Автономная система отопления в частном доме обеспечивает поддержание заданного температурного режима при любой погоде. Основные элементы: котел, насос, трубы и радиаторы с циркулирующим теплоносителем, подбираются с учетом внешних условий и теплопотерь. С этой целью проводится предварительный расчет отопления дома и приобретается нагревательное устройство с соответствующей производительностью.
- Чем руководствоваться при покупке котла?
- Определение необходимой мощности отопительной системы
- Расчет количества радиаторов
- Методика вычисления теплоотдачи котлов
Что учесть при выборе
Котел представляет собой закрытый сосуд для подогрева воды или пара (реже — воздуха) до нужной температуры. Выбор модели зависит от таких характеристик, как: номинальная мощность, используемое топливо, коэффициент полезного действия, рабочий теплоноситель в контуре отопления и его температурный диапазон. Немаловажными факторами являются безопасность и простота эксплуатации, санитарные нормы и способ размещения: в некоторых случаях для него необходимо отдельное помещение. В зависимости от вида энергоносителя (доступного в регионе), отопительные котлы делятся на:
- электрические;
- твердо- и жидкотопливные;
- газовые;
- комбинированные.
Электрические (электродные, индукционные и ТЭНовые) компактные, бесшумные, не выходят из строя при отсутствии воды, но плохо переносят перегрузки при низких температурах и экономически невыгодны. Топочные и мазутные требуют постоянного контроля. Самый приемлемый вариант топлива — газ, но если позволяют возможности, лучше купить комбинированный вид. В случае внезапного отключения одного источника система автоматически перейдет на другой. Если агрегат предназначен только для отопления дома, достаточно одноконтурного исполнения. При необходимости отбора горячей воды используют двухконтурную модель, с отключением в теплое время нагревательного контура.
Расчет мощности системы отопления
Этот показатель определяет эффективность работы котла в плане поддержки заданной температуры в доме, с учетом минимизации расхода топлива. Исходные данные для расчета: отапливаемая площадь (S) и удельная мощность на каждые 10 м2 (Wуд). Последняя зависит от климатической зоны:
- диапазон для южной полосы 0,7–0,9 кВт;
- средней широты 1,2–1,5;
- северных регионов от 1,5–2.
Теплоотдача рассчитывается по формуле: Wкот = (S×Wуд)/10.
Полученная величина будет верна только в идеальных условиях: при надежной теплоизоляции и неизменно высокой температуре воды — 90 °C. На практике жидкость имеет около 65 °C, корректировка составляет 20–25 %. Если планируется использование ГВС (горячего водоснабжения), требуемый показатель увеличивают на 40 %.
Пример. Следует рассчитать стоимость отопления двухэтажного дома в средней полосе общей площадью 170 м2 с учетом отбора воды: Wкот = (170×1,5)/10 = 25,5.
С поправкой на теплоноситель: Wкот = 25,5+20% = 30,6. С учетом ГВС: Wкот = 30,6+40% = 42,8 кВт. Полученную величину округляют в большую сторону, то есть для данного дома нужен котел с теплопроизводительностью не менее 43 кВт.
Важно: для площади более 100 м2 естественной циркуляции для эффективного отопления дома недостаточно, обязательно устанавливается насос.
Вычисление числа секций батарей
Расчет количества радиаторов отопления проводится отдельно для каждого помещения. Исходные данные: объем комнаты V, тепловая мощность для дома в средней полосе России — 41 Вт (Sсн), теплоотдача одной секции Sс (информация изготовителя). Для одного помещения Sк = V×Sсн. Далее эта величина корректируется, в зависимости от условий:
- Повышается на 20 % для дополнительного окна, на 10 для второй наружной стены.
- + 10, если окна выходят на восток или север.
- + 5 для радиаторов в открытой нише.
- + 15 — для скрытых декоративными панелями.
Количество секций для одной комнаты находится по формуле: К = (V×Sсн)/Sc. Еще один способ расчета: теплоотдачу одного сегмента делят на 100, а общую площадь помещения — на полученную величину. Округление идет в большую сторону, при вычислениях для угловых и балконных комнат добавляют две секции.
Определение теплопотерь
Важно проверить расчетную теплоотдачу выбираемого агрегата для отопления. Исходные данные: площадь строительных конструкций Sкон (рассчитывается для отдельного вида), максимальный перепад температур внутри и снаружи помещения Δ, и теплосопротивление слоя R (определяется путем деления толщины на справочную величину — коэффициент теплопроводности материала). Для этого находится общая сумма всех теплопотерь загородного дома: через окна, стены, полы, перекрытия, двери, крышу: Q = ∑(Sкон× Δ)/R.
Учитываются все части дома и слои стен, вплоть до штукатурки; теплопотери суммируются и увеличиваются на 10 % (на естественную вентиляцию). Если окна старые или помещение проветривают чаще обычного, то эту поправку следует поднять до 40 %. Общие теплопотери делят на всю площадь (включая коридоры или иные комнаты без радиаторов), полученная цифра не должна превышать расчетную мощность нагревательного устройства. Процесс вычислений сложный, стоит воспользоваться электронным онлайн-калькулятором.
Такой расчет теплопотерь весьма приблизителен. Невозможно учесть абсолютно все данные, из-за неоднородности стен и перекрытий. Если пол не утеплен, этот показатель рассчитывается через сложную формулу. Теплопроводность секций и КПД системы отопления также зависит от многих внешних факторов, к примеру — от материала труб и направления движения жидкости. Иногда целесообразнее утеплить здание, чем наращивать теплоотдачу нагревательного устройства и число радиаторов. Но без предварительного расчета теплопотерь наладить эффективную и экономную работу системы автономного отопления дома не получится.
