Методика расчета отопления производственных помещений. Расчет отопления производственного корпуса. Распространенные ошибки и как их исправить

1.
2.
3.
4.

В условиях довольно неблагоприятного климата любому зданию необходимо хорошее отопление. И если отопление частного дома или квартиры не составит особого труда, то для отопления промышленных помещений придется приложить массу усилий.

Отопление производственных помещений и предприятий является довольно трудоемким процессом, чему способствует ряд причин. Во-первых, при создании отопительной схемы обязательно нужно соблюдать критерии стоимости, надежности и функциональности. Во-вторых, промышленные постройки обычно имеют довольно большие габариты и рассчитаны под выполнение определенных работ, для чего в зданиях устанавливается специальное оборудование. Эти причины существенно усложняют прокладку системы отопления и повышают стоимость работ. Несмотря на все сложности, промышленным зданиям все же требуется отопление, причем оно в таких случаях выполняет несколько функций:

обеспечение комфортных условий работы, что прямым образом влияет на работоспособность персонала;
защита оборудования от перепадов температур для предотвращения их переохлаждения и последующей поломки;
создание подходящего микроклимата на складских территориях, чтобы изготовленная продукция не теряла свои свойства из-за неправильных условий хранения.

Что получается в итоге? Отопление промышленных цехов позволит сэкономить на различных видах расходов, например, для ремонта или оплаты больничных. К тому же, если отопительная система выбрана правильно, то ее обслуживание и ремонт будут обходиться гораздо дешевле, а для ее функционирования будет необходимо минимальное количество вмешательств. Важно лишь знать, что удельная отопительная характеристика производственных зданий может быть разной, и её необходимо изначально рассчитывать.

Выбор системы для отопления промышленных помещений

Отопление промышленных помещений осуществляется при помощи разных видов систем, каждая из которых требует детального рассмотрения. Самой большой популярностью пользуются централизованные жидкостные или воздушные системы, но нередко можно встретить и локальные отопители.

На выбор типа отопительной системы влияют следующие параметры:

габариты отапливаемого помещения;
количество тепловой энергии, необходимой для соблюдения температурного режима;
простота обслуживания и доступность ремонта.

Каждая система имеет свои плюсы и минусы, и выбор будет в первую очередь зависеть от соответствия функционала выбранной системы с требованиями, которые к ней предъявляются. При выборе типа система необходимо провести расчет системы отопления промышленного здания, чтобы иметь четкое понимание того, сколько тепла необходимо постройке.

Центральное водяное отопление

В случае с центральной отопительной системой выработка тепла будет обеспечиваться местной котельной или же единой системой, которая будет установлена в здании. В конструкцию данной системы входят котел, отопительные приборы и трубопровод.

Принцип работы такой системы заключается в следующем: жидкость нагревается в котле, после чего посредством труб разносится по всем отопительным приборам. Жидкостное отопление может быть однотрубным и двухтрубным. В первом случае регулировка температуры не осуществляется, а в случае с двухтрубным отоплением настройка температурного режима может проводиться за счет термостатов и параллельно установленных радиаторов.

Котел является центральным элементом водяной отопительной системы. Он может работать на газу, жидком топливе, твердом топливе, электричестве или комбинировать эти виды энергоресурсов. При выборе котла необходимо в первую очередь учитывать именно наличие того или иного вида топлива.

Например, возможность использования магистрального газа позволяет сразу же подключиться к этой системе. При этом нужно принимать во внимание стоимость энергоресурса: запасы газа не безграничны, поэтому его цена будет расти с каждым годом. К тому же, газовые магистрали очень подвержены авариям, которые будут негативно сказываться на производственном процессе.

Использование жидкотопливного котла тоже имеет свои «подводные камни»: для хранения жидкого топлива необходимо иметь отдельный резервуар и постоянно пополнять запасы в нем – а это дополнительные расходы времени, сил и финансов. Твердотопливные котлы вообще не рекомендуются для отопления промышленных зданий, за исключением случаев, когда площадь постройки невелика.

Правда, существуют автоматизированные варианты котлов, которые способны самостоятельно забирать топливо, да и регулировка температуры в таком случае осуществляется автоматически, но обслуживания таких систем нельзя назвать простым. Для разных моделей твердотопливных котлов используются разные виды сырья: пеллеты, опилки или дрова. Положительным качеством таких конструкций является низкая стоимость монтажа и ресурсов.

Электрические отопительные системы тоже плохо подходят для обогрева производственных построек: несмотря на высокий КПД, эти системы используют слишком большое количество энергии, что очень сильно скажется на экономической стороне вопроса. Конечно, для отопления зданий площадью до 70 кв.м. электрические системы вполне подойдут, но нужно понимать, что электричество тоже имеет тенденцию регулярно пропадать.

А вот чему действительно можно уделить внимание, так это комбинированным отопительным системам. Такие конструкции могут иметь хорошие характеристики и высокую надежность. Существенным преимуществом перед другими типами отопления в данном случае считается возможность осуществления бесперебойного обогрева промышленного здания. Конечно, стоимость таких устройств обычно велика, но взамен можно получить надежную систему, которая будет обеспечивать постройку теплом в любой ситуации.

В комбинированных отопительных системах обычно встроено несколько видов горелок, которые позволяют использовать различные виды сырья.

Именно по виду и назначению горелок классифицируются такие конструкции:

газово-дровяные котлы: снабжены двумя горелками, позволяют не опасаться подорожания топлива и неполадок на линии подачи газа;
газово-дизельные котлы: демонстрируют высокий КПД и очень хорошо работают с большими площадями;
газово-дизельно-дровяные котлы: крайне надежны и позволяют использовать их в любой ситуации, но мощность и КПД оставляют желать лучшего;
газ-дизель-электричество: очень надежный вариант с неплохой мощностью;
газ-дизель-дрова-электричество: комбинирует в себе все виды энергоресурсов, позволяет контролировать расход топлива в системе, имеют широкий диапазон настроек и регулировок, подходит в любой ситуации, требует большой площади.

Котел, хоть и является основным элементом отопительной системы, но самостоятельно обеспечить обогрев здания не может. Может ли водяная отопительная система обеспечить необходимый прогрев здания? Теплоемкость воды гораздо выше, если сравнивать с уровнем теплоемкости воздуха.

Это говорит о том, что трубопровод может быть гораздо меньше, чем в случае с воздушным отоплением, что говорит о лучшей экономичности.

Кроме того, водяная система дает возможность контролировать температуру в системе: например, установив обогрев в ночное время на уровне 10 градусов по Цельсию, можно значительно сэкономить ресурсы. Более точные цифры можно получить, проведя расчет отопления производственных помещений.

Воздушное отопление

Несмотря на хорошие характеристики жидкостной отопительной системы, воздушное отопление тоже пользуется неплохим спросом на рынке. Почему это происходит?

Данный вид отопительной системы обладает положительными качествами, которые позволяют оценить такие системы отопления производственных помещений по достоинству:

отсутствие трубопровода и радиаторов, вместо которых устанавливаются воздуховоды, что уменьшает стоимость монтажа;
повышенный КПД за счет более грамотного и равномерного распределения воздуха по помещению;
воздушную отопительную систему можно соединить с вентиляцией и системой кондиционирования, что дает возможность обеспечивать постоянное движение воздуха. В результате отработанный воздух будет выводиться из системы, а чистый и свежий – нагреваться и попадать в отопление производственного цеха, что очень хорошо скажется на условиях труда рабочего персонала.

Такую систему можно дополнительно оснастить еще одним плюсом: для этого необходимо установить комбинированное воздушное отопление, в котором сочетаются естественное и механическое побуждения воздуха.

Что кроется под этими понятиями? Естественное побуждение – это забор теплого воздуха прямо с улицы (такая возможность есть даже в том случае, когда на улице стоит минусовая температура). Механическое побуждение забирает холодный воздух, разогревает его до необходимой температуры и уже в таком виде отправляет в здание.

Воздушное отопление отлично подходит для отопления зданий с большим метражом, и отопление промышленных помещений, базирующееся на воздушной системе, выходит очень эффективным.

К тому же, некоторые виды производства, например, химическое, просто не дают возможности использовать любой другой тип отопительной системы.

Инфракрасное отопление

Если возможность установить жидкостное или воздушное отопление отсутствует, или в том случае, когда данные виды систем не устраивают владельцев производственных зданий, на помощь приходят инфракрасные обогреватели. Принцип работы описывается довольно просто: ИК-излучатель вырабатывает тепловую энергию, направленную на определенный участок, вследствие чего эта энергия передается объектам, находящимся на этом участке.

В целом, такие установки позволяют создать мини-солнце в рабочей зоне. Инфракрасные обогреватели хороши тем, что нагревают только тот участок, на который они направлены, и не позволяют теплу рассеиваться по всему объему помещения.

При классификации ИК-обогревателей в первую очередь рассматривается метод их установки:

потолочный;
напольный;
настенный;
переносной.

Инфракрасные отопители различаются и по типу излучаемых волн:

коротковолновые;
средневолновые;
светлые (такие модели имеют высокую рабочую температуру, поэтому при работе они светятся;
длинноволновые;
темные.

Разделить ИК-обогреватели на типы можно и по используемым энергоресурсам:

электрические;
газовые;
дизельные.

ИК-системы, работающие на газу или дизеле, имеют гораздо большее КПД, за счет чего обходятся гораздо дешевле. Но такие устройства негативно влияют на влажность воздуха в помещении и выжигают кислород.

Существует классификация по типу рабочего элемента:

галогенные: нагрев осуществляется за счет хрупкой вакуумной трубки, которую очень легко вывести из строя;
карбоновые: нагревательным элементом является карбоновое волокно, упрятанное в стеклянную трубку, которая тоже не отличается высокой прочностью. Карбоновые нагреватели потребляют примерно в 2-3 раза меньше энергии;
Теновые;
керамические: отопление осуществляется за счет керамических плиток, которые объединены в одну систему.

Инфракрасные обогреватели хорошо подходят для использования в любых типах построек, начиная от частных домов и заканчивая громоздкими промышленными строениями. Удобство использования такого отопления заключается в том, что эти конструкции способны обогревать отдельные зоны или участки, что делает их невероятно удобными.

ИК-обогреватели воздействуют на любые предметы, но не затрагивают воздух и не влияют на движение воздушных масс, что исключает возможность появления сквозняков и других негативных факторов, способных повлиять на здоровье персонала.

По скорости прогрева инфракрасные излучатели можно назвать лидерами: их запуск необходимо осуществлять, находясь на рабочем месте, и ждать тепла почти не придется.

Такие устройства очень экономичны и имеют очень высокий КПД, что позволяет использовать их как основное отопление производственных цехов. ИК-обогреватели надежны, способны работать на протяжении долгого периода времени, практически не занимают полезное пространство, имеют небольшой вес и не требуют усилий при установке. На фото можно увидеть различные виды инфракрасных излучателей.

Заключение

В данной статье были рассмотрены основные виды отопления для промышленных зданий. Перед установкой любой выбранной системы необходимо осуществить расчет отопления производственных помещений. Осуществление выбора всегда ложится на хозяина постройки, а знание изложенных советов и рекомендаций по позволит выбрать действительно подходящий вариант отопительной системы.

В условиях холодного времени года автономное отопление производственного помещения обеспечивает сотрудникам предприятия комфортные условия для работы. Нормализация температурного режима благотворно влияет также на сохранность зданий, станков и оборудования. Отопительные системы при единстве стоящей перед ними задачи имеют технологические различия. В одних используют водогрейные котлы для отопления производственных помещений, а в других применяют компактные обогреватели. Рассмотрим специфику производственного отопления и эффективность применения различных систем.

Требования к отоплению производственных помещений

При низких температурах отопление производственных помещений, как требует охрана труда, должно осуществляться в тех случаях, когда время пребывания там работников превышает 2 часа. Исключение составляют лишь помещения, в которых постоянное пребывание людей необязательно (например, редко посещаемые склады). Также не отапливают сооружения, нахождение внутри которых приравнивается к проведению работ вне зданий. Однако и здесь следует предусмотреть наличие специальных устройств для обогревания работающих.

Охрана труда предъявляет к отоплению производственных помещений ряд санитарно-гигиенических требований:

прогрев воздуха внутри помещений до комфортной температуры;
возможность регулировать температуру за счет количества выделяемой теплоты;
недопустимость загрязнения воздуха вредными газами и неприятными запахами (особенно для печного отопления производственных помещений);
желательность совмещения отопительного процесса с вентиляцией;
обеспечение пожарной и взрывобезопасности;
надежность отопительной системы при эксплуатации и удобство в ремонте.

В нерабочее время температура в отапливаемых помещениях может быть снижена, но не ниже +5 °С. При этом производственное отопление должно обладать достаточной мощностью, чтобы к началу рабочей смены успеть восстановить нормальный температурный режим.

Расчет автономного отопления производственного помещения

При расчете автономного отопления производственного помещения исходят из общего правила, что в цехе, гараже или складе должна поддерживаться постоянная, без сильных перепадов температура. Ради этого сооружают центральную котельную, а в рабочей зоне устанавливают радиаторы отопления для производственных помещений. Однако на некоторых предприятиях возникает надобность в создании отдельных зон с неодинаковой температурой воздуха. Для первого из этих случаев делается расчет по использованию центральной отопительной системы, а для второго - по применению локальных обогревателей.

На практике расчет системы отопления производственного помещения должен опираться на следующие критерии:

площадь и высота отапливаемого здания;
потери теплоты через стены и кровлю, окна и двери;
потери теплоты в системе вентиляции;
расход теплоты на технологические нужды;
тепловая мощность отопительных агрегатов;
рациональность использования того или иного вида топлива;
условия прокладки трубопроводов и воздуховодов.

Исходя из этого определяется потребность в теплоэнергии для поддержания оптимальной температуры. Более точному расчету отопительных систем для производственных помещений способствует использование специальных расчетных таблиц. При отсутствии данных о теплотехнических свойствах здания, расход теплоты приходится определять приближенно по удельным характеристикам.

Делая выбор среди различных видов производственных систем отопления, следует учитывать специфику производства, теплотехнические расчеты, стоимость и доступность топлива, - и на этом строить технико-экономические обоснования. Наиболее полно соответствуют автономному отоплению современных производственных помещений системы инфракрасного, водяного, воздушного и электрического типов.

Инфракрасное отопление производственных помещений

Для создания необходимого теплового комфорта на рабочих местах часто используют инфракрасное отопление производственных помещений. Инфракрасные (ИК) тепловые излучатели местного действия устанавливают преимущественно в цехах и на складах площадью до 500 м² и с высокими потолками. В каждом из таких устройств конструктивно объединены генератор теплоты, нагреватель и теплоотдающая поверхность.

Преимущества инфракрасного отопления производственных помещений:

происходит только обогрев пола, стен, цехового оборудования и непосредственно людей, работающих в помещении;
воздух не нагревается, а значит, снижается расход тепловой энергии;
пыль в воздух не поднимается, что особенно важно для предприятий электронной, пищевой промышленности и точного машиностроения;
затраты на проектирование и монтаж отопления сводятся к минимуму;
инфракрасные обогревательные приборы не отнимают полезную площадь.

ИК-обогреватели подразделяются на стационарные и переносные, а в зависимости от места установки, на потолочные, настенные и напольные. При необходимости воздействия на отдельные рабочие места, применяют направленное ИК-излучение при помощи небольших настенных обогревателей. Но если смонтировать пленочное инфракрасное отопление на потолке производственного помещения, тогда обогрев будет равномерным по всей площади. Нередко устраивают также теплые полы на основе панелей со встроенными ИК-обогревателями, но при такой системе увеличивается расход электроэнергии.

На предприятиях также находит применение инфракрасное газовое отопление производственных помещений. В таких отопительных приборах топливом служит природный газ, более дешевый по сравнению с электричеством. Основным преимуществом газовых ИК-излучателей считается их экономичность.

Излучатели для систем инфракрасного газового отопления производственных помещений выпускаются нескольких видов:

высокоинтенсивные (светлые) с температурой теплоотдачи 800–1200 °С;
низкоинтенсивные (темные) с температурой 100–550 °С;
низкотемпературные с температурой 25–50°С).

Ограничением в использовании промышленных ИК-обогревателей является требование не размещать их в помещениях с высотой потолков ниже 4 м.

Водяное отопление производственных помещений

Если на предприятии будет использоваться водяная отопительная система, для ее устройства нужно построить специальную котельную, проложить систему трубопроводов и установить радиаторы отопления в производственных помещениях. Кроме основных элементов, в состав системы входят также и средства обеспечения работоспособности, такие как запорная арматура, манометры и др. Для обслуживания системы водяного отопления производственных помещений необходимо постоянно содержать специальный персонал.

По принципу своего устройства водяное отопление производственных помещений бывает:

однотрубное - регулирование температуры воды здесь невозможно, поскольку все отопительные радиаторы для производственных помещений установлены последовательно;
двухтрубное - регулирование температуры допустимо и осуществляется с помощью термостатов на радиаторах, установленных параллельно.

Генераторами тепла для водяной отопительной системы служат нагревательные котлы. По типу потребляемого топлива они бывают: газовые, жидкотопливные, твердотопливные, электрические, комбинированные. Для отопления небольших производственных помещений используют печи с водяным контуром.

Выбирать тип котла нужно исходя из потребностей и возможностей конкретного предприятия. Например, возможность подключиться к газовой магистрали будет стимулом для приобретения газового котла. В отсутствии природного газа отдают предпочтение дизельному или усовершенствованному твердотопливному агрегату. Электрические котлы отопления для производственных помещений применяют довольно часто, но лишь в небольших зданиях.

В разгар отопительного сезона могут случаться сбои или аварии в системах газо- и электроснабжения, поэтому целесообразно иметь на предприятии альтернативный отопительный агрегат.

Комбинированные котлы для отопления производственных помещений стоят гораздо дороже, но зато они бывают оборудованы несколькими видами горелок: г азово-дровяными, газово-дизельными, и даже газ-дизель-электричество.

Воздушное отопление производственных помещений

Система воздушного отопления на каждом конкретном промышленном предприятии может использоваться как основная, или как вспомогательная. В любом случае установка в цехе воздушного отопления обходится дешевле водяного, поскольку не нужно устанавливать дорогостоящие котлы для отопления производственных помещений, прокладывать трубопроводы и монтировать радиаторы.

Преимущества системы воздушного отопления производственного помещения:

экономия площади рабочей зоны;
энергоэффективный расход ресурсов;
одновременный обогрев и очистка воздуха;
равномерность обогрева помещения;
безопасность для самочувствия работников;
отсутствие риска протечек и замерзания системы.

Воздушное отопление производственного помещения может быть:

центральным - с единым нагревательным агрегатом и разветвленной сетью воздуховодов, по которым нагретый воздух разносится по территории цеха;
местным - воздухонагреватели (воздушно-отопительные агрегаты, тепловые пушки, воздушно-тепловые завесы) располагаются непосредственно в помещении.

В системе централизованного воздушного отопления для сокращения затрат энергии применяют рекуператор, который частично использует теплоту внутреннего воздуха для подогрева свежего воздуха, поступающего извне. Местные системы не осуществляют рекуперацию, они только согревают внутренний воздух, но не обеспечивают приток наружного. Настенно-потолочные воздухонагревательные агрегаты могут быть использованы для обогрева отдельных рабочих мест, а также для сушки каких-либо материалов и поверхностей.

Отдавая предпочтение воздушному отоплению производственных помещений, руководители предприятий добиваются экономии за счет существенного снижения капитальных затрат.

Электрическое отопление производственных помещений

Останавливая свой выбор на электрическом способе отопления, следует рассматривать два варианта обогрева цеховых или складских помещений:

с помощью электрических котлов отопления для производственных помещений;
с использованием переносных электронагревательных приборов.

В отдельных случаях бывает целесообразно устанавливать небольшие электрические печи для отопления производственных помещений с небольшой площадью и высотой потолков.

Электрические котлы обладают КПД до 99%, их работа полностью автоматизирована благодаря наличию программируемого управления. Кроме выполнения отопительной функции, котел может служить источником горячего водоснабжения. Обеспечивается абсолютная чистота воздуха, поскольку нет выброса продуктов сгорания. Однако многочисленные преимущества электрических котлов перечеркиваются слишком высокой стоимостью потребляемой ими электроэнергии.

Электрические конвекторы могут успешно конкурировать с электрическими котлами в сфере отопления производственных помещений. Существуют электрические конвекторы с естественной конвекцией, а также и с принудительной подачей воздуха. Принцип работы этих компактных приборов заключается в способности обогревать помещения способом теплообмена. Воздух проходит через нагревательные элементы, его температура повышается, и далее он совершает обычный цикл циркуляции внутри помещения.

Минусы электрических конвекторов: чрезмерно высушивают воздух, не рекомендуются для обогрева помещений с высокими потолками.

Отопительные излучающие панели за сравнительно короткий срок сумели продемонстрировать свои отличные энергоберегающие характеристики. Внешне они имеют сходство с конвекторами, но их отличие проявляется в особом устройстве нагревательного элемента. Преимуществом электрических излучающих панелей считается их свойство воздействовать на находящиеся в помещении предметы, не нагревая понапрасну воздух. Поддерживать заданную температуру помогают автоматические терморегуляторы.

Какую бы из систем отопления производственного помещения ни решил установить у себя владелец фирмы, основной его задачей должна оставаться забота о сохранении здоровья и работоспособности всего персонала компании.

При будь то промышленное строение или жилое здание, нужно провести грамотные расчеты и составить схему контура отопительной системы. Особое внимание на этом этапе специалисты рекомендуют обращать на расчёт возможной тепловой нагрузки на отопительный контур, а также на объем потребляемого топлива и выделяемого тепла.

Тепловая нагрузка: что это?

Под этим термином понимают количество отдаваемой теплоты. Проведенный предварительный расчет тепловой нагрузки позволить избежать ненужных расходов на приобретение составляющих отопительной системы и на их установку. Также этот расчет поможет правильно распределить количество выделяемого тепла экономно и равномерно по всему зданию.

В эти расчеты заложено множество нюансов. Например, материал, из которого выстроено здание, теплоизоляция, регион и пр. Специалисты стараются принять во внимание как можно больше факторов и характеристик для получения более точного результата.

Расчет тепловой нагрузки с ошибками и неточностями приводит к неэффективной работе отопительной системы. Случается даже, что приходится переделывать участки уже работающей конструкции, что неизбежно влечет к незапланированным тратам. Да и жилищно-коммунальные организации ведут расчет стоимости услуг на базе данных о тепловой нагрузке.

Основные факторы

Идеально рассчитанная и сконструированная система отопления должна поддерживать заданную температуру в помещении и компенсировать возникающие потери тепла. Рассчитывая показатель тепловой нагрузки на систему отопления в здании нужно принимать к сведению:

Назначение здания: жилое или промышленное.

Характеристику конструктивных элементов строения. Это окна, стены, двери, крыша и вентиляционная система.

Размеры жилища. Чем оно больше, тем мощнее должна быть система отопления. Обязательно нужно учитывать площадь оконных проемов, дверей, наружных стен и объем каждого внутреннего помещения.

Наличие комнат специального назначения (баня, сауна и пр.).

Степень оснащения техническими приборами. То есть, наличие горячего водоснабжения, системы вентиляции, кондиционирование и тип отопительной системы.

Для отдельно взятого помещения. Например, в комнатах, предназначенных для хранения, не нужно поддерживать комфортную для человека температуру.

Количество точек с подачей горячей воды. Чем их больше, тем сильнее нагружается система.

Площадь остекленных поверхностей. Комнаты с французскими окнами теряют значительное количество тепла.

Дополнительные условия. В жилых зданиях это может быть количество комнат, балконов и лоджий и санузлов. В промышленных - количество рабочих дней в календарном году, смен, технологическая цепочка производственного процесса и пр.

Климатические условия региона. При расчёте теплопотерь учитываются уличные температуры. Если перепады незначительны, то и на компенсацию будет уходить малое количество энергии. В то время как при -40 о С за окном потребует значительных ее расходов.

Особенности существующих методик

Параметры, включаемые в расчет тепловой нагрузки, находятся в СНиПах и ГОСТах. В них же есть специальные коэффициенты теплопередачи. Из паспортов оборудования, входящего в систему отопления, берутся цифровые характеристики, касаемые определенного радиатора отопления, котла и пр. А также традиционно:

Расход тепла, взятый по максимуму за один час работы системы отопления,

Максимальный поток тепла, исходящий от одного радиатора,

Общие затраты тепла в определенный период (чаще всего - сезон); если необходим почасовой расчет нагрузки на тепловую сеть, то расчет нужно вести с учетом перепада температур в течение суток.

Произведенные расчеты сопоставляют с площадью тепловой отдачи всей системы. Показатель получается достаточно точный. Некоторые отклонения случаются. Например, для промышленных строений нужно будет учитывать снижение потребления тепловой энергии в выходные дни и праздничные, а в жилых помещениях - в ночное время.

Методики для расчета систем отопления имеют несколько степеней точности. Для сведения погрешности к минимуму необходимо использовать довольно сложные вычисления. Менее точные схемы применяются если не стоит цель оптимизировать затраты на отопительную систему.

Основные способы расчета

На сегодняшний день расчет тепловой нагрузки на отопление здания можно провести одним из следующих способов.

Три основных

Для расчета берутся укрупненные показатели.
За базу принимаются показатели конструктивных элементов здания. Здесь будет важен и расчет идущего на прогрев внутреннего объема воздуха.
Рассчитываются и суммируются все входящие в систему отопления объекты.

Один примерный

Есть и четвертый вариант. Он имеет достаточно большую погрешность, ибо показатели берутся очень усредненные, или их недостаточно. Вот эта формула - Q от = q 0 * a * V H * (t ЕН - t НРО), где:

q 0 - удельная тепловая характеристика здания (чаще всего определяется по самому холодному периоду),
a - поправочный коэффициент (зависит от региона и берется из готовых таблиц),
V H - объем, рассчитанный по внешним плоскостям.

Пример простого расчета

Для строения со стандартными параметрами (высотой потолков, размерами комнат и хорошими теплоизоляционными характеристиками) можно применить простое соотношение параметров с поправкой на коэффициент, зависящий от региона.

Предположим, что жилой дом находится в Архангельской области, а его площадь - 170 кв. м. Тепловая нагрузка будет равна 17 * 1,6 = 27,2 кВт/ч.

Подобное определение тепловых нагрузок не учитывает многих важных факторов. Например, конструктивных особенностей строения, температуры, число стен, соотношение площадей стен и оконных проёмов и пр. Поэтому подобные расчеты не подходят для серьёзных проектов системы отопления.

Зависит он от материала, из которого они изготовлены. Чаще всего сегодня используются биметаллические, алюминиевые, стальные, значительно реже чугунные радиаторы. Каждый из них имеет свой показатель теплоотдачи (тепловой мощности). Биметаллические радиаторы при расстоянии между осями в 500 мм, в среднем имеют 180 - 190 Вт. Радиаторы из алюминия имеют практически такие же показатели.

Теплоотдача описанных радиаторов рассчитывается на одну секцию. Радиаторы стальные пластинчатые являются неразборными. Поэтому их теплоотдача определяется исходя из размера всего устройства. Например, тепловая мощность двухрядного радиатора шириной 1 100 мм и высотой 200 мм будет 1 010 Вт, а панельного радиатора из стали шириной 500 мм, а высотой 220 мм составит 1 644 Вт.

В расчет радиатора отопления по площади входят следующие базовые параметры:

Высота потолков (стандартная - 2,7 м),

Тепловая мощность (на кв. м - 100 Вт),

Одна внешняя стена.

Эти расчеты показывают, что на каждые 10 кв. м необходимо 1 000 Вт тепловой мощности. Этот результат делится на тепловую отдачу одной секции. Ответом является необходимое количество секций радиатора.

Для южных районов нашей страны, так же как и для северных, разработаны понижающие и повышающие коэффициенты.

Усредненный расчет и точный

Учитывая описанные факторы, усредненный расчет проводится по следующей схеме. Если на 1 кв. м требуется 100 Вт теплового потока, то помещение в 20 кв. м должно получать 2 000 Вт. Радиатор (популярный биметаллический или алюминиевый) из восьми секций выделяет около Делим 2 000 на 150, получаем 13 секций. Но это довольно укрупненный расчет тепловой нагрузки.

Точный выглядит немного устрашающе. На самом деле ничего сложного. Вот формула:

Q т = 100 Вт/м 2 × S(помещения)м 2 × q 1 × q 2 × q 3 × q 4 × q 5 × q 6 × q 7 , где:

q 1 - тип остекления (обычное =1.27, двойное = 1.0, тройное = 0.85);
q 2 - стеновая изоляция (слабая, или отсутствующая = 1.27, стена выложенная в 2 кирпича = 1.0, современна, высокая = 0.85);
q 3 - соотношение суммарной площади оконных проемов к площади пола (40% = 1.2, 30% = 1.1, 20% - 0.9, 10% = 0.8);
q 4 - уличная температура (берется минимальное значение: -35 о С = 1.5, -25 о С = 1.3, -20 о С = 1.1, -15 о С = 0.9, -10 о С = 0.7);
q 5 - число наружных стен в комнате (все четыре = 1.4, три = 1.3, угловая комната = 1.2, одна = 1.2);
q 6 - тип расчетного помещения над расчетной комнатой (холодное чердачное = 1.0, теплое чердачное = 0.9, жилое отапливаемое помещение = 0.8);
q 7 - высота потолков (4.5 м = 1.2, 4.0 м = 1.15, 3.5 м = 1.1, 3.0 м = 1.05, 2.5 м = 1.3).

По любому из описанных методов можно провести расчет тепловой нагрузки многоквартирного дома.

Примерный расчет

Условия таковы. Минимальная температура в холодное время года - -20 о С. Комната 25 кв. м с тройным стеклопакетом, двустворчатыми окнами, высотой потолков 3.0 м, стенами в два кирпича и неотапливаемым чердаком. Расчет будет следующий:

Q = 100 Вт/м 2 × 25 м 2 × 0,85 × 1 × 0,8(12%) × 1,1 × 1,2 × 1 × 1,05.

Результат, 2 356.20, делим на 150. В итоге получается, что в комнате с указанными параметрами нужно установить 16 секций.

Если необходим расчет в гигакалориях

В случае отсутствия счетчика тепловой энергии на открытом отопительном контуре расчет тепловой нагрузки на отопление здания рассчитывают по формуле Q = V * (Т 1 - Т 2) / 1000, где:

V - количество воды, потребляемой системой отопления, исчисляется тоннами или м 3 ,
Т 1 - число, показывающее температуру горячей воды, измеряется в о С и для вычислений берется температура, соответствующая определенному давлению в системе. Показатель этот имеет свое название - энтальпия. Если практическим путем снять температурные показатели нет возможности, прибегают к усредненному показателю. Он находится в пределах 60-65 о С.
Т 2 - температура холодной воды. Ее измерить в системе довольно трудно, поэтому разработаны постоянные показатели, зависящие от температурного режима на улице. К примеру, в одном из регионов, в холодное время года этот показатель принимается равным 5, летом - 15.
1 000 - коэффициент для получения результата сразу в гигакалориях.

В случае закрытого контура тепловая нагрузка (гкал/час) рассчитывается иным образом:

Q от = α * q о * V * (t в - t н.р) * (1 + K н.р) * 0,000001, где

Расчет тепловой нагрузки получается несколько укрупненным, но именно эта формула дается в технической литературе.

Все чаще, чтобы повысить эффективность работы отопительной системы, прибегают к строения.

Работы эти проводят в темное время суток. Для более точного результата нужно соблюдать разницу температур между помещением и улицей: она должна быть не менее в 15 о. Лампы дневного освещения и лампы накаливания выключаются. Желательно убрать ковры и мебель по максимуму, они сбивают прибор, давая некоторую погрешность.

Обследование проводится медленно, данные регистрируются тщательно. Схема проста.

Первый этап работ проходит внутри помещения. Прибор двигают постепенно от дверей к окнам, уделяя особое внимание углам и прочим стыкам.

Второй этап - обследование тепловизором внешних стен строения. Все так же тщательно исследуются стыки, особенно соединение с кровлей.

Третий этап - обработка данных. Сначала это делает прибор, затем показания переносятся в компьютер, где соответствующие программы заканчивают обработку и выдают результат.

Если обследование проводила лицензированная организация, то она по итогу работ выдаст отчет с обязательными рекомендациями. Если работы велись лично, то полагаться нужно на свои знания и, возможно, помощь интернета.

Создание эффективной системы отопления больших зданий существенно отличается от аналогичных автономных схем коттеджей. Разница заключается в сложности распределения и контроля параметров теплоносителя. Поэтому следует ответственно отнестись к выбору системы отопления зданий: виды, типы, расчеты, обследования. Все эти нюансы учитываются еще на стадии проектирования сооружения.

Требования к отоплению жилых и административных зданий

Следует сразу отметить, что проект отопления административного здания должен выполняться соответствующим бюро. Специалисты оценивают параметры будущего здания и согласно требованиям нормативных документов выбирают оптимальную схему теплоснабжения.

Независимо от выбранных видов систем отопления зданий, к ним предъявляются жесткие требования. Они базируются на обеспечении безопасности функционирования теплоснабжения, а также эффективности работы системы:

Санитарно-гигиенические . К ним относятся равномерное распределение температуры во всех помещениях дома. Для этого предварительно выполняется расчет тепла на отопление здания;
Строительные . Работа отопительных приборов не должна ухудшаться из-за особенностей конструктивных элементов здания как внутри, так и снаружи его;
Монтажные . При выборе технологических схем установки рекомендовано выбирать унифицированные узлы, которые можно будет оперативно заменить на аналогичные в случае выхода из строя;
Эксплуатационные . Максимальная автоматизация работы теплоснабжения. Это является первичной задачей наряду с теплотехническим расчетом отопления здания.

На практике используют проверенные схемы проектирования, выбор которых зависит от типа отопления. Это является определяющим фактором для всех последующих этапов работы по обустройству отопления административного или жилого здания.

При сдаче в эксплуатацию нового дома жильцы вправе потребовать копии всей технической документации, в том числе и системы отопления.

Виды систем отопления зданий

Как правильно подобрать определенный тип теплоснабжения здания? Прежде всего учитывается вид энергоносителя. Исходя из этого можно планировать последующие этапы проектирования.

Существуют определенные виды систем отопления зданий, отличающиеся как принципом работы, так и эксплуатационными качествами. Наиболее распространенным является водяное отопления, так как оно обладает уникальными качествами и может быть относительно легко адаптировано к любому типу здания. Выполнив расчет количества тепла на отопление здания можно выбрать следующие типы теплоснабжения:

Автономное водяное . Характеризуется большой инертностью нагрева воздуха. Однако наряду с этим является наиболее популярным типом систем отопления зданий из-за большого разнообразия компонентов и низкими затратами на обслуживание;
Центральное водяное . В этом случае вода является оптимальным типом теплоносителя для ее транспортировки на большие расстояние – от котельной к потребителям;
Воздушное . В последнее время оно применяется в качестве общей системы климатического контроля в домах. Является одной из самых дорогостоящих, что сказывается на обследовании системы отопления здания;
Электрическое . Несмотря на небольшие затраты по первичной закупке оборудования, электрическое отопление является самым дорогостоящим в обслуживании. В случае его установки следует максимально точно выполнить расчет отопления по объему здания, чтобы снизить планируемые затраты.

Что рекомендуется выбирать в качестве теплоснабжения дома – электрическое, водяное или воздушное отопление? Прежде всего нужно выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания и другие виды проектных работ. На основе полученных данных и подбирается оптимальная отопительная схема.

Для частного дома лучший способ теплоснабжения – установка газового оборудования в совокупности с водяной отопительной системой.

Типы расчета теплоснабжения зданий

На первом этапе необходимо выполнить расчет тепловой энергии на отопление здания. Суть этих вычислений состоит в определении тепловых потерь дома, подборе мощности оборудования и теплового режима работы отопления.

Для корректного выполнения этих вычислений следует знать параметры здания, учитывать климатические особенности региона. До появления специализированных программных комплексов все расчеты количества тепла на отопление здания выполнялись вручную. При этом была высока вероятность ошибки. Теперь же, применяя современные методы вычислений, можно получить следующие характеристики для составления проекта отопления административного здания:

Оптимальная нагрузка на теплоснабжение в зависимости от внешних факторов – температуры на улице и требуемой степени нагрева воздуха в каждой комнате дома;
Правильный подбор компонентов для комплектации отопления, минимизация затрат на его приобретение;
Возможность в дальнейшем провести обновление теплоснабжения. Реконструкция системы отопления здания выполняется только после согласования старой и новой схем.

Делая проект отопления административного или жилого здания нужно руководствоваться определенным алгоритмом вычислений.

Характеристики системы теплоснабжения должны отвечать действующим нормативным документам. Их перечень можно взять в государственной архитектурной организации.

Вычисление тепловых потерь зданий

Определяющим показателем отопительной системы является оптимальное количество вырабатываемой энергии. Она же определяется тепловыми потерями в здании. Т.е. фактически работа теплоснабжения призвана компенсировать это явление и поддерживать температуру на уровне комфортной.

Для корректного расчета тепла на отопление здания необходимо знать материал изготовления наружных стен. Именно через них происходит большая часть потерь. Основной характеристикой является коэффициент теплопроводности строительных материалов – количество энергии, проходящей через 1 м² стены.

Технология расчета тепловой энергии на отопление здания заключается в следующих этапах:

Определение материала изготовления и коэффициента теплопроводности.
Зная толщину стены можно рассчитать сопротивление теплопередачи. Это величина обратная теплопроводности.
Затем выбирается несколько режимов работы отопления. Это разница между температурой в подающей и обратной трубе.
Деля получившеюся величину на сопротивление теплопередачи получаем тепловые потери на 1 м² стены.

Для такой методики нужно знать, что стена состоит не только из кирпича или ж/б блоков. При расчете мощности котла отопления и теплопотерь здания обязательно учитываются теплоизоляция и другие материалы. Общий коэффициент сопротивления телепередачи стены не должен быть меньше нормированного.

Только после этого можно приступать к вычислению мощности отопительных приборов.

Для всех полученных данных для расчета отопления по объему здания рекомендуется прибавить поправочный коэффициент 1,1.

Расчет мощности оборудования для отопления зданий

Для вычисления оптимальной мощности теплоснабжения следует начала определиться с его типом. Чаще всего затруднения возникают при расчете водяного отопления. Для корректного вычисления мощности котла отопления и тепловых потерь в доме учитывается не только его площадь, но и объем.

Самый простой вариант – это принять соотношение, что для обогрева 1 м³ помещения потребуется 41 Вт энергии. Однако такое вычисление количества тепла на отопление здания будет не совсем корректно. Оно не учитывает тепловые потери, а также климатические особенности конкретного региона. Поэтому лучше всего воспользоваться методикой, описанной выше.

Для расчета теплоснабжения по объему здания важно знать номинальную мощность котла. Для этого необходимо знать следующую формулу:

Где W – мощность котла, S – площадь дома, К – поправочный коэффициент.

Последний является справочной величиной и зависит от региона проживания. Данные о нем можно взять из таблицы.

Такая технология позволяет выполнить точный теплотехнический расчет отопления здания. Одновременно выполняется проверка мощности теплоснабжения относительно тепловых потерь в здании. Кроме этого учитывают назначение помещений. Для жилых комнат уровень температуры должен составлять от +18°С до +22°С. Минимальный уровень нагрева площадок и бытовых комнат равен +16°С.

Выбор режима работы отопления практически не зависит от этих параметров. Он определит будущую нагрузку на систему в зависимости от погодных условий. Для многоквартирных домов расчет тепловой энергии на отопление делается с учетом всех нюансов и согласно нормативной технологии. В автономном теплоснабжении подобных действий выполнять не нужно. Важно, чтобы суммарная тепловая энергия компенсировала все тепловые потери в доме.

Для уменьшения затрат на автономное отопление рекомендуется при расчете по объему здания использовать низкотемпературный режим. Но тогда следует увеличить общую площадь радиаторов, чтобы повысить тепловую отдачу.

Обслуживание системы отопления зданий

После корректного теплотехнического расчета теплоснабжения здания необходимо знать обязательный перечень нормативных документов на ее обслуживание. Это нужно знать для своевременного контроля работы системы, а также минимизации появления аварийных ситуаций.

Составление акта осмотра системы отопления здания происходит только представителями ответственной компании. При этом учитывается специфика теплоснабжения, его вид и текущее состояние. Во время обследования системы отопления здания должны заполняться следующие пункты документа:

Местонахождение дома, его точный адрес.
Ссылка на договор о поставке тепла.
Количество и местонахождение приборов теплоснабжения – радиаторов и батарей.
Замер температуры в помещениях.
Коэффициент изменения нагрузки в зависимости от текущих погодных условий.

Для инициации обследования отопительной системы дома необходимо подать заявление в управляющую компания. В нем обязательно указывается причина – плохая работа теплоснабжения, аварийная ситуация или несоответствие текущих параметров системы нормам.

Согласно текущих норм во время аварии представители управляющей компании должны в течение максимум 6 часов ликвидировать ее последствия. Также после этого составляется документ о причиненном ущербе собственникам квартир из-за аварии. Если причиной является неудовлетворительное состояние – УК должна за свой счет восстановить квартиры или выплатить компенсацию.

Нередко во время реконструкции системы отопления здания необходимо выполнить замену некоторых ее элементов на более современные. Затраты определяются фактом – на чьем балансе состоит отопительная система. Восстановлением трубопроводов и других компонентов, не находящихся в квартирах должна заниматься управляющая компания.

Если же собственник помещения захотел поменять старые чугунные батареи на современные – следует предпринять такие действия:

В управляющую компанию составляется заявление, в котором указывается план квартиры и характеристики будущих отопительных приборов.
По истечении 6 дней УК обязана предоставить технические условия.
Согласно им выполняется подбор оборудования.
Монтаж осуществляется за счет собственника квартиры. Но при этом должны присутствовать представители УК.

Для автономного теплоснабжения частного дома ничего этого делать не нужно. Обязанности по обустройству и поддержанию отопления на должном уровне полностью относятся к собственнику дома. Исключения составляют технические проекты электрического и газового отопления помещений. Для них обязательно нужно получить согласие УК, а также выполнить подбор и монтаж оборудования согласно условиям технического задания.

В видеоматериале рассказывается об особенностях радиаторного отопления:

По совокупности критериев удобства и экономичности, наверное, никакая другая система не сможет сравниться с , работающим на природном газе. Это и обуславливает широчайшую популярность подобной схемы – при любой возможности хозяева загородных домов выбирают именно ее. А в последнее время и владельцы городских квартир все чаще стремятся добиться полной автономности в этом вопросе, устанавливая газовые котлы. Да, предстоят солидные первоначальные затраты и организационные хлопоты, но взамен хозяева жилья получают возможность создавать в своих владениях требуемый уровень комфорта, причем, с минимальными эксплуатационными расходами.

Однако, рачительному хозяину мало словесных заверений в экономичности газового отопительного оборудования – хочется узнать все же, к какому расходу энергоносителей стоит быть готовым, чтобы, ориентируясь на местные тарифы, выразить затраты в денежном эквиваленте. Этому и посвящена настоящая публикация, которую вначале планировалось назвать «расход газа на отопление дома – формулы и примеры расчетов помещения в 100 м²». Но все же автор посчитал это не совсем справедливым. Во-первых, почему только именно 100 квадратных метров. А во-вторых, расход будет зависеть не только от площади, и даже можно сказать, что не столько от нее, как от целого ряда факторов, предопределяемых спецификой каждого конкретного дома.

Поэтому речь, скорее, пойдет о методике расчета, которая должна подойти для любого жилого дома или квартиры. Вычисления выглядят довольно громоздкими, но не переживайте – мы сделали все возможное, чтобы их легко смог провести любой владелец жилья, даже никогда ранее этим не занимавшийся.

Общие принципы проведения расчетов мощности отопления и потребления энергоносителей

А для чего вообще проводятся подобные расчеты?

Применение газа в качестве энергоносителя для функционирования системы отопления – выигрышно со всех сторон. Прежде всего, привлекают вполне доступные тарифы на «голубое топливо» – они не идут ни в какое сравнение с, казалось бы, более удобным и безопасным электрическом. По стоимости конкуренцию могут составить лишь доступные виды твёрдого топлива, например, если не наблюдается особых проблем с заготовкой или приобретением дров. Но по эксплуатационным издержкам – необходимости регулярного подвоза, организации правильного хранения и постоянного контроля за загрузкой котла, твердотопливное отопительное оборудование полностью проигрывает газовому, подключённому к сетевой подаче.

Одним словом, если есть возможность выбрать именно этот способ обогрева жилья, то в целесообразности установки вряд ли стоит сомневаться.

Понятно, что при выборе котла одним из ключевых критериев всегда является его тепловая мощность, то есть способность выработать определенное количество тепловой энергии. Если говорить проще, то приобретаемое оборудование по своим заложенным техническим параметрам должно обеспечить поддержание комфортных условий проживания в любых, даже самых неблагоприятно складывающихся условиях. Этот показатель чаще всего указывается в киловаттах, и, безусловно, отражается на стоимости котла, его габаритах, потреблении газа. А значит, задача при выборе такова, чтобы приобрести модель, которая в полной мере отвечала потребностям, но, в то же время, не обладала неоправданно завышенными характеристиками – это и невыгодно хозяевам, и не слишком полезно для самого оборудования.

Важно правильно понимать еще один момент. Это то, что указанная паспортная мощность газового котла всегда показывает его максимальный энергетический потенциал. При правильном подходе она должна, безусловно, несколько превышать расчетные данные необходимого поступления тепла для конкретного дома. Тем самым и закладывается тот самый эксплуатационный резерв, который, возможно, когда-нибудь понадобится при самых неблагоприятных условиях, например, при экстремальных, несвойственных району проживании холодах. Например, если расчеты показывает, что для загородного дома потребность в тепловой энергии составляет, допустим, 9,2 кВт, то разумнее будет остановить свой выбор на модели с тепловой мощностью 11,6 кВт.

Будет ли эта мощность полностью востребована? – вполне возможно, что и нет. Но и запас ее не выглядит чрезмерным.

Для чего это все так подробно разъясняется? А только лишь для того, чтобы у читателя наступила ясность с одним важным моментом. Будет совершенно неправильным рассчитывать потребление газа конкретной системой отопления, отталкиваясь исключительно от паспортных характеристик оборудования. Да, как правило, в технической документации, сопровождающей отопительный агрегат, указывается расход энергоносителя в единицу времени (м³/час), но это опять же в большей мере теоретическая величина. И если пытаться получить искомый прогноз расхода простым умножением этого паспортного параметра на количество часов (и далее – дней, недель, месяцев) эксплуатации, то можно прийти к таким показателям, что станет страшно!..

Частенько в паспортах указывается диапазон расхода – обозначены границы минимального и максимального потребления. Но и это, наверное, не станет большим подспорьем в проведении расчетов реальных потребностей.

А ведь максимально приближенный к реальности расход газа знать все же весьма полезно. Это поможет, во-первых, в планировании семейного бюджета. Ну а во-вторых, обладание такой информацией должно, вольно или невольно, стимулировать рачительных хозяев к поиску резервов экономии энергоносителей – возможно, стоит предпринять определённые шаги к тому, чтобы свести потребление к возможному минимуму.

Определение необходимой тепловой мощности для эффективного отопления дома или квартиры

Итак, отправной точкой для определения потребления газа на нужды отопления должна все же служить тепловая мощность, которая требуется для этих целей. С нее и начнём наши расчеты.

Если перебрать массу публикаций по этой теме, размещенных в интернете, то чаще всего можно встретить рекомендации проводить расчет требуемой мощности, исходя из площади отапливаемых помещений. Причем, для этого приводится константа: 100 ватт на 1 квадратный метр площади (или 1 кВт на 10 м²).

Удобно? – безусловно! Безо всяких подсчетов, не используя даже листика бумаги и карандаша, в уме производишь простейшие арифметические действия, например, для дома площадью 100 «квадратов» необходим, как минимум, 10-ваттный котел.

Ну а как с показателем точности таких расчетов? Увы, в этом вопросе все обстоит не столь благополучно…

Посудите сами.

Например, будут ли равнозначны по потребности в тепловой энергии помещения одинаковой площади, скажем, в Краснодарском крае или областях Серверного Урала? Если ли разница между комнатой, граничащей с отапливаемыми помещениями, то есть имеющей всего одну внешнюю стену, и угловой, да к тому же еще выходящей на наветренную северную сторону? Потребуется ли дифференцированный подход к помещениям с одним окном или имеющим панорамное остекление? Можно перечислить еще несколько подобных, вполне очевидных, кстати, пунктов – в принципе, мы этим и займемся практически, когда перейдем к расчёту.

Итак, не подлежит сомнению то, что на необходимое количество тепловой энергии для отопления помещения влияет не только его площадь – необходимо учесть еще целый ряд факторов, связанных с особенностями региона и конкретного места расположения здания, и со спецификой конкретной комнаты. Понятно, что комнаты в пределах даже одного дома могут иметь существенные различия. Таким образом, самым правильным будет такой подход – просчитать потребность в тепловой мощности для каждого помещения, где будут устанавливаться приборы отопления, а затем, суммировав их, найти общий показатель за дом (квартиру).

Предлагаемый алгоритм проведения вычислений не претендует на «звание» профессионального расчета, но обладает достаточной степенью точности, проверенной практикой. Чтобы предельно упростить задачу нашему читателю, предлагаем воспользоваться расположенным ниже онлайн-калькулятором, в программу которого уже внесены все необходимые зависимости и поправочные коэффициенты. Для большей ясности в текстовом блоке под калькулятором будет приведена краткая инструкция по проведению вычислений.

Калькулятор расчета необходимой тепловой мощности для отопления (для конкретного помещения)

Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»

Площадь помещения, м²

100 Вт на кв. м

Высота потолка в помещении

До 2,7 м 2,8 ÷ 3,0 м 3,1 ÷ 3,5 м 3,6 ÷ 4,0 м более 4,1 м

Количество внешних стен

Нет одна две три

Внешние стены смотрят на:

Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»

Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года

35 °С и ниже от - 30 °С до - 34 °С от - 25 °С до - 29 °С от - 20 °С до - 24 °С от - 15 °С до - 19 °С от - 10 °С до - 14 °С не холоднее - 10 °С

Какова степень утепленности внешних стен?

Внешние стены не утеплены Средняя степень утепления Внешние стены имеют качественное утепление

Что расположено снизу?

Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением Утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением Снизу расположено отапливаемое помещение

Что расположено сверху?

Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещение Утепленный чердак или иное помещение Отапливаемое помещение

Тип установленных окон

Количество окон в помещении

Высота окна, м

Ширина окна, м

Двери, выходящие на улицу или на холодный балкон:

Пояснения по проведению расчетов тепловой мощности

Начинаем с площади комнаты. И в качестве исходной величины все же примем те самые 100 Вт на каждый квадратный метр, но по ходу расчета будет внесено множество поправочных коэффициентов. В поле ввода (бегунком слайдера) необходимо указать площадь помещения, в квадратных метрах.
Безусловно, на необходимое количество энергии оказывает влияние объем комнаты – для стандартных потолков в 2.7 м и для высоких, в 3,5÷4 м итоговые значения будут различаться. Поэтому программа расчета введет поправку на высоту потолка – ее необходимо выбрать их предлагаемого выпадающего списка.
Большое значение имеет количество стен помещения, непосредственно контактирующих с улицей. Поэтому следующим пунктом необходимо указать количество внешних стен: предлагаются варианты от «0» до «3» – каждому из значений будет соответствовать свой поправочный коэффициент.
Даже в очень морозный, но ясный день на микроклимат в помещении может оказывать Солнце – сокращается количество теплопотерь, прямые лучи, проникающие в окна, чувствительно подогревают помещение. Но это характерно только для стен, выходящих на южную сторону. Укажите очередным пунктом ввода данных примерное расположение внешней стены комнаты – и программа внесет необходимые коррективы.

Многие дома, как загородные, так и в пределах городской застройки, расположены таким образом, что внешняя стена помещения большую часть зимы оказывается наветренной. Если хозяевам известно направление преобладающей зимней «розы ветров», то можно учесть в расчетах и это обстоятельство. Понятно, что наветренная стена будет всегда выхолаживаться сильнее – и программа расчета ведет соответствующий поправочный коэффициент. Если такой информации нет, то можно данный пункт пропустить – но в этом случае расчет будет проведен для самого неблагоприятного расположения.

Следующий параметр внесет поправку на климатическую специфику вашего региона проживания. Речь идет о показателях температуры, которые свойственны в данной местности для самой холодной декады зимы. Важно – речь идет именно о тех значениях, которые являются нормой, то есть не входят в разряд тех аномальных морозов, которые раз в несколько лет нет-нет, да и «посещают» любой регион, и потом из-за своей нетипичности надолго остаются в памяти.

Уровень теплопотерь напрямую связан со степенью . В следующем поле ввода данных необходимо оценить ее, выбрав один из трех вариантов. При этом полноценно утепленной можно считать стену лишь в том случае, если термоизоляционные работы были проведены в полном объеме с базированием на результатах проведенных теплотехнических расчетов.

Цены на PIR плиты

К средней степени утеплённости можно отнести стены, выложенные из «теплых» материалов, например, натурального дерева (бревно, брус), газосиликатных блоков толщиной в 300-400 мм, пустотного кирпича – кладка в полтора или два кирпича.

В списке указаны еще и вовсе неутепленные стены, но, по сути, в жилом доме такого вообще не должно быть по определению – никакая система отопления не сможет эффективно поддерживать комфортный микроклимат, а затраты на энергоносители будут «космическими».

Немалое количество тепловых потерь всегда приходится на перекрытия – полы и потолки помещений. Поэтому будет вполне разумным оценить «соседство» рассчитываемой комнаты, так сказать, по вертикали, то есть сверху и снизу. Следующие два поля нашего калькулятора посвящены именно этому – в зависимости от указанного варианта программа расчета введет необходимые поправки.

Целая группа поле ввода данных посвящена окнам.

— Во-первых, следует оценить качество окон, так как от этого всегда зависит то, насколько быстро будет выстуживаться помещение.

— Затем необходимо указать количество окон и их размеры. На основании этих данных программа рассчитает «коэффициент остекления», то есть отношение площади окон к площади комнаты. Полученное значение станет основой для внесения соответствующей корректировки итогового результата.

Наконец, в рассматриваемом помещении может иметься дверь «на холод» - непосредственно на улицу, на балкон или, скажем, ведущая в неотапливаемое помещение. Если этой дверью регулярно пользуются, то каждое ее открытие будет сопровождаться немалым притоком холодного воздуха. А это означает, что не систему отопления данной комнаты ляжет дополнительная задача компенсации таких теплопотерь. Выберите свой вариант в предлагаемом списке – и программа внесет необходимые корректировки.

После ввода данных остается лишь нажать на кнопку «Рассчитать» - и будет получен ответ, выраженные в ваттах и киловаттах.

Теперь о том, как подобный расчет удобнее всего будет провести на практике. Видится оптимальным такой способ:

— Для начала берется план своего дома (квартиры) – в нем наверняка указаны все необходимые размерные показатели. В качестве примера возьмем совершенно производный план этажа загородного жилого дома.

— Далее, имеет смысл составить таблицу (например, в Excel, но можно и просто на листе бумаги). Таблица – произвольной формы, но в ней должны быть перечислены все помещения, на которые распространяется действие системы отопления, и указаны характерные особенности каждого из них. Понятно, что значение зимних температур для всех помещений будет единой величиной, и его достаточно ввести один раз. Пусть, для примера, это будет -20 °С.

Например, таблица может выглядеть так:

Помещение	Площадь, высота потолков	Внешние стены, количество, расположение относительно сторон света и розы ветров, степень термоизоляции	Что находится сверху и снизу	Окна – тип, количество, размеры, наличие двери на улицу	Необходимая тепловая мощность
ИТОГО ЗА ДОМ	196 м²				16,8 кВт
1 ЭТАЖ
Прихожая	14,8 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и –полноценная	снизу – теплый пол по грунту, сверху – отапливаемое помещение	Окон нет, дверь одна	1,00 кВт
Кладовая	2,2 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет	0,19 кВт
Сушилка	2,2 м², 2.5 м	одна, Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 0,9×0,5 м, двери нет	0,19 кВт
Детская	13,4 м², 2.5 м	Две, Север –Восток, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет	1,34 кВт
Кухня	26,20 м², 2.5 м	Две, Восток – Юг, параллельно направлению ветра, т/и – полноценная	то же самое	Одно, двойной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,26 кВт
Гостиная	32,9 м², 3 м	Одна, Юг, подветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,62 кВт
Столовая	24,2 м², 2,5 м	Две, Юг-Запад, подветренная, т/и – полноценная	то же самое	Два, тройной стеклопакет, 3×2,2 м, двери нет	2,16 кВт
Комната для гостей	18,5 м², 2,5 м	Две, Запад-Север, наветренная, т/и – полноценная	то же самое	Одно, тройной стеклопакет, 0,9×1,2 м, двери нет	1,65 кВт
Итого по первому этажу суммарно:	134,4 м²				11,41 кВт
2 ЭТАЖ
… и так далее

— Остается лишь открыть калькулятор – и весь расчет займет считанные минуты. А затем необходимо суммировать результаты (можно сначала по этажам – а потом за все здание в целом), чтобы получить искомую тепловую мощность, необходимую для полноценного отопления.

Кстати, обратите внимание – в таблице примером приведены реальные результаты расчета. И они довольно существенно отличаются от тех, что могли быть получены при использовании соотношения 100 Вт → 1 м². Так, только на первом этаже с площадью 134,4 м² такое различие, в меньшую сторону, оказалось около 2 кВт. На для других условий, например, для более сурового климата или для не столь совершенной термоизоляции, разница может быть совершенно иной и даже иметь другой знак.

Итак, для чего нам нужны результаты этого расчета:

Прежде всего, полученное для каждой конкретной комнаты необходимое количество тепловой энергии позволяет правильно подобрать и расставить приборы теплообмена – имеются в виду радиаторы, конвекторы, системы «теплый пол».
Суммарное значение за весь дом становится ориентиром для выбора и приобретения оптимального котла отопления – как уже говорилось выше, берут мощность чуть больше расчётной, чтобы оборудование никогда не работало на пределе своих возможностей, и в то же время – гарантированно справлялось со своей прямой задачей даже при самых неблагоприятных условиях.
И, наконец, тот же суммарный показатель станет для нас отправной точкой при проведении дальнейших расчетов планируемого расхода газа.

Проведение расчетов расхода газа на нужды отопления

Расчет потребления сетевого природного газа

Итак, переходим непосредственно к расчетам потребления энергоносителей. Для этого нам потребуется формула, показывающая, какое количество тепла производится при сгорании определённого объема (V ) топлива:

W = V × H × η

Чтобы получить конкретно объем, представим это выражение несколько иначе:

V = W / (H × η)

Разбираемся с величинами, входящими в формулу.

V – это тот самый искомый объем газа (кубических метров), сжигание которого даст нам необходимое количество тепла.

W – тепловая мощность, требующаяся для поддержания в доме или квартире комфортных условий проживания – та самая, расчётом которой мы занимались только что.

Та самая, вроде бы, но все же – не совсем. Требуется дать несколько разъяснений:

Цены на теплый пол

теплый пол

Во-первых, это ни в коем случае не паспортная мощность котла – многие допускают подобную ошибку.
Во-вторых, приведённый выше расчет необходимого количества тепла, как мы помним, проводился для самых неблагоприятных внешних условий – для максимальных холодов, да еще и наряду с постоянно дующим ветром. На деле же таких дней в течение зимы бывает не так уж и много, и, вообще, нередко морозы чередуются с оттепелями, или устанавливаются на уровне, весьма далеком от указанной критической отметки.

Далее, правильно отрегулированный котел никогда не будет работать беспрерывно – за уровнем температуры обычно следит автоматика, выбирая наиболее оптимальный режим. А раз так, то для расчета среднестатистического потребления газа (не пикового, заметьте) и этой расчетной величины будет слишком много. Без особых опасений совершить серьезную ошибку в расчетах, полученное суммарное значение мощности можно смело «располовинить», то есть принимать для дальнейших вычислений 50% от рассчитанной величины. Практика показывает, что в масштабах всего отопительного сезона, особенно учитывая сниженное потребление во второй половине осени и в начале весны, так обычно и получается.

H – под этим обозначением кроется теплота сгорания топлива, в нашем случае – газа. Параметр этот является табличным и обязательно должен соответствовать определенным стандартам.

Правда, есть и в этом вопросе несколько нюансов.

Во-первых, следует обращать внимание на тип используемого природного сетевого газа. Как правило, в бытовых сетях газоснабжения применяется газовая смесь G20 . Тем не менее, встречаются сети, в которых потребителям подается смесь G25 . Ее отличие от G20 – более высокая концентрация азота, что значительно снижает теплотворную способность. Следует навести справки в региональном газовом хозяйстве, какой газ поступает в ваши дома.
Во-вторых, удельная теплота сгорания также может несколько различаться. К примеру, можно встретить обозначение Hi – это так называемая низшая удельная теплота, которую принимают для расчета систем с обычными котлами отопления. Но существует еще и величина Hs – высшая удельная теплота сгорания. Суть в том, что продукты сгорания природного газа содержат очень большое количество водяных паров, которые обладают немалым тепловым потенциалом. И если его также применить с пользой, тепловая отдача от оборудования заметно повысится. Такой принцип реализован в современных котлах, в которых скрытая энергия водяного пара, за счет его конденсации, также отдается на нагрев теплоносителя, что дает прирост теплоотдачи в среднем на 10%. Значит, если в вашем доме (квартире) установлен конденсационный котел, то необходимо оперировать именно высшей теплотой сгорания – Н s .

В различных источниках величина удельной теплоты сгорания газа указывается или в мегаджоулях, или в киловаттах в час на кубометр объема. В принципе, перевести несложно, если знать, что 1 кВт = 3,6 МДж. Но чтобы было еще проще, в таблице ниже указаны значения в обеих единицах измерения:

Таблица значений удельной теплоты сгорания природного газа (по международному стандарту DIN EN 437)

η – этим символом принято обозначать коэффициент полезного действия. Его суть в том, что он показывает, насколько полно в данной модели отопительного оборудования выработанная тепловая энергия используется именно на нужды отопления.

Такой показатель всегда указывается в паспортных характеристиках котла, причем, нередко приводится сразу два значения, для низшей и высшей теплоты сгорания газа. Например, можно встретить такую запись Hs / Hi – 94.3 / 85%. Но обычно, чтобы получить результат, более приближенный к реальности, оперируют все же величиной Hi.

В принципе, со всеми исходными данными мы определились, и можно переходить к расчетам. И чтобы упростить читателю задачу – ниже расположен удобный калькулятор, который подсчитает средний расход «голубого топлива» в час, в день, в месяц и в целом за сезон.

Калькулятор расчета расхода сетевого газа на нужды отопления

Необходимо ввести всего два значения – полную необходимую тепловую мощность, полученную по алгоритму, который приводился выше, и КПД котла. Кроме того, нужно выбрать тип сетевого газа и, при необходимости, указать то, что ваш котел является конденсационным.