Изчисляване на отоплителна система за частен дом: правила и примери за изчисляване

Избор на котел

Съществуват няколко вида котли:

• Електрически котел;
• Котел, използващ течно гориво;
• Газов котел;
• Котел на твърдо гориво;
• Комбиниран котел.

В допълнение към разходите за гориво, поне веднъж годишно трябва да се извършва профилактична проверка на котела. Най-добре е да се обърнете към професионалист за тази цел. Необходимо е също така да се почистват филтрите. Котлите, работещи на газ, са най-лесни за експлоатация. Освен това поддръжката и ремонтът им са доста евтини. Газовият котел е подходящ само за къщи, които имат достъп до газопровод.

Котлите от този клас се отличават с висока степен на безопасност. Съвременните котли са разположени по такъв начин, че не изискват специално котелно помещение. Съвременните котли са красиви на външен вид и могат да се впишат във всяка кухня.

Газов котел в кухнята

Полуавтоматичните котли на твърдо гориво са много популярни в днешно време. Вярно е, че тези котли имат един недостатък, а именно, че веднъж на ден трябва да се зарежда гориво. Много производители произвеждат такива котли, които са напълно автоматизирани. В такива котли твърдото гориво се зарежда самостоятелно.

Тези котли обаче са малко по-проблемни. Освен основния проблем, а именно, че електроенергията вече е доста скъпа, те могат и да претоварят мрежата. В малките селища се осигуряват средно по 3 kW на къща на час, а това не е достатъчно за котела и трябва да се има предвид, че мрежата ще бъде натоварена не само с работата на котела.

Електрически котел

Котел на течно гориво може да се използва и за отопление на частна къща. Недостатъкът на тези котли е, че те могат да предизвикат проблеми, свързани с околната среда и безопасността.

Изчисляване на мощността на котела

Преди да се изчисли енергията за отопление в къщата, е необходимо да се изчисли мощността на котела. Мощността на котела се отразява на ефективността на цялата отоплителна система. Много е важно да не се прекалява, тъй като котелът с висока мощност ще използва повече гориво, отколкото е необходимо. Ако котелът е твърде слаб, той няма да може да отоплява къщата правилно и това ще се отрази негативно на комфорта в нея.

Ето защо е важно да се изчисли отоплителната система за вашия дом в страната. Възможно е да се избере котел с необходимата мощност, ако в същото време се изчислят специфичните топлинни загуби на сградата през целия отоплителен период.

Можете да изчислите отоплението на дома си - специфичните топлинни загуби, като използвате следния метод:

q_къща=Q_година/F_h

Qгодина е потреблението на топлинна енергия за целия отоплителен период;

Fh е площта на къщата, която ще се отоплява;

Таблица за избор на мощността на котела в зависимост от отопляемата площ

За да се направи изчисление на отоплението на селска къща - потреблението на енергия, която ще отиде за отопление на частна къща, трябва да се използва следната формула и такъв инструмент като калкулатор:

Q_година=β_h*[Q_k-(Q_{rn b}+Q_s)*ν

β_h - е коефициентът за отчитане на допълнителното потребление на топлина от отоплителната система.

Q_{в b} - е количеството топлинна енергия за битови нужди, което е типично за целия отоплителен период.

Qk е стойността на общите топлинни загуби на къщата.

Q_s - са топлинните печалби от слънчевата радиация, които влизат в къщата през прозорците.

Преди да изчислите отоплението на еднофамилна къща, трябва да имате предвид, че различните видове помещения се характеризират с различни температурни условия и влажност. Те са представени в следващата таблица:

В следващата таблица са показани коефициентите на засенчване на процепите от типа светлина и относителното количество слънчева радиация, което влиза през прозорците.

Ако ще се инсталира водно отопление, размерът на къщата ще бъде определящ фактор. Ако общата площ на къщата е не повече от 100 квадратни метра, подходяща е и отоплителна система с естествена циркулация. Ако размерът на къщата е по-голям, задължително е да се използва отоплителна система с принудителна циркулация. Отоплителната система за една къща трябва да бъде изчислена правилно и точно.

Обикновени тръбопроводи с постоянно напречно сечение

Основните коефициенти за проектиране на проста тръбна система са: уравнението на Бернули, уравнението на потока Q = const и формулите за изчисляване на загубите от триене по тръбата и в местните съпротивления.

При прилагане на уравнението на Бернули към конкретно изчисление могат да се вземат предвид следните препоръки. Първо, на фигурата трябва да се поставят две проектни сечения и равнина за сравнение. Препоръчителните напречни сечения са:

Свободната повърхност на течността в резервоара, където скоростта е нула, т.е. V = 0;

изход на потока към атмосферата, където налягането в струйната секция е равно на налягането на околната среда, т.е. ra6c = ratm или riz6 = 0;

напречното сечение, в което е отчетено (или трябва да се определи) налягането (показания на манометър или вакуумметър);

участъкът под буталото, в който свръхналягането се определя от външно натоварване.

Удобно е да се проведе равнина на сравнение през центъра на тежестта на едно от конструктивните сечения, обикновено разположено по-долу (тогава геометричните височини на сеченията са 0).

Нека един прост тръбопровод с постоянно сечение е разположен произволно в пространството (фиг. 1), има обща дължина l и диаметър d и съдържа редица локални съпротивления. В началния участък (1-1) геометричната височина е z1, а свръхналягането p1, а в крайния участък (2-2) съответно z2 и p2. Поради постоянния диаметър на тръбата скоростта на потока в тези участъци е една и съща и е равна на v.

Уравнението на Бернули за участъци 1-1 и 2-2 с отчитане на , ще бъде

или

,

е сумата от коефициентите на местните съпротивления.

За улеснение на изчисленията ще въведем понятието "проектна глава".

,

٭

٭٭

Пример за топлинно изчисление

Като пример за топлинно изчисление имаме обикновена едноетажна къща с четири жилищни помещения, кухня, баня, "зимна градина" и сервизни помещения.

Основата е стоманобетонна плоча (20 см), външните стени са бетонни (25 см) с мазилка, покривът е с дървени гредови тавани, покривът е с метални керемиди и минерална вата (10 см).

Нека определим началните параметри на къщата, необходими за изчисленията.

Размери на сградата:

• височина на пода - 3 м;
• Малък прозорец в предната и задната част на сградата - 1470*1420 мм;
• голям фасаден прозорец 2080*1420 мм;
• предни врати 2000*900 mm;
• врати отзад (достъп до терасата) 2000*1400 (700 + 700) мм.

Общата ширина на сградата е 9,5 m2, а дължината - 16 m2. Отопляват се само дневните (4), банята и кухнята.

За точното изчисляване на топлинните загуби по стените, площта на всички прозорци и врати се изважда от площта на външните стени, тъй като това е различен вид материал със собствено топлинно съпротивление.

Започваме с изчисляване на площта на хомогенните материали:

• подова площ - 152 m2;
• Площ на покрива - 180 m2 , като се има предвид височината на тавана от 1,3 m и широчината на гредите от 4 m;
• площ на прозореца - 3*1.47*1.42+2.08*1.42=9.22 m2;
• площ на вратата - 2*0,9+2*2*1,4=7,4 m2.

Площта на външните стени ще бъде 51*3-9,22-7,4=136,38 m2.

Нека продължим с изчисляването на топлинните загуби на всеки материал:

• Q_под=S*∆T*k/d=152*20*0.2/1.7=357.65 Вт;
• Q_покрив=180*40*0.1/0.05=14400 W
• Q_{прозорец}=9.22*40*0.36/0.5=265.54 W;
• Q_врати=7.4*40*0.15/0.75=59.2 W;

И също така Q_стена эквивалентно 136.38*40*0.25/0.3=4546. Сумата от всички топлинни загуби ще бъде 19628,4 W.

В резултат на това нека изчислим мощността на котела: P_котел=Q_загуби*S_{отопляеми_стаи}*К/100=19628.4*(10.4+10.4+13.5+27.9+14.1+7.4)*1.25/100=19628.4*83.7*1.25/100=20536.2=21 кВт.

Нека изчислим броя на секциите на радиаторите за една от стаите. За всички останали стаи изчисленията са същите. Например ъгловата стая (в долния ляв ъгъл на диаграмата) е с площ 10,4 m2.

Значит, N=(100*к1*к2*к3*к4*к5*к6*к7)/C=(100*10.4*1.0*1.0*0.9*1.3*1.2*1.0*1.05)/180=8.5176=9.

Това помещение се нуждае от 9 радиаторни секции с топлинна мощност от 180 W.

Нека преминем към изчисляване на количеството охлаждаща течност в системата - W=13,5*P=13,5*21=283,5 л. Така че скоростта на охлаждащата течност ще бъде: V=(0.86*P*μ)/∆T=(0.86*21000*0.9)/20=812.7 л.

В резултат на това пълният оборот на целия обем на топлоносителя в системата би бил еквивалентен на 2,87 пъти един час.

1. Изчисляване на отоплителна система на частна къща: правила и примери за изчисляване
2. Топлинно изчисление на сграда: специфики и формули за изчисления + практически примери

Как да се изчисли оптималният брой и обем на топлообменниците

Когато изчислявате броя на необходимите радиатори, трябва да вземете предвид от какъв материал са изработени. На пазара вече се предлагат три вида метални радиатори:

• Чугун,
• Алуминий,
• Биметална сплав.

Всички те имат свои собствени характеристики. Чугунът и алуминият имат еднаква топлинна мощност, но алуминият изстива бързо, а чугунът се нагрява бавно, но запазва топлината дълго време. Биметалните радиатори се нагряват бързо, но се охлаждат по-бавно от алуминиевите.

Има и други нюанси, които трябва да се вземат предвид при изчисляването на броя на радиаторите:

• изолацията на пода и стените помага да се спести до 35% от топлината,
• ъглова стая е по-хладна от други и изисква повече радиатори,
• двойното остъкляване на прозорците спестява 15% от топлината,
• До 25% от топлината изтича през покрива.

Броят на радиаторите и техните секции зависи от много фактори.

Според нормите на SNiP за отоплението на 1 m3 са необходими 100 W топлина. Следователно за 50 m3 пространство са необходими 5000 вата. Ако един биметален уред с 8 секции генерира 120 W, с помощта на прост калкулатор се получава 5000 : 120 = 41,6. След закръглянето имаме 42 радиатора.

Можете да използвате приблизителната формула за изчисляване на сеченията на радиатора:

N*= S/P *100

Символът (*) показва, че дробната част е закръглена в съответствие с общите математически правила, N - брой секции, S - площ на помещението в m2 и P - топлинна мощност на една секция във W.

Формули

Тъй като ние с теб, драги читателю, не се стремим към диплома по отоплителна техника, нека не навлизаме в дълбочина.

Опростено изчисление на диаметъра на отоплителната тръба се прави по формулата D=354*(0,86*Q/Dt)/v, в която:

• D е необходимата стойност на диаметъра в сантиметри.
• Q е топлинното натоварване на съответния участък от веригата.
• Dt е температурната делта между тръбата за подаване и тръбата за връщане. В типична автономна система тя е приблизително 20 градуса.
• v е скоростта на потока на охлаждащата течност в тръбите.

Изглежда, че не разполагаме с достатъчно данни, за да продължим.

За да изчислим диаметъра на тръбите за отопление, трябва да:

1. Разберете с каква скорост може да се движи топлоносителят.
2. Научете как да изчислите топлинния капацитет на цялата система и на отделните ѝ части.

Скоростта на средата за пренос на топлина

Той трябва да отговаря на няколко гранични условия.

От една страна, охлаждащата течност трябва да циркулира в кръга приблизително три пъти на час. В противен случай желаната температурна делта ще се увеличи чувствително, което ще доведе до неравномерно нагряване на радиаторите. Освен това при силен студ ще се възползваме от пълната реална възможност за размразяване на най-хладните части на веригата.

В противен случай прекалено високите скорости ще предизвикат хидравличен шум. Да заспиш под шума на водата в тръбите е, да кажем, удоволствие за любителите.

Допустим е диапазон на скоростта на потока от 0,6 до 1,5 м/сек, като в повечето случаи при изчисленията се използва максимално допустимата стойност от 1,5 м/сек.

Топлинна мощност

Топлинната мощност е изчислена за стандартизирано топлинно съпротивление на стените (3,2 m2*C/W в центъра на страната).

• За еднофамилна къща основната топлинна мощност е 60 вата на кубичен метър.
• Към това се добавят 100 W за всеки прозорец и 200 W за всяка врата.
• Общата сума се умножава по регионален коефициент, който зависи от климатичния район:

Средна януарска температура	Коефициентът е .
-40	2,0
-25	1,6
-15	1,4
-5	1
0,8

Така за стая от 300 m2 с три врати и прозорци в Краснодар (средна януарска температура - +0,6 °C) ще са необходими (300*60+(3*100+200))*0,8=14800 вата топлина.

За сгради, чието топлинно съпротивление на стените значително се различава от номиналното, се използва една по-опростена схема: Q=V*Dt*K/860, където:

• Q - необходимата топлинна мощност в киловат.
• V - количеството на отопляемото отделение в кубични метри.
• Dt - температурната разлика между улицата и помещението по време на студения пик.

Индекс на топлоизолация	Описание на сградната обвивка
0,6 — 0,9	Покритие от пяна или минерална вата, изолиран покрив, енергийно ефективни тройни стъкла
1,-1,9	Зидария тухла и половина, прозорци с единично остъкляване
2 — 2,9	Зидана тухлена зидария, прозорци с дървена рамка без изолация
3-4	Тухлена и каменна зидария, единично остъкляване

Къде мога да получа натоварването за отделна секция от веригата? Това се изчислява от обема на помещението, което се отоплява от тази секция, като се използва един от методите, описани по-горе.

Изчисляване на отоплителната система

При планирането на отоплителна система за еднофамилна къща най-трудният и отговорен етап е извършването на хидравлични изчисления - трябва да се определи съпротивлението на отоплителната система.

Малко хора знаят, че е необходимо да се направят някои предварителни графични разработки. По-специално е необходимо да се определят и покажат на плана на отоплителната система тези параметри:

топлинния баланс на помещенията, в които ще бъдат разположени радиаторите;
вида на подходящите радиатори и топлообменни повърхности и да ги посочи в предварителния план на отоплителната система;
най-подходящия тип отоплителна система, изберете най-подходящата конфигурация. Необходимо е също така да се създаде подробен план на отоплителния котел, тръбопроводите.
Изберете вида на тръбопровода, определете допълнителните елементи, необходими за качествена работа (клапани, вентили, сензори). Посочете тяхното местоположение в предварителната схема на системата.
Създаване на пълен аксонометричен чертеж. В него трябва да се посочат номерата на секциите, тяхната продължителност и нивото на топлинно натоварване.
Планирайте и покажете на схематична схема главния отоплителен кръг.

При това е важно да се вземе предвид максималният дебит на нагревателната среда.

Схема на отоплителната система

Двутръбна отоплителна система

Във всяка отоплителна система съответният участък от тръбната система е този със същия диаметър, при който дебитът е еднакъв. Последният се изчислява от топлинния баланс на помещението.

За да изчислите двутръбна отоплителна система, трябва предварително да номерирате секциите. Това започва с нагревателния елемент (бойлера). Всички разклонения на захранващия тръбопровод, където системата се разклонява, трябва да бъдат обозначени с главни букви.

Двутръбна отоплителна система

Съответните възли на сглобяемите главни тръби трябва да се маркират с тирета. Точките на разклоненията на уредите (във възела на щранг-линията) най-често се отбелязват с арабски цифри. Те съответстват на номера на пода (при хоризонтална отоплителна система) или на номера на щранга (вертикална система). В точката, в която протича отоплителната среда, това число се отбелязва с допълнителна черта.

Всеки раздел трябва да бъде номериран, за да се гарантира, че работата се извършва възможно най-ефективно.

Важно е да се отбележи, че номерът трябва да се състои от две стойности - началото и края на секцията.

Хидравлично балансиране

Балансирането на диференциалните налягания в отоплителната система се осъществява с помощта на регулиращи и спирателни вентили.

Хидравличното балансиране на системата се основава на

• проектно натоварване (масов дебит на отоплителната среда);
• Брой на местните съпротивления във въпросната система;
• Брой на местните съпротивления в разглежданата област;
• фитинги.

За всеки вентил се посочват инсталационните характеристики - пад на налягане, закрепване, капацитет на потока. Те се използват за определяне на дебита във всяка тръба на щранга и след това във всеки уред.

Падането на налягането е правопропорционално на квадрата на дебита на охлаждащата течност и се измерва в kg/h, където

S е произведението от динамичното специфично налягане, изразено в Pa/(kg/h), и коефициента на редукция на местните съпротивления на сечението (ξpr).

Редуцираният коефициент ξp е сумата от всички локални съпротивления на системата.

Определяне на дебита на отоплителната среда и на диаметрите на тръбите

Първо всеки отоплителен клон трябва да се раздели на участъци, като се започне от края. Разделението се извършва в зависимост от водния поток, който е различен при различните радиатори. Така след всеки радиатор започва нов раздел, както е показано в примера по-горе. Започнете от първата секция и намерете масовия дебит на охлаждащата течност в тази секция въз основа на капацитета на последния радиатор:

G = 860q/ ∆t, където:

• G - дебит на охлаждащата течност, kg/h;
• q - топлинна мощност на радиатора в зоната, kW;
• Δt - температурна разлика в подаващата и връщащата тръба, обикновено 20 ºC.

В първия раздел изчислението на топлоносителя е следното:

860 x 2 / 20 = 86 kg/h.

Резултатът трябва веднага да бъде нанесен на графиката, но за по-нататъшни изчисления ще ни е необходим в друга единица - литри в секунда. За да извършите преобразуването, използвайте формулата:

GV = G /3600ρ, където:

• GV - обемен дебит на водата, л/сек;
• ρ е плътността на водата при 60 ºC и е равна на 0,983 kg/литър.

В тези таблици са публикувани стойностите за стоманени и пластмасови тръби като функция на дебита и скоростта. Ако отворите страница 31, в първата колона на таблица 1 са показани дебитите в l/s за стоманени тръби. За да не се прави изчисление на цялата тръба за отоплителна система в еднофамилна къща, просто съобразете диаметъра с дебита, както е показано на фигурата по-долу:

Така че в нашия пример размерът на вътрешния отвор трябва да бъде 10 mm. Но тъй като тези тръби не се използват за отопление, можем спокойно да използваме DN15 (15 mm). Поставете го в диаграмата и преминете към втория раздел. Тъй като следващият радиатор е със същия капацитет, не е необходимо да прилагаме формулите, вземаме предишния дебит на водата, умножаваме го по 2 и получаваме 0,048 л/сек. Отново направете справка с таблицата и намерете най-близката подходяща стойност. Не забравяйте да следите за скоростта на водния поток v (m/sec), за да не превишава определените граници (отбелязани на фигурите в лявата колона с червено кръгче):

Както се вижда на фигурата, участък 2 също е положен с тръба DN15. След това използвайте първата формула, за да намерите дебита за секция 3:

860 x 1,5 / 20 = 65 kg/h и го преобразувайте в други единици:

65 / 3600 x 0,983 = 0,018 л/сек.

След като го прибавим към сумата на потреблението от двете предходни секции, получаваме: 0,048 + 0,018 = 0,066 л/сек. и отново се обръщаме към таблицата. Тъй като в примера не изчисляваме гравитационна система, а система под налягане, тръба DN15 ще бъде подходяща и по отношение на скоростта на отоплителната среда:

По този начин изчисляваме всички сечения и нанасяме всички данни върху нашата аксонометрична диаграма:

Изчисляване на броя на секциите на радиатора

Отоплителната система няма да бъде ефективна, ако не е изчислен оптималният брой секции на радиаторите. Неправилното изчисление ще доведе до неравномерно отопление на помещенията, работа на котела на пълна мощност или, напротив, до разхищение на гориво.

Някои собственици на жилища смятат, че колкото повече батерии, толкова по-добре. В този случай обаче пътят на охлаждащата течност се удължава, която постепенно се охлажда, а това означава, че последните помещения в системата рискуват да останат без топлина. Принудителната циркулация отчасти решава този проблем. Но не трябва да пренебрегвате капацитета на котела, който може просто да не е в състояние да "издърпа" системата.

За да изчислите броя на секциите, ще са ви необходими следните стойности:

• Площта на помещението, което ще се отоплява (плюс съседното помещение, в което няма радиатори);
• капацитет на един радиатор (посочен в листа с технически данни);

Вземете предвид, че се изисква мощност от 100 W на квадратен метър жилищна площ (съгласно изискванията на SNiP).

от жилищното пространство ще е необходима мощност от 100 W за средна лента в Русия (според изискванията на SNiP).

Площта на помещението се умножава по 100 и получената сума се разделя на параметрите на капацитета на установения радиатор.

Пример за помещение с площ 25 кв. м и мощност на радиатора 120 W: (20x100)/185=10,8=11

Това е най-простата формула, като в случай на нестандартна височина на помещението или сложна конфигурация на помещението се използват други стойности.

Как да се изчисли правилно отоплителната мощност в частна къща, ако по някаква причина не е известна мощността на радиатора? Стойността по подразбиране е средна статична топлинна мощност от 200 W. Можете да вземете средните стойности за определени видове радиатори. Тази стойност е 185 W за биметални радиатори и 190 W за алуминиеви радиатори. Чугунените радиатори имат много по-ниска стойност - 120 W.

Ако изчислението се извършва за ъглови помещения, резултатът може спокойно да се умножи по коефициент 1,2.

Стъпки на изчисление

Необходимо е да се изчислят параметрите на отоплението на къщата на няколко етапа:

• Изчисляване на топлинните загуби на къщата;
• избор на температурен режим;
• Избор на отоплителни радиатори по мощност;
• хидравличното изчисление на системата;
• избор на котел.

Таблицата ще ви помогне да разберете какъв радиатор с капацитет ви е необходим за вашите помещения.

Изчисляване на топлинните загуби

Топлинната част на изчислението се извършва въз основа на следните входни данни:

• специфична топлопроводимост на всички материали, използвани при изграждането на частната къща;
• геометрични размери на всички компоненти на сградата.

Топлинното натоварване на отоплителната система в този случай се определя по формулата:
Mk = 1,2 x Tp, където

Tp - общите топлинни загуби на сградата;

Mc - мощност на котела;

1,2 - коефициент на сигурност (20%).

За отделни сгради изчисляването на отоплението може да се извърши по опростен метод: умножете общата площ на етажа (включително коридорите и други нежилищни площи) по специфичната климатична мощност и разделете произведението на 10.

Стойността на специфичния климатичен капацитет зависи от местоположението на сградата и е равна на:

• за централна Русия 1,2 - 1,5 kW;
• за южната част на страната - 0,7 - 0,9 kW;
• за северната част на страната - 1,5 - 2,0 kW.

Опростената методология ви позволява да изчислите отоплението, без да се нуждаете от скъпоструваща помощ от проектантски организации.

Температурен диапазон и избор на радиатор

Температурата на отоплителната среда (предимно вода), идваща от котела, на водата, която се връща в котела, и температурата на въздуха в помещенията е решаващият критерий.

Оптималният режим според европейските разпоредби е съотношение 75/65/20.

За да се изберат радиаторите, преди да се монтират, трябва предварително да се изчисли обемът на всяко помещение. Необходимото количество топлинна енергия за кубичен метър площ се определя за всеки регион на страната. Например за европейската част на страната тази стойност е 40 W.

За да определите количеството топлина за определено помещение, трябва да умножите специфичната му стойност по кубичния метър и да увеличите резултата с 20% (умножено по 1,2). Въз основа на получената цифра се изчислява необходимият брой нагреватели. Производителят посочва техния капацитет.

Например всеки ръб на стандартен алуминиев радиатор има мощност 150 W (при температура на отоплителната среда 70 °C). За да определите броя на необходимите радиатори, разделете количеството необходима топлинна енергия на капацитета на един отоплителен елемент.

Хидравлично изчисление

За хидравличното изчисление има специални програми.

Една от най-трудоемките части на строителството е монтажът на тръбопроводите. Необходимо е да се направи хидравлично изчисление на отоплителната система в еднофамилна къща, за да се определят диаметрите на тръбите, капацитетът на разширителния съд и правилният избор на циркулационна помпа. Хидравличното изчисление води до следните параметри:

• Дебит на топлоносителя като цяло;
• Загубата на напор на топлоносителя в системата;
• Загубата на напор от помпата (котела) до всеки радиатор.

Как може да се определи дебитът на нагряващата среда? За да направите това, умножете специфичния топлинен капацитет (за вода тази стойност е 4,19 kJ/kg * градуса С) и температурната разлика на изхода и входа, след което разделете общия капацитет на отоплителната система на получения резултат.

Диаметърът на тръбата се избира въз основа на следното условие: Скоростта на водата в тръбата не трябва да надвишава 1,5 m/s. В противен случай системата ще бъде шумна. Съществува и долна граница на скоростта от 0,25 m/s. Монтажът на тръбопроводите изисква оценка на тези параметри.

Ако това условие се пренебрегне, тръбите могат да се запушат. Ако сеченията са правилни, за функционирането на отоплителната система е достатъчна циркулационна помпа, вградена в котела.

Загубата на напор за всяка тръбна секция се изчислява като произведение от специфичната загуба на триене (посочена от производителя на тръбата) и дължината на тръбната секция. Те също така са посочени за всеки фитинг в спецификациите на производителя.

Избор на котел и малко икономии

Котелът трябва да бъде избран в зависимост от степента на наличност на конкретното гориво. Ако къщата е свързана с газ, няма смисъл да купувате котел на твърдо гориво или електрически котел. Ако трябва да се осигури топла вода, котелът не се избира според отоплителната мощност: в такива случаи се избират двуконтурни агрегати с минимална мощност 23 kW. При по-ниска мощност те осигуряват само една точка на водоснабдяване.

Избор и монтаж на отоплителни уреди

Топлината се предава от котела към помещенията чрез радиатори. Те се разделят на:

• инфрачервени радиатори;
• конвективно-радиационни (всички видове радиатори);
• конвективен (оребрен).

Инфрачервените радиатори са по-рядко срещани, но се считат за по-ефективни, тъй като не нагряват въздуха, а предметите в зоната на радиатора. Преносимите инфрачервени нагреватели, които преобразуват електрическия ток в инфрачервено излъчване, са известни за домашна употреба.

Последните две са най-популярни поради оптималните си експлоатационни характеристики.

За да изчислите броя на необходимите нагревателни секции, трябва да знаете топлинната мощност на всяка секция.

Необходими са приблизително 100 вата топлинна мощност за 1 m². Например, ако една секция на радиатора е 170 W, радиатор с 10 секции (1,7 kW) може да отоплява помещение с площ 17 m². Височината на тавана по подразбиране е максимум 2,7 м.

Ако поставите радиатора в дълбока вдлъбнатина под перваза на прозореца, ще намалите топлинната мощност средно с 10%. Ако поставите декоративна кутия отгоре, топлинните загуби достигат 15-20%.

Ако спазвате някои прости правила, можете да увеличите ефективността на радиаторите си:

• За максимално неутрализиране на потоците студен въздух от топъл, радиаторите трябва да се поставят точно под прозорците, като се спазва разстояние от поне 5 cm между тях.
• Центърът на прозореца и радиатора трябва да съвпада или да се отклонява с не повече от 2 cm;
• Радиаторите във всяка стая трябва да са разположени хоризонтално на едно и също ниво;
• Разстоянието между радиатора и пода трябва да бъде най-малко 6 cm;
• Между задната част на отоплителния уред и стената трябва да има поне 2-5 см.

Избор на котли за отопление на частна къща

Радиаторите, използвани в отоплителната инсталация на дома, могат да бъдат следните видове:

• Ребровиден или конвективен;
• Радиационно-конвективен;
• Сияние. Лъчистите нагреватели рядко се използват за организиране на отоплителна система в частен дом.

Съвременните котли имат характеристиките, показани в следващата таблица:

Когато изчислявате отоплението в дървена къща, тази таблица може да ви помогне до известна степен. Има някои изисквания, които трябва да се спазват при монтажа на отоплителни уреди:

• Разстоянието от отоплителния уред до пода трябва да бъде най-малко 60 mm. С това разстояние схемата за отопление на дома ще позволи почистване на труднодостъпно място.
• Разстоянието от радиатора до перваза на прозореца трябва да бъде най-малко 50 mm, за да може радиаторът да се демонтира лесно в случай на авария.
• Ребрата на радиатора трябва да са във вертикално положение.
• За предпочитане е радиаторите да се монтират под прозорците или в близост до тях.
• Центърът на отоплителното тяло трябва да е в една линия с центъра на прозореца.

Ако в едно и също помещение има повече от един отоплителен уред, те трябва да бъдат разположени на едно и също ниво.

Определяне на загубите на налягане в тръбите

Съпротивлението на загубата на налягане във веригата, през която циркулира отоплителната среда, се определя като сума от всички отделни компоненти. Последните включват:

• загубите в първичната верига, означени като ∆Plk;
• местни разходи за топлоносител (∆Plm);
• спадът на налягането в специални зони, наречени генератори на топлина, обозначен като ∆Ptg;
• загуби в интегрираната топлообменна система ∆Pto.

След като се сумират тези стойности, се получава общото хидравлично съпротивление на системата, ∆Pco.

В допълнение към този обобщен метод има и други начини за определяне на загубата на напор в полипропиленови тръби. Едната от тях се основава на сравнение на две стойности, отнасящи се до началото и края на тръбата. В този случай загубата на налягане може да се изчисли, като просто се извадят първоначалните и крайните стойности на загубата на налягане, определени от двата манометъра.

Друг вариант за изчисляване на желаната стойност се основава на по-сложна формула, която отчита всички фактори, влияещи върху характеристиките на топлинния поток. Следната формула отчита преди всичко загубата на напор на течността поради голямата дължина на тръбата.

• h е загубата на напор на течността, измерена в метри в конкретния случай.
• λ - коефициент на хидравлично съпротивление (или триене), определен по други изчислителни методи.
• L - обща дължина на тръбопровода, който ще се обслужва, измерена в линейни метри.
• D - вътрешен размер на тръбата, който определя обема на потока на отоплителната среда.
• V е скоростта на флуидния поток, измерена в стандартни единици (метри в секунда).
• Символът g е гравитационното ускорение, равно на 9,81 m/s2.

Голям интерес представляват загубите, причинени от високия коефициент на хидравлично триене. Това зависи от грапавостта на вътрешните повърхности на тръбите. Съотношенията, използвани в този случай, са валидни само за тръбни заготовки със стандартна кръгла форма. Окончателната формула за тяхното заключение е следната:

• V - скоростта на водните маси, измерена в метри за секунда.
• D е вътрешният диаметър, който определя свободното пространство за движение на топлоносителя.
• Коефициентът, който стои в знаменателя, показва кинематичния вискозитет на флуида.

Последната цифра се отнася за постоянни стойности и се намира в специални таблици, които са публикувани в големи количества в интернет.