Расчет воздушной системы отопления
Как и для расчета любой другой системы отопления, для расчета воздушного отопления необходимо ориентироваться и быть знакомым с ГОСТами и СНИПами. Но если же вы решили сэкономить и рассчитать систему сами, тогда вам поможет наша статья.
Содержание статьи:
Читайте также о расчете и подборе фанкойлов
И так, приступаем к самому расчету:
Первый этап
1.Первым делом нужно рассчитать общие теплопотери помещений. Для этого лучше всего использовать программное обеспечение или же использовать Excel.
Второй этап
2.Зная теплопотери, рассчитаем расход воздуха в системе используя формулу
G = Qп / (с * (tг-tв))
G- массовый расход воздуха, кг/с
Qп- теплопотери помещения, Дж/с
C- теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кгК
tг- температура нагретого воздуха (приток), К
tв – температура воздуха в помещении, К
Напоминаем что К= 273+°С, то есть чтоб перевести ваши градусы Цельсия в градусы Кельвина нужно к ним добавить 273. А чтоб перевести кг/с в кг/ч нужно кг/с умножить на 3600.
Перед расчетом расхода воздуха необходимо узнать нормы воздухообмена для для данного типа здания. Максимальная температура приточного воздуха 60°С, но если воздух подается на высоте меньше 3 м от пола эта температура снижается до 45°С.
Еще одно, при проектировании системы воздушного отопления возможно использование некоторых средств энергосбережения, таких как рекуперация или рециркуляция. При расчете количества воздуха системы с такими условиями нужно уметь пользоваться id диаграммой влажного воздуха.
Третий этап
3. Подбираем воздухонагреватель, по мощности, необходимой для обеспечения нагрева воздуха до необходимой температуры. Не забываем, что если система воздушного отопления связана с вентиляцией то Qот ≥ Qвент+Qп.
Четвертый этап
4.Рассчитывается количество вентрешеток и скорость воздуха в воздуховоде:
1)Задаемся количеством решеток и выбираем из каталога их размеры
2) Зная их количество и расход воздуха, рассчитываем количество воздуха для 1 решетки
3) Рассчитываем скорость выхода воздуха из воздухораспределителя за формулой V= q /S, где q- количество воздуха на одну решетку, а S- площадь воздухораспределителя. Обязательно необходимо ознакомится с нормативной скоростью вытока, и только после того как рассчитанная скорость будет меньше нормативной можно считать , что количество решеток подобрано правильно.
Пятый этап
5. Делаем аэродинамический расчет системы. Для облегчения расчета специалисты советуют приблизительно определить сечение магистрального воздуховода за суммарным расходом воздуха:
- расход 850 м3/час – размер 200 х 400 мм
- Расход 1 000 м3/час – размер 200 х 450 мм
- Расход 1 100 м3/час – размер 200 х 500 мм
- Расход 1 200 м3/час – размер 250 х 450 мм
- Расход 1 350 м3/час – размер 250 х 500 мм
- Расход 1 500 м3/час – размер 250 х 550 мм
- Расход 1 650 м3/час – размер 300 х 500 мм
- Расход 1 800 м3/час – размер 300 х 550 мм
Как правильно выбрать воздуховоды для воздушного отопления?
Заключение
После проведения всех расчетов можно приступать к покупке и монтированию системы. И не забывайте, если вы не хотите переплачивать за эксплуатацию и ремонт систем отопления, обязательно нужно ознакомится с нормами и правильно рассчитать систему. Желаем удачи!
Читайте также:
Расчет системы воздушного отопления частного дома Антарес Комфорт
Статьи по теме
Необходимо понимать, что результаты расчета воздушного отопления частного дома очень жестко привязаны к характеристикам стен, потолка, перекрытий и т.д., точнее говоря, привязаны к их теплопотерям. Изменение теплопотерь элементов конструкции дома неизбежно приведет к тому, что расчет воздушного отопления придется делать заново! В противном случае клиент получит совсем не те условия комфорта, которые были ему обещаны, и, естественно, останется недоволен. Приведем простой пример – клиент решил сделать крышу мансарды более теплой, и потребовал проложить еще один слой утеплителя. Но расчет воздушного отопления не учитывал эти изменения конструкции, в итоге температура в мансарде была вовсе не 22°С, как должно было быть согласно расчетам, а все 25°С, что, в общем-то, немного жарковато.
Обратный пример – при строительстве каркасного дома недобросовестная бригада строителей ухитрилась продать налево часть утепляющих материалов, в итоге толщина утеплителя в некоторых местах стен была не 150, а всего 100 мм. Теплопотери такого дома естественно были гораздо больше расчетных, и расчетной мощности системы воздушного отопления не хватало. Ситуация усугубилась тем, что обнаружилось это только зимой, когда дом был уже построен, а вороватые строители благополучно растворились в голубых далях. Клиент был вынужден вскрывать стены, покупать новый утеплитель взамен украденного и монтировать его, затем заново выполнять отделку восстановленных стен. Иначе ему пришлось бы всю зиму ходить дома только в теплом лыжном костюме и даже в нем спать. Конечно, трудности закаляют характер, но лучше все-таки таких волнующих моментов избежать, если конечно вы не специально тренируетесь с целью покорить Северный или Южный Полюс.
Поэтому, если вы заказываете проект воздушного отопления, а потом начинаете менять конструкцию дома, обязательно согласуйте все изменения с проектировщиком системы отопления. Иначе в будущем могут быть весьма неприятные сюрпризы.
Расчет системы воздушного отопления частного дома обычно состоит из нескольких этапов:
- Расчет теплопотерь каждого помещения дома – комнат, коридоров, санузлов и т.д.
- На основании расчета из п. 1 определяется требуемое количество теплого воздуха, который нужно подать в каждое помещение дома (в куб.м.)
- На основании расчета объемов воздуха выбирается диаметр и количество воздуховодов для каждого помещения дома, а также необходимая скорость воздуха для получения расчетного расхода.
- На основании расчета объемов воздуха выбирается сечение магистральных воздуховодов.
- На основании расчета из п. 1 определяется суммарное количество теплопотерь всего дома, при этом учитывается и та мощность, которая потребуется на работу дополнительного оборудования, например увлажнителя. На основании этих теплопотерь выбирается мощность электрического нагревателя или отопительного котла.
Рассмотрим теперь более подробно каждый этап расчета системы воздушного отопления частного дома на примере небольшого дачного домика площадью 96 кв.м., внешний вид которого приведен на картинке в начале статьи. Дом двухэтажный, построен по канадской технологии Экопан из sip-панелей. В доме проживают 3 человека, установлен водогрейный котел 18 кВт и газовая плита. Поэтажные планы:
1. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет теплопотерь
Собственно говоря, для небольших частных или загородных домов не обязательно точно рассчитывать теплопотери. Достаточно знать баланс теплопотерь всего дома. При этом даже ошибка в расчетах на десяток процентов совсем не будет фатальной, поскольку система воздушного отопления Антарес Комфорт обладает достаточным запасом по прокачиваемым объемам воздуха, достаточно просто отрегулировать вентилятор на более высокие обороты. Но надо понимать, что вообще говоря, скорость потока воздуха на выходе из воздуховода, а точнее из вентиляционной решетки не должна быть выше 1,5 м/с (оптимальное значение), либо, в крайнем случае, выше 2 м/с (максимально рекомендуемое значение). В противном случае могут появиться вибрации или турбуленция, а в связи с этим и повышенный уровень шума. Естественно, что мощности электрического нагревателя или отопительного котла должно хватить для компенсации всех реальных теплопотерь всего дома.
При расчете системы воздушного отопления на теплопотери необходимо в первую очередь рассчитать теплопотери всех стен. При этом можно ориентировочно считать, что 5 см минераловаты имеют такие же теплопотери, как 15 см бруса или бревна, 30 см пеноблоков или 50 см кирпича. Речь идет разумеется о толщине стены из названных материалов. Т.е. например стена с 5 см минераловатного утеплителя типа URSA будет иметь такие же теплопотери, как стена из бруса толщиной 15 см. или кирпичная стена толщиной 50 см.
При расчете можно считать, что у стены из 5 см минераловатной плиты теплопотери будут приблизительно 48 Вт/м2, у стены из 10 см — 25 Вт/м2, из 15 см — 16 Вт/м2. Больше трех слоев утеплителя (5 см х 3 слоя = 15 см) обычно никто не ставит. В эти цифры входят и теплопотери каркаса дома, в котором находится утеплитель.
А как быть, если стены вашего дома состоят из разных материалов, например, сама стена из брус 150 х 150, а, а снаружи установлен еще слой утеплителя? В этом случае проще все привести к одному типу материалов – к минераловате. Как уже было сказано выше, 15 см бруса эквивалентны 5 см минераловаты, поэтому будем считать, что теплопотери нашей композитной стены эквиваленты теплопотерям стены из 10 см минераловаты (15 см бруса это 5см минераловаты, плюс еще один слой 5 см минераловаты = 10 см) – т.е. 25 Вт/м2
Теплопотери нижнего перекрытия и крыши считаются точно так же, как и теплопотери стен, но полученный результат нужно увеличить на 30% – поскольку в перекрытиях и крыше элементы деревянного каркаса распложены более часто, чем в стенах. Например, для крыши из 15 см минераловатного утеплителя теплопотери будут не 16 Вт/м2, а все 24 Вт/м2
Есть другой, более легкий способ определения эквивалентной толщины минераловатного утеплителя для расчета теплопотерь – калькулятор расчета отопления частного дома, сделанный в виде файла Microsoft Excel. На втором листе калькулятора можно поставить толщину всех используемых в стене, крыше или перекрытии материалов и получить тепловой эквивалент стены из пеноплистирола. В этом случае теплопотери q одного кв.м такой стены определяются по формуле:
где Тнорм — нормируемая зимняя температура региона, в котором построен дом, например, для Московской области это -28°С.
Для каркасной конструкции (например крыши или перекрытия) значение теплового эквивалента нужно уменьшить на 10%.
Расчет теплопотерь окон и дверей тоже не представляет сложности. Для обычного деревянного окна эпохи развитого социализма (того, что со щелями для вентиляции) это 200 Вт/м2. Для двухкамерных стеклопакетов — 100 Вт/м2
Кроме прямых теплопотерь (через стены, перекрытия и крышу), в любом доме есть еще теплопотери на вентиляцию. Но их проще учесть не через сам расход тепла (в Вт), а через необходимые для их компенсации объемы воздуха. Поэтому их мы учтем позже, на этапе 2.
Приведенный здесь расчет теплопотерь – приблизительный. Но он тем не менее позволяет получить баланс теплопотерь по всему дому. Стороны света, роза ветров, нагрев солнечным излучением через окна и т.д. в данном расчете не учитываются, но для небольших частных домов они и не нужны. Тем более, что полученные при расчетах цифры мы увеличим для надежности в 2 раза, получив таким образом значительный запас по требуемой мощности нагревателя или котла отопления. А мощности вентилятора системы воздушного отопления Антарес Комфорт заведомо хватит на то, чтобы при необходимости прокачать требуемый объем воздуха.
Для холодных полов первого или цокольного этажа полученные теплопотери нужно увеличить на 10%. Это, во-первых, позволит учесть возможную погрешность расчета, а во-вторых, более точно выровняет температуру на первом и втором этажах, т.к. теплый воздух с первого этажа будет всегда подниматься на второй.
После того, как для каждого элемента поверхности дома (стен, крыши, пола, перекрытий, окон, дверей) рассчитаны значения удельных теплопотерь, надо определить площадь каждого из этих элементов, контактирующую с окружающей средой и рассчитать полные теплопотери. При этом площадь определяется по внешнему контуру стен. Для расчета площади стен второго этажа высоту стен фронтонов берут до крыши, если второй этаж обогревается, а крыша и фронтоны полностью утеплены.
Полные теплопотери Q через каждый элемент поверхности дома – это произведение его площади S на его удельные теплопотери q:
У того дома, который мы рассматриваем в качестве примера, стены построены из sip-панелей, т.е. 1,2 см OSB + 14 см пенополистирола + 1,2 см OSB, удельные теплопотери q = 17 Вт/м2
Перекрытия и крыши похожие — 1,2 см OSB + 18 см пенополистирола + 1,2 см OSB, удельные теплопотери q = 17 Вт/м2
В качестве окон хозяин дома пожелал иметь двухкамерные стеклопакеты, удельные теплопотери q = 100 Вт/м2
Рассчитав все теплопотери и сведя их в таблицу, получим следующий результат:
| 1 Этаж | Теплопотери, Вт | Мансарда | Теплопотери, Вт |
|---|---|---|---|
| 1.1. | 467 | 2.1. | 1 294 |
| 1.2. | 747 | 2.2. | 760 |
| 1.3. | 74 | 2.3. | 1 126 |
| 1.4. | 133 | 2.4. | 801 |
| 1.5. | 921 | Итого | 3 981 |
| 1.6. | 2 210 | ||
| Итого | 4 553 | Всего | 8 534 |
Переходим к этапу 2.
2. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет количества теплого воздуха.
Принимаем, что каждый кубометр воздуха может перенести 10 Вт тепла. Тогда получим следующие результаты расхода по воздуху (в час) для каждого помещения дома:
| 1 Этаж | Объем воздуха | Мансарда | Объем воздуха |
|---|---|---|---|
| 1.1. | 47 | 2.1. | 65 |
| 1.2. | 74 | 2.2. | 76 |
| 1.3. | 73 | 2.3. | 113 |
| 1.4. | 13 | 2.4. | 80 |
| 1.5. | 92 | Итого | 334 |
| 1.6. | 226 | ||
| Итого | 525 | Всего | 859 |
Теперь вернемся к учету теплопотерь на вентиляцию, помните, мы говорили об этом на этапе 1?
Теплопотери на вентиляцию учитываются просто. На каждого человека нужно 30 м³/час свежего воздуха, на каждый отопительный котел – 2 м³/час на 1 кВт мощности котла, на каждую газовую плиту – 15 м³/час.
Как уже было сказано в начале статьи, в доме проживают 3 человека, есть газовая плита и котел отопления 18 кВт. Т.е. на вентиляцию нужно дополнительно 140 м³/час воздуха:
Если все это перевести в теплопотери, то для Московского региона (в котором построен наш дом) при зимней нормируемой температуре — 28°С для прогрева воздуха до комнатной температуры нужно будет потратить 23 Вт на каждый кубометр, итого 3,2 кВт на дополнительные теплопотери по вентиляции.
Теперь нужно внимательно проанализировать полученную таблицу с расходом воздуха. Например, в данном доме теплопотери в коридоре на первом этаже минимальны, а в коридоре второго этажа, наоборот, достаточно велики. Поэтому будет целесообразно сделать небольшое перераспределение потоков – часть воздуха для коридора второго этажа подать наоборот в коридор на первом этаже – на второй этаж теплый воздух все равно попадет естественным путем.
3. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет диаметра и количества воздуховодов
Для того, чтобы система воздушного отопления дома получилась компактной и не нарушала целостность интерьера, нужно ограничить диаметры подающих воздуховодов. Стандартные гибкие шумоглушащие воздуховоды выпускаются двух диаметров – 100 и 125 мм (это внутренний диаметр, внешний больше на 50 мм).
Также в подающих воздуховодах нужно ограничить скорость воздуха, иначе система отопления получится излишне шумной (что характерно для американских и канадских систем). Оптимальная скорость воздуха 1…2 м/c. Но при необходимости она может быть и немного выше чем 2 м/c, но если есть возможность, то лучше все-таки не превышать оптимальных значений.
Если скорость воздуха 1 м/с то за час через воздуховод с внутренним диаметром 100 мм будет прокачано 30 м3, через воздуховод с внутренним диаметром 125 мм – уже 45 м3. При скорости воздуха 2 м/c – соответственно в 2 раза больше, 60 м3 и 90 м3.
Теперь нужно выбрать диаметр и количество подающих воздуховодов на основе рассчитанных ранее нужных объемов воздуха, а также рассчитать скорость воздуха в этих воздуховодах, не забывая о том, что было написано выше – скорость должна быть в пределах 1…2 м/c. Величины скоростей воздуха понадобятся в дальнейшем – во время пуско-наладки всей системы воздушного отопления.
| 1 Этаж | Кол-во/Диам. | Скорость, м/с | Мансарда | Кол-во/Диам. | Скорость, м/с |
|---|---|---|---|---|---|
| 1.1. | 1/100 | 1,56 | 2.1. | 1/125 | 1,44 |
| 1.2. | 1/125 | 1,64 | 2.2. | 1/125 | 1,68 |
| 1.3. | 1/125 | 1,62 | 2.3. | 2/125 | 1,25 |
| 1.4. | 1/100 | 0,43 | 2.4. | 1/125 | 1,77 |
| 1.5. | 1/125 | 2,04 | Итого | 5/125 | |
| 1.6. | 3/125 | 1,67 | |||
| Итого | 2/100 6/125 | Всего | 2/100 11/125 |
Нужно помнить, что в таблице выше мы рассчитали количество подающих воздуховодов – по ним теплый воздух подается в помещения дома. Но его оттуда нужно еще как-то забрать. Поэтому кроме подающих воздуховодов, нужно еще такое же количество обратных. Диаметр у них такой же, как и у подающих воздуховодов.
Последний пункт расчета на данном этапе – выбор диаметра воздуховода для вентиляции – по которому в дом поступает часть свежего воздуха с улицы. Для данного дома достаточно воздуховода диаметром 125 мм.
4. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет сечения магистральных воздуховодов
В магистральных воздуховодах скорость воздуха может быть повыше, чем в подающих воздуховодах – СНиП рекомендует не превышать значения 4 м/c.
Зная суммарный объем воздуха, который нужно прогнать по всем помещениям дома и ограничиваясь скоростью не более 4 м/c, получаем, что магистральные воздуховоды – как прямой, так и обратный – должны быть сечением 250 х 400 мм или 200 х 450 мм. Либо можно использовать круглые воздуховоды диаметром 315 мм. Вообще говоря, агрегат воздушного отопления АВН системы воздушного отопления Антарес Комфорт сконструирован таким образом, чтобы на него можно было установить прямоугольный прямой воздуховод и 2 круглых обратных. Прямоугольное сечение прямого воздуховода выбрано потому, что с ним на агрегат АВН можно без доработок установить внутренний блок канального кондиционера.
В общем случае сечение магистральных воздуховодов выбирается в соответствии с суммарным объемом прокачиваемого воздуха:
- 850 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 400 мм
- 1 000 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 450 мм
- 1 100 м3/час – сечение воздуховодов 200 х 500 мм
- 1 200 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 450 мм
- 1 350 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 500 мм
- 1 500 м3/час – сечение воздуховодов 250 х 550 мм
- 1 650 м3/час – сечение воздуховодов 300 х 500 мм
- 1 800 м3/час – сечение воздуховодов 300 х 550 мм
5. Расчет системы воздушного отопления частного дома. Расчет мощности нагревателя или отопительного котла
Полные теплопотери дома мы рассчитали на этапе 1, это 8,5 кВт. Чтобы не забивать себе голову расчетами, выберем мощность отопительного котла с двойным запасом – т.е. 18 кВт. Этой мощности заведомо хватит на то, чтобы обеспечить дом и теплом, и горячей водой, и при необходимости – теплыми полами.
С электронагревателем достаточно взять запас 1,5. Поскольку совместно с агрегатом воздушного отопления АВН работают нагреватели НЭ мощностью 6, 9, 12, 18, 24 и 30 кВт, то при желании отапливаться электричеством выберем нагреватель НЭ-12, мощностью 12 кВт.
Вообще говоря, для данного конкретного дома был установлен нагреватель НЭ-6, а не НЭ-12. Связано это с тем, что у хозяина дома было подключено только 5 кВт электроэнергии, больше не давали. Этой мощности в сильные морозы не хватало для отопления, поэтому для компенсации недостающих кВт использовался дровяной камин – получилось своеобразное воздушное отопление камином. Камин нагревал воздух в гостиной, а система воздушного отопления Антарес Комфорт разносила этот нагретый воздух уже по всем помещениям. Впоследствии хозяин дома заменил кондиционер тепловым насосом, и проблема с недостающими киловаттами была решена.
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата
Воздушное отопление жилых домов не имеет столь широкого распространения, как «классическое» водяное, но, тем не менее, заинтересованность в нем среди потенциальных хозяев все же имеет тенденцию к росту – оно доказало свою эффективность и экономичность. Сам по себе принцип такого отопления помещений заключается в нагреве специальным оборудованием воздушного потока, который потом с помощью вентиляторов направляется в помещение или в определенную его область.
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегатаКстати, самой простой и достаточно распространенной (хотя и несколько упрощенной) разновидностью воздушного отопления является установка в комнате стационарных или переносных тепловентиляторов. Более совершенные системы, обслуживающие целый дом, включают, помимо нагревательного агрегата, разветвлённую систему воздуховодов, автоматику контроля и управления, приборы очистки и обеззараживания воздуха. Нередко такая систем отопления совмещается с приточной вентиляцией, и это тоже налагает определённые требования к ее организации.
Цены на воздушно-отопительные агрегаты
воздушно-отопительный агрегат
Как бы то ни было, «сердцем» подобной системы отопления, независимо от степени ее сложности, является воздушно-отопительный агрегат. И его эксплуатационные параметры должны соответствовать условиям, в которых он будет эксплуатироваться – заложенного потенциала мощности должно быть достаточно для обогрева конкретного помещения или всего дома в целом. Как определиться с этим? – призовем на помощь калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата.
Некоторые разъяснения по применению программы будут даны ниже.
Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата
Перейти к расчётам
Расчет проводится для каждого помещения отдельно.
Последовательно введите запрашиваемые значения или отметьте нужные варианты в предлагаемых списках.
Нажмите «РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБНУЮ ТЕПЛОВУЮ МОЩНОСТЬ»
Площадь помещения, м²
Высота потолка в помещении
до 2,7 м2,8 ÷ 3,0 м3,1 ÷ 3,5 м3,6 ÷ 4,0 мболее 4,1 м
Количество внешних стен
нетоднадветри
Внешние стены смотрят на:
Положение внешней стены относительно зимней «розы ветров»
Уровень отрицательных температур воздуха в регионе в самую холодную неделю года
— 35 °С и нижеот — 30 °С до — 34 °Сот — 25 °С до — 29 °Сот — 20 °С до — 24 °Сот — 15 °С до — 19 °Сот — 10 °С до — 14 °Сне холоднее — 10 °С
Какова степень утепленности внешних стен?
Внешние стены не утепленыСредняя степень утепленияВнешние стены имеют качественное утепление
Что расположено снизу?
Холодный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемУтепленный пол по грунту или над неотапливаемым помещениемСнизу расположено отапливаемое помещение
Что расположено сверху?
Холодный чердак или неотапливаемое и не утепленное помещениеУтепленный чердак или иное помещениеОтапливаемое помещение
Тип установленных окон
Количество окон в помещении
Высота окна, м
Ширина окна, м
Точная высота потолка, м
Нижний предел тепературы уличного воздуха, при котором будет выключаться приточная вентиляция, градусов
Пояснения по проведению расчетов
При расчете любого генератора тепла исходят из соображений, что выработанной им энергии должно хватать на полную компенсацию тепловых потерь из конкретного помещения и далее (если речь идет о системе отопления всего дома) – из здания в целом. При этом, безусловно, закладывается и определенный эксплуатационный запас мощности.
Использовать широко распространенный «постулат», что на 1 м² площади требуется 100 Вт тепловой энергии – этот путь никак не даст точного результата. Тепловые потери, требующие компенсации за счет работы системы отопления, зависят не только, и даже не столько от площади помещений, сколько от целого ряда других разноплановых факторов. Все это реализовано в предлагаемом калькуляторе.
Важно – расчет проводится для каждого помещения в отдельности. Если планируется локальный обогрев комнаты – то полученного значения будет достаточно. В том же случае, когда просчитывается вся система отопления для дома, после расчета по помещениям, подключенным к системе, производится суммирование всех полученный показателей. Лучше всего, чтобы не допустить ошибки, заранее составить табличку, куда внести все комнаты с перечислением их специфических особенностей, а потом уже засесть за расчёты.
Итак, как проводится расчет для конкретного помещения:
- Объем помещения, безусловно, важен, и для этого необходимо указать площадь и высоту потока.
- Имеет значение количество стен, граничащих с улицей. Понятно, что чем их больше, тем выше возможные тепловые потери.
- Имеет смысл обратить внимание на расположение внешней стены комнаты относительно сторон света. С южной стороны помещение получает дополнительный «тепловой заряд» от Солнца, а вот с противоположной стороны стены такой возможности лишены начисто, и будут выхолаживаться быстрее.
- Если есть такая информация, то можно указать положение внешней стены относительно преимущественного в зимний сезон направления ветра – программа внесет соответствующую поправку. Если таких данных нет, калькулятор произведет расчет для самых неблагоприятных условий.
- Поправку не климатические особенности региона учтет следующий пункт. Необходимо указать минимальные температуры в самую холодную декаду зимы – но только не аномальные, а считающиеся для вашей местности нормальными.
- Следующее поле ввода – это состояние термоизоляции стен. Они могут считаться полноценно утепленными только в том случае, если это проводилось на основании теплотехнических расчетов. Понятно, что совершенно неутепленных стен в жилом доме вообще не должно быть – иначе нет никакого смысла затевать обустройство системы отопления.
- Весьма внушительная доля теплопотерь приходится на полы и потолки (перекрытия). Чтобы не упустить этот момент, в следующих полях ввода необходимо выбрать вариант «соседства» рассчитываемой комнаты по вертикали – сверху и снизу.
- Далее, несколько полей ввода посвящено окнам – их типу, количеству, размерам. На основании полученных сведений программа расчета введет необходимый поправочный коэффициент «на остекление».
- В комнате может иметься дверь на улицу (или в неотапливаемую зону), которая при каждом открытии будет впускать немалый объем холодного воздуха. Это требует соответствующей компенсации со стороны системы отопления.
Для замкнутой системы воздушного отопления можно переходить к кнопке «РАССЧИТАТЬ» и получать результат, выраженный в ваттах и киловаттах (в нем уже учтен 15-процентный эксплуатационный резерв).
Но нередко система воздушного отопления объединяется с приточной вентиляцией – и тогда от нагревательного агрегата требуется не только восполнить теплопотери, но и обеспечить подогрев постоянно поступающего с улицы воздушного потока. Это тоже необходимо учесть в расчетах. Если выбрать этот путь – появятся дополнительные поля ввода данных.
- Необходимо уточнить высоту потолка – для точного определения объема воздухообмена.
- Приточная вентиляция может отключаться при сильных морозах – необходимо указать нижний температурный предел ее функционирования. Это позволит определиться с максимальной амплитудой температур (с учетом поддержания в помещении комфортного уровня в +20 °С).
- И, наконец, необходимо указать предполагаемую кратность полного воздухообмена в помещении. Обычно при расчетах исходят из однократного, но на всякий случай функциональность калькулятора расширена – от 0,5 до 2 объемов в час.
После этого остаётся только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ» для получения результата.
Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…
Многие владельцы загородного жилья даже не знают толком о существовании систем воздушного отопления. Чтобы восполнить этот пробел информации, рекомендуем перейти по ссылке к статье нашего портала, посвящённой обзору воздушно-отопительных агрегатов.
Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…Примеры расчета воздушного отопления — ВентиСам
Оглавление
Воздушное отопление, его разновидности
Воздушное отопление — это способ обогрева помещений путем подачи в них горячего (точнее, нагретого до необходимой температуры) воздуха. В зависимости от размеров или объема помещения этот вариант обогрева имеет большую или меньшую эффективность, причем, с возрастанием площади эффективность повышается. Это связано с тем, что другие способы обогрева используют в той или иной степени конвекцию воздуха, которая не обеспечивает ровного распределения тепловой энергии, образуя более теплые или менее нагретые участки площади. Некоторые системы нагрева прямым образом тяготеют к малой площади обслуживания, например, теплые полы или ИК-излучатели при больших площадях становятся нерентабельны. Воздушное отопление имеет обратный эффект, становится наиболее удачным вариантом именно при использовании в больших залах, цехах, жилых помещениях большого объема или сложной конфигурации.
Принцип работы воздушного отопления
Принцип работы воздушного отопления состоит в нагреве воздушного потока, подаваемого вентилятором. Этот нагрев производится при прохождении воздушной струи сквозь различные устройства, имеющие большую горячую поверхность. Струя воздуха омывает ее, забирает тепловую энергию, после чего направляется по сети воздуховодов в помещения здания. Принцип един, но имеются разные варианты выполнения системы. Наиболее распространенным типом являются калориферы, хорошо зарекомендовавшие себя в работе, обладающие высоким КПД, практически не имеющие потерь энергии.
Виды воздушного отопления
Все разновидности и варианты воплощения основаны лишь на различных способах нагрева теплообменника, таких как:
Электрические теплообменники
Смотреть корзину
В корзину / Детали
Канальный нагреватель круглый
3 480 ₽
Смотреть корзину
Детали
Канальный нагреватель прямоугольный
7 526 ₽
Электрические теплообменники продаются в готовом к использованию виде, достаточно лишь подключить их к сети. При этом, расходы на электрическое отопление самые высокие, делают использование таких устройств чисто временным, эпизодическим.
Газовые устройства
Газовые устройства достаточно эффективны, но требуют наличия топлива — газа, что в свою очередь требует налаженного снабжения. Все это требует расходов, кроме того, использование газовых приборов имеет определенную степень опасности.
Водяной теплообменник
Смотреть корзину
Детали
Калорифер КПСк 3-1
6 670 ₽
Смотреть корзину
Детали
Калорифер КПСк 3-2
7 600 ₽
Смотреть корзину
Детали
Калорифер КПСк 4-1
7 840 ₽
Смотреть корзину
Детали
Калорифер КПСк 3-3
8 300 ₽
Наиболее экономичным признается водяной тип теплообменника, поскольку горячую воду можно получать либо из сети ЦО или ГВС, либо греть в собственном котле, т.е. автономным образом. Независимость от поставщиков ресурсов — большой бонус, который позволяет получить заметную экономию средств или расширить возможности отопительной системы.
Гравитационная система воздушного отопления
Самая простая система воздушного отопления — гравитационная — основана на свойстве горячего воздуха подниматься вверх. Она обходится совсем недорого, действует вполне устойчиво, но любой сквозняк нарушает режим движения потоков, приводит систему воздушного отопления в нерабочее состояние.
С принудительной циркуляцией
Второй тип отопительных систем — с принудительной циркуляцией воздушных потоков. Этот тип позволяет организовать равномерное перемещение воздушных потоков, не зависящее от посторонних вмешательств, сквозняков или прочих паразитных потоков от нагретого оборудования, работающих приборов и т.д. Этот тип системы позволяет создавать отфильтрованный воздушный поток с определенной температурой, которую можно гибко регулировать или настраивать. Малая инерционность дает возможность в короткий срок получить нужное изменение микроклимата, которое сразу же чувствуется, не заставляет много раз корректировать систему по мере достижения определенной температуры, как это происходит с водяным типом отопления.
Смотреть корзину
В корзину / Детали
Тепловентилятор водяной ВС-1110
21 294 ₽
Смотреть корзину
В корзину / Детали
Тепловентилятор водяной ВС-1220
21 794 ₽
Смотреть корзину
В корзину / Детали
Тепловентилятор водяной ВС-1230
26 394 ₽
Смотреть корзину
В корзину / Детали
Тепловентилятор водяной ВС-2125
26 494 ₽
Преимущества воздушного отопления перед другими видами обогрева помещений
Воздушное отопление имеет массу достоинств, превосходя все другие способы обогрева по ряду позиций:
для функционирования воздушного отопления требуется наличие подключения к электрической сети
низкая инерционность имеет и отрицательный эффект — при отключении электроэнергии в помещениях практически сразу начинает понемногу падать температура
система при работе издает шум, иногда довольно сильный
Совмещение воздушного отопления и вентиляции
Воздушное отопление должно быть согласовано с вентиляцией. Это необходимо потому, что теплый воздух из обогревательной системы смешивается с более холодным из вентиляции, в результате чего температура в помещении становится ниже расчетной. Другой вариант — когда подача горячего воздуха не в состоянии обеспечить потребность помещения в свежей приточной струе. Для устранения такого эффекта системы обогрева и вентиляции совмещают. Это позволяет одним комплектом оборудования решить обе задачи и исключить возможность ошибок или нестыковок в подаче нужных количеств свежего воздуха и в обеспечении правильной температуры.
Расчет системы воздушного отопления
Система воздушного отопления, как и любая другая, не может быть создана наобум. Для обеспечения медицинской нормы температуры и свежего воздуха в помещении потребуется комплект оборудования, выбор которого основывается на точном расчете. Существует несколько методик расчета воздушного отопления, разной степени сложности и точности. Обычная проблема расчетов такого типа состоит в отсутствии учета влияния тонких эффектов, предусмотреть которые не всегда имеется возможность.
Смысл этой методики состоит в том, что мощность приборов отопления, вне зависимости от их типа, должна компенсировать теплопотери здания. Таким образом, найдя теплопотери, получаем величину мощности нагрева, по которой можно выбрать конкретное устройство.
Формула определения теплопотерь:
Q=S*T/R
Где:
Здание площадью 800 м2 (20×40 м), высотой 5 м, имеется 10 окон размером 1,5×2 м. Находим площадь конструкций: 800 + 800 = 1600 м2 (площадь пола и потолка) 1,5 × 2 × 10 = 30 м2 (площадь окон) (20 + 40) × 2 × 5 = 600 м2 (площадь стен). Вычитаем отсюда площадь окон, получаем «чистую» площадь стен 570 м2
В таблицах СНиП находим тепловое сопротивление бетонных стен, перекрытия и пола и окон. Можно определить его самостоятельно по формуле:
Где:
2150 м2 × 20°С / 0,15 = 286666=286 кВт
Для окон: 30 м2 × 20°С/ 0,4 = 1500=1,5 кВт.
Суммарные теплопотери: 286 + 1,5 = 297,5 кВт.
Как выбрать оборудование
Выбор конкретного устройства, агрегата или комплекта производится по каталогам или таблицам. На сегодняшний день существует большое количество готовых комплексов, имеющих определенную мощность и источник нагрева. Из них можно подобрать наиболее подходящий вариант по характеристикам, цене и прочим параметрам, учитываемым исходя из условий эксплуатации и назначения здания.
Стоимость воздушного отопления, расходы на его содержание
Стоимость комплекта зависит от источника нагрева. Если используется теплоноситель из системы ЦО, то для создания воздушного отопления можно обойтись приобретением водяного калорифера и вентилятора. Если возможности использования сетевых ресурсов не имеется, то расходы увеличиваются на стоимость котла. Кроме того, понадобится сделать разводку воздуховодов, обеспечить приточную и вытяжную вентиляцию, рекуперацию и т.д. Окончательная цена зависит от размеров здания, типа оборудования, производителя и прочих обстоятельств.
Расходы на содержание воздушного отопления зависят от величины потребления электроэнергии вентиляторами и количества теплоносителя, циркулирующего в системе. Если используется собственный котел, то к стоимости электроэнергии прибавляется цена топлива. Общая сумма расходов зависит от времени года, размеров дома, климатических условий в регионе и т.д. В целом, воздушное отопление однозначно признается наиболее экономичным вариантом, высокий КПД и возможность автономного существования позволяет снизить расходы на обогрев до минимума.
Экономичность и простота системы дают удобство монтажа своими руками, высокая ремонтопригодность позволяет выполнять все требующиеся операции собственными силами и в короткие сроки. Учитывая доступность и разнообразие источников первичного нагрева, можно систему воздушного отопления назвать наиболее эффективной и привлекательной для всех видов помещений.
Полезное видео
Источник
Расчет воздушного отопления
Расчет воздушного отопления: параметры и формулы | Тепломонстр
Воздушное отопление считается самым экономичным.
Примерная схема работы воздушного отопления.
Система воздушного отопления частного дома требует тщательной и точной проектировки, и этот этап работы рекомендуется доверить опытным инженерам-проектировщикам. Однако если вы решили взяться за этот трудоемкий процесс самостоятельно, необходимо учесть следующие факторы:
- Понадобится диагностика потери тепла, характерная для каждого помещения в доме.
- Необходимо размерить воздухонагреватель и уровень мощности теплонагревателя.
- Для определения всех потерь воздушного отопления необходимо произвести аэродинамический расчет системы;
Многолетней практикой доказано, что для достижения высокого уровня теплоизоляции применяется следующий расчет: для каждых 10 квадратных метров площади помещения необходима мощность 700-800 Вт.
Классификация систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления подразделяются по следующим признакам:
Стандартная схема системы воздушного отопления.
- По характеру поступления прогретого теплоносителя: естественным и механическим (с помощью нагнетателей или вентиляторов) побуждением.
- По виду энергоносителя: системы с водяным, газовым, паровым или электрическим калорифером.
- По виду схемы вентилирования в отапливаемом помещении: либо прямоточные, либо с полной или частичной рециркуляцией.
- По определению места нагрева теплоносителя: центральные (подогрев производится в общем централизованном агрегате и затем транспортируется к отапливаемым помещениям и зданиям) и местные (масса воздуха нагревается при помощи местных отопительных агрегатов).
Дополнительное оборудование, способное повышать эффективность систем воздушного отопления
Для надежной работы системы воздушного отопления требуется расчет и установка резервного вентилятора или монтаж как минимум двух агрегатов отопления в одном помещении.
Схема системы воздушного отопления: 1-печь; 2-фильтры; 3-труба забора воздуха из помещения; 4-забор свежего воздуха; 5-труба подвода свежего воздуха; 6-подача теплого воздуха в строение; 7-забор воздуха; 8-дымоход.
В случае отказа основного вентилятора в помещении допускается понижение температуры ниже нормы (но не больше, чем на 5 градусов) при условии подачи воздуха снаружи.
Температура воздушного потока, подающегося в помещения, должна быть минимум на 20% ниже, чем критическая температура самовоспламенения аэрозолей и газов, присутствующих в помещении.
С целью обогрева теплоносителя в системах воздушного отопления используются калориферные устройства различных видов конструкций. При их помощи могут комплектоваться вентиляционные приточные камеры и отопительные агрегаты.
В данных калориферах нагрев воздушной массы происходит за счет энергии, забираемой у теплоносителя (воды, дымовых газов и пара), или с помощью электроэнергетических установок.
Отопительные агрегаты могут применяться для обогрева рециркуляционных воздушных масс. Они состоят из калорифера, вентилятора и аппарата, формирующего и направляющего потоки теплоносителя, которые подаются в помещение.
Отопительные агрегаты больших размеров применяют для обогрева крупных промышленных или производственных помещений (к примеру, в вагоносборочных цехах), технологические и санитарно-гигиенические требования в которых допускают возможность рециркуляции воздушных масс. Крупные системы воздушного отопления еще применяются в нерабочее время с целью дежурного отопления.
Схема обратного воздуховода воздушного отопления.
Расчет данной системы должен быть таким, чтобы прогрев теплоносителя в приточных и рециркуляционных установках соответствовал категориям помещений, в которых установлены данные агрегаты. Температура не должна превышать 150 градусов.
В чем экономия от применения воздушного отопления?
Каждый старается заботиться о том, чтобы его система отопления была как можно экономичнее. На сегодняшний день особой популярностью пользуются системы воздушного отопления.
Эта тенденция обусловлена тем фактом, что такие системы позволяют на протяжении всего отопительного сезона поддерживать оптимальную температуру в помещении. Изготовить систему воздушного отопления своими руками способен не каждый, ведь здесь нужно иметь определенные навыки и умения.
В структуру системы воздушного отопления входит водяной калорифер и теплогенератор, отвечающие за процесс нагревания воздушной массы. Распределительные головки и вентилятор способствуют тому, чтобы воздух распространялся равномерно по всей территории помещения.
Мобильный вариант устройства воздушного отопления представляют тепловые пушки, с помощью которых можно достичь требуемой температуры на каком-либо определенном участке.
Параметры и формулы для того, чтобы произвести расчет системы отопления
Пример расчета системы воздушного отопления можно осуществить по формуле:
Lb = 3,6 Qnp/(С(tпр-tв)),
где Lb — объем расхода воздушной массы за определенный период времени;
Qnp — поток тепла для отапливаемого помещения;
С — теплоемкость теплоносителя;
tв — температура помещения;
tпр — температура теплоносителя, который подается в помещение.
Температура теплоносителя рассчитывается по формуле:
tпр = tH + t + 0,001 р,
где tH — температура воздуха снаружи;
t — дельта изменения температуры в воздухонагревателе;
р — давление потока теплоносителя по выходу из вентилятора.
Схема отопительного котла воздушного отопления.
Если расчет воздушного отопления был произведен самостоятельно и при этом были допущены некоторые ошибки, можно столкнуться с различными проблемами, основными из которых являются наличие сквозняков, перегрев нагревателя, что в итоге может привести к неисправности системы отопления.
Именно поэтому необходимо тщательным образом перепроверить произведенный расчет и только после этого, если вы твердо уверенны, что расчет произведен правильно и четко, можно переходить к следующему этапу работы, а именно к приобретению непосредственно самого оборудования.
Покупая устройство воздушного отопления, следует обратить внимание на некоторые особенности, например, на возможности системы, технические характеристики и качество продукта.
Все необходимые данные можно узнать, обратившись к продавцу, который предоставит информацию об интересующем устройстве.
Выбор и этапы установки теплогенератора
Приобретение воздуховодов не составляет большой сложности. В наши дни их можно отыскать на любом предприятии, занимающемся изготовлением вентиляционного оборудования. Здесь же можно найти и все остальные необходимые материалы, такие как дроссельные заслонки, врезки и прочие элементы.
Обязательно понадобится приобрести саморезы, алюминиевый скотч и монтажную ленту. Все эти элементы можно приобрести на рынке или в любом строительном магазине.
Схема строения кондиционера.
Если в дальнейшем планируется установка кондиционера, то необходимо обязательно утеплить подающие воздуховоды, чтобы предотвратить возникновение конденсата.
Чтобы смонтировать магистральный воздуховод, понадобится оцинкованная сталь, обклеенная фольгированным утеплителем. Стоит обратить внимание, что оптимальная толщина утеплителя составляет 3-5 миллиметров.
До начала отделочных работ необходимо в каждом помещении осуществить расчет и монтаж воздуховодов.
Для того чтобы спрятать все ветви воздуховодов, в основном используют пространство между потолком. Делают это в эстетических целях.
Чтобы система воздушного отопления дома, сделанная своими руками, получилась качественной, понадобится потратить немало времени и усилий.
Опираясь на вид воздухонагревателя, которому отдано предпочтение, следует выбрать соответствующий вид воздуховодов — гибкие или же
5.5. Расчет системы воздушного отопления
В качестве приборов дополнительного обогрева шатра теплицы, позволяющих создать более равномерное температурное поле, снизить металлоемкость и уменьшить инерционность системы отопления, применяются: калориферные установки, размещаемые в торцевой части теплиц и подающие нагретый воздух в виде струи или через распределительные перфорированные воздуховоды; отопительно-вентиляционные агрегаты, монтируемые равномерно в объеме сооружения; теплогенераторы, устанавливаемые в специальных постройках снаружи торцевой части теплицы.
Отопительно-вентиляционный агрегат включает калорифер (теплоноситель вода или пар), вентилятор, приводимый электродвигателем, и подвижные жалюзи для изменения направления воздушного потока с сосредоточенным выпуском. Наибольшее применение получили отопительно-вентиляционные агрегаты с пластинчатыми пароводяными калориферами (АПВС и СТД-ЗООМ), технико-эксплуатационные показатели которых приведены в табл. 5.5.
Кроме того, выпускаются тепловентиляторы типа ТВ-6, ТВ-9, ТВ-12, ТВ-18, ТВ-24, ТВ-36 теплопроизводительностью69, 84, 127, 186, 208, 266 кВт и расходом воздуха 3/6; 4,5/90; 6,0/12; 9,0/18; 12/24; 18/36 тыс.м3/ч (со ступенчатым регулированием) соответственно.
Таблица 5.5
Технико-эксплутационные показатели отопительно-вентиляционных агрегатов
Тип отопительно-вентиляционного агрегата | Тепловая мощность при обогреве, кВт | Подача по воз-духу, тыс. м3/ч | Размеры, мм | Мас-са, кг | |||
паром (Ризб ==196 кПа) | водой (tг=130 ºС,tо = 70 ºС) | вы-сота | ши-рина | глу-бина | |||
АПВС 50-30 | 58,2 | 35 | 3,3 | 532 | 540 | 635 | 100 |
АПВС 70-40 | 79,7 | 45,4 | 3,9 | 682 | 696 | 735 | 163 |
АПВС110-80 | 128 | 93,2 | 6,9 | 852 | 852 | 737 | 220 |
АПВ 200/140 | 233 | 163 | 13,9 | 904 | 1080 | 1190 | 600 |
АПВ280/190 | 326 | 221 | 18,8 | 1100 | 1230 | 1430 | 813 |
СТД-ЗООМ | 298 | 356 | 28,8 | 3035 | 1171 | 1766 | 846 |
В системах воздушного обогрева сооружений защищенного грунта широко применяются теплогенераторы, работающие, как правило, на жидком топливе (керосин, дизельное, печное бытовое топливо). Нагрев воздуха в теплогенераторе осуществляется продуктами сгорания топлива в поверхностном теплообменнике. Их располагают рядом с теплицами в специальных пристройках. Технические параметры выпускаемых промышленностью теплогенераторов представлены в табл. 5.6.
Таблица 5.6
Технические параметры теплогенераторов
Наименование, марка и назначение машины, оборудования, агрегата | Производительность в час чистого времени | |
по теплоте, МДж/ч | по воздуху, тыс. м3/ч | |
Теплогенератор ТГ-1, ОА для отопления и вентиляции помещений | 420 | 6…8 |
Теплогенератор ТГ-1,5 для отопления и вентиляции | 630 | 10…14 |
Теплогенератор ТГ-2,5 для отопления и вентиляции помещений | 1050 | 14…18 |
Теплогенератор ТГ-3,5 | 1470 | 25 |
Теплогенератор ТГ-500 | 2100 | 27,5 |
В случае применения в комбинированной системе отопления культивационных сооружений отопительно-вентиляционных агрегатов или теплогенераторов их тип выбирают по таблицам, а количество определяют исходя из тепловой мощности воздушной системы отопления Qвз и одного агрегата q:
n = 
.
(5.15)
Отопительно-вентиляционные агрегаты, как правило, устанавливают внутри теплицы около торцовых стен с обеих сторон.
Если в системе комбинированного обогрева культивационных сооружений применяют калориферы, то их размещают, как правило, внутри теплиц со стороны торцовых стен с обеих сторон. Подача нагретого воздуха в объем сооружения осуществляется как без распределительных трубопроводов, так и пленочными перфорированными воздуховодами. Воздуховоды с боковыми отверстиями (один конец пленочного воздуховода соединен с калориферной установкой, а второй заглушен) размещают в верхней части теплицы путем крепления к натянутому проволочному каркасу. Основные типы калориферов и эксплутационные характеристики приведены в таблицах 4.3…46.
Под расчетом калориферов подразумевается их подбор и компоновка. Суммарная теплопроизводительность калориферных установок, применительно к системам с комбинированным обогревом, должна быть равна тепловой мощности воздушного отопления.
Общее число калориферных установок nустанавливают исходя из равномерного распределения нагретого воздуха в объеме культивационного сооружения: в блоке ангарных теплиц – две установки на каждую теплицу; в блочной теплице – ориентировочно одна калориферная установка на одно звено с шириной пролета 6,4 м.
Средняя теплопроизводительность (тепловой поток) одной калориферной установки определяется по формуле, Вт:
.
(5.16)
Порядок подбора калориферов и вентиляторов, аэродинамического расчета воздуховодов приведен в разделе 3. Диаметры подающих и обратных трубопроводов калориферных установок и отопительно-вентиляционных агрегатов определяют путем гидравлического расчета трубопроводов (см. п.п. 2.6)
Расчет воздушного отопления: параметры и формулы
Расчет системы воздушного отопления
Воздушное отопление считается самым экономичным.
Примерная схема работы воздушного отопления.
Система воздушного отопления частного дома требует тщательной и точной проектировки, и этот этап работы рекомендуется доверить опытным инженерам-проектировщикам. Однако если вы решили взяться за этот трудоемкий процесс самостоятельно, необходимо учесть следующие факторы:
- Понадобится диагностика потери тепла, характерная для каждого помещения в доме.
- Необходимо размерить воздухонагреватель и уровень мощности теплонагревателя.
- Для определения всех потерь воздушного отопления необходимо произвести аэродинамический расчет системы;
Многолетней практикой доказано, что для достижения высокого уровня теплоизоляции применяется следующий расчет: для каждых 10 квадратных метров площади помещения необходима мощность 700-800 Вт.
Вернуться к оглавлению
Классификация систем воздушного отопления
Системы воздушного отопления подразделяются по следующим признакам:
Стандартная схема системы воздушного отопления.
- По характеру поступления прогретого теплоносителя: естественным и механическим (с помощью нагнетателей или вентиляторов) побуждением.
- По виду энергоносителя: системы с водяным, газовым, паровым или электрическим калорифером.
- По виду схемы вентилирования в отапливаемом помещении: либо прямоточные, либо с полной или частичной рециркуляцией.
- По определению места нагрева теплоносителя: центральные (подогрев производится в общем централизованном агрегате и затем транспортируется к отапливаемым помещениям и зданиям) и местные (масса воздуха нагревается при помощи местных отопительных агрегатов).
Вернуться к оглавлению
Дополнительное оборудование, способное повышать эффективность систем воздушного отопления
Для надежной работы системы воздушного отопления требуется расчет и установка резервного вентилятора или монтаж как минимум двух агрегатов отопления в одном помещении.
Схема системы воздушного отопления: 1-печь; 2-фильтры; 3-труба забора воздуха из помещения; 4-забор свежего воздуха; 5-труба подвода свежего воздуха; 6-подача теплого воздуха в строение; 7-забор воздуха; 8-дымоход.
В случае отказа основного вентилятора в помещении допускается понижение температуры ниже нормы (но не больше, чем на 5 градусов) при условии подачи воздуха снаружи.
Температура воздушного потока, подающегося в помещения, должна быть минимум на 20% ниже, чем критическая температура самовоспламенения аэрозолей и газов, присутствующих в помещении.
С целью обогрева теплоносителя в системах воздушного отопления используются калориферные устройства различных видов конструкций. При их помощи могут комплектоваться вентиляционные приточные камеры и отопительные агрегаты.
В данных калориферах нагрев воздушной массы происходит за счет энергии, забираемой у теплоносителя (воды, дымовых газов и пара), или с помощью электроэнергетических установок.
Отопительные агрегаты могут применяться для обогрева рециркуляционных воздушных масс. Они состоят из калорифера, вентилятора и аппарата, формирующего и направляющего потоки теплоносителя, которые подаются в помещение.
Отопительные агрегаты больших размеров применяют для обогрева крупных промышленных или производственных помещений (к примеру, в вагоносборочных цехах), технологические и санитарно-гигиенические требования в которых допускают возможность рециркуляции воздушных масс. Крупные системы воздушного отопления еще применяются в нерабочее время с целью дежурного отопления.
Схема обратного воздуховода воздушного отопления.
Расчет данной системы должен быть таким, чтобы прогрев теплоносителя в приточных и рециркуляционных установках соответствовал категориям помещений, в которых установлены данные агрегаты. Температура не должна превышать 150 градусов.
В чем экономия от применения воздушного отопления?
Каждый старается заботиться о том, чтобы его система отопления была как можно экономичнее. На сегодняшний день особой популярностью пользуются системы воздушного отопления.
Эта тенденция обусловлена тем фактом, что такие системы позволяют на протяжении всего отопительного сезона поддерживать оптимальную температуру в помещении. Изготовить систему воздушного отопления своими руками способен не каждый, ведь здесь нужно иметь определенные навыки и умения.
В структуру системы воздушного отопления входит водяной калорифер и теплогенератор, отвечающие за процесс нагревания воздушной массы. Распределительные головки и вентилятор способствуют тому, чтобы воздух распространялся равномерно по всей территории помещения.
Мобильный вариант устройства воздушного отопления представляют тепловые пушки, с помощью которых можно достичь требуемой температуры на каком-либо определенном участке.
Вернуться к оглавлению
Параметры и формулы для того, чтобы произвести расчет системы отопления
Пример расчета системы воздушного отопления можно осуществить по формуле:
Lb = 3,6 Qnp/(С(tпр-tв)),
где Lb – объем расхода воздушной массы за определенный период времени;
Qnp – поток тепла для отапливаемого помещения;
С – теплоемкость теплоносителя;
tв – температура помещения;
tпр – температура теплоносителя, который подается в помещение.
Температура теплоносителя рассчитывается по формуле:
tпр = tH + t + 0,001 р,
где tH – температура воздуха снаружи;
t – дельта изменения температуры в воздухонагревателе;
р – давление потока теплоносителя по выходу из вентилятора.
Схема отопительного котла воздушного отопления.
Если расчет воздушного отопления был произведен самостоятельно и при этом были допущены некоторые ошибки, можно столкнуться с различными проблемами, основными из которых являются наличие сквозняков, перегрев нагревателя, что в итоге может привести к неисправности системы отопления.
Именно поэтому необходимо тщательным образом перепроверить произведенный расчет и только после этого, если вы твердо уверенны, что расчет произведен правильно и четко, можно переходить к следующему этапу работы, а именно к приобретению непосредственно самого оборудования.
Покупая устройство воздушного отопления, следует обратить внимание на некоторые особенности, например, на возможности системы, технические характеристики и качество продукта.
Все необходимые данные можно узнать, обратившись к продавцу, который предоставит информацию об интересующем устройстве.
Вернуться к оглавлению
Выбор и этапы установки теплогенератора
Приобретение воздуховодов не составляет большой сложности. В наши дни их можно отыскать на любом предприятии, занимающемся изготовлением вентиляционного оборудования. Здесь же можно найти и все остальные необходимые материалы, такие как дроссельные заслонки, врезки и прочие элементы.
Обязательно понадобится приобрести саморезы, алюминиевый скотч и монтажную ленту. Все эти элементы можно приобрести на рынке или в любом строительном магазине.
Схема строения кондиционера.
Если в дальнейшем планируется установка кондиционера, то необходимо обязательно утеплить подающие воздуховоды, чтобы предотвратить возникновение конденсата.
Чтобы смонтировать магистральный воздуховод, понадобится оцинкованная сталь, обклеенная фольгированным утеплителем. Стоит обратить внимание, что оптимальная толщина утеплителя составляет 3-5 миллиметров.
До начала отделочных работ необходимо в каждом помещении осуществить расчет и монтаж воздуховодов.
Для того чтобы спрятать все ветви воздуховодов, в основном используют пространство между потолком. Делают это в эстетических целях.
Чтобы система воздушного отопления дома, сделанная своими руками, получилась качественной, понадобится потратить немало времени и усилий.
Опираясь на вид воздухонагревателя, которому отдано предпочтение, следует выбрать соответствующий вид воздуховодов – гибкие или жесткие, допускается их совместное применение. Для соединения разных типов воздуховодов рекомендуется использовать алюминиевый армированный скотч или пластиковые и металлические хомуты.
Напорно-динамические характеристики воздухонагревателя зависят от некоторых факторов, а именно мощности вентилятора и его вида. Теплогенератор может играть роль электронагревателя или отопительного котла.
Основным условием любого из видов теплогенератора является наличие автоматического выключателя/включателя и датчика контроля температуры. Если имеются в виду твердотопливные котлы, то они должны иметь функцию регулировки скорости горения.
Вернуться к оглавлению
Недостатки и преимущества воздушного отопления
Система воздушного отопления дома обладает рядом неоспоримых преимуществ, одним из которых является коэффициент полезного действия, который достигает 93%. Кроме того, за счет малой инерционности системы помещение можно прогреть в максимально короткие сроки.
Подобная система способна самостоятельно интегрировать климатическое и отопительное устройство, что дает возможность поддерживать оптимальную температуру в помещении. В процессе передачи по системе тепла отсутствуют промежуточные звенья.
За счет ряда позитивных и привлекательных моментов система воздушного отопления сегодня пользуется большой популярностью.
Но среди ряда достоинств в системе воздушного отопления присутствуют и некоторые недостатки.
Например, при строительстве загородного дома их можно устанавливать непосредственно только в процессе строительства самого дома, то есть если сразу не позаботиться об отопительной системе, то после завершения строительных работ сделать это уже не удастся.
Следует учесть, что устройство системы воздушного отопления требует регулярного сервисного обслуживания, так как со временем могут возникать различные неполадки, способные привести к полному выводу из строя данного оборудования.
Еще одним недостатком такой системы является то, что ее невозможно модернизировать. Но если все-таки решено установить именно такую систему, следует заранее позаботиться о дополнительном источнике электроснабжения, так как данное оборудование имеет большую потребность в электричестве.
При всех имеющихся достоинствах и недостатках системы воздушного отопления частных домов широко применяются по всей Европе, особенно в странах с наиболее холодным климатом.
Исследования показали, что примерно 80% загородных домов, дач и коттеджей применяют именно систему воздушного отопления, потому что это позволяет обогревать одновременно комнаты во всем помещении.
Какой вид отопления выбрать, решать, конечно, владельцу дома, но перед установкой той или иной системы отепления рекомендуется проконсультироваться с опытными специалистами, которые четко пояснят, какой именно вид отопительной системы подойдет в конкретном случае, а также помогут сделать проект.
Специалисты настоятельно не советуют принимать поспешных решений, которые впоследствии повлекут за собой множество негативных моментов.
Следует помнить, что правильно установленная система отопления – это залог уюта в доме, тепло которого будет согревать даже в самые сильные морозы.