Как рассчитать отопление в доме правильно

Простейшие приемы расчета

Для того чтобы система отопления создавала в холодное время года комфортные условия проживания, она должна справляться с двумя основными задачами. Эти функции тесно связаны между собой, и разделение их – весьма условно.

Первое – это поддержание оптимального уровня температуры воздуха во всем объеме отапливаемого помещения. Безусловно, по высоте уровень температуры может несколько изменяться, но этот перепад не должен быть значительным. Вполне комфортными условиями считается усредненный показатель в +20 °С – именно такая температура, как правило, принимается за исходную в теплотехнических расчетах.

Если уж подходить с полной точностью, то для отдельных помещений в жилых домах установлены стандарты необходимого микроклимата – они определены ГОСТ 30494-96. Выдержка из этого документа – в размещенной ниже таблице:

 оптимальнаядопустимаяоптимальнаядопустимая, maxоптимальная, maxдопустимая, max
Для холодного времени года
Жилая комната20÷2218÷24 (20÷24)45÷30600.150.2
То же, но для жилых комнат в регионах с минимальными температурами от – 31 °С и ниже21÷2320÷24 (22÷24)45÷30600.150.2
Кухня19÷2118÷26Н/НН/Н0.150.2
Туалет19÷2118÷26Н/НН/Н0.150.2
Ванная, совмещенный санузел24÷2618÷26Н/НН/Н0.150.2
Помещения для отдыха и учебных занятий20÷2218÷2445÷30600.150.2
Межквартирный коридор18÷2016÷2245÷3060Н/НН/Н
Вестибюль, лестничная клетка16÷1814÷20Н/НН/НН/НН/Н
Кладовые16÷1812÷22Н/НН/НН/НН/Н
Для теплого времени года (Норматив только для жилых помещений. Для остальных – не нормируется)
Жилая комната22÷2520÷2860÷30650.20.3

Второе – компенсирование потерь тепла через элементы конструкции здания.

Самый главный «противник» системы отопления — это теплопотери через строительные конструкции

Увы, теплопотери – это самый серьезный «соперник» любой системы отопления. Их можно свести к определенному минимуму, но даже при самой качественной термоизоляции полностью избавиться от них пока не получается. Утечки тепловой энергии идут по всем направлениям – примерное распределение их показано в таблице:

Фундамент, полы по грунту или над неотапливаемыми подвальными (цокольными) помещениямиот 5 до 10%
«Мостики холода» через плохо изолированные стыки строительных конструкцийот 5 до 10%
Места ввода инженерных коммуникаций (канализация, водопровод, газовые трубы, электрокабели и т.п.)до 5%
Внешние стены, в зависимости от степени утепленностиот 20 до 30%
Некачественные окна и внешние дверипорядка 20÷25%, из них около 10% – через негерметизированные стыки между коробками и стеной, и за счет проветривания
Крышадо 20%
Вентиляция и дымоходдо 25 ÷30%

Естественно, чтобы справиться с такими задачами, система отопления должна обладать определенной тепловой мощностью, причем этот потенциал не только должен соответствовать общим потребностям здания (квартиры), но и быть правильно распределенным по помещениям, в соответствии с их площадью и целым рядом других важных факторов.

Обычно расчет и ведется в направлении «от малого к большому». Проще говоря, просчитывается потребное количество тепловой энергии для каждого отапливаемого помещения, полученные значения суммируются, добавляется примерно 10% запаса (чтобы оборудование не работало на пределе своих возможностей) – и результат покажет, какой мощности необходим котел отопления. А значения по каждой комнате станут отправной точкой для подсчета необходимого количества радиаторов.

Самый упрощённый и наиболее часто применяемый в непрофессиональной среде метод – принять норму 100 Вт тепловой энергии на каждый квадратный метр площади:

Самый примитивный способ подсчета — соотношение 100 Вт/м²

Q = S × 100

Q – необходимая тепловая мощность для помещения;

S – площадь помещения (м²);

100 — удельная мощность на единицу площади (Вт/м²).

Например, комната 3.2 × 5,5 м

S = 3,2 × 5,5 = 17,6 м²

Q = 17,6 × 100 = 1760 Вт ≈ 1,8 кВт

Расчет тепловой мощности от объема помещения

Понятно, что в этом случае значение удельной мощности рассчитано на кубический метр. Его принимают равным 41 Вт/м³ для железобетонного панельного дома, или 34 Вт/м³ — в кирпичном или выполненном из других материалов.

Q = S × h × 41 (или 34)

h – высота потолков (м);

41 или 34 – удельная мощность на единицу объема (Вт/м³).

Например, та же комната, в панельном доме, с высотой потолков в 3.2 м:

Q = 17,6 × 3,2 × 41 = 2309 Вт ≈ 2,3 кВт

Результат получается более точным, так как уже учитывает не только все линейные размеры помещения, но даже, в определенной степени, и особенности стен.

Но все же до настоящей точности он еще далек – многие нюансы оказываются «за скобками». Как выполнить более приближенные к реальным условиям расчеты – в следующем разделе публикации.

Выбор устройства отопления

Водяное отопление можно осуществлять при помощи газового, электрического или твердотопливного котла.

Если в вашей местности подведен газ, то отопление газовым котлом будет удобным и наименее затратным.

При отсутствии газа в качестве источника отопления можно рассматривать электричество и традиционные виды топлива – дрова, уголь, пеллеты.

Преимущество печи на твердом топливе над электрическим котлом очевидно – цена эксплуатации.

Использование отопления электричеством на даче вполне себя оправдывает, если в холодное время вы бываете не каждый день и, соответственно, не имеете возможность контролировать ежедневные загрузки топлива или газ.

Водяное теплоснабжение для небольшого частного дома нецелесообразно, так как практичнее просто повесить электрические радиаторы.

А для большого дома использование электричества для подогрева теплоносителя может оказаться несовместимым с одновременной работой других электроприборов.

Поэтому почти наверняка ваш выбор для водяного отопления частного дома или теплоснабжения на даче будет между газовым и твердотопливным котлом (печь).

Если подключение и эксплуатация газового котла предполагает вызов специалиста, то с установкой печи реально справится своими силами.

Ряд печей укомплектован плитой для приготовления пищи, поэтому при выборе печи подумайте, будет ли удобно вам осуществлять отопление и одновременно готовить.

При расчете мощности прибора, осуществляющего отопление, можно руководствоваться следующим правилом – на 10 кв.м. помещения приходится 1 кВт мощности котла.

Стоит учитывать даже те помещения, в которых нет радиатора (например, кладовые). Мощность отопительного устройства равна или чуть меньше сумме мощностей всех секций.

Варианты устройства двухтрубной системы

Основным отличием двухтрубной схемы обогрева частного дома является подключение каждой батареи к магистрали как прямого, так и обратного тока, что увеличивает в два раза расход труб. Зато у владельца дома появляется возможность регулирования уровнем теплоотдачи каждого отдельно взятого отопительного прибора. В итоге можно обеспечить разный температурный микроклимат в комнатах.

При монтаже вертикальной двухтрубной отопительной системы применима нижняя, а также верхняя, схема разводки отопления от котла. Теперь поподробнее о каждой из них.

Вертикальная система с нижней разводкой

Устраивают ее следующим образом:

  • От нагревательного котла пускают по полу нижнего этажа дома или по подвалу подающий магистральный трубопровод.
  • Далее от магистральной трубы пускают вверх стояки, которые обеспечивают попадание теплоносителя в батареи.
  • От каждой батареи отходит труба обратного тока, которая отводит остывший теплоноситель обратно в котел.

При проектировании нижней разводки автономной системы отопления учитывают необходимость постоянного выведения воздуха из трубопровода. Выполняется это требование с помощью монтажа воздушной трубы, а также установки расширительного бака, использования кранов Маевского на всех радиаторах, находящихся на верхнем этаже дома.

Схема двухтрубной автономной системы водяного отопления дома с нижней разводкой. Теплоноситель поднимется вверх по вертикальным стоякам из центральной трубы

Вертикальная система с верхней разводкой

В этой схеме теплоноситель от котла подается на чердак по магистральному трубопроводу или под самый потолок верхнего этажа. Затем вода (теплоноситель) спускается вниз по нескольким стоякам, проходит через все батареи, и возвращается обратно в нагревательный котел по магистральному трубопроводу.

Для периодического удаления пузырьков воздуха в этой системе устанавливают расширительный бак. Данный вариант устройства отопления намного действеннее предыдущего способа с нижней разводкой труб, так как в стояках и в радиаторах создается более высокое давление.

Схема двухтрубной автономной системы отопления дома с верхней разводкой. Теплоноситель двигается вверх по центральному стояку, а затем опускается вниз, проходя по всем установленным радиаторам

Горизонтальная система отопления – три основных типа

Устройство горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления с принудительной циркуляцией является наиболее распространенным вариантом обогрева частного дома. При этом используется одна из трех схем:

  • Тупиковая схема (А). Преимущество состоит в небольшом расходе труб. Недостаток кроется в большой длине циркуляционного контура самого дальнего от котла радиатора. Это затрудняет в значительной степени регулировку системы.
  • Схема с попутным продвижением воды (Б). Из-за равной длины всех циркуляционных контуров проще отрегулировать систему. При реализации потребуется большое количество труб, которые увеличивают стоимость работ, а также портят своим видом интерьер дома.
  • Схема с коллекторным (лучевым) распределением (В). Так как каждый радиатор подключается отдельно к центральному коллектору, то обеспечить равномерный всех помещений очень легко. На практике монтаж отопления по данной схеме наиболее затратный из-за большого расхода материалов. Трубы прячут в бетонную стяжку, что в разы повышает привлекательность интерьера. Лучевая (коллекторная) схема разводки отопления по полу приобретает все большую популярность среди индивидуальных застройщиков.

Вот так это выглядит:

Три схемы устройства горизонтальной двухтрубной системы автономного отопления, которые чаще всего используются при строительстве малоэтажных домов и частных коттеджей

При выборе типовой схемы разводки необходимо учесть множество факторов, начиная от площади дома, и заканчивая, материалами, использованными при его строительстве. Лучше подобные вопросы решать со специалистами, чтобы исключить вероятность ошибки. Ведь речь идет об обогреве дома, главном условии комфортного проживания в частном жилье.

Типы водяного отопления

Водяное отопление может быть двух типов:

  1. С естественной циркуляцией теплоносителя.
  2. С принудительной его циркуляцией.

Рассмотрим вкратце каждый из типов.

Естественная циркуляция

Система с естественной циркуляцией теплоносителя – это самый простой и малозатратный способ того, как собственноручно обогреть свой дом. Такая система отличается отсутствием каких-либо трудностей в монтаже, для нее потребуются исключительно доступные детали и материалы.

Касаемо же принципа работы, то у такой системы он очень простой. Вода подогревается в котле, поднимается вверх по системе трубопровода (этому способствует разница в температурах) и доходит до всех радиаторов в доме. В то же время охлажденный теплоноситель ввиду все той же разницы в температуре возвращается обратно к источнику тепла. Словом, циркуляция происходит сама собой, без чьей-либо помощи.

Детально ознакомится с этой системой вы можете тут

Важно! При монтаже системы с естественной циркуляцией необходимо, чтобы трубы прокладывались под некоторым уклоном, примерно 5 градусов на метр трубопровода. Если этого не сделать, то система хоть и будет работать, но недостаточно эффективно

Принудительная циркуляция

Отопительная система с принудительной циркуляцией является еще одним способом обогрева загородного дома. Она отличается тем, что в ее состав дополнительно входит циркуляционный насос. Благодаря такому насосу вода качественно и эффективно перекачивается по системе, она подается даже в самые отдаленные уголки, не теряя при этом тепла. Это особенно хорошо для домов, имеющих по несколько этажей.

Еще одной отличительной чертой принудительной циркуляции можно назвать то, что при монтаже подобной системы нет необходимости в том, чтобы трубопровод прокладывался под некоторым углом. Более того, эффективность ее примерно на треть выше, чем у системы с естественной циркуляцией носителя тепла.

Когда вода движется по системе принудительно, то вместо стандартных расширительных баков необходимо использовать специальные емкости для гидроаккумуляции. Ввиду того, что давление в системе может порой превышать две атмосферы, следует также позаботиться и о дополнительных устройствах безопасности – это могут быть манометры, разного рода предохранители и клапаны.

Помимо того, насос циркуляции с обеих сторон должен иметь запорные клапаны, которые и будут перекрывать подачу теплоносителя в систему отопления.

Методика расчета отопления дома

Чтобы самостоятельно рассчитать теплопотери дома, нужно воспользоваться одним из следующих наборов формул:

  1. Сопротивление теплопередаче ограждающих конструкций определяется по формуле R = B / K, где R — тепловое сопротивление; K – коэффициент тепловой проводимости материалов; В — толщина строительного материала. Определив сопротивление теплопередаче можно приступить к расчету непосредственно теплопотери дома Q = S × dT / R, где Q — это теплопотеря; S — площадь ограждающей конструкции; dT — разница температур внутри и снаружи помещения; R — сопротивление теплопередаче.
  2. Более точное значение теплопотерь дома можно получить по формуле Q = 0,1 × Sk × k1 × … × kn, где Q — теплопотеря дома; Sk — площадь помещения; k1 — kn — поправочные коэффициенты для корректировки результата с учетом особенностей помещения; 0,1 — базовое значение удельной тепловой мощности = 100 Вт = 0,1 кВт.

В представленном выше калькуляторе отопления дома использована вторая формула с поправочными коэффициентами. Рассмотрим подробно каждый коэффициент.

к1 коэффициент, учитывающий качество остекления:

Конструкция окна (стеклопакета)Значение k1
В помещении нет окон0,6
Тройной стеклопакет0,85
Двойной стеклопакет1,0
Обычное (двойное) остекление1,27

к2 коэффициент, учитывающий качество теплоизоляции стен:

Теплоизоляция внешних стен помещенияЗначение k2
Хорошая теплоизоляция0,85
Средняя теплоизоляция (два кирпича или 200 мм дерева)0,85
Плохая теплоизоляция1,27

к3 коэффициент, учитывающий площадь остекления помещения:

Площадь остекления в зависимости от площади помещенияЗначение k3
10%0,8
20%0,9
30%1,0
40%1,1
50%1,2

к4 коэффициент, учитывающий разность температур внутри и снаружи помещения:

Температура снаружи помещенияЗначение k4
-10°C0,7
-15°C0,7
-20°C1,1
-25°C1,3
-30°C1,5
-35°C1,7

к5 коэффициент, учитывающий число стен в помещении выходящих на улицу:

Количество стен выходящих на улицуЗначение k5
Одна стена1,0
Две стены1,2
Три стены1,3
Четыре стены1,4

к6 коэффициент, учитывающий помещения над рассчитываемым:

Помещение над рассчитываемымЗначение k6
Обогреваемое помещение0,8
Теплый чердак0,9
Холодный чердак1,0

к7 коэффициент, учитывающий высоту помещения:

Высота помещенияЗначение k7
2,5 метра1,0
3,0 метра1,05
3,5 метра1,1
4,0 метра1,15
4,5 метра1,2

Выбрав соответствующие параметры помещения можно с легкостью рассчитать теплопотери каждого помещения. Суммируя показатели каждого помещения, вы получите общие теплопотери дома. Остается только определится с мощностью (теплопроизводительностью) котла. Для этого к общим теплопотерям дома необходимо добавить 15 — 20 % резерв. Эта упрощенная методика применена в рассмотренном выше калькуляторе расчета отопления дома.

Есть и другой способ подбора мощности отопительного котла. По нормативам СНиП на каждые 10 м² используется 1 кВт мощности с учетом 10% запаса. Такой вариант расчетов возможен только для стандартных помещений с хорошей теплоизоляцией и высотой потолков не выше 3 м. Для более точных расчетов используется формула:

MK = S × YMK / 10 (кВт), где:

  • MK — мощность котла.
  • S — площадь отапливаемого помещения.
  • УМК — удельная мощность котла на 10 м² площади дома, которая рассчитывается в соответствии с климатическими условиями в конкретном регионе.
  • Деление на 10 производится, так как УМК дается на 10 м² площади.

Удельная мощность котла с учетом климатических зон:

РегионыУМК
Южные регионы0,7 — 0,9 кВт
Регионы с умеренным климатом (средняя полоса)1,0 — 1,2 кВт
Москва и Подмосковье1,2 — 1,5 кВт
Северные регионы1,5 — 2,0 кВт

Мощность котла для квартир

При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:

  • на обогрев 1м 3 в панельном доме требуется 41Вт;
  • в кирпичном доме на м 3 идет 34Вт.

Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем, затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.

Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива

Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м 2 с потолками 2,7м.

  1. Вычисляем объем: 74м 2 *2,7м=199,8м 3
  2. Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.

Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт

В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон. Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону

Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.

Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных

Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность

Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:

  • Одна наружная стена — 1,1
  • Две — 1,2
  • Три — 1,3

После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.

Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.

Так выглядит снимок тепловизора

Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел. а не твердотопливный, или наоборот.

По результатам обследования можно устранить утечки тепла

Возможно, вас заинтересуют статьи о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления. Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.

Как рассчитать количество секций радиаторов

Для расчета количества радиаторов существует несколько методик, но суть их одна: узнать максимальные теплопотери помещения, а затем рассчитать количество отопительных приборов, необходимое для их компенсации.

Методы расчета есть разные. Самые простые дают приблизительные результаты. Тем не менее, их можно использовать, если помещения стандартные или применить коэффициенты, которые позволяют учесть имеющиеся «нестандартные» условия каждого конкретного помещения (угловая комната, выход на балкон, окно во всю стену и т.п.). Есть более сложный расчет по формулам. Но по сути это те же коэффициенты, только собранные в одну формулу.

Есть еще один метод. Он определяет фактические потери. Специальное устройство — тепловизор — определяет реальные потери тепла. И на основании этих данных рассчитывают сколько нужно радиаторов для их компенсации. Чем еще хорош этот метод, так это тем, что на снимке тепловизора точно видно, где тепло уходит активнее всего. Это может быть брак в работе или в строительных материалах, трещина и т.д. Так что заодно можно выправить положение.

Расчет радиаторов зависит от потерь тепла помещением и номинальной тепловой мощности секций

Невыгодная экономия: новые правила учета счетчиков тепла шокировали россиян

Татьяна Малич, жительница Санкт-Петербурга, в ее лице все, кто установил у себя индивидуальные приборы учета тепла. И они основательно запутались.

В этой петербургской новостройке давно пытаются экономить с помощью индивидуальных приборов учета теплоэнергии. Списывают данные каждого счетчика и отдают в управляющую компанию. В доме три сотни квартир. И если хоть в одной из них, прибор выходил из строя, все собственники автоматически платили по среднему для всех нормативу. Платили немало.

— На мою квартиру может накрутиться четыре тысячи за отопление, может, две тысячи. Если еще и неправильные начисления, то сумма становится критическая, — рассказывает жительница Санкт-Петербурга Татьяна Малич.

Правительство пошло навстречу желающим сэкономить и с начала этого года разрешило таким индивидуумам не зависеть от соседей-транжир. К этому чиновников подтолкнуло решение Конституционного суда. Судьи постановили: пусть тот, кто имеет внутриквартирный прибор учета, платит только за то тепло, которое сам потребил. А заодно и вся страна будет экономить энергоресурсы для грядущих поколений. Правда, в ответ чиновники придумали такие формулы расчета, что вроде бы нововведение есть, а пользы от него никто не замечает.

— Мы вообще пытались вникнуть: из чего формируется цена отопления. Но это очень сложно и не соответствует никакой реальности, — поясняет Людмила Малич.

Более того, это нонсенс, говорит Дмитрий Бондарь, который пять последних лет активно добивался права платить по внутриквартирному счетчику. Формулы, призванные экономить, только взвинтили стоимость платежей!

— Когда я, считая по этой формуле, получил 1998 рублей. Что-то там, на 200 рублей больше, чем, если бы счетчика вообще не было. Зачем мне? Ломать их тогда и кидать.

— То есть по их формуле всегда дороже выходит?

— Да-да!

— Правительство прямо не выполнило постановление Конституционного суда. Утвердило формулу, в которой в тех помещениях, которых прибор учета вышел из строя или нет, там применяется среднее значение из других помещений. Это усреднение никакого экономического стимула к установке приборов учета не создает, — поясняет нововведение эксперт в сфере ЖКХ Дмитрий Нифонтов.

Эксперт в коммунальных делах, Дмитрий Нифонтов и тот запутался, пытаясь высчитать по новым формулам хоть какую-то выгоду для потребителей тепла. Три рукописные страницы расчетов. Управляющим компаниям тоже легче не стало. Им теперь придется менять на компьютерах программное обеспечение. Иначе разве сосчитаешь. В управляющих компаниях не скрывают: Им эти нововведения тоже не по душе, не выгодно.

— Изменения суммы начислений настолько мизерные, что никто изменять программы начисления не будет. Переделывать программное обеспечение — сколько это потребуется денег и времени? Огромное количество, — сетует председатель СРО «Ассоциация управляющих и эксплуатационных компаний в сфере ЖКХ» Евгений Пургин.

Те, кто остался в этой ситуации доволен, говорят эксперты, это, пожалуй, поставщики тепла и чиновники. На доходы первых реформа никак не повлияла. Вторые же придумали математические формулы расчета, и решение Конституционного суда формально исполнили.

— У тепловиков все устроено так, что как только доходит до Госдумы и правительства, там просто заколдованно все. На всех плевать! — возмущается Дмитрий Бондарь.

Однако, уверены специалисты, от новых поправок в закон недовольных будет куда больше. И вероятно правительственным теоретикам все-таки придется доработать закон, чтобы он хотя бы немного удовлетворял практиков.

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий