Главная · Инструмент · Расчет системы отопления производственного помещения пример. Расчет системы отопления промышленного здания - система отопления. Основные способы расчета

Расчет системы отопления производственного помещения пример. Расчет системы отопления промышленного здания - система отопления. Основные способы расчета

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.

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.


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

  1. Для расчета берутся укрупненные показатели.
  2. За базу принимаются показатели конструктивных элементов здания. Здесь будет важен и расчет идущего на прогрев внутреннего объема воздуха.
  3. 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.

Создавать систему отопления в собственном доме или даже в городской квартире – чрезвычайно ответственное занятие. Будет совершенно неразумным при этом приобретать котельное оборудование, как говорится, «на глазок», то есть без учета всех особенностей жилья. В этом вполне не исключено попадание в две крайности: или мощности котла будет недостаточно – оборудование станет работать «на полную катушку», без пауз, но так и не давать ожидаемого результата, либо, наоборот, будет приобретен излишне дорогой прибор, возможности которого останутся совершенно невостребованными.

Но и это еще не все. Мало правильно приобрести необходимый котел отопления – очень важно оптимально подобрать и грамотно расположить по помещениям приборы теплообмена – радиаторы, конвекторы или «теплые полы». И опять, полагаться только лишь на свою интуицию или «добрые советы» соседей – не самый разумный вариант. Одним словом, без определенных расчетов – не обойтись.

Конечно, в идеале, подобные теплотехнические вычисления должны проводить соответствующие специалисты, но это часто стоит немалых денег. А неужели неинтересно попытаться выполнить это самостоятельно? В настоящей публикации будет подробно показано, как выполняется расчет отопления по площади помещения, с учетом многих важных нюансов. По аналогии можно будет выполнить , встроенный в эту страницу, поможет выполнить необходимые вычисления. Методику нельзя назвать совершенно «безгрешной», однако, она все же позволяет получить результат с вполне приемлемой степенью точности.

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.

Иными словами, система отопления должна быть способной прогреть определенный объем воздуха.

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:

Предназначение помещения Температура воздуха, °С Относительная влажность, % Скорость движения воздуха, м/с
оптимальная допустимая оптимальная допустимая, max оптимальная, max допустимая, max
Для холодного времени года
Жилая комната 20÷22 18÷24 (20÷24) 45÷30 60 0.15 0.2
То же, но для жилых комнат в регионах с минимальными температурами от - 31 °С и ниже 21÷23 20÷24 (22÷24) 45÷30 60 0.15 0.2
Кухня 19÷21 18÷26 Н/Н Н/Н 0.15 0.2
Туалет 19÷21 18÷26 Н/Н Н/Н 0.15 0.2
Ванная, совмещенный санузел 24÷26 18÷26 Н/Н Н/Н 0.15 0.2
Помещения для отдыха и учебных занятий 20÷22 18÷24 45÷30 60 0.15 0.2
Межквартирный коридор 18÷20 16÷22 45÷30 60 Н/Н Н/Н
Вестибюль, лестничная клетка 16÷18 14÷20 Н/Н Н/Н Н/Н Н/Н
Кладовые 16÷18 12÷22 Н/Н Н/Н Н/Н Н/Н
Для теплого времени года (Норматив только для жилых помещений. Для остальных – не нормируется)
Жилая комната 22÷25 20÷28 60÷30 65 0.2 0.3
  • 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:

Элемент конструкции здания Примерное значение теплопотерь
Фундамент, полы по грунту или над неотапливаемыми подвальными (цокольными) помещениями от 5 до 10%
«Мостики холода» через плохо изолированные стыки строительных конструкций от 5 до 10%
Места ввода инженерных коммуникаций (канализация, водопровод, газовые трубы, электрокабели и т.п.) до 5%
Внешние стены, в зависимости от степени утепленности от 20 до 30%
Некачественные окна и внешние двери порядка 20÷25%, из них около 10% - через негерметизированные стыки между коробками и стеной, и за счет проветривания
Крыша до 20%
Вентиляция и дымоход до 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

Способ, очевидно, очень простой, но весьма несовершенный. Стоит сразу оговориться, что он условно применим только при стандартной высоте потолков – примерно 2.7 м (допустимо – в диапазоне от 2.5 до 3.0 м). С этой точки зрения, более точным станет расчет не от площади, а 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.

Возможно, вас заинтересует информация о том, что собой представляют

Проведение расчетов необходимой тепловой мощности с учетом особенностей помещений

Рассмотренные выше алгоритмы расчетов бывают полезны для первоначальной «прикидки», но вот полагаться на них полностью все же следует с очень большой осторожностью. Даже человеку, который ничего не понимает в строительной теплотехнике, наверняка могут показаться сомнительными указанные усредненные значения – не могут же они быть равными, скажем, для Краснодарского края и для Архангельской области. Кроме того, комната - комнате рознь: одна расположена на углу дома, то есть имеет две внешних стенки, а другая с трех сторон защищена от теплопотерь другими помещениями. Кроме того, в комнате может быть одно или несколько окон, как маленьких, так и весьма габаритных, порой – даже панорамного типа. Да и сами окна могут отличаться материалом изготовления и другими особенностями конструкции. И это далеко не полный перечень – просто такие особенности видны даже «невооруженным глазом».

Одним словом, нюансов, влияющих на теплопотери каждого конкретного помещения – достаточно много, и лучше не полениться, а провести более тщательный расчет. Поверьте, по предлагаемой в статье методике это будет сделать не так сложно.

Общие принципы и формула расчета

В основу расчетов будет положено все то же соотношение: 100 Вт на 1 квадратный метр. Но вот только сама формула «обрастает» немалым количеством разнообразных поправочных коэффициентов.

Q = (S × 100) × a × b× c × d × e × f × g × h × i × j × k × l × m

Латинские буквы, обозначающие коэффициенты, взяты совершенно произвольно, в алфавитном порядке, и не имеют отношения к каким-либо стандартно принятым в физике величинам. О значении каждого коэффициента будет рассказано отдельно.

  • «а» - коэффициент, учитывающий количество внешних стен в конкретной комнате.

Очевидно, что чем больше в помещении внешних стен, тем больше площадь, через которую происходит тепловые потери. Кроме того, наличие двух и более внешних стен означает еще и углы – чрезвычайно уязвимые места с точки зрения образования «мостиков холода». Коэффициент «а» внесет поправку на эту специфическую особенность комнаты.

Коэффициент принимают равным:

— внешних стен нет (внутреннее помещение): а = 0,8 ;

— внешняя стена одна : а = 1,0 ;

— внешних стен две : а = 1,2 ;

— внешних стен три: а = 1,4 .

  • «b» - коэффициент, учитывающий расположение внешних стен помещения относительно сторон света.

Возможно, вас заинтересует информация о том, какие бывают

Даже в самые холодные зимние дни солнечная энергия все же оказывает влияние на температурный баланс в здании. Вполне естественно, что та сторона дома, которая обращена на юг, получает определенный нагрев от солнечных лучей, и теплопотери через нее ниже.

А вот стены и окна, обращённые на север, Солнца «не видят» никогда. Восточная часть дома, хотя и «прихватывает» утренние солнечные лучи, какого-либо действенного нагрева от них все же не получает.

Исходя из этого, вводим коэффициент «b»:

— внешние стены комнаты смотрят на Север или Восток : b = 1,1 ;

— внешние стены помещения ориентированы на Юг или Запад : b = 1,0 .

  • «с» - коэффициент, учитывающий расположение помещения относительно зимней «розы ветров»

Возможно, эта поправка не столь обязательна для домов, расположенных на защищенных от ветров участках. Но иногда преобладающие зимние ветры способны внести свои «жесткие коррективы» в тепловой баланс здания. Естественно, что наветренная сторона, то есть «подставленная» ветру, будет терять значительно больше тела, по сравнению с подветренной, противоположной.

По результатам многолетних метеонаблюдений в любом регионе составляется так называемая «роза ветров» - графическая схема, показывающая преобладающие направления ветра в зимнее и летнее время года. Эту информацию можно получить в местной гидрометеослужбе. Впрочем, многие жители и сами, без метеорологов, прекрасно знают, откуда преимущественно дуют ветра зимой, и с какой стороны дома обычно наметает наиболее глубокие сугробы.

Если есть желание провести расчеты с более высокой точностью, то можно включить в формулу и поправочный коэффициент «с», приняв его равным:

— наветренная сторона дома: с = 1,2 ;

— подветренные стены дома: с = 1,0 ;

— стена, расположенные параллельно направлению ветра: с = 1,1 .

  • «d» - поправочный коэффициент, учитывающий особенности климатических условий региона постройки дома

Естественно, количество теплопотерь через все строительные конструкции здания будет очень сильно зависеть от уровня зимних температур. Вполне понятно, что в течение зимы показатели термометра «пляшут» в определенном диапазоне, но для каждого региона имеется усредненный показатель самых низких температур, свойственных наиболее холодной пятидневке года (обычно это свойственно январю). Для примера – ниже размещена карта-схема территории России, на которой цветами показаны примерные значения.

Обычно это значение несложно уточнить в региональной метеослужбе, но можно, в принципе, ориентироваться и на свои собственные наблюдения.

Итак, коэффициент «d», учитывающий особенности климата региона, для наших расчетом в принимаем равным:

— от – 35 °С и ниже: d = 1,5 ;

— от – 30 °С до – 34 °С: d = 1,3 ;

— от – 25 °С до – 29 °С: d = 1,2 ;

— от – 20 °С до – 24 °С: d = 1,1 ;

— от – 15 °С до – 19 °С: d = 1,0 ;

— от – 10 °С до – 14 °С: d = 0,9 ;

— не холоднее – 10 °С: d = 0,7 .

  • «е» - коэффициент, учитывающий степень утепленности внешних стен.

Суммарное значение тепловых потерь здания напрямую связано со степенью утепленности всех строительных конструкций. Одним из «лидеров» по теплопотерям являются стены. Стало быть, значение тепловой мощности, необходимое для поддержания комфортных условий проживания в помещении, находится в зависимости от качества их термоизоляции.

Значение коэффициента для наших расчетов можно принять следующее:

— внешние стены не имеют утепления: е = 1,27 ;

— средняя степень утепления – стены в два кирпича или предусмотрена их поверхностная термоизоляция другими утеплителями: е = 1,0 ;

— утепление проведено качественно, на основании проведенных теплотехнических расчетов: е = 0,85 .

Ниже по ходу настоящей публикации будут даны рекомендации о том, как можно определить степень утепленности стен и иных конструкций здания.

  • коэффициент «f» - поправка на высоту потолков

Потолки, особенно в частных домах, могут иметь различную высоту. Стало быть, и тепловая мощность на прогрев того или иного помещения одинаковой площади будет различаться еще и по этому параметру.

Не будет большой ошибкой принять следующие значения поправочного коэффициента «f»:

— высота потолков до 2.7 м: f = 1,0 ;

— высота потоков от 2,8 до 3,0 м: f = 1,05 ;

— высота потолков от 3,1 до 3,5 м: f = 1,1 ;

— высота потолков от 3,6 до 4,0 м: f = 1,15 ;

— высота потолков более 4,1 м: f = 1,2 .

  • « g» - коэффициент, учитывающий тип пола или помещение, расположенное под перекрытием.

Как было показано выше, пол является одним из существенных источников теплопотерь. Значит, необходимо внести некоторые корректировки в расчет и на эту особенность конкретного помещения. Поправочный коэффициент «g» можно принять равным:

— холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещением (например, подвальным или цокольным): g = 1,4 ;

— утепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещением: g = 1,2 ;

— снизу расположено отапливаемое помещение: g = 1,0 .

  • « h» - коэффициент, учитывающий тип помещения, расположенного сверху.

Нагретый системой отопления воздух всегда поднимается вверх, и если потолок в помещении холодный, то неизбежны повышенные теплопотери, которые потребуют увеличения необходимой тепловой мощности. Введём коэффициент «h», учитывающий и эту особенность рассчитываемого помещения:

— сверху расположен «холодный» чердак: h = 1,0 ;

— сверху расположен утепленный чердак или иное утепленное помещение: h = 0,9 ;

— сверху расположено любое отапливаемое помещение: h = 0,8 .

  • « i» - коэффициент, учитывающий особенности конструкции окон

Окна – один из «магистральных маршрутов» течек тепла. Естественно, многое в этом вопросе зависит от качества самой оконной конструкции. Старые деревянные рамы, которые раньше повсеместно устанавливались во всех домах, по степени своей термоизоляции существенно уступают современным многокамерным системам со стеклопакетами.

Без слов понятно, что термоизоляционные качества этих окон — существенно различаются

Но и между ПВЗХ-окнами нет полного единообразия. Например, двухкамерный стеклопакет (с тремя стеклами) будет намного более «теплым» чем однокамерный.

Значит, необходимо ввести определенный коэффициент «i», учитывающий тип установленных в комнате окон:

— стандартные деревянные окна с обычным двойным остеклением: i = 1,27 ;

— современные оконные системы с однокамерным стеклопакетом: i = 1,0 ;

— современные оконные системы с двухкамерным или трехкамерным стеклопакетом, в том числе и с аргоновым заполнением: i = 0,85 .

  • « j» - поправочный коэффициент на общую площадь остекления помещения

Какими бы качественными окна ни были, полностью избежать теплопотерь через них все равно не удастся. Но вполне понятно, что никак нельзя сравнивать маленькое окошко с панорамным остеклением чуть ли ни на всю стену.

Потребуется для начала найти соотношение площадей всех окон в комнате и самого помещения:

х = ∑ S ок / S п

∑ S ок – суммарная площадь окон в помещении;

S п – площадь помещения.

В зависимости от полученного значения и определяется поправочный коэффициент «j»:

— х = 0 ÷ 0,1 → j = 0,8 ;

— х = 0,11 ÷ 0,2 → j = 0,9 ;

— х = 0,21 ÷ 0,3 → j = 1,0 ;

— х = 0,31 ÷ 0,4 → j = 1,1 ;

— х = 0,41 ÷ 0,5 → j = 1,2 ;

  • « k» - коэффициент, дающий поправку на наличие входной двери

Дверь на улицу или на неотапливаемый балкон — это всегда дополнительная «лазейка» для холода

Дверь на улицу или на открытый балкон способна внести свои коррективы в тепловой баланс помещения – каждое ее открытие сопровождается проникновением в помещение немалого объема холодного воздуха. Поэтому имеет смысл учесть и ее наличие – для этого введем коэффициент «k», который примем равным:

— двери нет: k = 1,0 ;

— одна дверь на улицу или на балкон: k = 1,3 ;

— две двери на улицу или на балкон: k = 1,7 .

  • « l» - возможные поправки на схему подключения радиаторов отопления

Возможно, кому-то это покажется несущественной мелочью, но все же – почему бы сразу не учесть планируемую схему подключения радиаторов отопления. Дело в том, что их теплоотдача, а значит, и участие в поддержании определенного температурного баланса в помещении, достаточно заметно меняется при разных типах врезки труб подачи и «обратки».

Иллюстрация Тип врезки радиатора Значение коэффициента «l»
Подключение по диагонали: подача сверху, «обратка» снизу l = 1.0
Подключение с одной стороны: подача сверху, «обратка» снизу l = 1.03
Двухстороннее подключение: и подача, и «обратка» снизу l = 1.13
Подключение по диагонали: подача снизу, «обратка» сверху l = 1.25
Подключение с одной стороны: подача снизу, «обратка» сверху l = 1.28
Одностороннее подключение, и подача, и «обратка» снизу l = 1.28
  • « m» - поправочный коэффициент на особенности места установки радиаторов отопления

И, наконец, последний коэффициент, который также связан с особенностями подключения радиаторов отопления. Наверное, понятно, что если батарея установлена открыто, ничем не загораживается сверху и с фасадной части, то она будет давать максимальную теплоотдачу. Однако, такая установка возможна далеко не всегда – чаще радиаторы частично скрываются подоконниками. Возможны и другие варианты. Кроме того, некоторые хозяева, стараясь вписать приоры отопления в создаваемый интерьерный ансамбль, скрывают их полностью или частично декоративными экранами – это тоже существенно отражается на тепловой отдаче.

Если есть определенные «наметки», как и где будут монтироваться радиаторы, это также можно учесть при проведении расчетов, введя специальный коэффициент «m»:

Иллюстрация Особенности установки радиаторов Значение коэффициента "m"
Радиатор расположен на стене открыто или не перекрывается сверху подоконником m = 0,9
Радиатор сверху перекрыт подоконником или полкой m = 1,0
Радиатор сверху перекрыт выступающей стеновой нишей m = 1,07
Радиатор сверху прикрыт подоконником (нишей), а с лицевой части - декоративным экраном m = 1,12
Радиатор полностью заключен в декоративный кожух m = 1,2

Итак, с формулой расчета ясность есть. Наверняка, кто-то из читателей сразу возьмется за голову – мол, слишком сложно и громоздко. Однако, если к делу подойти системно, упорядочено, то никакой сложности нет и в помине.

У любого хорошего хозяина жилья обязательно есть подробный графический план своих «владений» с проставленными размерами, и обычно – сориентированный по сторонам света. Климатические особенности региона уточнить несложно. Останется лишь пройтись по всем помещениям с рулеткой, уточнить некоторые нюансы по каждой комнате. Особенности жилья - «соседство по вертикали» сверху и снизу, расположение входных дверей, предполагаемую или уже имеющуюся схему установки радиаторов отопления – никто, кроме хозяев, лучше не знает.

Рекомендуется сразу составить рабочую таблицу, куда занести все необходимые данные по каждому помещению. В нее же будет заноситься и результат вычислений. Ну а сами вычисления поможет провести встроенный калькулятор, в котором уже «заложены» все упомянутые выше коэффициенты и соотношения.

Если какие-то данные получить не удалось, то можно их, конечно, в расчет не принимать, но в этом случае калькулятор «по умолчанию» подсчитает результат с учетом наименее благоприятных условий.

Можно рассмотреть на примере. Имеем план дома (взят совершенно произвольный).

Регион с уровнем минимальных температур в пределах -20 ÷ 25 °С. Преобладание зимних ветров = северо-восточные. Дом одноэтажный, с утепленным чердаком. Утепленные полы по грунту. Выбрана оптимальное диагональное подключение радиаторов, которые будут устанавливаться под подоконниками.

Составляем таблицу примерно такого типа:

Помещение, его площадь, высота потолка. Утепленность пола и "соседство" сверху и снизу Количество внешних стен и их основное расположение относительно сторон света и "розы ветров". Степень утепления стен Количество, тип и размер окон Наличие входных дверей (на улицу или на балкон) Требуемая тепловая мощность (с учетом 10% резерва)
Площадь 78,5 м² 10,87 кВт ≈ 11 кВт
1. Прихожая. 3,18 м². Потолок 2.8 м. Утеленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак. Одна, Юг, средняя степень утепления. Подветренная сторона Нет Одна 0,52 кВт
2. Холл. 6,2 м². Потолок 2.9 м. Утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак Нет Нет Нет 0,62 кВт
3. Кухня-столовая. 14,9 м². Потолок 2.9 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Свеху - утепленный чердак Две. Юг-Запад. Средняя степень утепления. Подветренная сторона Два, однокамерный стеклопакет, 1200 × 900 мм Нет 2.22 кВт
4. Детская комната. 18,3 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак Две, Север - Запад. Высокая степень утепления. Наветренная Два, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм Нет 2,6 кВт
5. Спальная. 13,8 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол по грунту. Сверху - утепленный чердак Две, Север, Восток. Высокая степень утепления. Наветренная сторона Одно, двухкамерный стеклопакет, 1400 × 1000 мм Нет 1,73 кВт
6. Гостиная. 18,0 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак Две, Восток, юг. Высокая степень утепления. Параллельно направлению ветра Четыре, двухкамерный стеклопакет, 1500 × 1200 мм Нет 2,59 кВт
7. Санузел совмещенный. 4,12 м². Потолок 2.8 м. Хорошо утепленный пол. Сверху -утепленный чердак. Одна, Север. Высокая степень утепления. Наветренная сторона Одно. Деревянная рама с двойным остеклением. 400 × 500 мм Нет 0,59 кВт
ИТОГО:

Затем, пользуясь размешенным ниже калькулятором производим расчет для каждого помещения (уже с учетом 10% резерва). С использованием рекомендуемого приложения это не займет много времени. После этого останется просуммировать полученные значения по каждой комнате – это и будет необходимая суммарная мощность системы отопления.

Результат по каждой комнате, кстати, поможет правильно выбрать требуемое количество радиаторов отопления – останется только разделить на удельную тепловую мощность одной секции и округлить в большую сторону.