Определение теплопотерь здания и мощности радиаторов

Требуемую мощность отопления узнать не сложно. Предусматривается, что одноэтажное жилое здание, со средней степенью теплоизоляции будет терять 1 кВт тепловой энергии с 10 метров квадратных обогреваемой площади. Это значит, что для дома с площадью 100 м кв. понадобится как минимум 10-ти киловатный теплогенератор.

Но, на практике, газовый котел должен иметь  20 — 25% запаса мощности, а твердотопливный не автоматизированный желательно еще больше, даже двух-трех кратный запас.  Если дом будет не утепленным, со сквозняками, то требуемую мощность нужно умножать на 2 и больше. А если там будет высокий потолок, выше 2,5 м, — то, при радиаторном отоплении без теплых полов, мощность нужно умножать еще на 1,5.

Получить приблизительную искомую цифру мощности отопления для частного дома не сложно. Но как тепловая энергия должна распределяться по комнатам? Какие радиаторы нужно установить в каждой комнате? – вопрос более сложный.

Тепло уходит из дома

Как мощность радиаторов соотносится с мощностью котла

Радиаторы должны рассеивать всю тепловую мощность, которую генерирует котел, при довольно высокой температуре воздуха в комнате – +25 град С., и при температуре теплоносителя ниже закипания в котле – 80 град на подаче (настройка защиты в автоматизированных котлах).

Поэтому суммарная мощность радиаторов обычно принимается не меньше, чем 1,2 от мощности котла при указанных параметрах. Но, есть рекомендации, создавать по возможности низкотемпературный обогрев, как более комфортный. Он не поднимает значительный пылевой поток, не создает ощутимых горячих зон, не перегревает локально конструкции, с ним уменьшаются теплопотери.

При этом температура на выходе из котла не должна превышать 60 градусов. А если речь идет о конденсационном котле, то 53 градуса. Соответственно, радиаторы должны рассеять энергию, например 15 кВт, но при температуре не 80 град на подаче, а всего лишь 45 – 50 град. Поэтому их площадь должна быть еще в 2 раза больше (подбирается по таблицам производителя), чем для высокотемпературного обогрева.

большой радиатор под большим окном

Как распределить радиаторы по комнатам

Теплопотери отдельных комнат будут совершенно разными. Они определяются площадью наружных ограждающих конструкций, и воздухообменом. Их можно соотнести с площадью комнат с помощью формулы 1 кВт на 10 м кв., но с учетом поправочных коэффициентов. Например, две наружные стены и два окна – обычный расчет умножаем на 1,8, одно окно – на 1,5, одна наружная стена с окном – на 1,0, внутренний коридор с наружной торцевой стеной с окном – на 0,1, внутреннее помещение – 0,1 или чаще игнорируется вовсе.

Таким образом в угловой комнате с двумя окнами будут установлены радиаторы мощностью, например, 3,0 кВт, а в еще большем по площади внутреннем коридоре с торцевой наружной стенкой – 0,2 кВт.

Все радиаторы устанавливаются под окнами, для создания тепловой завесы в наиболее холодной зоне.  Более точно требуемую мощность отопления в каждой комнате можно вычислить через приблизительные удельные теплопотери и воздухообмен.

Нагрев воздуха радиаторами

Определение потерь тепла через ограждающие конструкции в каждой комнате

Определяется площадь наружных ограждающих конструкций каждой комнаты и удельные потери тепла через них. Например, в комнате длиной 5 метров и шириной 3 метра, площадью 15 м кв., и с высотой потолка 2,5 м, имеется одно окно площадью 2 м кв.

Соответственно, площадь пола и потолка – по 15 м кв., одной наружной стены – 12,5 м кв., а второй – 5,5 м кв. плюс окно 2 м кв.

Удельные теплопотери для хорошо утепленных конструкций примерно следующие. Окно (однокамерный стеклопакет) — 30 Вт/м кв., стена – 10 Вт/м кв., пол — 10 Вт/м кв., потолок 12 Вт/м кв. Теперь умножаем эти значения на площадь конструкции и суммируем. Получаем примерно пол киловатта теплопотерь из данной комнаты через ограждающие конструкции. В этом примере они хорошо утеплены. Это значит, что холодные материалы теплоизолированы эффективным утеплителем толщиной  не менее 50 мм.

Если бы холодные конструкции не были утеплены, то теплопотери через них были бы в 2 – 5 раз больше…

Система вентиляции в доме

Потери тепла с воздухообменом

Но еще больше можно потерять тепла, если не контролировать вентиляцию. Неплотности в стенах, окнах, дверях могут свести на нет любую мощность отопления. Воздухообмен минимизируют таким образом, чтобы воздуха было достаточно для находящихся в комнате людей – не менее 30 м куб. в час на человека, — так, чтобы влажность в помещении не поднималась выше 50 – 60%.

По приблизительным подсчетам, с минимальным воздухообменом для одного человека, зимой будет теряться в среднем 0,6 – 0,7 кВт энергии. Но здесь нужно также учесть и приток энергии от людей и работающего электрооборудования, которые частично перекрывают общие потери тепла. В первом приближении, для комнаты, в которой вентиляция обеспечивает нахождение одного человека, потребуется еще полкиловатта тепла.

Радиаторы с теплыми полами

Какую мощность радиаторов подобрать для каждой комнаты

Таким образом, в нашем примере, для хорошо утепленной комнаты с двумя наружными стенами (угловая), в которой обеспечивается вентиляция для одного человека (не менее 30 м куб в час), потребуется минимальная мощность радиаторов 1,0 кВт.

Секция обычного полноразмерного радиатора при высокой температуре теплоносителя  отдает  примерно 140 Вт энергии. Для эксплуатационной температуры – 60 – 70 град, это значение меньше, поэтому в комнату нам потребуется один радиатор из 10 секций, с пиковой суммарной мощностью 1,4 — 1,5 кВт.

Если мы хотим обогреваться  при низкой температуре теплоносителя, то на подаче вряд ли будет больше 50 град, поэтому потребуется уже парочка подобных радиаторов…

При основном обогреве теплым полом, радиаторы выступают как дополнение. Тогда и при низкой температуре теплоносителя будет достаточно мощности радиатора в 1 кВт.

 

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *