Проектирование системы отопления дома сложное и ответственное дело, требующее профессиональных знаний и навыков. В ходе проектирования решается целый комплекс задач с учетом эксплуатационных характеристик объекта, его тепловых потерь и климатических условий местности.

Степень сложности проектирования системы отопления зависит от этажности строения, а также от подключения дополнительных объектов, таких, как гараж, теплица, бассейн и т.д.

При этом справедливо обратное утверждение: чем меньше этажей в доме, тем проще проект системы отопления, что позволяет для одноэтажных и двухэтажных коттеджей и загородных домов делать проекты отопления самостоятельно, без обращения к профессионалам.

Проектирование систем отопления дома

Для этого необходимо знать, как именно разрабатывается проект, а также основные этапы проектирования. Но для начала нужно определить, о каком именно виде отопления идет речь: воздушном, водяном с использованием традиционных радиаторов, водяном с использованием теплого пола, лучистом или о комбинированном отоплении с использованием различных его видов.

В данном случае речь идет только о водяном отоплении, как наиболее распространенном.

Этап первый: определение потребности в тепловой энергии


Для этого необходим план дома с указанием точной площади каждого помещения, высоты потолка в нем, площади окон, наличия балконов и дверей, ведущих на улицу. На плане также необходимо указать высоту подоконника, что необходимо для подбора радиаторов.

Проектирование системы отопления частного дома

Затем для каждого помещенияи  определяется потребность в тепловой энергии. Для новых домов с  хорошей теплоизоляцией для помещений с одной наружной стеной  считается достаточным  1кВт тепловой энергии на 10м2 с последующей корректировкой в зависимости от высоты потолка, наличия оконного проема и наружной двери. Для помещений с двумя наружнымстенами или с выходом на балкон требуется 2,5 кВт тепловой энергии для обогрева 10м2 площади.

расчет помещения для отопления дома


Для того чтобы получить величину общей потребности в тепловой энергии, необходимо просуммировать все полученные величина и округлить результат в большую сторону, а затем умножить его на поправочный коэффициент в зависимости, выбор которого производится в зависимости от климатических условий местности, в которой расположен дом. Для центральных районов нашей страны обычно используют поправочный коэффициент 1,2, что дает запас тепловой мощности 20 %.

Выбор котла и радиаторов

Зная потребность в тепловой энергии, можно выбрать котел. При этом необходимо учитывать, на каком виде топлива он будет работать, планируется использование одного вида топлива или нескольких.

виды котлов для проектирования отопления

Котел устанавливается в специально предназначенном для этого помещении: котельной. Это продиктовано требованиями безопасности. Следует отметить, что современное теплотехническое оборудование, например, электрические котлы отопления, а также газовые котлы с закрытой камерой сжигания, могут монтироваться в любом месте, в том числе и в жилых помещениях. Однако при наличии отдельного помещения котлы намного разумнее устанавливать с учетом всех требований безопасности:


  • Объем котельной должен быть не менее 15м3. При этом высота помещения должна быть не  менее 250 см
  • К котлу, а также к запорной арматуре должен быть обеспечен свободный доступ
  • Стены помещения должны быть огнестойкими, например, сделанными из кирпича, бетона или имеющими защитный слой из асбеста
  • В котельной должен быть оконный проем, площадь которого рассчитывается путем умножения объема котельной на коэффициент 0,03.  Окно обеспечивает естественное освещение в помещении, а также защищает от взрыва. Так в случае утечки газа и последующего его воспламенения взрывная волна выбьет окно, а строение при этом останется целым.
  • С этой же целью защиты от взрыва дверь в котельную должна открываться наружу. При взрыве она будет сорвана с петель, но дом останется целым
  • Котельная должна быть оборудована приточно-вытяжной вентиляцией, обеспечивающей в течение часа трехкратный обмен воздуха в помещении
  • В котельную должен быть обеспечен постоянный приток воздуха, необходимого для горения. На каждые 10 кВт мощности котла для подачи воздуха должно быть отверстие (постоянно открытая форточка) площадью 10 см2.
  • Диаметр дымовой трубы должен быть не меньше диаметра выходного отверстия котла
  • Перед котлом должна быть свободная площадка площадью не менее 1м2.

После выбора котла и помещения для его установки, можно подбирать радиаторы в соответствии с потребностью в тепловой энергии для каждого помещения. На схеме дома отмечается место установки радиаторов.

Способ подключения радиаторов

Существует 4 способа подключения приборов отопления.  Самым эффективным и производительным является способ подачи теплоносителя сверху с прохождением его по всему прибору отопления. При этом обеспечивается равномерный прогрев всех секций отопительного прибора.


При боковом подключении  подачи и обратки радиатор также равномерно прогревается, но при этом в наиболее удаленных секциях скорость теплоносителя ниже, чем в начале радиатора, а значит и его теплоотдача хоть и незначительно, но меньше.
 
Подключение подачи и обратки снизу радиатора наиболее часто используется в однотрубных системах отопления. При этом прибор отопления используется максимум на 88%: теплоноситель просто не «продавливается» в его верхнюю часть, скорость циркуляции падает, что приводит к снижению КПД прибора отопления.

Еще один способ подключения радиаторов отопления с подачей теплоносителя снизу и выходом обратки сверху снижает КПД отопительного прибора на 22%. Использовать его можно только в том случае, если другого способа подключения просто нет.

После выбора способа подключения радиаторов еще раз просматривается план дома, и определяются помещения, где приборы отопления не нужны. Это могут быть кладовки, помещения, расположенные внутри отапливаемых помещений (например, гардеробная комната), а также помещения с автономными источниками тепла (например, сауна или баня).

Выбор теплоносителя


проектирование отопления дома антифризом

Выбор теплоносителя для системы отопления осуществляется также на стадии проектирования. Дело в том, что далеко не все приборы отопления могут работать на антифризе. Причина в его высокой текучести. Это значит, что для автономных систем отопления, эксплуатируемых постоянно и надежно защищенных от замерзания, лучше использовать воду. Если решено систему отопления заполнить антифризом, то в проекте следует предусматривать установку радиаторов отопления, рассчитанных на работу с ним.

Выбор схемы разводки

Определив место расположения радиаторов отопления и способ их подключения, рисуется схема разводки отопления. Для этого можно воспользоваться уже готовой схемой и просто «наложить» ее на план дома.

Рассматривать при этом нужно несколько схем отопления, например, двухтрубную и однотрубную с байпасной линией, отмечая на плане дома схему движения теплоносителя вначале к радиаторам, а затем обратно в котел.

проектирование разводки отопления

Выбирать следует схему, реализация которой на практике окажется наиболее понятной и доступной.
 

 

aquagroup.ru

Где лучше заказать проект системы отопления


Такую ответственную работу должен выполнять опытный лицензированный инженер. Наиболее компетентны специалисты, которые дополнительно прошли подготовку в учебных центрах компаний-производителей отопительного оборудования. Существуют фирмы, которые специализируются на разработке систем отопления, канализации и водоснабжения. Они не участвуют в монтаже, хотя могут предложить соискателю проверенных подрядчиков. Крупные торговые площадки тоже оказывают подобные услуги. Обычно не менее качественные, но комплектация отопления, скорее всего, будет произведена исключительно с использованием материалов и устройств, представленных в каталоге.

Пожалуй, наиболее удачный для потребителя вариант, когда проектирование системы отопления частного дома, снабжение материалами и монтаж осуществляются одной организацией. Идеально, если там же можно заказать разработку и реализацию: водоснабжения, вентиляции, электроснабжения, канализации. В таких случаях исполнитель несёт полную ответственность за работоспособность систем, а в случае неполадок не возникнет ситуаций с неприятным поиском виновных среди конструкторов, продавцов и монтажников. Кроме того, делая комплексный заказ в одном месте, домовладелец часто получает существенную скидку.

Во сколько обойдётся проектирование системы отопления


Основным критерием ценообразования на разработку проекта отопления является размер объекта и его архитектурные особенности. Иными словами, стоимость создания проекта зависит от площади здания/помещений и указывается в прайсах за квадрат. Проект системы отопления двухэтажного или многоквартирного дома дёшево стоить не будет. Средняя цена для радиаторного отопления составляет от 100 до 150 рублей за метр квадратный. Если размеры дома превышают порог в 800-1000 м2, то начинает действовать скидка (около 50 процентов). Но маленькие объекты (до 100 квадратов) обходятся несколько дороже, часто фирмами устанавливается минимальная стоимость проекта – где-то на уровне 15000 рублей.

Если дом (или отдельные помещения) будет отапливаться при помощи тёплых полов, то цена за квадрат не меняется от площади и составит примерно 100 руб./м2. Отдельным пунктом могут выноситься проектные работы по котельным. Тут расчёт ведётся либо за каждый киловатт её производительности (базовая цена – при мощности до 350 кВт), либо за квадратный метр. Иногда затраты возрастают, если проект системы отопления частного дома включает в себя разработку сложного «климат-контроля».

Для справки: канализацию, вентиляцию, электричество и водоснабжение часто считают не по квадратуре, а по «точкам». Точкой называют отдельный вывод или устанавливаемый прибор/узел. Например, унитаз – это одна точка по канализации и одна – по холодному водоснабжению, кухонный смеситель – одна точка по холодной воде и одна – по горячей воде.


Иногда домовладельцам предоставляются услуги по разработке монтажной схемы. По сути это упрощённый вариант проекта, которого должно быть достаточно для реализации обогрева здания. В данном случае удастся сэкономить почти половину средств.

Основные этапы проектирования системы отопления коттеджа

Подготовительный этап

Прежде всего, рекомендуется обратиться за консультацией к специалистам компании-разработчика. Желательно захватить с собой строительный проект дома, чтобы обсуждение было более конструктивным. Такие услуги в офисе оказываются бесплатно. Выезд инженера на объект придётся оплатить (около 3000 рублей).

На этой стадии выполняются тепловые расчёты для определения потребностей здания/помещений в энергии (тип, мощность радиаторов и котла), даются рекомендации относительно снижения теплопотерь. Заказчик высказывает свои пожелания по характеру эксплуатации дома, уровню автоматизации, оснащения системы.

Начальный этап (согласование)

На основании конфигурации коттеджа и технического задания от домовладельца разрабатывается несколько моделей системы отопления. Для визуализации возможных конструкций создаются соответствующие рисунки (эскизный проект), где относительно элементов дома показаны способы разводки и расположение отопительного оборудования. Эскизный проект утверждается сторонами, определяется точное техническое задание, разрабатывается смета и подписывается договор на проектирование отопления.


Основные работы по проекту

Имея ТЗ и утверждённую модель, инженеры производят гидравлический расчёт. После этого при помощи программ для проектирования отопительной системы создаются монтажные схемы и рабочие чертежи. Параллельно составляется список комплектующих и оборудования. Документы передаются домовладельцу примерно через 10 дней после первой встречи с конструкторами.

Это промежуточная стадия, но во многих случаях результат позволяет заказчику нанять сторонних монтажников и выполнить качественную сборку отопления. Информации хватит, чтобы построить с подрядчиком прозрачные в техническом плане отношения, составить договор и предметно обсудить смету на монтаж. Если проектирование и монтаж системы отопления осуществляется одной организацией, то бригады выезжают на объект уже в начале этого этапа.

Создание проектных документов

В данном случае речь идёт о «полном пакете», который как раз и называется проектом. Проектировщик, согласно положениям СНиПов и требований контролирующих организаций, дополняет и оформляет проект. Это позволяет без проблем утвердить документацию во всех заинтересованных инстанциях. Проект системы отопления включает в себя следующие типы документов:


  • исходные данные в виде таблицы;
  • эскизные схемы;
  • смету и договор;
  • комплект чертежей и схем (аксонометрические схемы, поэтажные планы, разрезы и деталировку узлов, план котельной и т.д.);
  • пояснительную часть (технические и эксплуатационные характеристики объекта, особенности ТЗ, обоснование принятых решений, расчёты, рекомендованные меры безопасности);
  • спецификацию оборудования и материалов с детализацией;
  • рекомендации по увязке отопления с прочими системами;
  • подтверждение допуска разработчика к проектной деятельности.

Проектирование отопления – ни в коем случае не обуза, а возможность создать по-настоящему эффективную и практичную систему. Дополнительные затраты имеют место, но для коттеджа среднего размера они окупаются уже за первый отопительный сезон. Потом можно будет просто экономить средства, получая положительные эмоции от работы качественной системы отопления.

teploguru.ru

Цены на проектирование отопления

Наименование работ Пояснения Ед.изм. Стоимость, руб.
Проект системы отопления с тепловым расчетом (для дома до 100 м2)

В проект входит:

  • теплотехнический расчет;
  • подбор оборудования и материалов для системы;
  • подбор радиаторов отопления по теплотехническому расчету;
  • схема разводки радиаторного отопления по этажам;
  • аксонометрическая схема;
  • спецификация необходимого оборудования и материалов.
комплект 6 000
Теплотехнический расчет Расчет тепловых потерь здания. за 1 м2 площади здания 20
Проектирование системы отопления
(для дома до 300 м2)

В проект входит:

  • теплотехнический расчет;
  • подбор оборудования и материалов для системы;
  • подбор радиаторов отопления по теплотехническому расчету;
  • схема разводки радиаторного отопления по этажам;
  • аксонометрическая схема;
  • спецификация необходимого оборудования и материалов.
за 1 м2 площади здания 60
Проектирование системы отопления
(для дома свыше 300 м2)

В проект входит:

  • теплотехнический расчет;
  • подбор оборудования и материалов для системы;
  • подбор радиаторов отопления по теплотехническому расчету;
  • схема разводки радиаторного отопления по этажам;
  • аксонометрическая схема;
  • спецификация необходимого оборудования и материалов.
за 1 м2 площади здания 55
Проектирование системы напольного отопления

В проект входит:

  • подбор оборудования и материалов для системы;
  • схема напольного отопления;
  • аксонометрическая схема;
  • спецификация необходимого оборудования и материалов.
за 1 м2 площади здания 45
Комплексный проект инженерных систем
(для домов до 300 м2)

В проект входит:

  • теплотехнический расчет;
  • проект системы отопления;
  • проект системы напольного отопления;
  • проектирование горячего и холодного водоснабжения;
  • проект внутренней канализации.
за 1 м2 площади здания 120
Комплексный проект инженерных систем
(для домов свыше 300 м2)

В проект входит:

  • теплотехнический расчет;
  • проект системы отопления;
  • проект системы напольного отопления;
  • проектирование горячего и холодного водоснабжения;
  • проект внутренней канализации.
за 1 м2 площади здания 100

Почему проектирование систем отопления стоит доверять специалистам?

В теории все владельцы недвижимости знают, что отопление дома следует продумывать еще на этапе проектирования с составлением сметных расходов. Несмотря на общеизвестные формулы расчета и существование уже готовых схем, нередко уже на этом этапе допускаются досадные промахи, устранение которых осуществляется в более позднее время, что чревато внушительными расходами.

Точный гидравлический расчет – основа проектирования отопления

Специалисту известна важность гидравлических расчетов, в ходе которых устанавливается коэффициент сопротивления потока теплоносителя в системе, определяющий скорость и оптимальность его распространения по трубам и радиаторам. Учитываются диаметр труб, количество радиаторов, мощность циркуляционного насоса. Только эти данные будут основой правильного проектирования отопления для загородного коттеджа.

Подобными расчетами занимаются несколько специалистов, обладающих соответствующей квалификацией и опытом работы. Поэтому лучше обращаться в специализированную компанию, предоставляющую гарантии качественности подобного сервиса по проектированию отопительных систем. Такая компания способна не только составить проект, но и поставить соответствующее оборудование, а также выполнить его монтаж.

Правила по подбору оборудования для отопления

В ходе разработки проекта осуществляется подбор оборудования с оптимальными характеристиками. Важно подобрать не только качественный и энергоэффективный котел в зависимости от вида топлива, отапливаемой площади и личных пожеланий владельца недвижимости. Необходимо грамотно подобрать под него «обвязку», от которой во многом зависит заявленный производителем функционал теплогенератора. А это уже зависит от места, на которое определена установка котла или обустройства отдельной котельной. Это помещение также должно быть подготовлено, согласно существующим нормам и стандартам.

В проектирование систем отопления загородного дома входит и решение вопросов, касающихся ее организации. Схема имеет два основных звена – радиаторы и связующие их трубы. Специалисты определяют, как будут прокладываться трубы, а также точки размещения отопительных батарей. Крайне важно грамотно увязать все эти элементы, чтобы добиться их безукоризненного функционирования.

В этой работе учитываются тип стройматериалов, из которого сложен дом, а также параметры выполненного утепления, функциональное предназначение помещений и их ориентация по сторонам света, наличие и размеры точек теплопотерь – окон и дверей. Все это возможно определить непосредственно на объекте, после чего специалисты сводят полученные результаты воедино, чтобы получить очевидную «картинку» будущей схемы. Нередко на этой стадии возникает необходимость по дополнительному утеплению дома, что впоследствии даст достаточно существенную экономию энергоресурсов и повысит комфортность проживания.

Подбор труб и радиаторов также лучше осуществлять специалистам, которые прекрасно осведомлены в технических характеристиках материалов, из которых изготавливаются эти элементы, а также в формах и конструктивных решениях. Главная задача для владельца – экономия денег, в этом случае также учитывается, но существуют иные способы экономии: потратить сегодня несколько больше, чтобы потом окупить все издержки быстрее и многократно. Поэтому всегда надо прислушиваться к советам профессионалов своего дела. И советуем учитывать не только практичную сторону вопроса, но и эстетичную, потому что в будущем придется потратиться на дорогостоящий дизайн помещения, чтобы скрыть дешевые и неказистые радиаторы и трубы.

vip-otoplenie.ru

Проект двухтрубной системы отолпения: пример 1

Первоначально рисуется план дома:

план дома

План дома с нанесёнными на нём наружными стенами  дверными и оконными проёмами, площадями помещений

Здесь план взят из программы, где уже был изображён эскиз дома. Вкратце разберём, какие здесь обозначения.

Толстой серой линией показаны наружные стены. Более тонкими обозначены внутренние стены, перегородки. Чёрными линиями показаны дверные проёмы, двери. Жёлтыми линиями — окна. Каждое помещение должно иметь размеры, общую площадь – для того, чтобы потом определить тепловые потери каждой комнаты и всего дома.

Теперь на плане дома указываем, как будут проходить трубопроводы, где стоять радиаторам и т. д.

На следующем рисунке проект системы отопления другого дома, но это не важно, потому что так же изображены внешние, внутренние стены, дверные и оконные проёмы:

проект системы отопления дома

План дома со схемой системы отопления (двухтрубная система отопления)

Вместе с тем показана классическая схема двухтрубной системы отопления. Под окнами расположены радиаторы.

В правом нижнем углу видно, что система отопления разделяется на два крыла:

1) одно идёт (если смотреть на плане) снизу вверх и далее влево, что видно по стрелкам; труба подходит к каждому из трёх радиаторов и затем от них идёт обратка;

2) второе крыло идёт справа налево, если смотреть по стрелкам, подходит к радиаторам, и возвращается по обратке. На данном плане двухэтажный дом, на рисунке выше – план второго этажа. Сама же котельная находится на первом этаже или в подвальном помещении:

проект системы отопления дома

Нижний этаж, на котором установлен газовый котёл

Проект двухтрубной системы отолпения: пример 2

На следующем рисунке тоже проект двухтрубной системы отопления:

проект двухтрубной системы отопления

План дома со схемой системы отопления (двухтрубная система отопления)

От котла идёт труба (см. по стрелкам) и в каком-то месте разветвляется на два крыла, в каждом из которых подающая труба подходит к отопительному прибору, и затем от отопительных приборов возвращается обратка, которая идёт к котлу.

Проект однотрубной системы отопления

Следующий проект системы отопления — классическая однотрубная схема:

проект однотрубной системы отопления

План дома со схемой системы отопления (однотрубная система отопления)

В общем-то, комментарии здесь излишни, всё отлично видно по схеме.

Пример проекта системы отопления по схема Тихельмана

На следующем рисунке более сложный проект системы отопления, чем в предыдущих примерах:

проект комбинированной системы отопления

План дома со схемой системы отопления (с использованием нескольких вариантов обвязки)

Здесь используется несколько вариантов обвязки систем отопления. Рассмотрим более подробно эту схему.

От котла идёт подающая труба (см. по стрелкам), подходит к первому радиатору (здесь перед радиатором на схеме изображена термостатическая головка, которая регулирует подачу теплоносителя в радиатор в зависимости от той температуры, какую мы выставили).

Далее по пути следования теплоносителя подходим ко второму радиатору, к третьему, к четвёртому, и так далее, до самого последнего радиатора.

Теперь обращаем внимание на обратку. Обратка на данной схеме выходит с радиатора, который находится первым на подаче. И далее теплоноситель в обратке идёт параллельно тому, что идёт по подающей трубе.

Из каждого радиатора трубопровод завязан с обраткой. От последнего радиатора обратка идёт к котлу. То есть, на данной схеме изображена попутно-перехлёстывающая (Тихельмана) система отопления.

Чем она хороша?  Тем, что теплоноситель в такой системе распределяется по радиаторам равномерно. Здесь важно, чтобы первый радиатор был последним на обратке (то есть, обратка начинается с него), именно тогда нагрев радиаторов будет одинаков.

По сути это комбинированная система отопления: от подачи и от обратки отходит ещё один элемент (крыло), дополнительная система «тёплый пол» (скорей всего, это обогрев ступенек при входе в дом и выезда из гаража для того, чтобы в зимний период не образовывалось наледи).

В тёплом полу теплоноситель должен быть намного холоднее (не больше 55 градусов), чем в радиаторной системе отопления, поэтому здесь стоит смесительный узел (большой зелёный), задача которого уменьшить температуру теплоносителя, идущего в тёплый пол. На схеме также видно, что для системы тёплого пола устанавливается отдельный расширительный бак.

Пример проекта системы отопления с несколькими контурами

Ниже показан проект системы отопления из нескольких контуров:

проект системы отопления дома

План дома со схемой системы отопления (система отопления, состоящая из нескольких контуров)

В данном варианте на каждом «крыле» (контуре) установлен отдельный насос, но можно обходиться без такого усложнения, насос ставить один на общей подаче, а все контуры подключить к общей подающей и отводящей трубе через коллектор.

Плюс такой схемы подключения в том, что можно управлять отдельно каждым контуром. А минус в том, что приходится применять гораздо больше трубы.

На схеме ниже отдельно изображён коллекторный узел:

коллекторный узел

Коллекторный узел системы отопления

По стрелкам видно, что через коллектор подача сразу закольцовывается в обратку. Каким образом происходит распределение теплоносителя в данном варианте подключения?

От общей подачи указано направление движения теплоносителя (чёрными стрелками) к радиаторам. За счёт терморегулятора производится управление клапаном. Если температура теплоносителя превышает заданную, клапан открывается, и теплоноситель проходит не в «петлю» к радиаторам, а сразу возвращается в основную систему.

Если же температура приемлемая, то клапан закрывается, и весь теплоноситель идёт к радиаторам в данной «петле». Таким образом происходит регулирование температуры в каждой «петле» (контуре). В данном варианте показан коллектор из пяти контуров.

Пример коллекторной системы отопления

На рисунке ниже более простая коллекторная система (коллекторный узел):

проект системы отопления

Коллекторный узел системы отопления

Здесь так же, как в предыдущем варианте, на каждом контуре коллектора установлены отдельные насосы. Но на самом деле так делается только в том случае, если система сама по себе очень большая (двух-, трёхэтажные дома с большими площадями). Если же у вас таких площадей не будет, то достаточно в коллекторе отводов со своей запорной арматурой, а циркуляционный насос ставится один общий для всей системы (обычно на обратке).

Ну и ещё несколько проектов систем отопления.

Коллекторная система:

проект коллекторной системы отопления

План дома со схемой системы отопления (коллекторная система отопления)

Показаны контуры, в каждом из которых теплоноситель подводится к своему радиатору. Но нужно здесь оговориться, что радиаторов в каждом контуре может больше, чем один. Всё остальное легко проследить по схеме, комментарии дополнительные излишни.

Пример системы отопления с одно- и двухтрубной обвязкой радиаторов

На следующей схеме совмещены одно- и двухтрубная системы обвязки.

проект системы отопления дома

План дома со схемой системы отопления (совмещены одно- и двухтрубная система отопления)

Перед первым радиатором подача разделяется на два потока. И далее один из потоков, выйдя из первого радиатора, становится обраткой.

Все эти схемы приведены здесь в качестве примеров – чтобы, пользуясь ими, вам было проще спроектировать отопление своего дома. В примерах хорошо видно, что должен содержать проект системы отопления: план дома, окна, двери, размеры помещений, а также оконных и дверных проёмов, должно быть обозначено отопительное оборудование и трубопроводы. Такую работу нужно проделать, чтобы потом можно было провести расчёты системы отопления.

проект системы отопления

vodotopim.ru

Что выбираем

  1. Какие именно параметры отопления подбираются на стадии проектирования?

Вот полный перечень:

  • Источник тепла и тип котла;

Я намеренно ограничу список возможных вариантов водяным отоплением. Печи, котлы воздушного отопления и системы распределенного обогрева (например, газовые конвекторы или пленочный теплый пол в каждой комнате) требуют отдельного изучения в полностью посвященной им статье.

  • Тепловая мощность котла;
  • Тепловая мощность отдельных отопительных приборов;
  • Схема разводки и подключения радиаторов;
  • Материалы для отопления дома (трубы, батареи, запорная арматура и т.д.);
  • Диаметр розлива и подводок.

Источник тепловой энергии

  1. По каким параметрам подбирается котел?

Их всего два:

  • Экономичность (то есть минимальная стоимость киловатт-часа тепла);
  • Удобство пользования (время автономной работы отопительного оборудования и то количество проблем, которое оно создает владельцу).

Экономичность

  1. Какой источник тепла обеспечивает наиболее экономичное отопление загородного дома?

Магистральный газ при использовании конденсационного газового котла.

Вот примерные цены на киловатт-час тепловой энергии, полученной из разных источников:

  • Природный газ — 50 копеек;
  • Дрова — 90 копеек;
  • Пеллеты (гранулы из прессованных опилок) — 1,4 рубля;
  • Уголь — 1,6 рубля;
  • Сжиженный газ из газгольдера — 2,3 рубля;
  • Сжиженный газ из баллонов — 2,8 рубля;
  • Дизельное топливо — 3,2 рубля;
  • Электроэнергия — 4 рубля.

Лазейки

Да, у электрических систем отопления наиболее высокая стоимость киловатт-часа тепла. Однако существует ряд способов ее уменьшить.

Обогрев водяным теплым полом с электрокотлом позволит заметно (на 20- 30%) сократить расходы за счет перераспределения температур в помещении. Теплее всего воздух будет на уровне пола, а вот под потолком его температура снизится до 16-20 градусов.

Отсюда — меньшие утечки тепла через перекрытие и снижение средней температуры в помещении, приводящее опять-таки к уменьшению расхода тепловой энергии через ограждающие конструкции.

Еще большую экономию обеспечит использование теплоаккумулятора в комплекте с двухтарифным счетчиком. Вода в баке объемом в 2-3 кубометра греется ночью, когда цена киловатт-часа минимальна. Днем накопленное тепло расходуется на обогрев дома.

Наконец, наибольшую экономичность обеспечивает эксплуатация тепловых насосов. Эти приборы расходуют электроэнергию не на нагрев воздуха в доме, а на перекачку тепла от низкопотенциальных источников (грунта, воды в незамерзающих водоемах или воздуха). В результате на каждый потраченный киловатт-час электричества в отапливаемое помещение транспортируется от 2,5 до 6 киловатт тепла.

Ахиллесова пята тепловых насосов — высокая стоимость оборудования и его монтажа. Приборы, работающие по схеме «воздух-вода», отличаются еще и привередливостью к уличной температуре: при ее снижении падает энергоэффективность (теплоотдача на киловатт электрической мощности), а при температурах ниже -25 — -30 прибор просто оказывается работать.

Удобство

  1. Какая система отопления частного дома создает минимум проблем владельцу?

Лидирующее положение занимают все виды электрических отопительных установок. Они работают в автономном режиме неограниченное время, не требуют обслуживания, отвода продуктов сгорания и совместимы с выносными термостатами (в том числе программируемыми), что позволяет с минимальными затратами поддерживать в доме комфортный температурный режим.

Незначительно уступают им газовые котлы в сочетании с магистральным природным газом. Котел с электророзжигом тоже может неограниченно долго работать автономно, но он требует отвода продуктов сгорания.

Эта особенность привязывает расположение прибора к дымоходу, вентиляции или внешней стене дома (при использовании наддувной горелки с коаксиальным воздуховодом).

Газовый котел, питающийся от газгольдера или баллонов, требует периодического пополнения запасов энергоносителя. Газгольдер заправляется один-два раза в год, комплект баллонов придется возить на заправку примерно раз в неделю.

Дизельный котел работает до тех пор, пока в баке есть топливо. К его минусам мы отнесем неизбежный запах солярки, необходимость хранения в котельной большого объема топлива (сотен, а то и тысяч литров) и высокий уровень шума, сопровождающий работу дизельной горелки.

В хвосте нашего хит-парада уныло плетутся твердотопливные котлы. Они требуют чистки зольника и растопки раз в несколько часов.

Лазейки

И в этом случае есть ряд способов подтянуть позицию аутсайдера.

  • Пиролизный котел разбивает процесс горения твердого топлива на два этапа: вначале оно тлеет при ограниченном притоке воздуха, затем летучие продукты неполного сгорания дожигаются в отдельной топке. Результат — гибкая регулировка тепловой мощности без потери КПД и, как следствие, автономность в 10-12 часов;
  • Котел верхнего горения переносит процесс пиролиза дров или угля на верхнюю поверхность закладки топлива. При такой схеме работы увеличение объема закладки топлива приводит не к росту тепловой мощности котла, а к увеличению продолжительности горения. В результате растопка требуется лишь раз в сутки, а то и того реже;

Рекорд принадлежит котлу литовской компании Stropuva (к слову, разработчику концепции верхнего горения), проработавшему на одной закладке угля 31 час.

  • Примерно такой же автономности можно добиться, используя классический твердотопливный котел в сочетании с теплоаккумулятором большого объема;

При охлаждении на 40 градусов 3 кубометра воды отдают 175 киловатт-часов тепла. Этого достаточно для обогрева дома площадью около 80 м2 в течение суток.

  • Наконец, пеллетный котел с бункером для топлива и его шнековой подачей в топку способен работать без обслуживания до недели.

Мощность котла

  1. Как выполнить тепловой расчет отопительной системы при известных параметрах отапливаемого дома?

Потребность дома в тепле рассчитывается по формуле Q=V*Dt*k/860, в которой:

  • Q — мощность котла в киловаттах;
  • V — отапливаемый объем (в м3);
  • Dt — разница между уличной температурой и температурой в помещении;
  • k — коэффициент теплопотерь, связанный с качеством утепления дома.

Последние два параметра нуждаются в комментариях.
Разница температур вычисляется как разность температуры в жилом помещении, соответствующей санитарным нормам, и температуры самой холодной пятидневки зимы.

Вот значения санитарных норм для жилых помещений:

Описание помещения Температура, С
Комната в середине дома, абсолютный минимум зимней температуры выше -31С 18
Комната в середине дома, абсолютный минимум зимней температуры ниже -31С 20
Угловая или торцевая комната, абсолютный минимум зимней температуры выше -31С 20
Угловая или торцевая комната, абсолютный минимум зимней температуры ниже -31С 22

Коэффициент утепления подбирается из следующего ряда:

  • Утепленный фасад, энергосберегающее остекление или тройные стеклопакеты — 0,6-0,9;
  • Стены в 2 кирпича, окна с остеклением в две нитки — 1-1,9;
  • Стены толщиной в кирпич, окна с остеклением в одну нитку — 2-2,9;
  • Полное отсутствие утепления (холодный склад, ангар) — 3-4.

Давайте в качестве примера рассчитаем проект системы отопления для следующих условий:

  • Одноэтажный дом размером 6х8 метров с потолками высотой 3 метра расположен в Инкермане (температура самой холодной пятидневки — -11 С);
  • Толщина каменных стен — около 50 см;
  • Остекление окон — в одну нитку.

Очевидно, что в небольшом по площади доме все комнаты будут угловыми или торцевыми. Поэтому внутреннюю температуру мы принимаем равной 20С.

Толщина стен и остекление окон дают коэффициент утепления 1,8 — 2,0.

Считаем: Q=6*8*3*(20 — -11)*2/860=10 КВт (с округлением до целого значения).

Размер и мощность отопительного прибора

  1. Как рассчитать количество секций для радиаторного отопления отдельной комнаты?

Расчет тепловой мощности для отдельного помещения выполняется так же, как для дома в целом.

При этом следует учитывать дополнительную нагрузку в виде помещений без отопительных приборов — прихожих, коридоров, лестниц и т.д.

Чтобы пересчитать ватты в количество секций, нужно лишь разделить расчетную мощность на тепловой поток от одной секции. Соответствующие данные обычно можно найти на сайте изготовителя отопительного прибора. В их отсутствие можно воспользоваться очередной таблицей:

Материал секции радиатора Тепловой поток при стандартном размере секции (500 мм по осям коллекторов)
Чугун 160
Биметалл (сталь+алюминий) 180
Алюминий 200

Важный момент: производители указывают тепловой поток для разницы температур между теплоносителем и воздухом в комнате в 70 градусов. При уменьшении дельты (скажем, температура батареи в 50 градусов при температуре воздуха 24С) мощность прибора будет пропорционально уменьшаться.

Давайте продолжим проектирование отопления в нашем доме в Инкермане и рассчитаем минимальное количество алюминиевых секций для температуры теплоносителя в 70 градусов при +25С в жилых комнатах.

Дельта температур будет равной 70-25=45 градусов. Номинальный тепловой поток от секции (200 ватт) уменьшится в 70/45=1,55 раза и составит 130 ватт. При потребности в тепле в 10000 ватт нам потребуется 77 секций.

Разводка

  1. Как развести систему отопления от котла?

На мой взгляд, внимания заслуживают два типа разводки:

  • Однотрубная ленинградка (розлив по периметру этажа с подключенными параллельно его трубе радиаторами). Она предельно проста в монтаже, обладает минимальной материалоемкостью (розлив всего один) и максимальной отказоустойчивостью: пока на концах розлива есть хотя бы минимальный перепад давлений, отопительный контур будет функционировать;
  • Попутная двухтрубная система (петля Тихельмана). В отличие от тупиковых систем, она не требует балансировки (дросселирования ближних к котлу радиаторов) и обеспечивает одинаковую температуру всех отопительных приборов.

Отдельно стоит упомянуть систему напольного отопления — теплый пол. Уложенные в стяжку трубы превращают в отопительный прибор всю поверхность чистового покрытия пола.

Максимальная длина одного контура водяного теплого пола ограничена значением 100 — 120 метров, поскольку трубы имеют небольшой диаметр и, соответственно, достаточно высокое гидравлическое сопротивление. Именно поэтому для обогрева большого помещения приходится формировать несколько параллельных контуров с одинаковой температурой теплоносителя, что подразумевает коллекторную разводку.

Каждый отвод коллектора снабжается собственным дросселем для регулировки температуры контура.

Подключение радиаторов

  1. Как подключить радиаторы, чтобы обеспечить их максимальную теплоотдачу?

При количестве секций до десяти можно смело использовать одностороннее боковое подключение, типичное для многоквартирных домов. Благодаря разнице в диаметре коллекторов и вертикальных каналов все секции будут прогреты равномерно.

При большем количестве секций стоит предпочесть диагональное подключение. Оно позволит нагреть до одинаковой температуры неограниченное количество секций.

Ненамного уступает ему в теплоотдаче двухстороннее нижнее подключение. В этом случае основной объем теплоносителя циркулирует через нижний коллектор, что позволяет работать даже завоздушенным батареям. Верх секций прогревается за счет их теплопроводности.

Материалы и арматура

  1. Какие виды дополнительного оборудования и материалов стоит приобрести для монтажа водяного отопления своими руками?

Начну с перечня элементов обвязки котла.

В закрытой (работающей с избыточным давлением) системе в список входят:

  • Расширительный бак, компенсирующий увеличение объема теплоносителя при его нагреве. Его объем должен быть примерно равен 1/10 от количества теплоносителя;

Объем труб и батарей можно вычислить, заполнив контур водой и слив ее в мерную емкость. В сбалансированной системе отопления количество теплоносителя примерно равно 15 литрам на киловатт мощности котла.

  • Автоматический воздухоотводчик, позволяющий избавиться от воздушных пробок;
  • Предохранительный клапан. Он сбросит давление при нехватке объема расширительного бака или при закипании воды в теплообменнике котла;

Для открытой (без избыточного давления) системы используют открытый бак, который располагается в верхней точке контура и используется для заливки воды или антифриза, а также в качестве воздухоотводчика и предохранительного клапана.

  • Манометр для контроля давления;
  • Циркуляционный насос. Инструкция по подбору его производительности предельно проста: она должна быть не менее 1 м3/час на 25 киловатт мощности котла.

Для настройки температуры отдельных отопительных приборов и контуров могут использоваться дроссели или термоголовки, регулирующие проходимость в автоматическом режиме, в зависимости от комнатной температуры.

Для отключения батарей и участков контура применяются шаровые краны. От пробковых кранов и винтовых вентилей они выгодно отличаются отказоустойчивостью, огромным ресурсом и отсутствием потребности в обслуживании (в набивке сальников, в замене прокладок и т.д.).

Теперь перейдем к материалам и отопительным приборам.

Начну с небольшого лирического отступления.

Действующими СНиП максимальная температура любых инженерных систем в жилом здании ограничена значением в 95С. Однако в автономных системах отопления температура теплоносителя обычно не поднимается выше 70 — 75 градусов, а давление держится в пределах 1,5-2,5 атмосфер. Все параметры отопления стабильны и полностью подконтрольны владельцу.

Именно поэтому в проект отопления можно заложить недорогие трубы и отопительные приборы, не обладающие большим запасом прочности и термостойкости.

Это:

  • Напорные трубы из армированного алюминиевой фольгой полипропилена;

Армирование не только увеличивает прочность трубы на разрыв, но и уменьшает ее удлинение при нагреве. Полипропилен — лидер по этому параметру среди всех пластиков: при повышении температуры на 50 градусов каждый погонный метр трубы прибавляет в длине 6,5 мм.

  • Алюминиевые секционные радиаторы.

Диаметры

  1. Как спроектировать отопление самому, подобрав оптимальные диаметры розливов и подводок к радиаторам?

Диаметр определяется:

  • Тепловой нагрузкой на участок контура (то есть мощностью котла для розлива и мощностью отопительного прибора для подводок к нему);
  • Скоростью циркуляции теплоносителя. Чем она выше, тем меньшим диаметром можно обойтись.

Разумный максимум скорости циркуляции — 0,7 м/с. При более высокой скорости появляются гидравлические шумы: вначале на дросселирующей арматуре, а при дальнейшем ускорении потока — на всех поворотах и фитингах.

Вот таблица зависимости внутреннего (подчеркиваю, внутреннего!) диаметра трубы от тепловой нагрузки при скорости потока теплоносителя 0,7 м/с:

Диаметр, мм Мощность, КВт
15 10
20 17,9
25 28
32 45,8
40 71,5
50 112

Внешний диаметр полипропиленовых труб обычно на шаг больше внутреннего. Скажем, труба с номинальным размером 25 мм имеет внутренний диаметр около 20 мм.

В системе отопления с естественной циркуляцией (без циркуляционного насоса) сечение розлива обычно увеличивается на шаг относительно расчетного. Это делается для снижения гидравлического сопротивления трубопровода, работающего с минимальным перепадом давлений.

Заключение

Вот, собственно, и все. Теперь проектирование отопления вполне по силам читателю. Узнать о нем больше вам поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений к ней. Успехов, камрады!

otoplenie-gid.ru



Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock
detector