, избавив их от постоянного контакта с очень горячей водой.
Циркуляционные насосы работают непрерывно, отсюда и требования, предъявляемые к ним: бесшумность, малое энергопотребление, простота, надежность и долговечность. Необходимо сказать, что в современных газовых теплогенераторах такие агрегаты уже встроены в корпус котла.
Критерии подбора и монтаж трубопроводов
Трубопроводы для системы отопления являются ее своеобразными «кровеносными
сосудами», и поэтому к их выбору следует отнестись с должным вниманием.
Ассортимент предлагаемых рынком труб достаточно велик:
К недостаткам стальных труб нужно отнести потребность в сварочных работах
при монтаже системы и коррозийные процессы, происходящие в их стенках.
Подобных недостатков лишены оцинкованные трубы, если при их монтаже использовать
резьбовые соединения. При этом обе разновидности металлических трубопроводов
достаточно тяжелы, а работа с ними требует определенной квалификации.
Перечисленных выше негативных черт лишены полимерные трубы, среди которых
выгодно отличаются металлопластиковые конструкции (это алюминиевая тонкостенная
труба, с внутренней и внешней стороны покрытая пластиком).
К основным их достоинствам относятся:
Металлопластиковые трубы монтируют с помощью прессовых или резьбовых соединений без применения сварки. Это позволяет снизить себестоимость монтажных работ и получить экологически безопасную систему отопления. Комплектуется такая система и аксессуарами (тройники, отводы, шаровые краны и т.п.), конструкция которых отличается надежностью в работе и долговечностью. Также сегодня все большее распространение получают трубопроводы из полипропилена, способные выдерживать достаточно высокий (до 1000С) нагрев. На отечественном рынке широко представлены различные производители металлопластиковых и полипропиленовых труб для систем отопления.
Тем, кто решил «спрятать» трубопроводы в стенах дома с последующей заделкой, потребуются медные трубы, соединенные методом высокотемпературной пайки серебросодержащим припоем. Медь обладает стойкостью к высоким температурам (2000С), а медные трубопроводы выдерживают давление на разрыв 200 атм. На сегодняшний день это практически единственный способ получить абсолютно надежную систему, способную прослужить не одно поколение. Но работа с такими трубами требует высокой квалификации, кроме того, они дороги.
Расход трубопроводов в системе отопления частного дома будет зависеть от выбранной владельцем схемы разводки (двухтрубная или однотрубная). Современная система отопления, особенно для большой площади, подразумевает двухтрубную схему разводки, позволяющую регулировать температуру в каждом отапливаемом помещении при помощи терморегуляторов. Единственное преимущество однотрубной схемы – более низкая себестоимость.
Подбор отопительных приборов и требования к монтажу
Для передачи тепла от теплоносителя в обогреваемое помещение используются отопительные приборы. Они подразделяются на радиационные (инфракрасные излучатели), конвективно-радиационные (радиаторы всех типов) и конвективные (ребристые). На практике наибольшее распространение получили две последние разновидности, в особенности конвективно-радиационные («секционные радиаторы»), обладающие сегодня оптимальными потребительскими качествами.
Для расчета необходимого числа секций в них пользуются следующей зависимостью.
Нужно знать теплоотдачу одной секции и поделить ее на коэффициент 100.
В результате получается число квадратных метров, которое она способна
обогреть. Зная площадь помещения (при среднем значении высоты потолков
- не более 2,7 м), не трудно посчитать требуемое количество сегментов.
Например, если одна секция обогревает площадь приблизительно 2 м_ (199
Вт делим на 100), то для комнаты в 16 м_ потребуется восемь штук. В том
случае, если помещение угловое или в комнате есть балкон, то количество
секций увеличивают (как правило, на 2 – 3). Следует иметь в виду, что
в среднем на 10% меньше тепла дает радиатор, помещенный в глубокую нишу
под подоконником. Декоративный короб, которым часто закрывают батарею,
отбирает 15-20% тепла. Уменьшает теплоотдачу отопительных приборов и трубопроводов
каждый последующий слой краски.
При монтаже радиаторов следует придерживаться определенных требований. Они достаточно просты, но обязательны для выполнения:
Имеющийся в продаже ассортимент радиаторов (от стальных трубчатых до биметаллических и анодированных) способен удовлетворить любой вкус и дизайнерские запросы.
Система отопления частного дома будет надежной, экономичной и безопасной в том случае, если ее составляющие представлены продукцией известных и успешно зарекомендовавших себя на российском рынке компаний. Именно поэтому сочетание эффективных теплогенераторов, металлопластиковых магистралей и современных радиаторов дает возможность смонтировать в частном доме одну из самых надежных отопительных систем.
По материалам Аirweek
