Расчет воздушной системы отопления
Как и для расчета любой другой системы отопления, для расчета воздушного отопления необходимо ориентироваться и быть знакомым с ГОСТами и СНИПами. Но если же вы решили сэкономить и рассчитать систему сами, тогда вам поможет наша статья.
Содержание статьи:
Читайте также о расчете и подборе фанкойлов
И так, приступаем к самому расчету:
Первый этап
1.Первым делом нужно рассчитать общие теплопотери помещений. Для этого лучше всего использовать программное обеспечение или же использовать Excel.
Второй этап
2.Зная теплопотери, рассчитаем расход воздуха в системе используя формулу
G = Qп / (с * (tг-tв))
G- массовый расход воздуха, кг/с
Qп- теплопотери помещения, Дж/с
C- теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кгК
tг- температура нагретого воздуха (приток), К
tв – температура воздуха в помещении, К
Напоминаем что К= 273+°С, то есть чтоб перевести ваши градусы Цельсия в градусы Кельвина нужно к ним добавить 273. А чтоб перевести кг/с в кг/ч нужно кг/с умножить на 3600.
Перед расчетом расхода воздуха необходимо узнать нормы воздухообмена для для данного типа здания. Максимальная температура приточного воздуха 60°С, но если воздух подается на высоте меньше 3 м от пола эта температура снижается до 45°С.
Еще одно, при проектировании системы воздушного отопления возможно использование некоторых средств энергосбережения, таких как рекуперация или рециркуляция. При расчете количества воздуха системы с такими условиями нужно уметь пользоваться id диаграммой влажного воздуха.
Третий этап
3. Подбираем воздухонагреватель, по мощности, необходимой для обеспечения нагрева воздуха до необходимой температуры. Не забываем, что если система воздушного отопления связана с вентиляцией то Qот ≥ Qвент+Qп.
Четвертый этап
4.Рассчитывается количество вентрешеток и скорость воздуха в воздуховоде:
1)Задаемся количеством решеток и выбираем из каталога их размеры
2) Зная их количество и расход воздуха, рассчитываем количество воздуха для 1 решетки
3) Рассчитываем скорость выхода воздуха из воздухораспределителя за формулой V= q /S, где q- количество воздуха на одну решетку, а S- площадь воздухораспределителя. Обязательно необходимо ознакомится с нормативной скоростью вытока, и только после того как рассчитанная скорость будет меньше нормативной можно считать , что количество решеток подобрано правильно.
Пятый этап
5. Делаем аэродинамический расчет системы. Для облегчения расчета специалисты советуют приблизительно определить сечение магистрального воздуховода за суммарным расходом воздуха:
- расход 850 м3/час – размер 200 х 400 мм
- Расход 1 000 м3/час – размер 200 х 450 мм
- Расход 1 100 м
- Расход 1 200 м3/час – размер 250 х 450 мм
- Расход 1 350 м3/час – размер 250 х 500 мм
- Расход 1 500 м3/час – размер 250 х 550 мм
- Расход 1 650 м3/час – размер 300 х 500 мм
- Расход 1 800 м3/час – размер 300 х 550 мм
Как правильно выбрать воздуховоды для воздушного отопления?
Заключение
После проведения всех расчетов можно приступать к покупке и монтированию системы. И не забывайте, если вы не хотите переплачивать за эксплуатацию и ремонт систем отопления, обязательно нужно ознакомится с нормами и правильно рассчитать систему. Желаем удачи!
Читайте также:
airducts.ru
Расчет системы воздушного отопления частного дома Антарес Комфорт
Статьи по теме
Необходимо понимать, что результаты расчета воздушного отопления частного дома очень жестко привязаны к характеристикам стен, потолка, перекрытий и т.д., точнее говоря, привязаны к их теплопотерям. Изменение теплопотерь элементов конструкции дома неизбежно приведет к тому, что расчет воздушного отопления придется делать заново! В противном случае клиент получит совсем не те условия комфорта, которые были ему обещаны, и, естественно, останется недоволен. Приведем простой пример – клиент решил сделать крышу мансарды более теплой, и потребовал проложить еще один слой утеплителя. Но расчет воздушного отопления не учитывал эти изменения конструкции, в итоге температура в мансарде была вовсе не 22°С, как должно было быть согласно расчетам, а все 25°С, что, в общем-то, немного жарковато.
Обратный пример – при строительстве каркасного дома недобросовестная бригада строителей ухитрилась продать налево часть утепляющих материалов, в итоге толщина утеплителя в некоторых местах стен была не 150, а всего 100 мм. Теплопотери такого дома естественно были гораздо больше расчетных, и расчетной мощности системы воздушного отопления не хватало. Ситуация усугубилась тем, что обнаружилось это только зимой, когда дом был уже построен, а вороватые строители благополучно растворились в голубых далях. Клиент был вынужден вскрывать стены, покупать новый утеплитель взамен украденного и монтировать его, затем заново выполнять отделку восстановленных стен. Иначе ему пришлось бы всю зиму ходить дома только в теплом лыжном костюме и даже в нем спать. Конечно, трудности закаляют характер, но лучше все-таки таких волнующих моментов избежать, если конечно вы не специально тренируетесь с целью покорить Северный или Южный Полюс.
Поэтому, если вы заказываете проект воздушного отопления, а потом начинаете менять конструкцию дома, обязательно согласуйте все изменения с проектировщиком системы отопления. Иначе в будущем могут быть весьма неприятные сюрпризы.
Расчет системы воздушного отопления частного дома обычно состоит из нескольких этапов:
- Расчет теплопотерь каждого помещения дома – комнат, коридоров, санузлов и т.д.
- На основании расчета из п. 1 определяется требуемое количество теплого воздуха, который нужно подать в каждое помещение дома (в куб.м.)
- На основании расчета объемов воздуха выбирается диаметр и количество воздуховодов для каждого помещения дома, а также необходимая скорость воздуха для получения расчетного расхода.
- На основании расчета объемов воздуха выбирается сечение магистральных воздуховодов.
- На основании расчета из п. 1 определяется суммарное количество теплопотерь всего дома, при этом учитывается и та мощность, которая потребуется на работу дополнительного оборудования, например увлажнителя. На основании этих теплопотерь выбирается мощность электрического нагревателя или отопительного котла.
Рассмотрим теперь более подробно каждый этап расчета системы воздушного отопления частного дома на примере небольшого дачного домика площадью 96 кв.м., внешний вид которого приведен на картинке в начале статьи. Дом двухэтажный, построен по канадской технологии Экопан из sip-панелей. В доме проживают 3 человека, установлен водогрейный котел 18 кВт и газовая плита. Поэтажные планы:
1. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет теплопотерь
Собственно говоря, для небольших частных или загородных домов не обязательно точно рассчитывать теплопотери. Достаточно знать баланс теплопотерь всего дома. При этом даже ошибка в расчетах на десяток процентов совсем не будет фатальной, поскольку система воздушного отопления Антарес Комфорт обладает достаточным запасом по прокачиваемым объемам воздуха, достаточно просто отрегулировать вентилятор на более высокие обороты. Но надо понимать, что вообще говоря, скорость потока воздуха на выходе из воздуховода, а точнее из вентиляционной решетки не должна быть выше 1,5 м/с (оптимальное значение), либо, в крайнем случае, выше 2 м/с (максимально рекомендуемое значение). В противном случае могут появиться вибрации или турбуленция, а в связи с этим и повышенный уровень шума. Естественно, что мощности электрического нагревателя или отопительного котла должно хватить для компенсации всех реальных теплопотерь всего дома.
При расчете системы воздушного отопления на теплопотери необходимо в первую очередь рассчитать теплопотери всех стен. При этом можно ориентировочно считать, что 5 см минераловаты имеют такие же теплопотери, как 15 см бруса или бревна, 30 см пеноблоков или 50 см кирпича. Речь идет разумеется о толщине стены из названных материалов. Т.е. например стена с 5 см минераловатного утеплителя типа URSA будет иметь такие же теплопотери, как стена из бруса толщиной 15 см. или кирпичная стена толщиной 50 см.
При расчете можно считать, что у стены из 5 см минераловатной плиты теплопотери будут приблизительно 48 Вт/м2, у стены из 10 см – 25 Вт/м
А как быть, если стены вашего дома состоят из разных материалов, например, сама стена из брус 150 х 150, а, а снаружи установлен еще слой утеплителя? В этом случае проще все привести к одному типу материалов – к минераловате. Как уже было сказано выше, 15 см бруса эквивалентны 5 см минераловаты, поэтому будем считать, что теплопотери нашей композитной стены эквиваленты теплопотерям стены из 10 см минераловаты (15 см бруса это 5см минераловаты, плюс еще один слой 5 см минераловаты = 10 см) – т.е. 25 Вт/м2
Теплопотери нижнего перекрытия и крыши считаются точно так же, как и теплопотери стен, но полученный результат нужно увеличить на 30% – поскольку в перекрытиях и крыше элементы деревянного каркаса распложены более часто, чем в стенах. Например, для крыши из 15 см минераловатного утеплителя теплопотери будут не 16 Вт/м 2, а все 24 Вт/м2
Есть другой, более легкий способ определения эквивалентной толщины минераловатного утеплителя для расчета теплопотерь – калькулятор расчета отопления частного дома, сделанный в виде файла Microsoft Excel. На втором листе калькулятора можно поставить толщину всех используемых в стене, крыше или перекрытии материалов и получить тепловой эквивалент стены из пеноплистирола. В этом случае теплопотери q одного кв.м такой стены определяются по формуле:
где Тнорм – нормируемая зимняя температура региона, в котором построен дом, например, для Московской области это -28°С.
Для каркасной конструкции (например крыши или перекрытия) значение теплового эквивалента нужно уменьшить на 10%.
Расчет теплопотерь окон и дверей тоже не представляет сложности. Для обычного деревянного окна эпохи развитого социализма (того, что со щелями для вентиляции) это 200 Вт/м
Кроме прямых теплопотерь (через стены, перекрытия и крышу), в любом доме есть еще теплопотери на вентиляцию. Но их проще учесть не через сам расход тепла (в Вт), а через необходимые для их компенсации объемы воздуха. Поэтому их мы учтем позже, на этапе 2.
Приведенный здесь расчет теплопотерь – приблизительный. Но он тем не менее позволяет получить баланс теплопотерь по всему дому. Стороны света, роза ветров, нагрев солнечным излучением через окна и т.д. в данном расчете не учитываются, но для небольших частных домов они и не нужны. Тем более, что полученные при расчетах цифры мы увеличим для надежности в 2 раза, получив таким образом значительный запас по требуемой мощности нагревателя или котла отопления. А мощности вентилятора системы воздушного отопления Антарес Комфорт заведомо хватит на то, чтобы при необходимости прокачать требуемый объем воздуха.
Для холодных полов первого или цокольного этажа полученные теплопотери нужно увеличить на 10%. Это, во-первых, позволит учесть возможную погрешность расчета, а во-вторых, более точно выровняет температуру на первом и втором этажах, т.к. теплый воздух с первого этажа будет всегда подниматься на второй.
После того, как для каждого элемента поверхности дома (стен, крыши, пола, перекрытий, окон, дверей) рассчитаны значения удельных теплопотерь, надо определить площадь каждого из этих элементов, контактирующую с окружающей средой и рассчитать полные теплопотери. При этом площадь определяется по внешнему контуру стен. Для расчета площади стен второго этажа высоту стен фронтонов берут до крыши, если второй этаж обогревается, а крыша и фронтоны полностью утеплены.
Полные теплопотери Q через каждый элемент поверхности дома – это произведение его площади S на его удельные теплопотери q:
У того дома, который мы рассматриваем в качестве примера, стены построены из sip-панелей, т.е. 1,2 см OSB + 14 см пенополистирола + 1,2 см OSB, удельные теплопотери q = 17 Вт/м2
Перекрытия и крыши похожие – 1,2 см OSB + 18 см пенополистирола + 1,2 см OSB, удельные теплопотери q = 17 Вт/м2
В качестве окон хозяин дома пожелал иметь двухкамерные стеклопакеты, удельные теплопотери q = 100 Вт/м2
Рассчитав все теплопотери и сведя их в таблицу, получим следующий результат:
| 1 Этаж | Теплопотери, Вт | Мансарда | Теплопотери, Вт |
|---|---|---|---|
| 1.1. | 467 | 2.1. | 1 294 |
| 1.2. | 747 | 2.2. | 760 |
| 1.3. | 74 | 2.3. | 1 126 |
| 1.4. | 133 | 2.4. | 801 |
| 1.5. | 921 | Итого | 3 981 |
| 1.6. | 2 210 | ||
| Итого | 4 553 | Всего | 8 534 |
Переходим к этапу 2.
2. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет количества теплого воздуха.
Принимаем, что каждый кубометр воздуха может перенести 10 Вт тепла. Тогда получим следующие результаты расхода по воздуху (в час) для каждого помещения дома:
| 1 Этаж | Объем воздуха | Мансарда | Объем воздуха |
|---|---|---|---|
| 1.1. | 47 | 2.1. | 65 |
| 1.2. | 74 | 2.2. | 76 |
| 1.3. | 73 | 2.3. | 113 |
| 1.4. | 13 | 2.4. | 80 |
| 1.5. | 92 | Итого | 334 |
| 1.6. | 226 | ||
| Итого | 525 | Всего | 859 |
Теперь вернемся к учету теплопотерь на вентиляцию, помните, мы говорили об этом на этапе 1?
Теплопотери на вентиляцию учитываются просто. На каждого человека нужно 30 м³/час свежего воздуха, на каждый отопительный котел – 2 м³/час на 1 кВт мощности котла, на каждую газовую плиту – 15 м³/час.
Как уже было сказано в начале статьи, в доме проживают 3 человека, есть газовая плита и котел отопления 18 кВт. Т.е. на вентиляцию нужно дополнительно 140 м³/час воздуха:
Если все это перевести в теплопотери, то для Московского региона (в котором построен наш дом) при зимней нормируемой температуре – 28°С для прогрева воздуха до комнатной температуры нужно будет потратить 23 Вт на каждый кубометр, итого 3,2 кВт на дополнительные теплопотери по вентиляции.
Теперь нужно внимательно проанализировать полученную таблицу с расходом воздуха. Например, в данном доме теплопотери в коридоре на первом этаже минимальны, а в коридоре второго этажа, наоборот, достаточно велики. Поэтому будет целесообразно сделать небольшое перераспределение потоков – часть воздуха для коридора второго этажа подать наоборот в коридор на первом этаже – на второй этаж теплый воздух все равно попадет естественным путем.
3. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет диаметра и количества воздуховодов
Для того, чтобы система воздушного отопления дома получилась компактной и не нарушала целостность интерьера, нужно ограничить диаметры подающих воздуховодов. Стандартные гибкие шумоглушащие воздуховоды выпускаются двух диаметров – 100 и 125 мм (это внутренний диаметр, внешний больше на 50 мм).
Также в подающих воздуховодах нужно ограничить скорость воздуха, иначе система отопления получится излишне шумной (что характерно для американских и канадских систем). Оптимальная скорость воздуха 1…2 м/c. Но при необходимости она может быть и немного выше чем 2 м/c, но если есть возможность, то лучше все-таки не превышать оптимальных значений.
Если скорость воздуха 1 м/с то за час через воздуховод с внутренним диаметром 100 мм будет прокачано 30 м3, через воздуховод с внутренним диаметром 125 мм – уже 45 м3. При скорости воздуха 2 м/c – соответственно в 2 раза больше, 60 м3 и 90 м3.
Теперь нужно выбрать диаметр и количество подающих воздуховодов на основе рассчитанных ранее нужных объемов воздуха, а также рассчитать скорость воздуха в этих воздуховодах, не забывая о том, что было написано выше – скорость должна быть в пределах 1…2 м/c. Величины скоростей воздуха понадобятся в дальнейшем – во время пуско-наладки всей системы воздушного отопления.
| 1 Этаж | Кол-во/Диам. | Скорость, м/с | Мансарда | Кол-во/Диам. | Скорость, м/с |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.1. | 1/100 | 1,56 | 2.1. | 1/125 | 1,44 |
| 1.2. | 1/125 | 1,64 | 2.2. | 1/125 | 1,68 |
| 1.3. | 1/125 | 1,62 | 2.3. | 2/125 | 1,25 |
| 1.4. | 1/100 | 0,43 | 2.4. | 1/125 | 1,77 |
| 1.5. | 1/125 | 2,04 | Итого | 5/125 | |
| 1.6. | 3/125 | 1,67 | |||
| Итого | 2/100 6/125 | Всего | 2/100 11/125 |
Нужно помнить, что в таблице выше мы рассчитали количество подающих воздуховодов – по ним теплый воздух подается в помещения дома. Но его оттуда нужно еще как-то забрать. Поэтому кроме подающих воздуховодов, нужно еще такое же количество обратных. Диаметр у них такой же, как и у подающих воздуховодов.
Последний пункт расчета на данном этапе – выбор диаметра воздуховода для вентиляции – по которому в дом поступает часть свежего воздуха с улицы. Для данного дома достаточно воздуховода диаметром 125 мм.
4. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет сечения магистральных воздуховодов
В магистральных воздуховодах скорость воздуха может быть повыше, чем в подающих воздуховодах – СНиП рекомендует не превышать значения 4 м/c.
Зная суммарный объем воздуха, который нужно прогнать по всем помещениям дома и ограничиваясь скоростью не более 4 м/c, получаем, что магистральные воздуховоды – как прямой, так и обратный – должны быть сечением 250 х 400 мм или 200 х 450 мм. Либо можно использовать круглые воздуховоды диаметром 315 мм. Вообще говоря, агрегат воздушного отопления АВН системы воздушного отопления Антарес Комфорт сконструирован таким образом, чтобы на него можно было установить прямоугольный прямой воздуховод и 2 круглых обратных. Прямоугольное сечение прямого воздуховода выбрано потому, что с ним на агрегат АВН можно без доработок установить внутренний блок канального кондиционера.
В общем случае сечение магистральных воздуховодов выбирается в соответствии с суммарным объемом прокачиваемого воздуха:
- 850 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 400 мм
- 1 000 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 450 мм
- 1 100 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 500 мм
- 1 200 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 450 мм
- 1 350 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 500 мм
- 1 500 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 550 мм
- 1 650 м3/час – сечение воздуховодов 300 х 500 мм
- 1 800 м3/час – сечение воздуховодов 300 х 550 мм
5. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет мощности нагревателя или отопительного котла
Полные теплопотери дома мы рассчитали на этапе 1, это 8,5 кВт. Чтобы не забивать себе голову расчетами, выберем мощность отопительного котла с двойным запасом – т.е. 18 кВт. Этой мощности заведомо хватит на то, чтобы обеспечить дом и теплом, и горячей водой, и при необходимости – теплыми полами.
С электронагревателем достаточно взять запас 1,5. Поскольку совместно с агрегатом воздушного отопления АВН работают нагреватели НЭ мощностью 6, 9, 12, 18, 24 и 30 кВт, то при желании отапливаться электричеством выберем нагреватель НЭ-12, мощностью 12 кВт.
Вообще говоря, для данного конкретного дома был установлен нагреватель НЭ-6, а не НЭ-12. Связано это с тем, что у хозяина дома было подключено только 5 кВт электроэнергии, больше не давали. Этой мощности в сильные морозы не хватало для отопления, поэтому для компенсации недостающих кВт использовался дровяной камин – получилось своеобразное воздушное отопление камином. Камин нагревал воздух в гостиной, а система воздушного отопления Антарес Комфорт разносила этот нагретый воздух уже по всем помещениям. Впоследствии хозяин дома заменил кондиционер тепловым насосом, и проблема с недостающими киловаттами была решена.
www.promoonline.ru
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата
Воздушное отопление жилых домов не имеет столь широкого распространения, как «классическое» водяное, но, тем не менее, заинтересованность в нем среди потенциальных хозяев все же имеет тенденцию к росту – оно доказало свою эффективность и экономичность. Сам по себе принцип такого отопления помещений заключается в нагреве специальным оборудованием воздушного потока, который потом с помощью вентиляторов направляется в помещение или в определенную его область.
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата
Кстати, самой простой и достаточно распространенной (хотя и несколько упрощенной) разновидностью воздушного отопления является установка в комнате стационарных или переносных тепловентиляторов. Более совершенные системы, обслуживающие целый дом, включают, помимо нагревательного агрегата, разветвлённую систему воздуховодов, автоматику контроля и управления, приборы очистки и обеззараживания воздуха. Нередко такая систем отопления совмещается с приточной вентиляцией, и это тоже налагает определённые требования к ее организации.
Как бы то ни было, «сердцем» подобной системы отопления, независимо от степени ее сложности, является воздушно-отопительный агрегат. И его эксплуатационные параметры должны соответствовать условиям, в которых он будет эксплуатироваться – заложенного потенциала мощности должно быть достаточно для обогрева конкретного помещения или всего дома в целом. Как определиться с этим? – призовем на помощь калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата.
Некоторые разъяснения по применению программы будут даны ниже.
Содержание статьи
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата
Перейти к расчётам
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
Высота потолка в помещении
до 2,7 м2,8 ÷ 3,0 м3,1 ÷ 3,5 м3,6 ÷ 4,0 мболее 4,1 м
Количество внешних стен
нетоднадветри
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 нижеот – 30 °С до – 34 °Сот – 25 °С до – 29 °Сот – 20 °С до – 24 °Сот – 15 °С до – 19 °Сот – 10 °С до – 14 °Сне холоднее – 10 °С
Какова степень утепленности внешних стен?
Внешние стены не утепленыСредняя степень утепленияВнешние стены имеют качественное утепление
Что расположено снизу?
Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемУтепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемСнизу расположено отапливаемое помещение
Что расположено сверху?
Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещениеУтепленный чердак или иное помещениеОтапливаемое помещение
Тип установленных окон
Количество окон в помещении
Высота окна, м
Ширина окна, м
Точная высота потолка, м
Нижний предел тепературы уличного воздуха, при котором будет выключаться приточная вентиляция, градусов
Пояснения по проведению расчетов
При расчете любого генератора тепла исходят из соображений, что выработанной им энергии должно хватать на полную компенсацию тепловых потерь из конкретного помещения и далее (если речь идет о системе отопления всего дома) – из здания в целом. При этом, безусловно, закладывается и определенный эксплуатационный запас мощности.
Использовать широко распространенный «постулат», что на 1 м² площади требуется 100 Вт тепловой энергии – этот путь никак не даст точного результата. Тепловые потери, требующие компенсации за счет работы системы отопления, зависят не только, и даже не столько от площади помещений, сколько от целого ряда других разноплановых факторов. Все это реализовано в предлагаемом калькуляторе.
Важно – расчет проводится для каждого помещения в отдельности. Если планируется локальный обогрев комнаты – то полученного значения будет достаточно. В том же случае, когда просчитывается вся система отопления для дома, после расчета по помещениям, подключенным к системе, производится суммирование всех полученный показателей. Лучше всего, чтобы не допустить ошибки, заранее составить табличку, куда внести все комнаты с перечислением их специфических особенностей, а потом уже засесть за расчёты.
Итак, как проводится расчет для конкретного помещения:
- Объем помещения, безусловно, важен, и для этого необходимо указать площадь и высоту потока.
- Имеет значение количество стен, граничащих с улицей. Понятно, что чем их больше, тем выше возможные тепловые потери.
- Имеет смысл обратить внимание на расположение внешней стены комнаты относительно сторон света. С южной стороны помещение получает дополнительный «тепловой заряд» от Солнца, а вот с противоположной стороны стены такой возможности лишены начисто, и будут выхолаживаться быстрее.
- Если есть такая информация, то можно указать положение внешней стены относительно преимущественного в зимний сезон направления ветра – программа внесет соответствующую поправку. Если таких данных нет, калькулятор произведет расчет для самых неблагоприятных условий.
- Поправку не климатические особенности региона учтет следующий пункт. Необходимо указать минимальные температуры в самую холодную декаду зимы – но только не аномальные, а считающиеся для вашей местности нормальными.
- Следующее поле ввода – это состояние термоизоляции стен. Они могут считаться полноценно утепленными только в том случае, если это проводилось на основании теплотехнических расчетов. Понятно, что совершенно неутепленных стен в жилом доме вообще не должно быть – иначе нет никакого смысла затевать обустройство системы отопления.
- Весьма внушительная доля теплопотерь приходится на полы и потолки (перекрытия). Чтобы не упустить этот момент, в следующих полях ввода необходимо выбрать вариант «соседства» рассчитываемой комнаты по вертикали – сверху и снизу.
- Далее, несколько полей ввода посвящено окнам – их типу, количеству, размерам. На основании полученных сведений программа расчета введет необходимый поправочный коэффициент «на остекление».
- В комнате может иметься дверь на улицу (или в неотапливаемую зону), которая при каждом открытии будет впускать немалый объем холодного воздуха. Это требует соответствующей компенсации со стороны системы отопления.
Для замкнутой системы воздушного отопления можно переходить к кнопке «РАССЧИТАТЬ» и получать результат, выраженный в ваттах и киловаттах (в нем уже учтен 15-процентный эксплуатационный резерв).
Но нередко система воздушного отопления объединяется с приточной вентиляцией – и тогда от нагревательного агрегата требуется не только восполнить теплопотери, но и обеспечить подогрев постоянно поступающего с улицы воздушного потока. Это тоже необходимо учесть в расчетах. Если выбрать этот путь – появятся дополнительные поля ввода данных.
- Необходимо уточнить высоту потолка – для точного определения объема воздухообмена.
- Приточная вентиляция может отключаться при сильных морозах – необходимо указать нижний температурный предел ее функционирования. Это позволит определиться с максимальной амплитудой температур (с учетом поддержания в помещении комфортного уровня в +20 °С).
- И, наконец, необходимо указать предполагаемую кратность полного воздухообмена в помещении. Обычно при расчетах исходят из однократного, но на всякий случай функциональность калькулятора расширена – от 0,5 до 2 объемов в час.
После этого остаётся только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ» для получения результата.
Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…
Многие владельцы загородного жилья даже не знают толком о существовании систем воздушного отопления. Чтобы восполнить этот пробел информации, рекомендуем перейти по ссылке к статье нашего портала, посвящённой обзору воздушно-отопительных агрегатов.
Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…stroyday.ru
Онлайн-калькулятор расчета калорифера: мощность и расход теплоносителя
При конструировании системы воздушного отопления используются уже готовые калориферные установки.
Для правильного подбора необходимого оборудования достаточно знать: необходимую мощность калорифера, который впоследствии будет монтироваться в системе отопления приточной вентиляции, температуру воздуха на его выходе из калориферной установки и расход теплоносителя.
Для упрощения производимых расчетов вашему вниманию представлен онлайн-калькулятор расчета основных данных для правильного подбора калорифера.
С помощью него вы сможете рассчитать:
- Тепловую мощность калорифера кВт. В поля калькулятора следует ввести исходные данные об объеме проходящего через калорифер воздуха, данные о температуре поступаемого на вход воздуха, необходимую температуру воздушного потока на выходе из калорифера.
- Температуру воздуха на выходе. В соответствующие поля следует ввести исходные данные об объеме нагреваемого воздуха, температуре воздушного потока на входе в установку и полученную при первом расчете тепловую мощность калорифера.
- Расход теплоносителя. Для этого в поля онлайн-калькулятора следует ввести исходные данные: о тепловой мощности установки, полученные при первом подсчете, о температуре теплоносителя подаваемого на вход в калорифер, и значение температуры на выходе из устройства.
Расчет мощности калорифера
Расчет расхода теплоносителя
Расчета калориферов, в качестве теплоносителя которых используется вода или пар, происходит по определенной методике. Здесь важной составляющей являются не только точные расчеты, но и определенная последовательность действий.
Добавление по теме
Обратите внимание!
Если вы не найдете ответ на свой вопрос в этой статье, то посмотрите вопросы наших читателей. Может быть кто-то уже задавал вопрос, похожий на ваш:Расчет производительности для нагрева воздуха определенного объема
Определяем массовый расход нагреваемого воздуха
G (кг/ч) = L х р
где:
L — объемное количество нагреваемого воздуха, м.куб/час
p — плотность воздуха при средней температуре (сумму температуры воздуха на входе и выходе из калорифера разделить на два) — таблица показателей плотности представлена выше, кг/м.куб
Определяем расход теплоты для нагревания воздуха
Q (Вт) = G х c х (t кон — t нач)
где:
G — массовый расход воздуха, кг/час с — удельная теплоемкость воздуха, Дж/(кг•K), (показатель берется по температуре входящего воздуха из таблицы)
t нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С
Вычисление фронтального сечения устройства, требующегося для прохода воздушного потока
Определившись с необходимой тепловой мощностью для обогрева требуемого объема, находим фронтальное сечение для прохода воздуха.
Фронтальное сечение — рабочее внутреннее сечение с теплоотдающими трубками, через которое непосредственно проходят потоки нагнетаемого холодного воздуха.
f (м.кв) = G / v
где:
G — массовый расход воздуха, кг/час
v — массовая скорость воздуха — для оребренных калориферов принимается в диапазоне 3 — 5 (кг/м.кв•с). Допустимые значения — до 7 — 8 кг/м.кв•с
Вычисление значений массовой скорости
Находим действительную массовую скорость для калориферной установки
V(кг/м.кв•с) = G / f
где:
G — массовый расход воздуха, кг/час
f — площадь действительного фронтального сечения, берущегося в расчет, м.кв
Расчет расхода теплоносителя в калориферной установке
Рассчитываем расход теплоносителя
Gw (кг/сек) = Q / ((cw х (t вх — t вых))
где:
Q — расход тепла для нагрева воздуха, Вт
cw — удельная теплоемкость воды Дж/(кг•K)
t вх — температура воды на входе в теплообменник, °С
t вых — температура воды на выходе из теплообменника, °С
Подсчет скорости движения воды в трубах калорифера
W (м/сек) = Gw / (pw х fw)
где:
Gw — расход теплоносителя, кг/сек
pw — плотность воды при средней температуре в воздухонагревателе (принимается по таблице внизу), кг/м.куб
fw — средняя площадь живого сечения одного хода теплообменника (принимается по таблице подбора калориферов КСк), м.кв
Определение коэффициента теплопередачи
Коэффициент теплотехнической эффективности рассчитывается по формуле
Квт/(м.куб х С) = А х Vn х Wm
где:
V – действительная массовая скорость кг/м.кв х с
W – скорость движения воды в трубах м/сек
A
Расчет тепловой производительности калориферной установки
Подсчет фактической тепловой мощности:
q (Вт) = K х F х ((t вх +t вых)/2 — (t нач +t кон)/2))
или, если подсчитан температурный напор, то:
q (Вт) = K х F х средний температурный напор
где:
K — коэффициент теплоотдачи, Вт/(м.кв•°C)
F — площадь поверхности нагрева выбранного калорифера (принимается по таблице подбора), м.кв
t вх — температура воды на входе в теплообменник, °С
t вых — температура воды на выходе из теплообменника, °С
t нач — температура воздуха на входе в теплообменник, °С
t кон — температура нагретого воздуха на выходе из теплообменника, °С
Определение запаса устройства по тепловой мощности
Определяем запас тепловой производительности:
((q — Q) / Q) х 100
где:
q — фактическая тепловая мощность подобранных калориферов, Вт
Q — расчетная тепловая мощность, Вт
Расчет аэродинамического сопротивления
Расчет аэродинамического сопротивления. Величину потерь по воздуху можно рассчитать по формуле:
ΔРа (Па)=В х Vr
где:
v — действительная массовая скорость воздуха, кг/м.кв•с
B, r — значение модуля и степеней из таблицы
Помогла вам статья произвести расчет калорифера?
Помогла, мне все понятноНе помогла, нужно объяснить более подробно
к оглавлению ↑Определение гидравлического сопротивления теплоносителя
Расчет гидравлического сопротивления калорифера вычисляется по следующей формуле:
ΔPw(кПа)= С х W2
где:
С — значение коэффициента гидравлического сопротивления заданной модели теплообменника (смотреть по таблице)
W — скорость движения воды в трубках воздухонагревателя, м/сек.
ventilationpro.ru
Расчет воздушного отопления
Расчет воздушного отопления: параметры и формулы | Тепломонстр
Воздушное отопление считается самым экономичным.
Примерная схема работы воздушного отопления.
Система воздушного отопления частного дома требует тщательной и точной проектировки, и этот этап работы рекомендуется доверить опытным инженерам-проектировщикам. Однако если вы решили взяться за этот трудоемкий процесс самостоятельно, необходимо учесть следующие факторы:
- Понадобится диагностика потери тепла, характерная для каждого помещения в доме.
- Необходимо размерить воздухонагреватель и уровень мощности теплонагревателя.
- Для определения всех потерь воздушного отопления необходимо произвести аэродинамический расчет системы;
Многолетней практикой доказано, что для достижения высокого уровня теплоизоляции применяется следующий расчет: для каждых 10 квадратных метров площади помещения необходима мощность 700-800 Вт.
Классификация систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления подразделяются по следующим признакам:
Стандартная схема системы воздушного отопления.
- По характеру поступления прогретого теплоносителя: естественным и механическим (с помощью нагнетателей или вентиляторов) побуждением.
- По виду энергоносителя: системы с водяным, газовым, паровым или электрическим калорифером.
- По виду схемы вентилирования в отапливаемом помещении: либо прямоточные, либо с полной или частичной рециркуляцией.
- По определению места нагрева теплоносителя: центральные (подогрев производится в общем централизованном агрегате и затем транспортируется к отапливаемым помещениям и зданиям) и местные (масса воздуха нагревается при помощи местных отопительных агрегатов).
Дополнительное оборудование, способное повышать эффективность систем воздушного отопления
Для надежной работы системы воздушного отопления требуется расчет и установка резервного вентилятора или монтаж как минимум двух агрегатов отопления в одном помещении.
Схема системы воздушного отопления: 1-печь; 2-фильтры; 3-труба забора воздуха из помещения; 4-забор свежего воздуха; 5-труба подвода свежего воздуха; 6-подача теплого воздуха в строение; 7-забор воздуха; 8-дымоход.
В случае отказа основного вентилятора в помещении допускается понижение температуры ниже нормы (но не больше, чем на 5 градусов) при условии подачи воздуха снаружи.
Температура воздушного потока, подающегося в помещения, должна быть минимум на 20% ниже, чем критическая температура самовоспламенения аэрозолей и газов, присутствующих в помещении.
С целью обогрева теплоносителя в системах воздушного отопления используются калориферные устройства различных видов конструкций. При их помощи могут комплектоваться вентиляционные приточные камеры и отопительные агрегаты.
В данных калориферах нагрев воздушной массы происходит за счет энергии, забираемой у теплоносителя (воды, дымовых газов и пара), или с помощью электроэнергетических установок.
Отопительные агрегаты могут применяться для обогрева рециркуляционных воздушных масс. Они состоят из калорифера, вентилятора и аппарата, формирующего и направляющего потоки теплоносителя, которые подаются в помещение.
Отопительные агрегаты больших размеров применяют для обогрева крупных промышленных или производственных помещений (к примеру, в вагоносборочных цехах), технологические и санитарно-гигиенические требования в которых допускают возможность рециркуляции воздушных масс. Крупные системы воздушного отопления еще применяются в нерабочее время с целью дежурного отопления.
Схема обратного воздуховода воздушного отопления.
Расчет данной системы должен быть таким, чтобы прогрев теплоносителя в приточных и рециркуляционных установках соответствовал категориям помещений, в которых установлены данные агрегаты. Температура не должна превышать 150 градусов.
В чем экономия от применения воздушного отопления?
Каждый старается заботиться о том, чтобы его система отопления была как можно экономичнее. На сегодняшний день особой популярностью пользуются системы воздушного отопления.
Эта тенденция обусловлена тем фактом, что такие системы позволяют на протяжении всего отопительного сезона поддерживать оптимальную температуру в помещении. Изготовить систему воздушного отопления своими руками способен не каждый, ведь здесь нужно иметь определенные навыки и умения.
В структуру системы воздушного отопления входит водяной калорифер и теплогенератор, отвечающие за процесс нагревания воздушной массы. Распределительные головки и вентилятор способствуют тому, чтобы воздух распространялся равномерно по всей территории помещения.
Мобильный вариант устройства воздушного отопления представляют тепловые пушки, с помощью которых можно достичь требуемой температуры на каком-либо определенном участке.
Параметры и формулы для того, чтобы произвести расчет системы отопления
Пример расчета системы воздушного отопления можно осуществить по формуле:
Lb = 3,6 Qnp/(С(tпр-tв)),
где Lb — объем расхода воздушной массы за определенный период времени;
Qnp — поток тепла для отапливаемого помещения;
С — теплоемкость теплоносителя;
tв — температура помещения;
tпр — температура теплоносителя, который подается в помещение.
Температура теплоносителя рассчитывается по формуле:
tпр = tH + t + 0,001 р,
где tH — температура воздуха снаружи;
t — дельта изменения температуры в воздухонагревателе;
р — давление потока теплоносителя по выходу из вентилятора.
Схема отопительного котла воздушного отопления.
Если расчет воздушного отопления был произведен самостоятельно и при этом были допущены некоторые ошибки, можно столкнуться с различными проблемами, основными из которых являются наличие сквозняков, перегрев нагревателя, что в итоге может привести к неисправности системы отопления.
Именно поэтому необходимо тщательным образом перепроверить произведенный расчет и только после этого, если вы твердо уверенны, что расчет произведен правильно и четко, можно переходить к следующему этапу работы, а именно к приобретению непосредственно самого оборудования.
Покупая устройство воздушного отопления, следует обратить внимание на некоторые особенности, например, на возможности системы, технические характеристики и качество продукта.
Все необходимые данные можно узнать, обратившись к продавцу, который предоставит информацию об интересующем устройстве.
Выбор и этапы установки теплогенератора
Приобретение воздуховодов не составляет большой сложности. В наши дни их можно отыскать на любом предприятии, занимающемся изготовлением вентиляционного оборудования. Здесь же можно найти и все остальные необходимые материалы, такие как дроссельные заслонки, врезки и прочие элементы.
Обязательно понадобится приобрести саморезы, алюминиевый скотч и монтажную ленту. Все эти элементы можно приобрести на рынке или в любом строительном магазине.
Схема строения кондиционера.
Если в дальнейшем планируется установка кондиционера, то необходимо обязательно утеплить подающие воздуховоды, чтобы предотвратить возникновение конденсата.
Чтобы смонтировать магистральный воздуховод, понадобится оцинкованная сталь, обклеенная фольгированным утеплителем. Стоит обратить внимание, что оптимальная толщина утеплителя составляет 3-5 миллиметров.
До начала отделочных работ необходимо в каждом помещении осуществить расчет и монтаж воздуховодов.
Для того чтобы спрятать все ветви воздуховодов, в основном используют пространство между потолком. Делают это в эстетических целях.
Чтобы система воздушного отопления дома, сделанная своими руками, получилась качественной, понадобится потратить немало времени и усилий.
Опираясь на вид воздухонагревателя, которому отдано предпочтение, следует выбрать соответствующий вид воздуховодов — гибкие или жесткие, допускается их совместное применение. Для соединения разных типов возду
www.teplo-ltd.ru
Расчет воздушного отопления: параметры и формулы
Расчет системы воздушного отопления
Воздушное отопление считается самым экономичным.
Примерная схема работы воздушного отопления.
Система воздушного отопления частного дома требует тщательной и точной проектировки, и этот этап работы рекомендуется доверить опытным инженерам-проектировщикам. Однако если вы решили взяться за этот трудоемкий процесс самостоятельно, необходимо учесть следующие факторы:
- Понадобится диагностика потери тепла, характерная для каждого помещения в доме.
- Необходимо размерить воздухонагреватель и уровень мощности теплонагревателя.
- Для определения всех потерь воздушного отопления необходимо произвести аэродинамический расчет системы;
Многолетней практикой доказано, что для достижения высокого уровня теплоизоляции применяется следующий расчет: для каждых 10 квадратных метров площади помещения необходима мощность 700-800 Вт.
Вернуться к оглавлению
Классификация систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления подразделяются по следующим признакам:
Стандартная схема системы воздушного отопления.
- По характеру поступления прогретого теплоносителя: естественным и механическим (с помощью нагнетателей или вентиляторов) побуждением.
- По виду энергоносителя: системы с водяным, газовым, паровым или электрическим калорифером.
- По виду схемы вентилирования в отапливаемом помещении: либо прямоточные, либо с полной или частичной рециркуляцией.
- По определению места нагрева теплоносителя: центральные (подогрев производится в общем централизованном агрегате и затем транспортируется к отапливаемым помещениям и зданиям) и местные (масса воздуха нагревается при помощи местных отопительных агрегатов).
Вернуться к оглавлению
Дополнительное оборудование, способное повышать эффективность систем воздушного отопления
Для надежной работы системы воздушного отопления требуется расчет и установка резервного вентилятора или монтаж как минимум двух агрегатов отопления в одном помещении.
Схема системы воздушного отопления: 1-печь; 2-фильтры; 3-труба забора воздуха из помещения; 4-забор свежего воздуха; 5-труба подвода свежего воздуха; 6-подача теплого воздуха в строение; 7-забор воздуха; 8-дымоход.
В случае отказа основного вентилятора в помещении допускается понижение температуры ниже нормы (но не больше, чем на 5 градусов) при условии подачи воздуха снаружи.
Температура воздушного потока, подающегося в помещения, должна быть минимум на 20% ниже, чем критическая температура самовоспламенения аэрозолей и газов, присутствующих в помещении.
С целью обогрева теплоносителя в системах воздушного отопления используются калориферные устройства различных видов конструкций. При их помощи могут комплектоваться вентиляционные приточные камеры и отопительные агрегаты.
В данных калориферах нагрев воздушной массы происходит за счет энергии, забираемой у теплоносителя (воды, дымовых газов и пара), или с помощью электроэнергетических установок.
Отопительные агрегаты могут применяться для обогрева рециркуляционных воздушных масс. Они состоят из калорифера, вентилятора и аппарата, формирующего и направляющего потоки теплоносителя, которые подаются в помещение.
Отопительные агрегаты больших размеров применяют для обогрева крупных промышленных или производственных помещений (к примеру, в вагоносборочных цехах), технологические и санитарно-гигиенические требования в которых допускают возможность рециркуляции воздушных масс. Крупные системы воздушного отопления еще применяются в нерабочее время с целью дежурного отопления.
Схема обратного воздуховода воздушного отопления.
Расчет данной системы должен быть таким, чтобы прогрев теплоносителя в приточных и рециркуляционных установках соответствовал категориям помещений, в которых установлены данные агрегаты. Температура не должна превышать 150 градусов.
В чем экономия от применения воздушного отопления?
Каждый старается заботиться о том, чтобы его система отопления была как можно экономичнее. На сегодняшний день особой популярностью пользуются системы воздушного отопления.
Эта тенденция обусловлена тем фактом, что такие системы позволяют на протяжении всего отопительного сезона поддерживать оптимальную температуру в помещении. Изготовить систему воздушного отопления своими руками способен не каждый, ведь здесь нужно иметь определенные навыки и умения.
В структуру системы воздушного отопления входит водяной калорифер и теплогенератор, отвечающие за процесс нагревания воздушной массы. Распределительные головки и вентилятор способствуют тому, чтобы воздух распространялся равномерно по всей территории помещения.
Мобильный вариант устройства воздушного отопления представляют тепловые пушки, с помощью которых можно достичь требуемой температуры на каком-либо определенном участке.
Вернуться к оглавлению
Параметры и формулы для того, чтобы произвести расчет системы отопления
Пример расчета системы воздушного отопления можно осуществить по формуле:
Lb = 3,6 Qnp/(С(tпр-tв)),
где Lb — объем расхода воздушной массы за определенный период времени;
Qnp — поток тепла для отапливаемого помещения;
С — теплоемкость теплоносителя;
tв — температура помещения;
tпр — температура теплоносителя, который подается в помещение.
Температура теплоносителя рассчитывается по формуле:
tпр = tH + t + 0,001 р,
где tH — температура воздуха снаружи;
t — дельта изменения температуры в воздухонагревателе;
р — давление потока теплоносителя по выходу из вентилятора.
Схема отопительного котла воздушного отопления.
Если расчет воздушного отопления был произведен самостоятельно и при этом были допущены некоторые ошибки, можно столкнуться с различными проблемами, основными из которых являются наличие сквозняков, перегрев нагревателя, что в итоге может привести к неисправности системы отопления.
Именно поэтому необходимо тщательным образом перепроверить произведенный расчет и только после этого, если вы твердо уверенны, что расчет произведен правильно и четко, можно переходить к следующему этапу работы, а именно к приобретению непосредственно самого оборудования.
Покупая устройство воздушного отопления, следует обратить внимание на некоторые особенности, например, на возможности системы, технические характеристики и качество продукта.
Все необходимые данные можно узнать, обратившись к продавцу, который предоставит информацию об интересующем устройстве.
Вернуться к оглавлению
Выбор и этапы установки теплогенератора
Приобретение воздуховодов не составляет большой сложности. В наши дни их можно отыскать на любом предприятии, занимающемся изготовлением вентиляционного оборудования. Здесь же можно найти и все остальные необходимые материалы, такие как дроссельные заслонки, врезки и прочие элементы.
Обязательно понадобится приобрести саморезы, алюминиевый скотч и монтажную ленту. Все эти элементы можно приобрести на рынке или в любом строительном магазине.
Схема строения кондиционера.
Если в дальнейшем планируется установка кондиционера, то необходимо обязательно утеплить подающие воздуховоды, чтобы предотвратить возникновение конденсата.
Чтобы смонтировать магистральный воздуховод, понадобится оцинкованная сталь, обклеенная фольгированным утеплителем. Стоит обратить внимание, что оптимальная толщина утеплителя составляет 3-5 миллиметров.
До начала отделочных работ необходимо в каждом помещении осуществить расчет и монтаж воздуховодов.
Для того чтобы спрятать все ветви воздуховодов, в основном используют пространство между потолком. Делают это в эстетических целях.
Чтобы система воздушного отопления дома, сделанная своими руками, получилась качественной, понадобится потратить немало времени и усилий.
Опираясь на вид воздухонагревателя, которому отдано предпочтение, следует выбрать соответствующий вид воздуховодов — гибкие или жесткие, допускается их совместное применение. Для соединения разных типов воздуховодов рекомендуется использовать алюминиевый армированный скотч или пластиковые и металлические хомуты.
Напорно-динамические характеристики воздухонагревателя зависят от некоторых факторов, а именно мощности вентилятора и его вида. Теплогенератор может играть роль электронагревателя или отопительного котла.
Основным условием любого из видов теплогенератора является наличие автоматического выключателя/включателя и датчика контроля температуры. Если имеются в виду твердотопливные котлы, то они должны иметь функцию регулировки скорости горения.
Вернуться к оглавлению
Недостатки и преимущества воздушного отопления
Система воздушного отопления дома обладает рядом неоспоримых преимуществ, одним из которых является коэффициент полезного действия, который достигает 93%. Кроме того, за счет малой инерционности системы помещение можно прогреть в максимально короткие сроки.
Подобная система способна самостоятельно интегрировать климатическое и отопительное устройство, что дает возможность поддерживать оптимальную температуру в помещении. В процессе передачи по системе тепла отсутствуют промежуточные звенья.
За счет ряда позитивных и привлекательных моментов система воздушного отопления сегодня пользуется большой популярностью.
Но среди ряда достоинств в системе воздушного отопления присутствуют и некоторые недостатки.
Например, при строительстве загородного дома их можно устанавливать непосредственно только в процессе строительства самого дома, то есть если сразу не позаботиться об отопительной системе, то после завершения строительных работ сделать это уже не удастся.
Следует учесть, что устройство системы воздушного отопления требует регулярного сервисного обслуживания, так как со временем могут возникать различные неполадки, способные привести к полному выводу из строя данного оборудования.
Еще одним недостатком такой системы является то, что ее невозможно модернизировать. Но если все-таки решено установить именно такую систему, следует заранее позаботиться о дополнительном источнике электроснабжения, так как данное оборудование имеет большую потребность в электричестве.
При всех имеющихся достоинствах и недостатках системы воздушного отопления частных домов широко применяются по всей Европе, особенно в странах с наиболее холодным климатом.
Исследования показали, что примерно 80% загородных домов, дач и коттеджей применяют именно систему воздушного отопления, потому что это позволяет обогревать одновременно комнаты во всем помещении.
Какой вид отопления выбрать, решать, конечно, владельцу дома, но перед установкой той или иной системы отепления рекомендуется проконсультироваться с опытными специалистами, которые четко пояснят, какой именно вид отопительной системы подойдет в конкретном случае, а также помогут сделать проект.
Специалисты настоятельно не советуют принимать поспешных решений, которые впоследствии повлекут за собой множество негативных моментов.
Следует помнить, что правильно установленная система отопления — это залог уюта в доме, тепло которого будет согревать даже в самые сильные морозы.
1poteply.ru
Проектирование системы воздушного отопления частного дома с примерами и расчетами
Монтаж системы воздушного отопления невозможен без предварительной подготовки проекта. Разработанный план должен быть достоверным и содержать максимально правдивые сведения. Получить их самостоятельно практически невозможно, без специализированного инженерного образования. Поэтому, наша компания предлагает воспользоваться своими услугами по проектированию систем воздушных отоплений. Мы поможем создать схему размещения оборудования воздушного отопления в комплексе с услугами по его монтажу и запуску в эксплуатацию, либо отдельно от них.
Расчет теплопотерь дома
Процесс проектирования воздушного отопления предусматривает учет выбранного типа оборудования. Определиться с его разновидностью можно узнав количество воздуха, необходимое для работы системы, а также начальную температуру воздуха для обогрева помещения. Определиться с перечисленными показателями поможет расчет теплопотерь.
В холодное время года, теплый воздух покидает помещение через окна, двери, крышу и стены. Чтобы обеспечить комфортную температуру внутри дома, необходимо вычислить тепловую мощность, позволяющую компенсировать потери тепла и поддержать оптимальную температуру в помещении.
Потери тепла рассчитываются индивидуально для каждого частного дома. Расчеты можно провести вручную или прибегнув к помощи специальной программы.
Для расчета потерь тепла дома (Q), необходимо тепловые затраты ограждающих конструкций (Qogr.k), расходы на вентиляцию и инфильтрацию (Qv) с учетом бытовых расходов (Qt). Вычисленные потери измеряются в Вт.
С целью вычисления затрат используем следующую формулу:
Q = Qogr.k + Qv — Qt
Определение размера теплопотерь отдельных источников рассмотрим чуть ниже.
Пример расчета теплопотерь дома
Поскольку общие тепловые потери загородного дома складываются из потери тепла окон, дверей, стен, потолка и прочих элементов здания, его формула представляется как сумма данных показателей. Принцип расчета выглядит следующим образом:
Qorg.k = Qpol + Qst + Qokn + Qpt + Qdv
Определить тепловые потери каждого элемента можно учитывая особенности его строения, теплопроводность и коэффициент сопротивления тепла, указанный в паспорте конкретного материала.
Расчет теплопотерь дома сложно рассматривать исключительно на формулах, поэтому мы предлагаем воспользоваться наглядным примером.
Предположим, что дом для которого необходимо провести расчеты расположен в Перми. Температура воздуха в наиболее холодную пятидневку составляет — 38°С, температура грунта — +2°С, желаемая температура внутри помещения — +22°С.
Габариты дома составляют:
- Ширина – 7 м;
- Длина – 9 м;
- Высота – 2,8 м.
Исходя из указанных данных, можно приступить к расчетам.
Вычисление тепловых потерь стен
В расчет тепловой потери стен берется каждый слой ограждающего элемента. К примеру, стена может быть утеплена слоем пенополистирола или минеральной ваты. В таком случае, их показатели рассчитываются по отдельности.
Тепловые потери каждого слоя можно рассчитать по следующей формуле:
Qst = S × (tv – tn) × B × l/k
S – площадь слоя, выраженная в квадратных метрах.
tv – температура, которую владелец дома планирует поддерживать внутри помещения. Единица ее измерения – градусы. Стандартно, берется значение на несколько раз больше желаемого.
tn – средняя температура за 5 дней. В расчет берется самые холодные дни, свойственные для региона. Показатель измеряется в градусах.
к – коэффициент теплопроводности материала.
В – толщина ограждающего слоя. Единица измерения – метры.
l – параметр из таблицы, учитывающей особенности тепловых затрат.
Стены рассматриваемого на примере здания состоят из газобетона, толщиной В = 0,25 м. Его коэффициент (к) составляет 2,87.
I = 1.1
S = 22.21 м2
Qst = 22,21 × (22 + 38) × 0,25 × 1,1/2,87 = 877 Вт
В случае, когда в стене имеются двери или окна, их площадь отнимается от первичных показателей, а теплопотери рассчитываются отдельно.
Теплопотери через окна и двери
Расчет тепловой потери дверей происходит по формуле:
Qdv = Qd × j × H
Qd – теплосопротивление двери.
j – высота здания.
H – коэффициент, который берется из таблицы. Его величина зависит от типа дверей и их месторасположения.
Для расчета теплопотерь окон используется следующая формула:
Qokn = S × dT / R
S – площадь окон в доме.
dT – табличный коэффициент.
R – тепловое сопротивление окна.
При определении теплопотери окон важно учитывать материал ее изготовления.
В нашем здании, установлена одна входная дверь и семь металлопластиковых окна.
Qdv = 2,3 × 2,81 × 1,05 = 6,79 Вт
Qokn = 12 × 0,6/0,44 = 16,36 Вт
Суммарная теплопотеря окон и дверей составит 23 Вт
Расчет теплопотерь потолка и пола
Потери тепла через пол и потолок можно рассчитать, используя следующую формулу:
Qpt/p = kpt/p × Fpt/p(tv — tn)
kpt/p – коэффициент передачи тепла.
Fpt/p – площадь потолка/пола.
Расшифровка остальных показатель приведена выше в других формулах.
Общая площадь пола и потолка составляет 51,52 м. Коэффициент передачи тепла равен 1.
Qpt/p = 1 × 51,52(22+38) = 3151 Вт
Вычисление теплопотерь вентиляции
Вентиляционная система также является источником потери тепла. Через нее холодный воздух попадает в помещение. Общая формула расчета потерь тепла выглядит следующим образом:
Qv = 0.28 × Ln × pv × c × (tv – tn)
Ln – расход воздуха, поступающего из вентиляционной системы (м3/ч).
pv – плотность воздуха (кг/м3).
c – теплоемкость воздуха (кДж/(кг*oC)).
tv – температура в доме (С°).
tn – средняя температура в зимний период времени в регионе (С°).
Показатель Ln берется из технических характеристик вентиляционной системы.
В помещении работает вентиляция с расходом воздуха 3 м3/ч. Показатель Pv равен 1,2. Теплоемкость воздуха составляет 1,005 кДж/(кг*°C)).
Ln = 3 × 51.52 = 154.56
Qv = 0,28 × 154,56 × 1,2 × 1,005 × (22+38) = 3132 Вт
Таким образом, теплопотери через вентиляционную систему составляют 3132 Вт.
Бытовые тепловые поступления
При расчетах бытовых потерь не стоит забывать о том, что от бытовых приборов исходит небольшое тепло. Оно должно учитывать в расчетах.
Опытным путем было доказано, что подобное тепло выделяется не более 10 Вт на 1 м2. Исходя из этого можно составить формулу:
Qt = 10 × Spol
Spol – общая площадь пола.
Для нашего примера бытовые тепловые поступления составят 515 Вт.
Подводя итоги, необходимо рассчитать общие теплопотери дома.
Qorg.k = 877 + 23 + 3151 + 3132 – 515 = 6668 Вт
В качестве рабочего значения можно взять 7000 Вт или 7 кВт. Отметим, что приведенные данные в примере, могут не соответствовать параметрам конкретного дома. Мы приводим их для облегчения самостоятельного расчета.
Основная методика расчета СВО (система воздушного отопления)
Принцип работы СВО заключается в передаче тепла холодному воздуху за счет контактирования с теплоносителем. При этом, основными элементами системы является тепловой генератор и теплопровод.
В помещение воздух подается уже нагретым до определенной температуры (tr) с целью поддержания желаемой температуры (tv). Именно поэтому количество выделяемой энергии должно приравниваться к общим теплопотерям (Q). В данном случае имеет место следующее равенство:
Q = Eot × c × (tr – tv)
С – теплоемкость воздуха, равная 1,005 Дж/(кг*К)
E – расход теплого воздуха для отопления помещения.
Примеры расчетов для СВО
Если СВО используется в качестве вентиляционной системы. При расчетах следует учитывать количество воздуха для вентиляции и отопления. С этой целю выбирают рециркуляционную (РСВО) систему или с частичной циркуляцией (ЧРСВО).
Определение количества воздуха для РСВО
Количество воздуха для РСВО (Eot) определяется как:
Eot = Q/(c × (tr-tv))
По данной формуле определяется исключительно количество теплого воздуха, подаваемого в рециркуляционных системах.
Eot = 7000/(1,005 × (22+38)) = 116
Расчет количества воздуха для ЧРСВО
Для ЧРСВО количество воздуха определяется по формуле:
Erec = Eot × (tr – tn) + Event × pv × (tr – tv)
Eot – количество смешанного воздуха до желаемой температуры
Event – расход воздуха на вентиляцию
Для нашего примера расход воздуха на вентиляцию составит 110 м3/ч
Erec = 116 × (22+38) + 110 × 1.2 × (22+38) = 14880
Определение начальной температуры воздуха
Определение начальной температуры воздуха можно рассчитать по формуле:
tr = tv + Q/c × Event
Обозначение каждого показателя приведено в вышеуказанных формулах.
tr = 22 + 7/1,005 × 110 = 26
Из вышеизложенного следует, что при движении воздуха теряется порядка 4 градусов тепла.
Преимущества заказа проектирования системы воздушного отопления в компании
Проектирование воздушного отопления – сложная задача для неопытного пользователя. Она требует выяснения ряда факторов, самостоятельное определение которых затруднено.
Проектирование воздушных отоплений стоит доверить квалифицированной компании по следующим причинам:
- достоверность каждого показателя;
- выполнение правильных расчетов;
- составление оптимальной схемы расположения системы;
- учет конфигурации и особенностей помещений.
Узнать стоимость проектирования системы воздушного отопления можно позвонив в офис нашей компании по номеру +7 (495) 255-53-39. Для удобства наших клиентов, мы работаем круглосуточно.
antarkom.ru