Расчет системы отопления
Современные системы отопления являются главным компонентом, который позволяет поддерживать требуемые температурные режимы в любых сооружениях. Причем в комплексе с системами поддержания микроклимата они в состоянии воссоздать в любом помещении приятную и комфортную климатическую обстановку. Однако только расчет системы отопления позволит реализовать наиболее оптимальное использование отопительных приборов.
В настоящее время системы отопления могут быть разделены по следующим категориям:
- По области использования (автономные, централизованные);
- По типу перемещения теплоносителя (естественные и искусственные);
- По разновидности теплоносителя (водяные, электрические, паровые, воздушные);
- По типу соединения отопительных приборов (одно и двухтрубные);
- По режиму работы (постоянный и варьируемый);
- По времени работы (работающие на протяжении всего года и периодические).
При этом в не зависимости от типа применяемого оборудования и режимов его работы наиболее часто применяют смешанные схемы, где могут использоваться разнообразные отопительные приборы во всевозможных сочетаниях.
При реализации системы отопления необходимо подобрать наиболее оптимальный вариант для каждого конкретного случая, поэтому первым делом требуется выполнить расчет планируемой системы обогрева. Для этих целей, в настоящее время имеется множество методик и специализированных программ, но наиболее оптимальным вариантом остается расчет требуемой мощности для обеспечения объекта нужным количеством тепловой энергии. Укрупненный расчет по данной методике включает в себя массу формул и параметров, но в целом же потребуется определить две основных величины: необходимую мощность теплогенератора и уровень теплопотерь.
Для начала потребуется определить мощность системы отопления. Сделать это можно исходя из следующего соотношения:
Nk=1,2?Qt,
где
Nk – это производительность отопительной системы;
Qt – тепловые потери сооружения;
1,2 – поправочный коэффициент, позволяющий учесть незапланированные теплопотери,
просадки давления газа в магистральном трубопроводе и способствующий оптимальной
возможности регулировки температуры.
Из данной формулы видно, что для определения необходимой мощности отопительной системы, в первую очередь потребуется определить уровень теплопотерь объекта. При этом необходимо понимать, что потери тепла происходят не равномерно и зависят не только от конструктивных особенностей объекта, но и от уровня его теплоизоляции. В среднем же можно отметить, что наибольшие потери тепловой энергии происходят через ограждающие конструкции (до 50%), через окна (20%), перекрытия (5%), пол (10%) и вентиляционные устройства (до 20 %). Следовательно, уровень теплоизоляции этих элементов напрямую влияет и на величину теплопотерь всего объекта.
В расчетном соотношении величина тепловых потерь рассчитывается по формуле:
Qт = ватт/м2 ? м2 ? К1 ? К2 ? К3 ? К4 ? К5 ? К6 ? К7,
где
ватт/м2 – удельный размер тепловых потерь (ориентировочно может приниматься равной 100
ватт/м2);
м2 – площадь отапливаемого помещения;
К1 – коэффициент показывающий тип окон в конструкции (при обычном остеклении
равняется 1,27; при использовании металлопластиковых окон с двойным стеклопакетом
равняется 1, с тройным – 0,85);
К2 – коэффициент учитывающий качество теплоизоляции ограждающих конструкций (стен) и
в зависимости от условий может варьироваться в диапазоне от 0,85 до 1,27;
К3 – коэффициент, указывающий на процентное соотношение площадей окон и стен,
естественно при малом процентном соотношении имеет небольшое значение (10% = 0,8), а
при большом – высокое (30% = 1,2; 50% = 1,5);
К4 – коэффициент указывающий на уровень минимальной температуры окружающего
воздуха, с понижением уровня температуры данный показатель существенно возрастает. Так
при температуре воздуха на улице: -10°С К4 = 0,8; при -20°С К4 = 1; при -30°С К4 = 1,2;
К5 – параметр, указывающий на число стен помещения, контактирующих с окружающей
средой. При одной стене коэффициент равен 1 , при двух стенах коэффициент равен 1,11 , а
при трех – 1,22;
К6 – коэффициент позволяющий учесть тип чердачного помещения соприкасающийся с
объектом обогрева. Когда это холодный чердак — коэффициент равен 1; утепленный чердак –
0,91; отапливаемое сооружение — 0,82;
К7 – коэффициент учитывающий высоту помещения, колеблется от 1 при высоте 2,5 метра до
1,2 при высоте 4,5 метра.
Таким образом, перемножив все представленные параметры и коэффициент можно без проблем определить полную мощность системы отопления для каждого конкретного объекта. А уже исходя их полученных значений, подбирать необходимое теплогенерирующее оборудование, разрабатывать принципиальную схему и внедрять различные приборы обогрева (радиаторы, конвекторы, теплый пол).
