Расчет системы отопления: основные параметры и характеристики

Правильный выбор и расчет системы отопления является гарантией полноценного обогрева частного дома даже в сильные холода. В настоящее время применяются различные системы управления климатом (тепловые насосы, солнечные коллекторы, газовые конвекторы и другие), однако наиболее востребованными, доказавшими свою надежность и эффективность, продолжают оставаться системы водяного отопления, в которых в качестве нагревательного устройства используется котел.

Желательно, чтобы окончательный расчет системы отопления выполнял опытный инженер, однако предварительные подсчеты стоимости требуемого для отопления конкретного дома оборудования можно выполнить и самостоятельно.

Основные элементы водяной системы отопления

Перед тем как приступить к расчету системы отопления, нужно выбрать, какое именно оборудование будет применяться для ее монтажа:

• Котел. Наиболее экономически выгодным для установки в газифицированных районах является газовый конденсационный котел, КПД которого может достигать 108% по сравнению с традиционными способами нагрева. В случае невозможности установки такого котла можно применить твердотопливный, пеллетный или электрический котел.
• Отопительные приборы. Проводя гидравлический расчет системы, принимают во внимание общий объем воды в трубопроводе и радиаторах – по этому параметру стальные или алюминиевые радиаторы выигрывают у чугунных. Второй параметр – теплопроводность материала, из которого изготовлен радиатор. Тут явным лидером является алюминий с теплопроводностью 202-236 Вт/(м*К), в разы превышающей аналогичную характеристику стали (47 Вт/(м*К)) и чугуна (62 Вт/(м*К)). Также в качестве основной или дополнительной отопительной системы может применяться «теплый пол», выполненный из металлопластиковой трубы или поперечно-сшитого полиэтилена.
• Циркуляционный насос соответствующей мощности.

Важную роль играет и выбор трубы. Наиболее распространенными являются металлопластиковые трубы, трубы из сшитого полиэтилена, а также армированные алюминием или стеклопластиком полипропиленовые трубы, обладающими всеми необходимыми характеристиками.

Что стоит учесть при расчете системы отопления

При выборе котла и радиаторов определенной мощности помимо общей площади и высоты потолков здания следует рассмотреть и другие факторы:

• Площадь всех пола, стен, потолка, кровли. Так, теплопотери через кровлю могут достигать 10%, окна – 20%, стены – 30%.

• Величину дверных и оконных проемов и теплоизоляционные характеристики стеклопакетов.
• Толщину и теплопроводность в Вт/(м*C°) материалов, использованных для постройки коттеджа. При этом принимается во внимание также облицовочный и отделочный материал.
• Минимальную сезонную температуру в конкретном регионе.
• Требуемую температуру в помещениях, обеспечивающую комфорт проживающих людей.

Очень приблизительные подсчеты для средне или хорошо утепленного здания можно выполнить исходя из потребности мощности 40 Вт на 1 м³ или 1 кВт на 10 м² при стандартной высоте потолков (2,5-2,7 м).

Расчет отопления частного дома

Для более точного расчета системы отопления применяется несколько основных формул:

• Расчет теплопотерь через стены, окна, потолок – Q=k*F (tвн-tнар) где Q означает теплопотери в Вт, k – коэффициент теплопроводности материала, F – площадь перекрытия, tвн – температура внутри дома, а tнар – температура снаружи здания.
• Расчет необходимой мощности котла – P=(Q*S)/100, где P – мощность котла в кВт, Q – теплопотери, S – площадь здания.

Для расчета гидравлического сопротивления применяют формулы Дарси-Вейсбаха, Альтшуля или Колбрука-Уайта, в которых учитывается диаметр и протяженность трубопровода, шероховатость внутренней поверхности труб и другие параметры.

Для выполнения окончательных расчетов лучше обратиться к специалистам компании, которая будет выполнять монтажные работы. В этом случае вся ответственность в случае допущения в расчетах ошибок ляжет на компанию, а восстановление работоспособности системы отопления (в случае заключения стандартного договора) будет выполнено за ее счет.