Создание системы отопления частного дома. Часть 4 — Как сделать своими руками?

 

Разобравшись с основными компонентами системы отопления, можем приступить к её проектированию. Только грамотный подход в этом процессе позволит создать ее конструктивной и мало затратной. Её спонтанное создание приведет к большим убыткам из за необходимости модернизации или возможной переделки.

Критерии её выбора: доступность и функциональность выбранного топлива; экономичность, надежность и безопасность его использования; возможность применения альтернативного вида топлива; затраты на приобретение соответствующих нагревателей, на её монтаж и приобретение недостающих средств её автоматизации. Важность серьезного отношения к проектированию системы отопления определяется тем, что за время эксплуатации жилого дома, стоимость его отопления может на много превосходить затраты, пошедшие на его сооружение.

Не последнее место занимает оценка стоимости оборудования. Как пример, для водяного отопления необходимы радиаторы. Вы можете сами оценить проект посмотрев на цены на биметаллические радиаторы. Что интересно, чугунные обойдутся значительно дороже.

Ваш дом будет хорошим, удобным только в том случае, когда у него удачное объёмно — планировочное решение и все элементы конструкции (наружные и внутренние стены, перекрытия, полы, окна и двери ) сделаны с учетом допустимых теплопотерь, а отопительные приборы компенсируют эти теплопотери причем в каждом помещении отдельно.  Если в доме элементы конструкции обеспечивают хороший тепловой контур, но нет эффективных отопителей, или он не держит тепло при хороших отопителях, то это плохой дом.

Проектировочный расчет мощности отопителей

Для того чтобы определиться с мощностями отопителей необходимых для каждого Вашего отапливаемого помещения, нужно вычислить их с учетом особенностей помещений и требуемой температуры для его эксплуатации. Если у Вас утепленные в соответствии со стандартами помещения, нужно для получения требуемой мощности их площадь в квадратных метрах поделить на 10. Существует еще одна более точная формула для её определения:

Q=V*ΔT*K/860

где:

• Q — мощность нагревателя (Квт);
• V — объем помещения в м3 ;
• ΔT = T1 — T2  — разность температур — здесь T1 —  в помещении,   T2 —  окружающей среды;
• К — коэффициент рассеивания, зависящий от качества теплоизоляции помещения.

На 860 делим, чтобы перевести Ккал в Квт. Смотри Единицы измерения энергии в Части 1 этой статьи.

При высокой степени теплоизоляции помещения ( К =0,6 ÷ 0,9 ) здесь принимаем 0,75.

При средней степени теплоизоляции помещения ( К = 1,0 ÷ 1,6 ) а тут 1,3.

При степени теплоизоляции помещения ниже среднего ( К = 1,5 ÷ 1,9)  и наконец здесь используем 1,7.

Такие проектные расчеты обеспечивают возможность выбора нагревателей и их количества по всем  отапливаемым помещениям. Арифметика наука точная и потому получаемые значения определяется цифровыми значениями, закладываемыми в расчетную формулу. Ну объем помещения он и в Африке объем помещения. Перемножил длину, ширину и высоту и получил значение. А с температурой помещения и окружающей среды надо подумать. Во первых в каждом помещении дома она различная, а окружающей среды должна задаваться исходя из средней за самую холодную пятидневку по статистике за несколько лет. Нет смысла закладывать экстремальные минусовые температуры так как, чтобы избежать перегрева,  Вы будете вынуждены через вентиляцию выпускать много дорогого тепла на обогрев бороды деда Мороза.

Для бытовых помещений дома желательно закладывать в расчет следующие температуры: кабинеты, столовые, передние, спальни, коридоры 18°С; детская 22°; туалеты 16°С; кухни 15°С; ванные 25°С. Причем в ванной её можно нагонять дополнительным нагревателем в процессе её использования по назначению. Для климатических условий Подмосковья температура окружающей среды в соответствии со СНиПом -25°С. Для других регионов  в СНиПе существует соответствующая табличка.

Отдельно рассмотрим кирпичные отопительные печи. Я считаю их главным стержнем отопительной системы, поскольку они обеспечивают Вас теплом при любых капризах и неожиданностях природы. Для них сложно точно определить ее теплоотдачу  поскольку она может зависеть от многих факторов: вида топлива,  продуманности конструкции, рук мастера, который её сложил и даже от того, как уложено топливо.

Для проектировочных расчетов обычно принимается норма, что каждый квадратный метр поверхности кирпичной печи дает теплоотдачу  500 Вт, при двух топках в сутки. При её размерах в плане 1х1 метр и высотой 2 метра она имеет мощность с каждой стороны в 1 Квт, а общая  —   4 Квт. То есть теплоотдача такой кирпичной печи составляет в среднем каждый час в течение суток 4 Квт, при двух топках в сутки. При одноразовой топке теплоотдачу кирпичных печей можно принимать с К=0.6 ÷ 0.7.

Для условий Подмосковья максимальная потребность в тепле возникает в течение короткого времени наиболее холодных пятидневок. Печь в этот период топится два раза в сутки, с максимальным КПД. Длительность времени, в течение которого требуется половинная теплоотдача, примерно 1/3-1/4 отопительного периода. При этом печь топится один раз в сутки, с максимальным КПД. Как видите большая часть отопительного сезона  приходится на работу печи с мощностью равной 1/4 от максимальной. В этот период для отопления используются меньшие закладки дров или используются резервные электрические отопители для поддержания необходимой температуры.

Замечу, что такие факты не являются обоснованием применения кирпичных печей меньшей мощности, чем требуется по расчету, или переходить только на одноразовую топку. При принятии таких решений будет их серьезное перетапливание из за увеличения продолжительности топки и соответственно к её преждевременному выходу из строя, что потребует серьезных вложений либо в капитальный ремонт, либо на её перекладку.

Поскольку нормальная кирпичная печь имеет существенные размеры и отапливает помещение за счет лучистого и конвективного обмена, её лучше располагать в центре этажа, чтобы она обеспечивала нагрев сразу нескольких помещений. Причем интересно, что отношение всей её мощности к  доле, идущей на лучистый обогрев равно отношению мощности лучистого обогрева к доле конвективного обогрева, т.е. это отношение золотого сечения, что свидетельствует о её структурном и функциональном совершенстве.

Калькуляторы для всех остальных расчетов (по количеству радиаторов при использовании котлов, стоимости монтажа котлов и сети развода нагретого теплоносителя) можно найти на сайтах фирм торгующих этим оборудованием. В следующей статье этой тематике рассмотрим порядок проведения проверочного расчета системы отопления дома.

С уважением Гарий Махов