Расчет системы отопления для частного дома

Расчет системы отопления для 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 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 отопительной системы 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 (например, чешских ATMOS или немецких OLYMP) 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 2-10 куб. м, которые включаются в систему отопления.

Электрические котлы (можно назвать отечественные РусНИТ или словацкие ELEKO), 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. Сделавшим выбор в пользу котлов этого типа следует отдать предпочтение российским образцам (например, АОЖВ), которые менее капризны и непритязательны к качеству отечественного горючего.

Если дом газифицирован, 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 (например, ARISTON Genus Premium) превышает 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, например, ARISTON UNO 24 MFFI.

Эффективность работы автономной системы отопления в первую очередь зависит 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 10кв. м помещения, которая устанавливается с учетом поправок на климатические условия региона (W уд.).
Существуют общепринятые значения удельной мощности по климатическим зонам:
– для Подмосковья W уд. = 1,2 – 1,5 кВт;
– для Северных районов W уд. = 1,5 – 2,0 кВт;
– для Южных районов W уд. = 0,7 – 0,9 кВт.
Расчет мощности котла (W кот) осуществляется по формуле:
W кот. = S х 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 100кв. м отапливаемого помещения.

Пример:
1. Площадь отапливаемого помещения S = 100 кв. м;
2. Удельная мощность (W уд.) для Подмосковья = 1,2 кВт;
W кот. = 100 х 1,2 / 10 = 12 кВт;
В таблице приведена ориентировочная мощность котлов в зависимости от площади обслуживаемого дома (для Подмосковья).

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, поэтому они должны быть бесшумными, малоэнергопотребляемыми, просты в монтаже и эксплуатации, надежны и долговечны

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. Это:
– стальные, стальные оцинкованные, нержавеющие;
– медные;
– полимерные (металлопластиковые, полиэтиленовые, полипропиленовые армированные алюминием).

(Окончание в следующем номере)

Подготовил В. Филюшин