Влияние «теплого пола» на расход теплопереносчика
При монтаже в доме теплого пола, расчет расхода теплоносителя рассчитывают с учетом общей длины контуров и типа использованных труб. Причем на трубы подогрева пола и «обратку» приходится большая часть объема системы.
Для подсчета общей емкости отопления требуется, чтобы производительности отопительного прибора хватало для достижения требуемой температуры во всех помещениях жилья. В случае превышения показателей максимального объема котел будет работать с повышенным износом. Для определения потребного количества переносчика тепла можно воспользоваться выражением:
V общий = V котла + V радиаторов и труб + V расширит. бака
Вариант 1
Итак, дом оборудован контрольным прибором, а отдельные помещения остались без него
Здесь необходимо брать во внимание две позиции: подсчет гкал на отопление квартиры, затраты тепловой энергии на общедомовые нужды (ОДН)
В данном случае используется формула №3, которая основана на показаниях общего учетного прибора, площади дома и метраже квартиры.
Пример вычислений
Будем считать, что контроллер зафиксировал расходы дома на отопление в 300 гкал/месяц (эти сведения можно узнать из квитанции или обратившись в управляющую компанию). К примеру, общая площадь дома, которая состоит из суммы площадей всех помещений (жилых и нежилых), составляет 8000 м² (также можно узнать эту цифру из квитанции или от управляющей компании).
Возьмем площадь квартиры в 70 м² (указана в техпаспорте, договоре найма или регистрационном свидетельстве). Последняя цифра, от которой зависит расчет оплаты за потребленную теплоэнергию, это тариф, установленный уполномоченными органами РФ (указан в квитанции или выяснить в домоуправляющей компании). На сегодняшний день тариф на отопление равен 1 400 руб/гкал.
Подставляя данные в формулу №3, получим следующий результат: 300 х 70 / 8 000 х 1 400 = 1875 руб.
Теперь можно переходить ко второму этапу учета расходов на отопление, потраченных на общие нужды дома. Здесь потребуется две формулы: поиск объема услуги (№14) и плата за потребление гигакалорий в рублях (№10).
К примеру, у нас имеется общий метраж в 7000 м² (включая квартиры, офисы, торговые помещения.).
Приступим к вычислению оплаты за расход тепловой энергии по формуле №14: 300 х (1 – 7 000 / 8 000) х 70 / 7 000 = 0,375 гкал.
Используя формулу №10, получаем: 0,375 х 1 400 = 525, где:
- 0,375 – объем услуги за подачу тепла;
- 1400 р. – тариф;
- 525 р. – сумма платежа.
Суммируем результаты (1875 + 525) и выясняем, что оплата за расход тепла составит 2350 руб.
Порядок расчета платы за тепло по правилам от 2006 года
По правилам, каждый год должен проводиться перерасчет
Если оплата за тепло начисляется по старым правилам, и в доме установлен общедомовой счетчик, то итоговые цифры в квитанциях потребителей будут зависеть от того, сколько тепла многоквартирный дом потребил в продолжение минувшего года.
Это значение делится на общую площадь здания, при этом учитываются как жилые квартиры, так и нежилые помещения, такие как офисы и магазины. В итоге получается количество тепла на 1 кв. метр площади, его делят на 12 месяцев.
После этого полученный среднемесячный объем потребления энергии умножается на тариф, утвержденный местным правительством. Полученную величину нужно умножить на площадь квартиры. Пример расчета, основанный на тарифах 2011 года для Ижевска. По общедомовому счетчику общее количество потребленной за один год тепловой энергии составило 990 гигакалорий.
Общая площадь всех квартир дома и помещений общего пользования составляет 5500 метров. После расчета получается, что в течение года на 1 кв. метр потрачено 0,015 гигакалорий в месяц. Полученный среднемесячный объем умножается на стоимость 1 гигакалории тепла по установленному тарифу. 943,60 (тариф) * 0,015 * 1,18 (НДС) = 16,70 рублей за 1 кв. метр отапливаемой площади.
Полученную величину нужно умножить на площадь каждой конкретной квартиры. Если, к примеру, она составляет 45 кв. метров, то итоговая ежемесячная стоимость отопления составит 751,5 рублей в месяц. Именно эту цифру жильцы будут видеть в платежках в течение всего года, так как учитывается не количество потраченного в месяц тепла, а среднемесячный расход, полученный по итогам прошлого года.
Как рассчитывается плата за отопление по этим правилам, если в доме не установлен общедомовой счетчик? В этом случае используется норматив – требуемое для отопления количество тепловой энергии. Для каждого дома оно определяется отдельно, эта информация должна находиться в открытом доступе для потребителей. При обращении в управляющую компанию жилец многоквартирного дома должен получить всю информацию о том, каким образом начисляется плата за тепло.
Если цифры в платежке вызывают у собственника сомнения и кажутся завышенными, он имеет право потребовать провести перерасчет повторно. Для этого пишется заявление и направляется в управляющую компанию, в нем необходимо указать сроки, за которые необходимо провести перерасчет. Коммунальщики не имеют права отказывать в обращении, ответ предоставляется в течение 4 дней. Если после повторного расчета будет выявлена переплата, она должна вычитаться из размера долга за следующий месяц.
Знание законов позволяет бороться за свои права и добиваться справедливости. Регулярное повышение тарифов создает серьезную нагрузку на семейный бюджет, поэтому нужно добиться справедливого учета теплопотерь.
Как проводится расчет платы за отопление, можно узнать из видеоматериала:
Этапы расчета
Рассчитать параметры отопления дома необходимо в несколько этапов:
- расчет теплопотерь дома;
- подбор температурного режима;
- подбор отопительных радиаторов по мощности;
- гидравлический расчет системы;
- выбор котла.
Таблица поможет вам понять, какой мощности радиатор нужен для вашего помещения.
Расчет теплопотерь
Теплотехническая часть расчета выполняется на базе следующих исходных данных:
- удельная теплопроводность всех материалов, используемых при строительстве частного дома;
- геометрические размеры всех элементов здания.
Тепловая нагрузка на отопительную систему в данном случае определяется по формуле:
Мк = 1,2 х Тп, где
Тп — суммарные теплопотери постройки;
Мк — мощность котла;
1,2 — коэффициент запаса (20%).
При индивидуальной застройке расчет отопления можно произвести по упрощенной методике: суммарную площадь помещений (включая коридоры и прочие нежилые помещения) умножить на удельную климатическую мощность, и полученное произведение разделить на 10.
Значение удельной климатической мощности зависит от места строительства и равняется:
- для центральных районов России — 1,2 — 1,5 кВт;
- для юга страны — 0,7 — 0,9 кВт;
- для севера — 1,5 — 2,0 кВт.
Упрощенная методика позволяет рассчитать отопление, не прибегая к дорогостоящей помощи проектных организаций.
Температурный режим и подбор радиаторов
Режим определяется исходя из температуры теплоносителя (чаще всего им является вода) на выходе из отопительного котла, воды, возвращенной в котел, а также температуры воздуха внутри помещений.
Оптимальным режимом, согласно европейским нормам, является соотношение 75/65/20.
Для подбора отопительных радиаторов до их монтажа следует предварительно рассчитать объем каждого помещения. Для каждого региона нашей страны установлено необходимое количество тепловой энергии на один кубометр помещения. Например, для европейской части страны этот показатель равен 40 Вт.
Для определения количества тепла для конкретного помещения, надо ее удельную величину умножить на кубатуру и полученный результат увеличить на 20% (умножить на 1,2). На основании полученной цифры рассчитывается необходимое количество отопительных приборов. Производитель указывает их мощность.
К примеру, каждое ребро стандартного алюминиевого радиатора имеет мощность 150 Вт (при температуре теплоносителя 70°С). Чтобы определить нужное количество радиаторов, надо величину необходимой тепловой энергии разделить на мощность одного отопительного элемента.
Гидравлический расчет
Для гидравлического расчета существуют специальные программы.
Одним из затратных этапов строительства является монтаж трубопровода. Гидравлический расчет системы отопления частного дома нужен для определения диаметров труб, объема расширительного бака и правильного подбора циркуляционного насоса. Результатом гидравлического расчета являются следующие параметры:
- Расход теплоносителя в целом;
- Потери напора теплового носителя в системе;
- Потери напора от насоса (котла) до каждого отопительного прибора.
Как определить расход теплоносителя? Для этого необходимо перемножить его удельную теплоемкость (для воды этот показатель равен 4,19 кДж/кг*град.С) и разность температур на выходе и входе, затем суммарную мощность системы отопления разделить на полученный результат.
Диаметр трубы подбирается исходя из следующего условия: скорость воды в трубопроводе не должна превышать 1,5 м/с. В противном случае система будет шуметь. Но есть и ограничение нижнего предела скорости — 0,25 м/с. Монтаж трубопровода требует оценки данных параметров.
Если этим условием пренебречь, то может произойти завоздушивание труб. При правильно подобранных сечениях для функционирования системы отопления бывает достаточно циркуляционного насоса, встроенного в котел.
Потери напора для каждого участка рассчитываются как произведение удельной потери на трение (указывается производителем труб) и длины участка трубопровода. В заводских характеристиках они также указываются для каждого фитинга.
Выбор котла и немного экономики
Котел выбирается в зависимости от степени доступности того или иного вида топлива. Если к дому подведен газ, нет смысла приобретать твердотопливный или электрический. Если нужна организация горячего водоснабжения, то котел выбирают не по мощности отопления: в таких случаях выбирают монтаж двухконтурных устройств мощностью не менее 23 кВт. При меньшей производительности они обеспечат лишь одну точку водоразбора.
Расчет для двухтрубной системы
Имеется двухэтажный дом с двухтрубной системой отопления по два крыла на каждом этаже. Использоваться будут полипропиленовые изделия, режим работы 80/60 с дельтой температур 20°C. Теплопотери дома составляют 38 кВт тепловой энергии. На первый этаж приходится 20 кВт, на второй 18 кВт. Схема приведена ниже.
Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Правое крыло (кликните для увеличения размера)
Двухтрубная схема отопления двухэтажного дома. Левое крыло (кликните для увеличения размера)
Справа размещена таблица, по которой определять будем диаметр. Розоватая область — зона оптимальной скорости движения теплоносителя.
Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 80/60 с дельтой температур 20оС (кликните для увеличения размера)
Начинаем расчет.
- Определяем, какую трубу нужно использовать на участке от котла до первого разветвления. Через этот участок проходит весь теплоноситель, потому проходит весь объем тепла в 38 кВт. В таблице находим соответствующую строку, по ней доходим до тонированной розовым цветом зоны и поднимаемся вверх. Видим, что подходят два диаметра: 40 мм, 50 мм. Выбираем по понятным соображениям меньший — 40 мм.
- Снова обратимся к схеме. Там где поток разделяется 20 кВт идет на 1-й этаж, 18 кВт отправляется на 2-ой этаж. В таблице находим соответствующие строки, определяем сечение труб. Получается, что обе ветки разводим диаметром 32 мм.
- Каждый из контуров разделяется на две ветки с равной нагрузкой. На первом этаже вправо и влево идет по 10 кВт (20 кВт/2=10 кВт), на втором по 9 кВт (18 кВт/2)=9 кВт). По таблице находим соответствующие значения для этих участков: 25 мм. Этот размер используется и далее до того момента, пока тепловая нагрузка не снизится до 5 кВт (по таблице видно). Далее идет уже сечение 20 мм. На первом этаже на 20 мм переходим после второго радиатора (смотрите по нагрузке), на втором — после третьего. В этом пункте есть одна поправка, внесенная накопленным опытом — лучше переходить на 20 мм при нагрузке 3 кВт.
Все. Диаметры полипропиленовых труб для двухтрубной системы рассчитаны. Для обратки сечение не рассчитывается, а разводка делаются такими же трубами, как и подача. Методика, надеемся, понятна. Аналогичный расчет при наличии всех исходных данных провести будет несложно. Если решите использовать другие трубы — вам понадобятся другие таблицы, рассчитанные для нужного вам материала. Можете попрактиковаться на этой системе, но уже для режима средних температур 75/60 и дельтой 15°C (таблица расположена ниже).
Таблица для расчета диаметра полипропиленовых труб отопления. Режим работы 75/60 и дельта 15 °C (кликните для увеличения размера)
Калькулятор для определения общего объема отопительной системы
Что необходимо знать при выполнении расчетов
В некоторых случаях объем отопительной системы можно выявить экспериментальным способом. При этом конструкция заполняется из водопроводной системы с проведением отметок на счетчике для расхода воды. Если такой способ не получается, то нужно будет провести математические расчеты. В этом случае выполняется суммирование показателей объема всех контуров и приборов, которые есть в системе. Часть параметров может быть определена, а остальные показатели рассчитываются при помощи геометрических формул.
Например, в технических документах указывается объем для котлов. Важным показателем является объем специального бака
При использовании любого бака важно учитывать, что он не должен быть наполнен до самого верха. Это специально учитывается в программе
В таблице приведены показатели мощности котла
В некоторых случаях важно просчитать объем без расширительного механизма. При этом в графе, где указан расширительный бачок необходимо поставить ноль
При этом просчитанный показатель и станет определяющим при выборе подходящей конструкции.
Расширительный бак представляет собой важную деталь отопительной системы, который должен подходить под ее характеристики.
Также важен объем устройства теплообмена. В случае с разборными батареями указывается число секций и их вид. При этом объем самых востребованных радиаторов уже учитывается в программке. Для конвекторов неразборного варианта необходимо указать значение конструкции по паспорту. Если в здании есть теплые полы, то расчет выполняется в зависимости от разновидности труб и суммы длины всех контуров. В базе предусмотрены специальные графы для магистралей из пластика и для неармированных PEX.
Самый большой объем отопительной системы занимают контуры для обратки и подачи теплоносителя. При установке могут использоваться разные типы магистралей, которые различаются по диаметрам и материалам изготовления. Внутренние диаметры также могут отличаться, что сказывается на объеме. Это учитывается при расчетах. При этом нужно промерить отдельные участки труб и указать это в соответствующих полях. Вводятся различные типы труб: металлопластиковые, стальные или полипропиленовые.
Вариант незамерзающего теплоносителя
В системе также могут устанавливаться и другие механизмы, оказывающие влияние на объемы. К ним относятся коллекторы заводского типа, гидравлические разделители и бойлеры. Если какие-либо устройства есть, их также вносят в соответствующие графы программы.
Итоговый результат отображается в литрах.
Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте
Другие формулы, предназначенные для осуществления расчетов
Как можно было заметить из формулы, располагающейся выше, удобнее всего использовать систему отопления закрытого типа, в которую однократно заливают требуемый объем воды — в будущем, поступления воды не происходят.
Однако, в данном случае, есть недостаток, заключающийся в том, что Вам запрещается пользоваться горячей водой, поступающей непосредственно из системы. Эксплуатация закрытой системы вынуждает нас слегка доработать приведенную немного выше формулу. Калькулятор отопления частного дома не всегда требуется, поскольку можно пользоваться формулой следующего вида:
Количество тепловой энергии = ((расход теплоносителя * (температура на входе – температура на выходе)) – (расход теплоносителя внутри обратного трубопровода * (температура на выходе – температура холодной воды))) / 1000
Вышеприведенная формула позволяет производить расчеты своими руками. Однако, все счетчики (причем, не только те, которые относятся к разряду дешевых) отличаются определенными погрешностями в измерениях. Именно поэтому, если браться за расчет отопления частного дома, калькулятор будет нужен определенно.
Кроме этого, потребуется еще и формула для расчета относительной погрешности, которая выглядит следующим образом:
(расход теплоносителя в подающем трубопроводе – расход теплоносителя в обратном) / (расход теплоносителя в подающем трубопроводе + расход теплоносителя в обратном) * 100
Допускается не более 2% погрешности, когда речь ведется о том, как произвести расчет отопления частного дома — калькулятор, естественно, начинающим понадобится. Только лишь уверенному в себе специалисту, который годами рассчитывал данные согласно формулам, не понадобится калькулятор расчета отопления.
К слову, по площади расчет отопления также можно осуществлять с его помощью.
Общие расчеты
Определять общую емкость отопления необходимо, чтобы мощности отопительного котла хватило для качественного обогрева всех помещений. Превышение показателей допустимого объема может привести к повышению износа отопительного прибора, а также значительному расходу электроэнергии.
Необходимое количество теплоносителя рассчитывается согласно следующей формуле: Общий объем = V котла + V радиаторов + V труб + V расширительного бачка
Отопительный котел
Определиться с показателем емкости котла позволяет вычисление мощности нагревательного агрегата. Для этого достаточно взять за основу соотношение, при котором 1 кВт тепловой энергии достаточно для эффективного обогрева 10 м2 жилплощади. Данное соотношение является справедливым при наличии потолков, высота которых составляет не более 3-х метров.
Как только станет известен показатель мощности котла, достаточно отыскать подходящий агрегат в специализированном магазине. Объем оборудования каждый производитель указывает в паспортных данных.
Поэтому в случае выполнения правильного расчета мощности проблем с определением нужного объема не возникнет.
Чтобы определить достаточный объем воды в трубах, необходимо вычислить поперечное сечение трубопровода согласно формуле – S = π × R2, где:
- S – поперечное сечение;
- π – постоянная константа, равная 3,14;
- R – внутренний радиус труб.
Рассчитав значение площади поперечного сечения труб достаточно умножить его на общую длину всего трубопровода в системе отопления.
Расширительный бак
Определить, какой емкостью должен обладать расширительный бак, можно, располагая данными о коэффициенте температурного расширения теплоносителя. У воды этот показатель составляет 0,034 при подогреве до 85 оС.
Выполняя расчет достаточно воспользоваться формулой: V-бака = (V сист × K) / D, где:
- V-бака – необходимый объем расширительного бачка;
- V-сист – общий объем жидкости в остальных элементах системы отопления;
- K – коэффициент расширения;
- D – эффективность расширительного бачка (указывается в технической документации).
В настоящее время существует широкое разнообразие отдельных типов радиаторов для отопительных систем. Помимо функциональных различий все они имеют разную высоту.
Чтобы рассчитать объем рабочей жидкости в радиаторах, необходимо для начала подсчитать их количество. После чего умножить данную сумму на объем одной секции.
Узнать объем одного радиатора можно, воспользовавшись данными из технического паспорта изделия. При отсутствии такой информации можно сориентироваться согласно усредненным параметрам:
- чугунные – 1,5 л на секцию;
- биметаллические – 0,2-0,3 л на секцию;
- алюминиевые – 0,4 л на секцию.
Понять, как правильно рассчитать значение позволит следующий пример. Допустим, имеется 5 радиаторов, изготовленных из алюминия. Каждый обогревательный элемент содержит по 6 секций. Производим расчет: 5×6×0,4 = 12 л.
Как видно, расчет емкости отопления сводится к вычислению суммарного значения четырех вышеуказанных элементов.
Определить необходимую емкость рабочей жидкости в системе с математической точностью удается не каждому. Поэтому, не желая выполнять расчет, некоторые пользователи действуют следующим образом. Для начала заполняют систему примерно на 90%, после чего проверяют работоспособность. Далее стравливают скопившийся воздух и продолжают заполнение.
В процессе эксплуатации отопительной системы происходит естественный спад уровня теплоносителя в результате конвекционных процессов. При этом происходит потеря мощности и производительности котла. Отсюда вытекает необходимость наличия резервной емкости с рабочей жидкостью, откуда можно будет отслеживать убыток теплоносителя и при необходимости производить его пополнение.
Этап 5. Гидравлический расчет трубопровода
Основной задачей следующего этапа является определение диаметра труб и характеристик циркуляционного насоса. Гидравлический расчет трубопровода позволит определить параметры напорных трубопроводов, такие как расход воды (пропускную способность) трубопровода, длину участка трубопровода, либо его внутренний диаметр, а также падение напора на участке трубопровода.
Так же следует изучить материал о том: Как рассчитать трубопровод.
Если немного углубиться, то можно изучить материал: Расчет гидравлических систем.
Вы можете так же изучить статью: Гидравлический расчет трубопровода.
Либо воспользоваться калькулятором гидравлического расчета трубопровода.
Расчет объема воды в системе отопления с онлайн калькулятором
Каждая отопительная система обладает рядом значимых характеристик – номинальную тепловую мощность, расход топлива и объем теплоносителя. Расчет объема воды в системе отопления требует комплексного и скрупулезного подхода. Так, вы сможете выяснить, котел, какой мощности выбрать, определить объем расширительного бака и необходимое количество жидкости для заполнения системы.
Значительная часть жидкости располагается в трубопроводах, которые в схеме теплоснабжения занимают самую большую часть.
Поэтому для расчета объема воды нужно знать характеристики труб, и важнейший из них – это диаметр, который определяет вместимость жидкости в магистрали.
Если неправильно сделать расчеты, то система будет работать не эффективно, помещение не будет прогреваться на должном уровне. Сделать корректный расчет объемов для системы отопления поможет онлайн калькулятор.
Калькулятор объема жидкости в отопительной системе
В системе отопления могут использоваться трубы различных диаметров, особенно в коллекторных схемах. Поэтому объем жидкости вычисляют по следующей формуле:
Рассчитывается объем воды в системе отопления можно также как сумма ее составляющих:
В сумме эти данные позволяют рассчитать большую часть объема системы отопления. Однако кроме труб в системе теплоснабжения есть и другие компоненты. Чтобы произвести расчет объема отопительной системы, включая все важные компоненты теплоснабжения, воспользуйтесь нашим онлайн калькулятором объема системы отопления.
Совет
Сделать вычисление с помощью калькулятора очень просто. Нужно ввести в таблицу некоторые параметры, касающиеся типа радиаторов, диаметра и длины труб, объема воды в коллекторе и т.д. Затем нужно нажать на кнопку «Рассчитать» и программа выдаст вам точный объем вашей системы отопления.
Проверить калькулятор можно, используя указанные выше формулы.
Пример расчета объема воды в системе отопления:
Значения объемов различных составляющих
Объем воды в радиаторе:
- алюминиевый радиатор — 1 секция — 0,450 литра
- биметаллический радиатор — 1 секция — 0,250 литра
- новая чугунная батарея 1 секция — 1,000 литр
- старая чугунная батарея 1 секция — 1,700 литра.
Объем воды в 1 погонном метре трубы:
- ø15 (G ½») — 0,177 литра
- ø20 (G ¾») — 0,310 литра
- ø25 (G 1,0″) — 0,490 литра
- ø32 (G 1¼») — 0,800 литра
- ø15 (G 1½») — 1,250 литра
- ø15 (G 2,0″) — 1,960 литра.
Чтобы посчитать весь объем жидкости в отопительной системе нужно еще добавить объем теплоносителя в котле. Эти данные указываются в сопроводительном паспорте устройства или же взять примерные параметры:
- напольный котел — 40 литров воды;
- настенный котел — 3 литра воды.
Выбор котла напрямую зависит от объема жидкости в системе теплоснабжения помещения.
Основные виды теплоносителей
Существует четыре основных вида жидкости, используемых для заполнения отопительных систем:
- Вода – максимально простой и доступный теплоноситель, который может использоваться в любых отопительных системах. Вместе с полипропиленовыми трубами, которые предотвращают испарение, вода становится практически вечным теплоносителем.
- Антифриз – этот теплоноситель обойдется уже дороже воды, и используется в системах нерегулярно отапливаемых помещений.
- Спиртосодержащие теплоносители – это дорогостоящий вариант заполнения отопительной системы. Качественная спиртосодержащая жидкость содержит от 60% спирта, около 30% воды и порядка 10% объема составляют другие добавки. Такие смеси обладают отличными незамерзающими свойствами, но огнеопасны.
- Масло – в качестве теплоносителя используется только в специальных котлах, но в отопительных системах практически не применяется, так как эксплуатация такой системы обходится очень дорого. Также масло очень долго разогревается (необходим разогрев, как минимум, до 120°С), что технологически очень опасно, при этом и остывает такая жидкость очень долго, поддерживая высокую температуру в помещении.
В заключении стоит сказать, что если система отопления модернизируется, монтируются трубы или батареи, то нужно произвести перерасчет ее общего объема, согласно новым характеристика всех элементов системы.
Список источников
- teplowood.ru
- x-teplo.ru
- www.calc.ru
- dom-data.ru
- okommunalke.ru
- mr-build.ru
- HomeMyHome.ru
- JuristPomog.com