Расчет отопления в частном доме: калькулятор отопительной системы, простой подсчет своими руками

Содержание

Основные расчеты системы отопления в частном доме

Для чего необходимы предварительные расчеты отопления

Перед разработкой проекта системы отопления необходимо определить количество тепла, требуемого для отопления дома. Исходя из этого показателя уже подбирается мощность отопительного котла, а также количество и конфигурация радиаторов для различных помещений.

Выполнить расчет системы отопления в частном доме требуется для того, чтобы создать эффективную инженерную систему с минимальными финансовыми затратами на ее монтаж и последующую эксплуатацию. Для системы отопления это означает, что в доме должна поддерживаться комфортная температура воздуха при любой погоде за окном, а расходы на отопление – сведены к минимуму.

Главные расчетные показатели системы отопления

При расчете системы отопления частного дома определяются два основных показателя:

— мощность отопительного котла;

— мощность теплового излучения отопительных приборов (количество секций радиаторов).

Для расчета требуемой мощности котла отопления во внимание принимаются следующие факторы:

— отапливаемая площадь помещений;

— климатические особенности региона;

— степень теплопотерь с учетом конструктивных особенностей дома, уровня теплоизоляции, материалов стен, площади остекления и т.п.;

— используемый вид топлива;

— КПД отопительного оборудования.

Для расчета требуемой мощности котла отопления используются два показателя: удельная мощность и площадь отапливаемых помещений. Удельная мощность – показатель, характеризующий мощность, требуемую для отопления 10 кв. или куб. метров помещения. Зависит этот показатель в первую очередь от особенностей климата. Так, для средней полосы России он в среднем составляет 1,2 – 1,5 кВт, для южных регионов – от 0,7 до 0,9 кВт, а для северных – от 1,5 кВт и выше. Общая требуемая мощность котла определяется путем умножения удельной мощности на площадь помещения и делением на 10. Например, если взять требуемую удельную мощность за единицу и рассчитать мощность котла, необходимую для отопления стометрового коттеджа, мы получим: 1*100/10 = 10 кВт.

Именно такой мощности должен быть установлен котел для отопления загородного дома площадью 100 кв.м.

Для расчета конфигурации радиаторов во внимание принимается отапливаемая площадь каждого помещения и такой показатель как мощность секции радиатора. Она зависит от материала изготовления радиатора. Наибольшей мощностью обладают анодированные и биметаллические радиаторы (от 199-200 Вт), наименьшей – чугунные и стальные трубчатые (85-110 Вт). Например, формула определения количества секций биметаллического радиатора для отопления комнаты в 30 кв.м исходя из удельной мощности 100 Вт на 1 кв.м (столько тепла требуется на обогрев 1 кв.м помещения) будет выглядеть так: 100*30/199 = 15, т.е. 15 секций.

Специалисты нашей компании выполнят точные расчеты системы отопления частного дома с учетом конкретных условий эксплуатации отопительного оборудования и предложат вам оптимальное решение.

Расчет отопления

Одна из главных составляющих проектирования систем обогрева – определение верной требуемой мощности отопительного оборудования.

Расчет тепловых потерь коттеджа производится на основе информации о планировке, размеров помещений, расположения окон, дверей, используемых при строительстве материалов, утеплителей. Профессиональный расчет теплопотерь производят наши проектировщики, исходя из данных таблиц со свойствами различных материалов.

Упрощенная формула необходимой тепловой мощности для обогрева одного помещения выглядит так:

Тепловая мощность, требуемая на обогрев одного помещения = Резервный коэффициент * Количество ватт на обогрев одного метра помещения * Площадь помещения * Коэффициент теплопотерь через окна * Коэффициент соотношения площади окон * Коэффициент теплопотерь через стены * Коэффициент зимних температур воздуха * Коэффициент наружных стен * Коэффициент потолка * Коэффициент высоты потолка * Коэффициент ГВС

Соответственно, для определения общей тепловой мощности, требуемой для обогрева, необходимо сложить расчетные показатели тепловых мощностей отдельных помещений.

Резервный коэффициент необходим для обеспечения запаса мощности на случай сильных морозов, в которые котельной для поддержания комфортной температуры придется работать с увеличенной мощностью. Как правило, он принимается равным 1,2

Количество ватт на обогрев одного метра помещения зависит от типа комнаты, ее назначения. Стандартно на обогрев 1 м2 требуется 100 ватт. Если помещение планируется нежилым (кладовая, прачечная), это значение можно уменьшить. Для ванных комнат, детских или любых других помещений, где комфортной является температура воздуха чуть выше, чем в остальных комнатах, этот показатель следует увеличить.

Коэффициент теплопотерь через окна зависит от формата, качества стеклопакетов. Для самых простых однокамерных окон он принимается равным 1,27, для двухкамерного стеклопакета – 1, для трехкамерного – 0,85

Коэффициент соотношения площади окон определяется соотношением площади окон в помещении к площади помещения (по полу) и составляет, в зависимости от соотношения:

при соотношении 10% — 0,8
20% — 1,0
30% — 1,2
40% — 1,4
50% — 1,5

Он наглядно показывает, насколько тепловая мощность обогрева коттеджа с обычными окнами может отличаться от частного дома с панорамным остеклением.

Коэффициент теплопотерь через стены зависит от того материала, из которого изготовлены стены, наличия теплоизоляции. Для самых распространенных материалов стен он будет таким:

для кирпичных стен (в два кирпича) с утеплителем 150 мм – 0,85
для кирпичных стен (в два кирпича) без утеплителя – 1,1
для пенобетонных блоков – 1
для бревна (сруб) – 1,25
для обычного бетона без утепления – 1,5

Коэффициент зимних температур воздуха соответствует усредненному показателю отрицательных температур самого холодного месяца (как правило, января или февраля)

для -15°С он составляет 0,9
для -20°С – 1
для -25°С – 1,1

Коэффициент наружных стен зависит от того, какое количество стен помещения является наружным, т.е. не смежных с другими помещениями стен.

если в помещении всего одна стена является наружной, он будет равен 1
для двух стен – 1,2
для трех – 1,22

Коэффициент потолка учитывается таким образом:

если над помещением есть неотапливаемое помещение (чердак, мансарда) – 1
если над помещением есть утепленный чердак – 0,9
если над помещением располагается отапливаемая комната – 0,82

Коэффициент высоты потолка определяет зависимость необходимой тепловой мощности от объема воздуха в помещении, определяемого высотой потолка. Чем выше потолки, тем большее количество тепловой мощности потребуется для обогрева.

для комнат со стандартной высотой потолков 2,5 метра он будет равен 1
для потолков 3 метра – 1,05
для потолков 5 метров – 1,1

Коэффициент ГВС
Для проживания в коттедже помимо обогрева необходима также и система горячего водоснабжения. Проще и выгоднее всего организовать ее не отдельными водонагревательными элементами, а с помощью комбинации работы отопительного котла и бойлера косвенного нагрева. При такой схеме вода будет нагреваться за счет прохождения через бойлер теплоносителя, что потребует увеличения мощности отопительного оборудования. При организации горячего водоснабжения от отопительного котла коэффициент ГВС для формулы будет составлять от 1,2 до 1,3 (в зависимости от количества проживающих в коттедже).

Домовладельцы в ярости после того, как «современные» дома не соответствуют стандарту отопления

Что должны делать домовладельцы, когда сдают дом в аренду?

Не следует ожидать, что современный дом, построенный в соответствии с кодом в прошлом году, не соответствует стандартам здорового дома, но многие из них не соответствуют требованиям к отоплению, которые, по словам домовладельцев, оставили их в кармане.

Управляющий недвижимостью Леон Чой из A Grade Rental Homes сказал, что одним из примеров в его книгах был двухэтажный таунхаус с четырьмя спальнями площадью 160 квадратных метров, построенный в 2020 году.0003

В соответствии со стандартом отопления должен быть один или несколько стационарных обогревателей, чтобы напрямую обогревать основную жилую комнату до минимальной требуемой теплопроизводительности.

Чой сказал, что согласно правительственному инструменту оценки стандартов отопления, требуемая мощность составляла 9,4 кВт, но установленный тепловой насос имел мощность 5,8 кВт.

ПОДРОБНЕЕ:
* Правительство молчит о продлении сроков строительства здоровых домов
* Действительно ли тепловые насосы являются лучшим вариантом в соответствии со стандартом Healthy Homes?
* Арендодатели могут получить налоговые льготы на тепловые насосы: Федерация инвесторов в недвижимость

Это означало, что не хватало 3,6 кВт, и единственным вариантом было заменить существующий тепловой насос или дополнить его другим с мощностью более чем 3,6 кВт, сказал он.

«Это обойдется арендодателю более чем в 2000 долларов, поскольку в соответствии с правилами домовладелец не может доливать воду с помощью электрического обогревателя или другого более дешевого решения в соответствии с правилами.

«Но арендатор, вероятно, никогда не будет использовать оба тепловых насоса в такой маленькой жилой площади. Это неэкономично и неэкологично для нормального использования. Требование является необоснованным и нереалистичным».

Арендодатели столкнулись с этой проблемой и потратили тысячи долларов, чтобы их арендная плата соответствовала требованиям к отоплению в соответствии со стандартами здорового дома.

123RF

Тепловые насосы являются предпочтительным отопительным устройством в соответствии со стандартом отопления здоровых домов.

И теперь многие из этих арендодателей обнаружили, что расходы в конце концов были не нужны.

Это связано с тем, что на прошлой неделе правительство объявило, что требования к отоплению будут изменены для новых домов, построенных в соответствии с требованиями строительных норм 2008 года для изоляции и остекления, а также для квартир.

Для этих типов недвижимости будет обновлена формула отопления, можно будет установить обогреватели меньшего размера, а инновационные энергоэффективные технологии станут более гибкими.

У арендодателей, владеющих этими объектами недвижимости, есть больше времени для соблюдения стандарта отопления, поскольку их 90-дневный период соответствия начнется только через шесть месяцев после того, как изменения вступят в силу в апреле следующего года.

Арендные дома, которые не были построены в соответствии с требованиями кодекса 2008 года или не были квартирами, по-прежнему должны были соответствовать требованиям действующего стандарта отопления.

Правительство заявило, что изменения были вызваны отзывами представителей арендной индустрии, и они произошли после того, как заместитель министра жилищного строительства Пото Вильямс признал, что ранее в этом году были проблемы с инструментом расчета отопления.

Представители арендодателей уже давно заявляют, что инструмент расчета отопления был неисправен и завышал требования, часто в существующих домах, а также в новых постройках.

Президент Ассоциации инвесторов в недвижимость Окленда Кристин Сазерленд заявила, что несовершенный инструмент оценки был финансово обременительным для арендодателей, и чем больше арендодатель тратит на соблюдение требований, тем сильнее давление с целью повышения арендной платы.

Прилагается

Президент Ассоциации инвесторов в недвижимость Окленда Кристин Сазерленд говорит, что изменения в стандартах отопления приветствуются.

«Одно дело перерасходовать деньги, если арендатор этого хочет или если это улучшает здоровье арендатора. Но если нет заметных дополнительных преимуществ или если более крупные тепловые насосы не используются из-за их дороговизны, это расточительные расходы».

Директор Propertyscouts Райан Вейр (Ryan Weir) сказал, что недвижимость с гостиной, кухней и столовой открытой планировки с лестницей, ведущей в объединенное пространство, такое как коридор наверху, была особенно проблематичной.

Согласно стандарту, это считалось одним основным жилым помещением, которое нужно было отапливать, но коридоры наверху обычно не считались частью жилого помещения, сказал он.

«Лестничные клетки могут иметь потолок высотой более пяти метров в самой высокой точке, что существенно увеличивает требуемую теплопроизводительность».

Калькулятор сбил с толку домовладельцев современных домов, которые знали, что их существующие нагревательные устройства пригодны для использования, и не могли понять, почему нагревательный прибор утверждал, что они не соответствуют требованиям, сказал он.

«Хотя изменения в стандарте отражают более прагматичный подход, калькулятор уже вынудил бы некоторых арендодателей установить слишком большие или дополнительные тепловые насосы, которые излишни».

Сазерленд согласился с тем, что изменения в стандарте приветствуются, поскольку правительство признало ошибку и предпринимает шаги для ее исправления.

«Но ситуация не на 100 процентов, и снижение норматива вызывает законные недовольства со стороны тех арендодателей, которые перевыполнили требования, арендаторов, которым из-за этого пришлось платить больше арендной платы, и других арендаторов, которые могут чувствовать себя отказ от государственной поддержки».

ALDEN WILLIAMS/Stuff

Инструмент оценки отопления уже вынудил некоторых арендодателей установить «негабаритные» или дополнительные тепловые насосы.

Заместитель руководителя ACT Брук ван Вельден, которая отстаивала интересы арендодателей по этому вопросу, сказала, что по-прежнему существует неопределенность в отношении расчета отопления.

«Министру нужно внедрить новую систему, чтобы у арендодателей была ясность, и ей нужно работать с арендодателями, которые понесли дополнительные расходы в результате ее ошибки».

В то время как некоторые арендодатели потратили деньги на соблюдение стандарта отопления, который теперь оказался ненужным, никто из арендодателей не попал в полемику с Трибуналом по аренде жилья за несоблюдение стандарта, поскольку это было слишком рано.

С 1 июля частные сдаваемые в аренду объекты должны соответствовать стандартам здорового жилья, которые устанавливают минимальные требования к отоплению, изоляции, вентиляции, влажности, дренажу и защите от сквозняков в сдаваемых в аренду объектах в течение 90 дней любой новой или возобновленной аренды.

Facebook
Twitter
WhatsApp
Reddit
Эл.
Опубликовано:
17 ноября 2014 г.

Мы знаем, что ограждающие конструкции здания важны, но насколько важна инфильтрация при расчете тепловой нагрузки?
Недавно я имел удовольствие поговорить с группой профессионалов HVAC на форуме ACCA 2014 Building Performance Forum о важности понимания того, «что происходит» с оболочкой здания (или ограждением, как говорят некоторые), и почему измерение инфильтрации так важно. важно при выборе системы для замены. Мой коллега по отрасли, Джо Медош, и я использовали реальные данные из реального проекта Wrightsoft Right Draw и J. Мы смогли показать, как различные элементы оболочки здания (включая инфильтрацию) влияют на расчетную отопительную нагрузку, явную охлаждающую нагрузку и скрытую охлаждающую нагрузку.

За последние пять лет моей работы в индустрии домашних представлений я давно оценил важность ограждающих конструкций здания и влияние инфильтрации на реальную тепловую нагрузку. Тем не менее, увидеть влияние различных входных данных в черно-белом режиме было открытием даже для меня. Мы взяли то, что, как мы предположили, было домом со значительной утечкой, и наблюдали за результатами нагрева и охлаждения при изменении значений нескольких входных полей (инфильтрация и изоляция чердака). Результаты наших расчетов приведут к фактическим размерам сменного оборудования HVAC. Размер этого оборудования повлияет на эффективность этого дома и эффективность этой системы на протяжении всего срока ее службы.
Примером из реальной жизни, который мы использовали, был дом с четырьмя спальнями, построенный в 1981 году, на 2 этажа выше уровня земли, частично над кондиционированным подвалом, частично над вентилируемым подвалом. Чердак имел теплоизоляционную способность R-7, стены имели плиту R-13, стены фундамента подвала были неизолированными, а подпольное пространство по большей части имело плиту R-19 в полостях потолка подполья (хотя в некоторых местах провисание и отсутствие изоляции).
пятна сделали эффективное значение R изоляции подполья меньше, чем его установленное значение R). Инфильтрация воздуха, измеренная с помощью поддувальной двери в доме, разгерметизированном до -50 Па, составила 6,49.0cfm.
В программном обеспечении wrightsoft существует три метода определения объема инфильтрации воздуха при расчетах нагрузки на отопление и охлаждение: 1) упрощенный, 2) подробный и 3) измерение дверцы вентилятора. Лучший выбор здесь может показаться очевидным, но мы часто видим техников и дизайнеров, которые все еще не уверены, действительно ли выбор имеет значение. Упрощенный метод (наиболее распространенный) позволяет оценить инфильтрацию как рыхлую, полурыхлую, среднюю, полуплотную или плотную. Эти рейтинги определены в Руководстве ACCA J 8-м дополнительном руководстве. Используя подробный метод, вы «перечисляете каждый из компонентов здания, качество его строительства (используя оценку «плотно-свободно»), а также площадь или количество (в зависимости от компонента).
Коэффициент утечки будет найден и использован для расчета площади утечки. Затем площади утечки складываются и используются для завершения расчетов инфильтрации». Метод двери с вентилятором позволяет вам ввести фактическое проникновение в дом, измеренное дверью с вентилятором. Вы можете использовать одноточечный тест (наиболее распространенный) или более точный многоточечный тест. Инфильтрация вводится в кубических футах в минуту при выбранной разгерметизации. Наиболее часто используемое значение составляет 50 кубических футов в минуту или кубических футов в минуту при разгерметизации здания до -50 Па.

Используя наш пример из реальной жизни, мы выполнили расчеты нагрузки, используя сначала упрощенный метод (оцененный как «свободный»), а затем метод одноточечного испытания дверцы воздуходувки (используя измеренную инфильтрацию 6490 кубических футов в минуту50). Используя упрощенный метод, наша тепловая нагрузка составила 60 247 БТЕ·ч, явная холодильная нагрузка составила 28 914 БТЕ·ч, а скрытая холодильная нагрузка составила 6 049 БТЕ·ч (2,9 тонны общего охлаждения). При пропорциональном распределении по каждому элементу здания, влияющему на нагрузку по отоплению и охлаждению, предполагаемая инфильтрация («неплотная») составляет 36% от общей нагрузки. Измеренный расчет инфильтрации дверцы вентилятора показал совсем другую историю. Тепловая нагрузка составила 84 879БТЕ, явная охлаждающая нагрузка составляла 32 952 БТЕ/ч, а скрытая охлаждающая нагрузка составляла 11 805 БТЕ/ч (3,7 тонны общего охлаждения). Это разница отопительной нагрузки в 24 605 БТЕ/ч и охлаждающей нагрузки ¾ тонны. Инфильтрация в этом доме составляет 64% от общей нагрузки при измерении с помощью двери с вентилятором!
Этот полный размер печи и размер переменного тока отличаются от предположений до проведения испытаний! Обратите внимание на охлаждающую нагрузку, разница примерно в ½ тонны приходится на скрытую нагрузку. Это та часть нагрузки, на которую приходится влага, вносимая в конструкцию (переносимая воздухом). Несоответствие между использованием «упрощенных» входных данных и измеренными показаниями дверцы вентилятора может привести (в этом и многих других случаях) к сильно заниженному (или слишком большому!) блоку переменного тока, поскольку скрытая способность является основным фактором при выборе части соответствующего размера. оборудование.
Результаты этого примера должны заставить человека с большой осторожностью использовать что-либо, кроме измеренного значения инфильтрации, при использовании Manual J для определения размеров сменного оборудования.
Чтобы еще больше продемонстрировать влияние и важность инфильтрации, давайте посмотрим, что произойдет с нагрузкой, если мы изменим только один фактор, увеличив изоляцию чердака с R-7 до R-50, и сравним этот результат с уменьшением инфильтрации на 40%. Когда мы модернизируем изоляцию чердака до R-50, мы уменьшаем тепловую нагрузку на 7,167 британских тепловых единиц в сутки, ощутимую охлаждающую нагрузку на 6,592 БТЕ/ч, а скрытую охлаждающую нагрузку на 350 БТЕ/ч (снижение охлаждающей нагрузки на 0,57 тонны). Однако, когда мы уменьшаем инфильтрацию воздуха на 40 %, принимая значение дверцы вентилятора с 6 490 куб. футов в минуту50 до 3 894 куб. btuh (полное снижение охлаждающей нагрузки на 0,49).

Изоляция чердака часто рекламируется как лучшее лекарство для снижения нагрузки на отопление и охлаждение, но, как мы можем ясно видеть из этого упражнения, уменьшение инфильтрации (также известное как изоляция воздуха) может иметь такое же (если не большее) влияние, как и изоляция одна. Еще одна вещь, которая здесь становится ясной, заключается в том, что, хотя изоляция сама по себе практически не снижает скрытую нагрузку, уменьшение инфильтрации воздуха обеспечивает примерно такое же снижение охлаждения, но значительно снижает скрытую нагрузку. Это важно для комфорта, здоровья и долговечности дома. Влага может привести к проблемам с долговечностью здания, а также к проблемам с влажностью, которая является одной из основных причин аллергии и проблем с комфортом в доме.

Изоляция является важнейшим компонентом ограждающих конструкций здания, и знание точных значений необходимо для точного расчета тепловой нагрузки. Как мы видели, инфильтрация может воздействовать на оболочку и нагружать ее так же сильно, как и изоляция. Инфильтрация может и будет пропорционально влиять на каждый компонент оболочки здания и на расчет тепловой нагрузки. Не менее важно знать точное значение инфильтрации. Это может быть достигнуто только при использовании дверцы воздуходувки для измерения инфильтрации.
Эффективность дома означает понимание здания и его систем в целом, а затем создание дорожной карты, чтобы сделать дом здоровым, комфортным и эффективным. При расчете тепловой нагрузки мы должны не только смотреть на все элементы ограждения здания, чтобы спроектировать систему отопления, охлаждения и распределения правильного размера для дома, но также понимать, как элементы взаимодействуют друг с другом, чтобы повлиять на максимальный комфорт. экономичность и долговечность дома.
- Автор
- Последние сообщения
Джереми Бегли
Специалист по домашней энергетике в HVAC 2 Home Performance
Джереми – специалист по домашней энергетике, специализирующийся на домашней безопасности, комфорте и энергоэффективности. Он был президентом и владельцем первой в Цинциннати подрядной компании, предоставляющей полный спектр услуг, прежде чем основать свою консалтинговую фирму HVAC 2 Home Performance. Джереми участвовал в более чем 800 оценках домашнего энергетического комфорта и энергопотребления в стиле BPI, а также в более чем 500 модернизациях домашней энергии.
No related posts.