Как производить расчет мощности различных типов котлов
То, насколько эффективная отопительная система, будет в первую очередь зависеть от того, какого она типа. И, конечно же, на нее будет влиять правильность произведенных расчетов касаемо необходимой мощности отопительного котла. Если же такие расчеты покажут необъективные данные, то в скором будущем вас будут ждать неизбежные проблемы.
Если теплоотдача прибора будет меньше необходимого минимума, то в зимнее время в доме будет холодно. Если же его производительность будет излишней, то это не приведет ни к чему, кроме как к излишним затратам энергии, а следовательно, и ваших денег.
Дабы избежать подобных неприятностей, вам потребуются только знания касаемо того, как рассчитывается мощность котла. Также учтите тот факт, что существуют различные типы отопления, в зависимости от используемого топлива. Вот они:
- На твердом топливе.
- Электрические.
- На жидком топливе.
- Газовые.
При выборе той или иной системы люди зачастую основываются на особенностях конкретного региона, а также на стоимости оборудования.
Котлы на твердом топливе
Дабы рассчитать мощность котла на твердом топливе, вы должны учесть особенности, которые характерны для данного типа оборудования.
- Относительно низкая популярность.
- Потребность в дополнительном пространстве для того, чтобы хранить топливо.
- Доступность.
- Процедура эксплуатации проходит весьма экономично.
- Такие котлы могут функционировать автономно, по крайней мере, большая часть современных приборов предусматривает это.
Помимо этого, еще одним фактором, который нужно учесть, делая расчет мощности котла отопления, является то, что температура получается циклично. Иными словами, в помещении, отапливаемом такой системой, температура в течение дня может колебаться с зазором в 5 градусов.
Важно! Именно по этой причине твердотопливные котлы едва ли можно назвать наилучшими, а если есть возможность, то от их покупки лучше вообще отказаться. Но если такой возможности нет, у вас есть два способа того, как частично оградить себя от таких проблем
- Использовать теплоаккумуляторы, объем которых может достигать 10 метров кубических. Они подсоединяются к системе отопления и существенно сокращают теплопотери, что позитивно сказывается на затратах на отопление.
- Соорудить термобаллон, необходимый для контроля подачи воздуха. Благодаря ему время горения увеличивается, а количество топок, следовательно, снижается.
Благодаря всему этому необходимая вам производительность котла снижается. Также все это следует учесть при расчетах.
Электрические котлы
Все котлы, работающие на электрической энергии, отличаются следующими особенностями.
- Они компактны.
- Топливо для них – электричество – стоит дорого.
- Управлять ими крайне просто.
- При перебоях в сети возможны проблемы с их функционированием.
- Они экологически безопасны.
Собственно, это все, что вам нужно помнить при вычислении необходимой мощности для котла, работающего на электроэнергии.
А теперь поговорим о жидкотопливных котлах. В целом, они характеризуются следующими особенностями.
- Такие котлы не являются экологически безопасными.
- Для них используется весьма дорогостоящий тип топлива.
- Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
- Еще одна особенность – повышенная пожаробезопасность.
- При их установке вы должны позаботиться о еще одном помещении, в котором в будущем будет храниться топливо.
На этом особенности жидкотопливных котлов закончились.
Газовые котлы
Последний тип котлов, о которых мы поговорим сегодня – это газовые приборы. Они в большинстве своем – наиболее оптимальный вариант при установке системы обогрева. Расчет мощности котлов отопления данного типа невозможно сделать, не учтя следующие его особенности.
- Эксплуатация таких котлов отличается простотой и удобством.
- Они экономичны.
- Они не требуют дополнительного места для того, чтобы хранить топливо.
- Стоимость самого топлива для них (газа) относительно невысокая.
- Наконец, их эксплуатация отличается повышенной безопасностью.
Все, с котлами мы более-менее разобрались, теперь порассуждаем о том, как вычислить мощность для радиаторов в отопительной системе.
Простой расчет по площади
Простейший грубый расчет мощности котла водоснабжения можно выполнить исходя из потребности дома в тепловой энергии в 100 ватт на квадратный метр. Для дома площадью 100 м2 необходимы, таким образом, 10 кВт.
На квадрат отапливаемой площади берется 100 ватт тепла
Дополнительно вводится коэффициент запаса 1,2, компенсирующий неучтенные потери тепла и помогающий сохранить в помещении комфортную температуру в экстремальные заморозки. Какие коррективы вносит в эту схему горячее водоснабжение от котла?
Оно может обеспечиваться двумя способами:
- Накопительным водонагревателем (бойлером косвенного нагрева). В этом случае вводится дополнительный коэффициент 1,1: бойлер отбирает у отопительной системы сравнительно небольшое количество тепла;
Схема водоснабжения котла на твердом топливе, с бойлером косвенного нагрева
- Проточным нагревателем двухконтурного котла. Здесь используется коэффициент 1,2. С учетом коэффициента запаса тепловая производительность котла должна превышать расчетную потребность дома в тепле на 40 процентов. В нашем примере со 100-метровым коттеджем при подключении отопления и системы горячего водоснабжения котел должен производить 14 кВт.
Подключение системы отопления и схема водоснабжения для двухконтурного котла
Простой расчет котла с ГВС по площади дома Эта схема вычисления проста, но имеет несколько серьезных недочетов:
Она учитывает площадь отапливаемого помещения, а не его объем. Между тем потребность в тепле у коттеджей с высотой потолков в 2,5 и в 4 метра будет очень разной;
Помещению с высоким потолком нужно больше тепла
Она игнорирует различия между климатическими зонами
Как известно, теплопотери здания прямо пропорциональны разнице температур между внутренними помещениями и улицей и будут сильно различаться в Крыму и Якутии;
Она не принимает во внимание качество утепления здания. Для кладки в кирпич и утепленного пенопластовой шубой фасада теплопотери будут отличаться в разы.
Утепление фасада может многократно сократить потери тепла
Список нормативно-технической и специальной литературы
Расходы тепла подсчитаны согласно и с учетом требований следующих документов:
- Методических указаний по определению расходов топлива, электроэнергии и воды на выработку теплоты отопительными котельными коммунальных теплоэнергетических предприятий (ГУП Академия коммунального хозяйства им. К.Д. Памфилова, 2002 г.);
- СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»;
- Расчет систем центрального отопления (Р.В. Щекин, В.А. Березовский, В.А. Потапов, 1975 г.);
- Справочник проектировщика «Внутренние санитарно-технические устройства» (И.Г. Староверов, 1975 г.);
- СП30.13330 СНиП 2.04.-85* «Внутренний водопровод и канализация зданий».
- «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений».
- СНиП 23-02-2003 «Тепловая защита зданий»
- СНиП 23-01-99* «Строительная климатология»
- СП 23-101-2004 «Проектирование тепловой защиты зданий»
- ГОСТ Р 54853-2011. Здания и сооружения. Метод определения сопротивления теплопередаче ограждающих конструкций с помощью тепломера
- ГОСТ 26602.1-99 «Блоки оконные и дверные. Методы определения сопротивления теплопередаче»
- ГОСТ 23166-99 «Блоки оконные. Общие технические условия»
- ГОСТ 30971-2002 «Швы монтажные узлов примыканий оконных блоков к стеновым проемам. Общие технические условия»
- Федеральный закон Российской Федерации от 23 ноября 2009 г. N 261-ФЗ “Об энергосбережении и о повышении энергетической эффективности, и о внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации”.
- Приказ Минэнерго России от 30.06.2014 N 400 “Об утверждении требований к проведению энергетического обследования и его результатам и правил направления копий энергетического паспорта, составленного по результатам обязательного энергетического обследования”.
Посмотреть другие отчеты по тепловым нагрузкам.
Расчет тепловой нагрузки на ГВС. Исходные данные
Настоящий расчет выполнен с целью определения фактической тепловой нагрузки на отопление и горячее водоснабжение нежилых помещений.
| Заказчик | Салон красоты |
| Адрес объекта | г. Москва |
| Договор теплоснабжения | есть |
| Этажность здания | одноэтажное |
| Этаж на котором расположены обследуемые помещения | 1 этаж |
| Высота этажа | 2,56 м. |
| Система отопления | – |
| Тип розлива | – |
| Температурный график | – |
| Расчетный температурный график для этажей на которых находятся помещения | – |
| ГВС | Централизованное |
| Расчетная температура внутреннего воздуха | – |
| Представленная техническая документация | 1. Копия договора теплоснабжения. 2. Копия планов помещений. 3. Копия выписки из технического паспорта БТИ на здание. 4. Копия экспликации помещений. 5. Копия справки БТИ о состоянии здания/помещения. 6. Справка о численности персонала. |
Требования к показателю
Основное пожелание к главной характеристике оборудования — соответствие его мощности оптимальному значению для квартиры и имеющихся условий. Отклонение от него должно быть минимальным. Также предъявляются дополнительные требования в зависимости от величины расчетного значения:
- для приборов с P < 30 кВт необходимая высота потолков — больше 2,2 м;
- для аппаратов с P > 30 кВт высота помещений — не меньше 2,5 м;
- для нескольких агрегатов расстояние между ними и стеной — не менее 1 м, для 1 прибора между его передней частью и противоположной стеной также не меньше 1 м;
- его верхняя часть должна отстоять от потолка — на 0,7 м;
- ширина двери в помещении с отопительным прибором — не менее 0,8 м;
- стены, двери, перегородки в котельной должны быть огнестойкими и устойчивыми к пару и газам;
- площадь котельной с любым типом установки — не меньше 4 м² с сохранением обзора;
- помещение должно иметь раздельные выходы наружу для обеспечения отвода и притока воздуха с улицы;
Объем котельной прямо зависит от мощности обогревающего оборудования:
- для P <= 30 кВт — больше 7,5 м³;
- для P от 30 кВт до 80 кВт — до 15 м³;
- для P от 80 кВт до 200 кВт — свыше 15 м³.
Следует подбирать объем котельной.
Категорически не рекомендуется производить самостоятельное подключение оборудования.
Расчет мощности котла отопления по площади
Для приблизительной оценки требуемой производительности теплового агрегата достаточно площади помещений. В самом простом варианте для средней полосы России считают, что 1кВт мощности может обогреть 10м 2 площади. Если у вас дом площадью 160м2, мощность котла для его обогрева — 16кВт.
Эти расчеты приблизительны, ведь не учитывается ни высота потолков, ни климат. Для этого существуют выведенные опытным путем коэффициенты, при помощи которых вносятся соответствующие корректировки.
Указанная норма — 1кВт на 10м 2 подходит для потолков 2,5-2,7м. Если у вас потолки в помещении выше, нужно вычислять коэффициенты и пересчитывать. Для этого высоту ваших помещений делим на стандартную 2,7м и получаем поправочный коэффициент.
Расчет мощности котла отопления по площади — самый простой способ
Например, высота потолков 3,2м. Считаем коэффициент: 3,2м/2,7м=1,18 округляем, получаем 1,2. Выходит, что для обогрева помещения 160м 2 с высотой потолков 3,2м требуется отопительный котел мощностью 16кВт*1,2=19,2кВт. Округляют обычно в большую сторону, так что 20кВт.
Чтобы учесть климатические особенности есть уже готовые коэффициенты. Для России они такие:
- 1,5-2,0 для северных регионов;
- 1,2-1,5 для подмосковных регионов;
- 1,0-1,2 для средней полосы;
- 0,7-0,9 для южных регионов.
Если дом находится в средней полосе, чуть южнее Москвы, применяют коэффициент 1,2 (20кВт*1,2=24кВт), если на юге России в Краснодарском крае, например, коэффициент 0,8, то есть мощность требуется меньше (20кВт*0,8=16кВт).
Расчет отопления и подбор котла — важный этап. Неправильно найдете мощность и можете получить такой результат…
Это основные факторы, которые учитывать необходимо. Но найденные значения справедливы, если котел будет работать только на отопление. Если требуется еще и греть воду, нужно добавить 20-25% от рассчитанной цифры. Потом требуется добавить «запас» на пиковые зимние температуры. Это еще 10%. Итого получаем:
- Для отопления дома и ГВС в средней полосе 24кВт+20%=28,8кВт. Потом запас на холода — 28,8кВт+10%=31,68кВт. Округляем и получаем 32кВт. Если сравнивать с первоначальной цифрой в 16кВт, разница получается в два раза.
- Дом в Краснодарском крае. Добавляем мощность для нагрева горячей воды: 16кВт+20%=19,2кВт. Теперь «запас» на холода 19,2+10%=21,12кВт. Округляем: 22кВт. Разница не столь разительная, но тоже достаточно приличная.
Из примеров видно, что учитывать хотя-бы эти значения нужно обязательно. Но очевидно, что в расчете мощности котла для дома и квартиры, разница быть должна. Можно пойти тем же путем и использовать коэффициенты для каждого фактора. Но есть более простой способ, который позволяет внести коррекции за один раз.
При расчете котла отопления для дома применяется коэффициент 1,5. Он учитывает наличие теплопотерь через кровлю, пол, фундамент. Справедлив при средней (нормальной) степени утепления стен — кладка в два кирпича или аналогичные по характеристикам стройматериалы.
Для квартир применяются другие коэффициенты. Если сверху находится отапливаемое помещение (другая квартира) коэффициент 0,7, если отапливаемый чердак — 0,9, если неотапливаемый чердак — 1,0. Нужно найденную по описанной выше методике мощность котла умножить на один из этих коэффициентов и получите достаточно достоверное значение.
Чтобы продемонстрировать ход вычислений, произведем расчет мощности газового котла отопления для квартиры 65м 2 с потолками 3м, которая расположена в средней полосе России.
- Определяем требуемую мощность по площади: 65м 2 /10м 2 =6,5кВт.
- Вносим поправку на регион: 6,5кВт*1,2=7,8кВт.
- Котел будет греть воду, потому добавляем 25% (любим погорячее) 7,8кВт*1,25=9,75кВт.
- Добавляем 10% на холода: 7,95кВт*1,1=10,725кВт.
Теперь результат округляем и получаем: 11Квт.
Указанный алгоритм справедлив для подбора отопительных котлов на любом виде топлива. Расчет мощности электрического котла отопления ничем не будет отличаться от расчета котла твердотопливного, газового или на жидком топливе. Основное — производительность и эффективность котла, а теплопотери от типа котла не изменяются. Весь вопрос в том, как потратить меньше энергоносителей. А это уже область утепления.
Расчет тепловой нагрузки на горячее водоснабжение
P = (qhhr,u x U) / (qh x N x 3600) = (4 x 12) / (0,1 х 9 х 3600) =0,0148,
где: qhhr,u = 4 л – 1 рабочее место в смену;
U = 12 человек – количество персонала;
qh = 0,1 л/с;
N = 9 – число санитарно-технических приборов с горячей водой.
Phr = (3600 х P х qh) / qh0,hr = (3600 х 0,0148 x 0,1) / 40 = 0,0888,
где: qh0,hr = 40;
Тогда аhr = 0,328
qt = qhu x U/ 1000 x T = 28,1 x 12/ 1000 x 24 = 0,01405 м3/час
qhr = 0,005 х qh0,hr х аhr = 0,005 х 40 х 0,328 = 0,0656 м3/час
а) в течении среднего часа
QhT = 1,16 х qhT х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,01405 х (65 – 5) + 0,048894 = 1,026774 кВт x 859,8 = 882,820 ккал /ч (0,00088282 Гкал/ч)
где: Qht – доля потерь тепловой энергии в наружных тепловых сетях горячего водоснабжения оцениваются в размере 5% от средней часовой тепловой нагрузки горячего водоснабжения потребителя согласно методическим рекомендациям по определению тарифов и платы за услуги ГВС. Qht = 1,16 х qhT х (65 – tc) х 0,05 =1,16 х 0,01405 х (65 – 5) х 0,05=0,048894 кВт.
б) в течение часа максимального потребления
Qhhr = 1,16 х qhhr х (65 – tc) + Qht = 1,16 х 0,0656 х (65 – 5) + 0,228288 = 4,794048 кВт x 859,8 = 4121,9225 ккал /ч (0,00412192 Гкал/ч)
где: Qht = 1,16 х qhhr х (65 – tc) х 0,05 = 1,16 х 0,0656 х (65 – 5) х 0,05=0,228288 кВт.
Qhгод = gumh ´ m ´ с ´ r ´ ´ (1+ 0,05) ´ 10-6 = 7,753914 Гкал/год
где: gumh = 28,1 л/сутки
Так как в расчетной формуле Qhгод не учитывается количество дней отключения горячего водоснабжения в год; температура холодной воды в летний период времени, коэффициент тепловых потерт Kт.п принимаем равным доле потерь тепловой энергии в наружных тепловых сетях горячего водоснабжения в размере 5% от годовой тепловой нагрузки.
Простейшая формула
Теплотехнические расчеты в любом случае должны будут быть округлены, а также увеличены для того чтобы обеспечить запас мощности. Именно поэтому для того, как определить мощность котла отопления, можно будет использовать очень простую формулу:
W = S*Wуд.
Здесь S – это общая площадь отапливаемого здания, которая учитывает жилые и бытовые комнаты в кВ.м.
W – это мощность отопительного котла, кВт.
Wуд. – это среднестатистическая удельная мощность, данный параметр применяется для расчетов с учетом определенной климатической зоны, кВт/кв.м. И стоит заметить, что данная характеристика основана на многолетнем опыте работы разных систем отопления в регионах. И когда мы умножаем площадь на этот показатель, то получим усредненное значение мощности. Его нужно будет корректировать на основе особенностей, которые перечислены выше.
Расчет мощности газового котла в зависимости от площади
В большинстве случаев используют ориентировочный подсчет тепловой мощности котлоагрегата по площадям нагрева, например, для частного дома:
- 10 кВт на 100 кв.м;
- 15 кВт на 150 кв.м;
- 20 кВт на 200 кв.м.
Подобные вычисления смогут подойти для не очень большого сооружения с утепленным чердачным перекрытием, низкими потолками, хорошей термоизоляцией, окнами с двойным остеклением, но не более того.
По старым расчетам лучше не делать. Источник фото: porjati.ru
К сожалению, данным условиям соответствуют только немногочисленные строения. С тем, чтобы осуществить наиболее обстоятельный расчет показателя мощности котла, необходимо учитывать полный пакет взаимосвязанных величин, в том числе:
- атмосферные условия в местности;
- размер жилой постройки;
- коэффициент теплопроводности стены;
- фактическую теплоизоляцию здания;
- систему регулировки мощности газового котла;
- объем тепла, требуемый для ГВС.
Расчет одноконтурного котла отопления
Подсчет мощности одноконтурного котлоагрегата настенной или напольной модификации котла с применением соотношения: 10 кВт на 100 м2, необходимо увеличить на 15-20%.
Например, необходимо обогреть здание площадью 80 м2.
Расчет мощности газового котла отопления:
10*80/100*1.2 = 9.60 кВт.
В случае, когда в торговой сети не существует требуемого вида устройств, приобретают модификацию с большим размером кВт. Подобный метод пойдет для источников отопления одноконтурного типа, без нагрузки на горячее водоснабжение, и может быть заложен в основу расчета расхода газа на сезон. Иногда вместо жилой площади расчет выполняют с учетом объема жилого здания квартиры и степени утепления.
Для индивидуальных помещений, построенных по типовому проекту, с высотой потолочного покрытия 3 м, формула расчета довольно простая.
Еще один способ расчета ОК котла
В данном варианте учитывают площадь застройки (П) и коэффициент удельной мощности котлоагрегата (УМК), зависящего от климатического места расположения объекта.
Он варьируется в кВт:
- 0.7 до 0.9 южные территории РФ;
- 1.0 до 1.2 центральные регионы РФ;
- 1.2 до 1.5 Московская область;
- 1.5 до 2.0 северные районы РФ.
Следовательно, формула для расчета выглядит таким образом:
Мо=П*УМК/10
Например, необходимая мощность источника отопления для постройки в 80 м2, расположенного в северном регионе:
Мо = 80*2/10 = 16 кВт
Если собственник будет устанавливать двухконтурный котлоагрегат, для отопления и ГВС, профессионалы советуют добавить к полученному результату еще 20% мощности на подогрев воды.
Как рассчитать мощность двухконтурного котла
Расчет теплопроизводительности двухконтурного котлоагрегата выполняется на основанию такой пропорции:
10 м2 = 1 000 Вт + 20% (теплопотери) + 20% (подогрев ГВС).
В случае, если здание располагает площадью 200 м2, то требуемый размер будет состоять: 20.0 кВт + 40.0% = 28.0 кВт
Это прикидочный расчет, его лучше уточнить по норме водопользования ГВС на одного человека. Такие данные приводятся в СНИПе:
- ванная комната – 8.0-9.0 л/мин;
- душевая установка – 9 л/мин;
- унитаз – 4.0 л/мин;
- смеситель в мойке – 4 л/мин.
В техдокументации к водонагревателю указывается, какая необходима теплопроизводительность котла, чтобы гарантировать качественный подогрев воды.
Для теплообменника на 200 л будет достаточно нагревателя нагрузкой приблизительно 30.0 кВт. После рассчитывают производительность, достаточную для обогрева, в конце итоги суммируют.
Расчет мощности бойлера косвенного нагрева
Для того, чтобы сбалансировать нужную мощность одноконтурного агрегата работающего на газовом топливе с бойлером косвенного нагрева, нужно установить какой объем теплообменника потребуется, чтобы обеспечить горячей водой жильцов дома. Используя данные по нормам горячего водопотребления легко можно установить, что расход в сутки для семьи из 4-х человек составит 500 л.
Производительность водонагревателя косвенного нагрева напрямую зависит от площади внутреннего теплообменника, чем более размеры змеевика, тем больше тепловой энергии он передает воде в час. Детализовать такие сведения можно, изучив характеристики по паспорту на оборудование.
Источник фото: coolandtheguide.com
Существуют оптимальные соотношения этих величин для среднего диапазона мощности бойлеров косвенного нагрева и время получения заданной температуры:
- 100 л, Мо – 24кВт, 14 мин;
- 120 л, Мо – 24кВт,17 мин;
- 200 л, Мо – 24кВт, 28 мин.
При выборе водонагревателя рекомендуется, чтобы он нагревал воду примерно за полчаса. Исходя из этих требований предпочтительнее 3-й вариант БКН.
Сечение
Расчет сечения трубы водопровода может быть выполнен двумя способами:
- Подбором по таблице значений.
- Расчетом по максимальной допустимой скорости потока.
Подбор по таблице
Собственно, таблица не требует каких-либо комментариев.
| Условный проход трубы, мм | Расход, л/с |
| 10 | 0,12 |
| 15 | 0,36 |
| 20 | 0,72 |
| 25 | 1,44 |
| 32 | 2,4 |
| 40 | 3,6 |
| 50 | 6 |
Скажем, для расхода в 0,34 л/с достаточно трубы ДУ15.
Условный проход примерно равен внутреннему диаметру.
Расчет по скорости потока
Расчет диаметра водопровода по расходу воды через него может быть выполнен с использованием двух простых формул:
- Формулы расчета площади сечения по его радиусу.
- Формулы расчета расхода через известное сечение при известной скорости потока.
Первая формула имеет вид S = π r ^2. В ней:
- S – искомая площадь сечения.
- π – число “пи” (примерно 3,1415).
- r – радиус сечения (половина ДУ или внутреннего диаметра трубы).
Вторая формула выглядит как Q = VS, где:
- Q – расход;
- V – скорость потока;
- S – площадь сечения.
Для удобства вычислений все величины переводятся в СИ – метры, квадратные метры, метры в секунду и кубические метры в секунду.
Единицы СИ.
Давайте своими руками рассчитаем минимальный ДУ трубы для следующих вводных данных:
- Расход через нее составляет все те же 0,34 литра в секунду.
- Скорость потока, используемая в вычислениях – максимально допустимые 1,5 м/с.
Приступим.
- Расход в величинах СИ будет равным 0,00034 м3/с.
- Площадь сечения согласно второй формулы должна быть не менее 0,00034/1,5=0,00027 м2.
- Квадрат радиуса согласно первой формулы равен 0,00027/3,1415=0,000086.
- Извлекаем из этого числа квадратный корень. Радиус равен 0,0092 метра.
- Чтобы получить ДУ или внутренний диаметр, умножаем радиус на два. Результат – 0,0184 метра, или 18 миллиметров. Как легко заметить, он близок к полученному первым способом, хоть и не совпадает с ним в точности.
Напор
Начнем с нескольких общих замечаний:
- Типичное давление в магистрали холодного водоснабжения составляет от 2 до 4 атмосфер (кгс/см2). Оно зависит от расстояния до ближайшей насосной станции или водонапорной башни, от рельефа местности, состояния магистрали, типа запорной арматуры на магистральном водопроводе и ряда прочих факторов.
- Абсолютный минимум напора, который позволяет работать всем современным сантехническим приборам и использующей воду бытовой технике – 3 метра. Инструкция к проточным водонагревателям Атмор, к примеру, прямо говорит, что нижний порог срабатывания включающего нагрев датчика давления равен 0,3 кгс/см2.
Датчик давления прибора срабатывает при напоре в 3 метра.
На практике на концевом сантехническом приборе лучше иметь минимальный напор в пять метров. Небольшой запас компенсирует неучтенные потери в подводках, запорной арматуре и самом приборе.
Нам нужно вычислить падение напора в трубопроводе известной протяженности и диаметра. Если разность напора, соответствующего давлению в магистрали, и падения напора в водопроводе больше 5 метров – наша система водоснабжения будет функционировать без нареканий. Если меньше – нужно либо увеличивать диаметр трубы, либо размыкать ее подкачкой (цена которой, к слову, явно превысит рост затрат на трубы из-за увеличения их диаметра на один шаг).
Так как же выполняется расчет напора в водопроводной сети?
Здесь действует формула H = iL(1+K), в которой:
- H – заветное значение падения напора.
- i – так называемый гидравлический уклон трубопровода.
- L – длина трубы.
- K – коэффициент, который определяется функциональностью водопровода.
Проще всего определить коэффициент К.
Он равен:
- 0,3 для хозяйственно-питьевого назначения.
- 0,2 для промышленного или пожарно-хозяйственного.
- 0,15 для пожарно-производственного.
- 0,10 для пожарного.
На фото – пожарный водопровод.
С измерением длины трубопровода или его участка тоже особых сложностей не возникает; а вот понятие гидравлического уклона требует отдельного разговора.
На его значение влияют следующие факторы:
- Шероховатость стенок трубы, которая, в свою очередь, зависит от их материала и возраста. Пластики обладают более гладкой поверхностью по сравнению со сталью или чугуном; кроме того, стальные трубы со временем зарастают известковыми отложениями и ржавчиной.
- Диаметр трубы. Здесь действует обратная зависимость: чем он меньше, тем большее сопротивление трубопровод оказывает движению воды в нем.
- Скорость потока. С ее увеличением сопротивление тоже увеличивается.
Некоторое время назад приходилось дополнительно учитывать гидравлические потери на запорной арматуре; однако современные полнопроходные шаровые вентиля создают примерно такое же сопротивление, что и труба, поэтому ими можно смело пренебречь.
Открытый шаровый кран почти не оказывает сопротивления току воды.
Вычислить гидравлический уклон своими силами весьма проблематично, но, к счастью, в этом и нет необходимости: все необходимые значения можно найти в так называемых таблицах Шевелева.
Чтобы читатель представил себе, о чем идет речь, приведем небольшой фрагмент одной из таблиц для пластиковой трубы диаметром 20 мм.
| Расход, л/с | Скорость потока, м/с | 1000i |
| 0,25 | 1,24 | 160,5 |
| 0,30 | 1,49 | 221,8 |
| 0,35 | 1,74 | 291,6 |
| 0,40 | 1,99 | 369,5 |
Что такое 1000i в крайнем правом столбике таблицы? Это всего лишь значение гидравлического уклона на 1000 погонных метров. Чтобы получить значение i для нашей формулы, его достаточно разделить на 1000.
Давайте вычислим падение напора в трубе диаметром 20 мм при ее длине, равной 25 метрам, и скорости потока в полтора метра в секунду.
- Ищем соответствующие параметры в таблице. Согласно ее данным, 1000i для описанных условий равно 221,8; i = 221,8/1000=0,2218.
Таблицы Шевелева многократно переиздавались с момента первой публикации.
- Подставляем все значения в формулу. H = 0,2218*25*(1+0,3) = 7,2085 метра. При давлении на входе водопровода в 2,5 атмосферы на выходе оно составит 2,5 – (7,2/10) = 1,78 кгс/см2, что более чем удовлетворительно.
Мощность котла для квартир
При расчете отопительного оборудования для квартир можно пользоваться нормами СНиПа. Использование этих норм еще называют расчетом мощности котла по объему. СНиП задает требуемое количество тепла на обогрев одного кубического метра воздуха в типовых постройках:
- на обогрев 1м 3 в панельном доме требуется 41Вт;
- в кирпичном доме на м 3 идет 34Вт.
Зная площадь квартиры и высоту потолков, найдете объем, затем, умножив на норму в узнаете мощность котла.
Расчет мощности котла не зависит от типа используемого топлива
Для примера посчитаем требуемую мощность котла для помещений в кирпичном доме площадью 74м 2 с потолками 2,7м.
- Вычисляем объем: 74м 2 *2,7м=199,8м 3
- Считаем по норме сколько нужно будет тепла: 199,8*34Вт=6793Вт. Округляем и переводим в киловатты, получаем 7кВт. Это и будет необходимая мощность, которую должен выдавать тепловой агрегат.
Несложно посчитать мощность для такого же помещения, но уже в панельном доме: 199,8*41Вт=8191Вт
В принципе, в теплотехнике округляют всегда в большую сторону, но можно принять во внимание остекление ваших окон. Если на окнах энергосберегающие стеклопакеты, можно округлять в меньшую сторону
Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт
Считаем, что стеклопакеты хорошие и получаем 8кВт.
Выбор мощности котла зависит от типа здания — для обогрева кирпичных требуется меньше тепла, чем панельных
Далее нужно, так же как и в расчете для дома, учесть регион и необходимость подготовки горячей воды. Актуальна и поправка на аномальные холода. Но в квартирах большую роль играет расположение комнат и этажность
Принимать во внимание нужно стены, выходящие на улицу:
- Одна наружная стена — 1,1
- Две — 1,2
- Три — 1,3
После того, как учтете все коэффициенты, получите достаточно точное значение, на которое можно опираться при выборе техники для отопления. Если хотите получить точный теплотехнический расчет, его нужно заказывать в профильной организации.
Есть еще один метод: определить реальные потери при помощи тепловизора — современного прибора, который покажет к тому же места, через которые утечки тепла идут более интенсивно. Заодно сможете устранить и эти проблемы и улучшить теплоизоляцию. И третий вариант — воспользоваться программой-калькулятором, который посчитает все вместо вас. Нужно только выбрать и/или проставить требуемые данные. На выходе получите расчетную мощность котла. Правда, тут есть определенная доля риска: непонятно насколько верные алгоритмы заложены в основу такой программы. Так что все-таки придется еще хотя-бы приблизительно просчитать для сравнения результатов.
Так выглядит снимок тепловизора
Надеемся, у вас теперь есть представление о том, как рассчитать мощность котла. И вас не путает, что это газовый котел. а не твердотопливный, или наоборот.
По результатам обследования можно устранить утечки тепла
Возможно, вас заинтересуют статьи о том, как рассчитать мощность радиаторов и выбор диаметров труб для системы отопления. Для того чтобы иметь общее представление об ошибках, которые часто встречаются при планировании системы отопления смотрите видео.
Мембранные расширительные баки для систем отопления Wester
membrannye-rasshiritel’nye-baki-dlja-otoplenija-wester-wrv_, Общий вид сзади, увеличить membrannye-rasshiritel’nye-baki-dlja-otoplenija-wester-wrv_, Вид сверху, увеличить membrannye-rasshiritel’nye-baki-dlja-otoplenija-wester-wrv_, Вид снизу, увеличить membrannye-rasshiritel’nye-baki-dlja-otoplenija-wester-wrv_, Все объемы, увеличить | Производитель: Wester HeatingЕмкость: 8, 12, 24, 35, 50, 80, 100, 120, 150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500, 2000, 2500, 3000, 5000, 10 000 литровПреддавление в воздушной полости: 1,5 барМакс. давление: 5,0 барРабочая температура: -10°C…+100°C — Предназначены для компенсации температурных расширений теплоносителя в замкнутых системах отопления. — Основные элементы бака — корпус из высококачественной стали, эластичная мембрана из каучука. — Давление в воздушной полости для баков от 8 до 150 литров — 1,5 бара, от 200 до 10 000 литров — бара. — Теплоноситель в системе отопления — вода с содержанием гликоля не выше 50%. — Расширительные баки комплектуются сменной мембраной. — Температурный режим работы — от -10 °С до +100 °С — Срок службы — 100 000 циклов. — Цвет корпуса — красный. |
| Характеристики и цены >>> |
| Наименование | Стоимостьс НДС, руб. | В наличиина складе | |
|---|---|---|---|
| Мембранный бак для отопления Wester WRV8 | 1 391,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV8 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV12 | 1 073,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV12 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV18 | 1 173,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV18 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV24 | 1 343,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV24 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV35 | 2 199,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV35 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV50 | 2 624,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV50 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV80 | 3 832,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV80 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV100 | 5 508,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV100 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV150 | 8 325,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV150 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV200 (top) | 12 367,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV200 (top) | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV300 (top) | 15 114,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV300 (top) | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV500 (top) | 29 572,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV500 (top) | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV750 | 67 580,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV750 | |
| Мембранный бак для отопления Wester WRV1000 | 90 664,00 | Купить Мембранный бак для отопления Wester WRV1000 |
Какие теплопотери необходимо учитывать
Жилой дом теряет тепло практически через все элементы своей конструкции.
В зависимости от использованных материалов и качества строительства и термоизоляции потери составляют:
- стены 20-70%,
- окна 5-30%,
- потолок/крыша 10-30%,
- 15-40% вентиляция,
- 1-6% двери,
- 10-15 пол и цоколь.
В каждом конкретном доме тепло потери распределяются по-своему и в сумме составляют 100%.
Теплопотери стены также зависят от ее ориентации и преимущественного направления ветров. Разница в потерях между подветренной южной и наветренной северной может составлять до 10-15%.
Способность окон удерживать тепло зависит от их конструкции и площади. Современные стеклопакеты, установленные в соответствии с рекомендациями производителя, отлично удерживают тепло, старинные деревянные щелястые окна с рассохшейся замазкой будут выпускать тепла в несколько раз больше, даже при небольшой площади.
Кроме запланированной вентиляции, обменивающейся воздухом с улицей с заданной производительностью, приходится учитывать и случайную вентиляцию- от открывания дверей, окон, от сквозняков из щелей.
