Как выполнить проектирование отопления
Как спроектировать систему отопления – подбор параметров
При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.
Рассмотрим насколько сложно спроектировать систему отопления самостоятельно и можно ли воспользоваться приблизительными расчетами? Что нужно учесть при создании отопления в доме самостоятельно
Можно ли рассчитать систему отопления
При создании системы отопления главное ответить на множество технических вопросов о параметрах для конкретного дома. Например: мощность котла, скорость движения жидкости, размещение радиаторов, мощность каждого радиатора, материал труб, их размещение, диаметр участков труб, вид запорной арматуры…
Ответить на все эти вопросы и другие подобные, поможет тепловой и гидравлический расчет.
Нам нужно определиться — сколько потребуется энергии для отопления конкретного дома и каждой комнаты в нем.
А затем исходя из этого, посчитать сколько жидкости (теплоносителя) в минуту и какой температуры подать в каждую комнату, подобрать радиаторы и рассчитать диаметры труб и т.п. и т.д.
Но сделать это непросто. Подобные расчеты делают специалисты, а расчеты с ответственностью за их результаты делают только проектные организации имеющие лицензию. А такой расчет влетит в копеечку.
Можно, конечно, воспользоваться программами доступными в сети интернет и сделать какие-либо расчеты самостоятельно, но где гарантия, что там не будет ошибки, если его делает не специалист теплотехник?
Данные для расчета собрать не получится
Сбор исходных данных для расчета — непосильная для пользователя задача. Какой воздухообмен в доме? Сколько энергии приходит с солнечным светом? Какая влажность конструкций? и др. Расчеты на специальных программах будут отражать реальность лишь приблизительно, не точнее, чем расчет в одно действие.
Да и результаты расчетов в итоге сводятся к тому, что предстоит выбрать ту или иную модель котла, имеющие конкретные характеристики, трубопровод с фиксированными диаметрами, например 20 мм или 25 мм, количество секций на радиаторе…. Т.е. данные расчетов нужны лишь для выбора того, что есть в продаже.
Можно пойти другим путем — воспользоваться приблизительными прикидками и опытом проектирования и эксплуатации систем в подобных условиях. Ведь эти условия сходные и часто повторяются и выбор уже наверняка не однократно делался.
Ошибки при проектировании отопления
Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.
Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.
И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…
В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.
Утеплить здание заранее
Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:
- утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
- утеплено почти нормально;
- слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
- совсем не утепленное.
Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.
После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.
Какие параметры выбрать
Для примера, речь идет о здании, которое утеплено «хорошо» .
Тогда необходимый расход энергии — 1 кВт на 10 м кв, следовательно, для дома площадью 150 м кв — мощность котла 15 кВт. Далее, берется 20% запаса, принимается котел мощностью 18 кВт.
Но такие дома до сих пор встречаются не часто. Обычно дом «недоутепленный», ведь срывать полы и утеплять фундамент, к примеру, «никто не собирается». Тогда прибавляем уже «на глазок» 15% мощности и считаем, что 22 кВт котел подойдет.
Суммарная мощность радиаторов выбирается большей мощности котла процентов на 20. Далее эта мощность распределяется по комнатам.
Как воплотить в жизнь принятые решения по мощности, какие выбрать трубы, радиаторы, как их распределить и как решить множество других технических вопросов, можно узнать и на данном ресурсе.
Далее вкратце рассмотрим выбор основных параметров системы отопления – способ движения теплоносителя и схему разводки трубопроводов.
Самотечное отопление или с принудительной циркуляцией — что выбрать
- Самотечная – не требует электроэнергии. Но ее мощности не хватает для больших площадей, она гораздо дороже в создании из-за низкого размещения котла (ниже радиаторов) и большого диаметра труб, для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления.
- Принудительная – рекомендуется специалистами, как наиболее простая, дешевая. Но требует установку электрогенератора, на случай прекращение электроснабжения.
До сих пор не редко для небольших домов делают самотек, отчасти и «по привычке», ведь раньше эта система была основной, и работала всегда отлично.
Что именно выбрать зависит от площади (самотек плохо работает если на этаж более чем 150 м кв.), и стабильности электроэнергии.
Схема отопления
Существуют два основных типа системы отопления — однотрубная и двухтрубная.
- В однотрубной теплоноситель движется по кольцу, состоящему из одной трубы, к которой последовательно подключены радиаторы.
- В двухтрубной системе горячий теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а охлажденный отводится к котлу по другой.
Однотрубной системе присущи два больших недостатка, поэтому в частном строительстве она применяется редко, несмотря на незначительную экономию труб.
Недостатки следующие. Теплоноситель остывает, поэтому последний радиатор значительно холоднее первого. Поэтому система не может быть протяженной, применима в небольших домах, а последние радиаторы должны быть большей мощности для выравнивания тепловой отдачи.
Изменение параметров работы одного радиатора влияет на другие. Сложно настроить отбор необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.
Двухтрубные системы
Различают несколько видов двухтрубных схем включения радиаторов.
- Последовательная (попутная схема) – все радиаторы одного этажа подключаются к одному подающему трубопроводу и к одной обратке. Схема наиболее стабильная, не требует регулировок, применима в самых больших домах.
- Тупиковая (крыльевая схема) – все отопление разбивается на несколько плечей состоящих из двух трубопроводов — подачи и обратки, между которыми подключены параллельно радиаторы. Схема отлично работает в небольших домах, при условии равенства плечей.
- Лучевая (коллекторная схема) — от коллектора отходят пары трубопроводов на каждый радиатор. Имеется недостаток в сложности прокладке труб, и сложности настройки распределения в коллекторе. Но системой можно оперативно управлять из одного места, а все трубы небольшого диаметра. Применяется при условии установки коллектора в центре и равенства всех подключений.
Обычно для частного дома выбирают попутку, если дом большой. Или тупиковую с разбивкой отопления на 2 или несколько одинаковых плечей для небольшого дома, что позволяет снизить диаметры основных трубопроводов.
Как видим, разобраться в выборе основных параметров системы отопления не так уж и сложно. Сделанные решения определяют и выбор всех технических средств системы отопления.
Проектирование отопления дома
Если вы решили сделать водяное отопление дома своими руками, то освоить самостоятельное проектирование отопления дома вам просто необходимо.
Для чего вообще проектировать систему отопления? Да чтобы правильно подобрать каждую часть системы: котел, насос, трубы, расширительный бак. Правильно их расположить. И не только друг с другом, а и с другими коммуникациями(сантехникой, электрикой, водопроводом, канализацией); иначе же может получиться, что на месте радиатора уже установлена розетка, а котел не влезает в отведённый для него угол. Чтобы в итоге иметь в доме комфорт, а не тропическую жару или арктический холод. К тому же, большинство коммуникаций сейчас “прячется” в полах, стенах, потолках. Потому-то проект – в смысле изображение – поможет в дальнейшем кому бы то ни было спасти трубопровод от, например, забивания в него гвоздей.
Возможно, до сих пор вы считали, что проектирование отопления – это что-то запредельно сложное, доступное лишь спецам с высшим инженерным образованием. И, думая так, вы планируете найти фирму, занимающуюся оказанием данного вида услуг, и препоручить всю работу им. Не спешите!
Ознакомьтесь с материалами, предложенными в данном разделе, скорей всего вы, к своему удивлению, обнаружите: проектирование отопления дома – дело доступное вашему разумению и даже интересное, а занимает не так уж много времени.
Кроме того, можете поинтересоваться через поисковые системы, сколько стоит выполнение проекта отопления. И тогда эта сумма станет для вас стимулом, чтобы освоить проектирование отопления самому. А деньги потратите на что-нибудь более приятное 🙂
Впрочем, даже если вы потом всё равно решите заказать проект водяного отопления специалистам, разбираться в данном вопросе не помешает – ведь окончательные решения всё равно принимать придётся вам. Да и возможность осознанно контролировать монтаж системы не помешает.
Для чего нужен проект отопления?
Проектирование отопления дома начинается в выбора вида топлива, от которого будет работать отопительная система. От вида топлива зависит и всё прочее: виды оборудования, труб, да и, пожалуй, вид отопительной системы, то ли с естественной циркуляцией теплоносителя, то ли с принудительной.
Какой энергоноситель выбрать для системы отопления?
Проектирование отопления дома начинается в выбора вида топлива, от которого будет работать отопительная система. От вида топлива зависит и всё прочее: виды оборудования, труб, да и, пожалуй, вид отопительной системы, то ли с естественной циркуляцией теплоносителя, то ли с принудительной.
Как правильно сделать котельную?
Требования к котельным необходимо знать и обязательно учесть при проектировании отопления дома. Это нужно для того, чтобы избежать поломок котельного оборудования и проблем с газовыми службаи.
Как рассчитать количество радиаторов отопления? (предварительный расчет)
На стадии проектирования системы отопления нужно также учесть, какие требования предъявляются к установке радиаторов отопления – чтобы работа отопительных приборов была максимальна эффективна.
Подключение батарей отопления: эффективные и неэффективные способы
Есть несколько схем подключения секционных радиаторов к подающей трубе и обратке. И в каждой из этих схем теплоотдача радиатора может быть существенно ниже, чем хотелось бы. Так что на стадии проектирования системы отопления следует подумать не только о том, где будут стоять радиаторы и как подключаться, но и о целесообразности того или иного способа подключения. Как вы понимаете, лучше подумать об этом сейчас, а не тогда, когда монтажные работы завершены, а в доме всё равно холодно.
Ну, и от выбора места установки радиатора тоже зависит его тепловая мощность.
Двухтрубная система отопления дома (схемы)
Существуют различные схемы систем отопления. Задача проектировщика – определить, какая из всех схем подходит именно вашему дому. От правильности выбранной схемы монтажа отопительной системы будет зависеть и то, насколько отопление дома будет эффективно работать, и даже размер затрат на материалы и оборудование, из которых будет состоять отопительная система.
В этой статье речь только о двухтрубной системе отопления.
Однотрубная система отопления (схемы)
Как вы, вероятно, догадались, двухтрубной схемой не ограничивается. Есть другие способы подключения радиаторов. В частности, однотрубная схема подключения. О ней и статья.
Лучевая система отопления (коллекторная)
Эта система отопления имеет много достоинств и всего один недостаток. Поскольку недостаток один и о нём можно сказать коротко, то скажу прямо здесь: лучевую систему следует проектировать только, если дом ещё не достроен или же планируется кардинальная реконструкция. Если этот недостаток вас не напугал, то читайте статью о достоинствах и особенностях монтажа.
Схема Тихельмана
Эта схема подключения радиаторов уже рассматривалась в одной из предыдущих статей. И там указывались неоспоримые достоинства данной схемы. А также я обещал рассказать о проектировании системы отопления, если вы остановили свой выбор на схеме Тихельмана. Вот и держу обещание.
В этой статье рассказывается о том, как спроектировать отопление по схеме Тихельмана для одно-, двух- и трёхэтажного дома. А также о том, как обойти двери при проектировании и монтаже трубопровода.
Проект системы отопления дома (примеры)
В данной статье вы познакомитесь с примерами конкретных проектов систем водяного отопления. Все проекты, приведённые здесь, использовались на практике, все они отлично зарекомендовали себя. В статье также указываются слабые стороны некоторых проектов, что поможет вам избежать ошибок при проектировании отопления в своём доме.
Схема подключения батарей отопления
О том, как подключить батареи отопления в однотрубной и в двухтрубной системах отопления, читайте в данной статье.
Теплоноситель для системы отопления: вода и водоподготовка
Какой теплоноситель выбрать для системы отопления дома, нужно решить именно на стадии проектирования. Потому что при расчётах системы отопления, которыми мы будем заниматься на следующем этапе, нужно будет указать вид теплоносителя, от него зависят некоторые важные характеристики системы, в том числе и теплоотдача радиаторов. Так что эту статью не пропускаем.
Антифриз для котлов отопления
Когда можно (и можно ли) использовать антифриз для котлов отопления? Какие свойства у антифриза? Как разбавить антифриз перед заливкой в систему отопления. Ответы на эти и другие вопросы ищите в статье.
Какой выбрать антифриз для отопления дома?
И уж коли вы не отказались от антифриза для своей системы отопления, прочитав предыдущую статью, то от этой отказываться тем более нельзя. В ней найдутся остальные ответы относительно выбора антифриза.
Нет циркуляции в системе отопления – в чём причины?
Бывает, сделают систему отопления, запустят, а она не греет: циркуляции теплоносителя нет. Или греет, но не так, как хотелось бы, что тоже не приятно.
Так о причинах отсутствия или плохой циркуляции – в этой статье. И не даром я её поместил в раздел про проектирование, потому что все эти простые правила лучше учесть ещё на этой стадии, чем потом переделывать.
Проектирование отопления дома: ещё раз по шагам
Ещё раз пройдёмся шаг за шагом по тому, что нужно сделать на стадии проектирования отопления дома. То есть, это своего рода итоговая статья, после которой у вас уже должна сложиться более-менее определённая картинка.
Как выполнить проектирование отопления
Для создания надежной, компактной и достаточно простой системы отопления дома, вовсе необязательно привлекать стороннего проектировщика. Обладая хотя бы базовыми навыками работы с простыми инструментами, грамотно выполнить проектирование отопления может даже непрофессионал. Работа начинается с создания проекта системы отопления, в котором необходимо учесть особенности конструкции вашего дома, доступность материалов и собственные возможности.
Схема отопления двухэтажного дома.
Проектирование отопительной системы: основные моменты
Грамотное проектирование отопления — это основа качественной отопительной системы дома.
В идеале проектирование нужно заказывать или создавать самостоятельно еще на этапе проектирования самого дома. И в жилом коттедже, и в дачном домике необходимо заблаговременно выделить ключевые характеристики будущей системы отопления для минимизации затрат и обеспечения оптимальных эксплуатационных характеристик. Для создания проекта отопления вам понадобится минимальный набор инструментов, а именно:
Таблица подбора диаметра труб для отопления.
Подготовка всех необходимых для работы расчетов — первый этап проектирования системы отопления. Далее необходимо определить тип системы отопления (с естественной или принудительной циркуляцией), выбрать котел и источник энергии. Не менее важно подобрать оптимальное место для котельной и правильно спроектировать дымоход для полного отвода продуктов сгорания из дома.
Выбор труб — очень ответственный этап в процессе проектирования системы отопления. На современном рынке представлен большой выбор радиаторов из стали, алюминия, чугуна и биметаллических батарей. Исходя из задач конкретного проекта, проектировщики отопления или вы сами должны грамотно подобрать все необходимое оборудование: радиаторы, циркуляционный насос, котел и систему автоматики.
Трубы для отопительных систем: какие лучше?
Устройство водяного отопления в частном доме.
Стальные трубы используются в качестве магистралей для подвода горячей воды в дома. Основная характеристика таких труб отопления — прочность. Срок службы стального изделия составляет порядка 20 лет. Эта цифра рассчитывается из условия, что температура воды в трубе будет составлять не менее 90°С (в центральных магистралях не более 150°С) при давлении в 6 атмосфер. На самом же деле стальные трубы отопления служат гораздо дольше. Еще одним преимуществом стальных труб является то, что данный материал имеет самый низкий среди других используемых металлов температурный коэффициент расширения. Именно благодаря этим свойствам подобные трубы отопления можно заштукатуривать в стены. Следующим немаловажным достоинством труб из стали является их дешевизна. Однако, несмотря на все преимущества, есть и ряд недостатков. Материал подвержен сильному коррозионному воздействию, которое усиливается при повышенной температуре из-за наличия солей в теплоносителе. Стенки стального изделия шероховатые, что приводит к появлению наростов.
Медные трубы отопления хороши тем, что они не ржавеют и имеют более приятный внешний вид. Однако ввиду высокой стоимости и весьма специфической технологии монтажа широкого применения такие трубы пока не получили.
На современном рынке представлен огромный ассортимент пластиковых труб: жесткие (негнущиеся) и прямые трубы, гибкие трубы, и даже пластиковые трубы, армированные алюминиевой фольгой. Выбор изделия делается исходя из конкретных целей. Так, для системы отопления следует использовать пластиковые трубы, армированные алюминиевой фольгой. Отличие данного изделия в том, что внутри изделия между 2 слоями пластмассы проложен слой фольги толщиной около 1 мм. Фольга нужна для снижения температурного коэффициента расширения, который у данного материала в 15 раз выше, чем у стали. Неармированное изделие под действием горячей воды будет терять свою форму, может начать провисать, а в местах сочленения с кранами, уголками и тройниками может дать течь. Самым главным достоинством пластиковых труб является простота их монтажа, который может быть выполнен без применения сложного оборудования. Пластиковые трубы отопления монтируются путем склейки, сварки, спайки. Ввиду того что внутренние стенки пластиковой трубы гладкие, образование наростов, как в стальных изделиях, идет гораздо медленнее.
Выполняя проектирование систем отопления, нужно обязательно проконсультироваться со специалистами, которые помогут выбрать наиболее подходящие трубы. Правильно сделанное проектирование отопительной системы является залогом ее долгой работы, поэтому к его выполнению нужно подойти со всей внимательностью и ответственностью.
Инструкция по проектированию отопительных систем для дома
Схема газового отопления частного дома.
Самостоятельное проектирование отопительной системы — не такое сложное мероприятие, как вам может показаться. Для начала нужно выбрать подходящую для вашего дома систему отопления. Так, большинство домов в сельской местности оборудовано печным обогревом. Такое отопление надежно, однако имеет ряд недостатков: необходимо регулярно заготавливать дрова, в помещениях возникают существенные температурные перепады в течение суток.
Рассмотрите возможность оборудования своего дома системами, в которых используются электрические и газовые котлы. Их необходимо использовать при условии наличия бесперебойного доступа к электричеству. У котлов нет недостатков, характерных для обычной печи, однако они зависимы от электроэнергии. Решением может стать проектирование и установка комбинированного отопления, которое включает дровяную печь и газовый котел например.
Проводя проектирование отопления, обязательно учитывайте взаимное расположение жилых помещений. Если у вашего дома больше одного этажа, нужно составить поэтажный план с указанием мест, где будут проходить дымоходы, отопительные стояки и другие коммуникации. Обязательно предусматривается система защиты дома от возможного возгорания. Прежде всего, это нужно в случае устройства печного отопления, в особенности в тех местах, где трубы отопления планируется выводить наружу.
Выполняя проектирование отопительной системы, нужно учитывать расположение дома относительно розы ветров и сторон горизонта. Желательно получить данные о среднегодовой ветровой нагрузке. Данные сведения позволят вам сделать отопление более эффективным и экономичным, а также правильно рассчитать необходимую мощность и количество отопительных приборов.
С учетом выбранного вами типа отопительной системы приготовьте все нужные материалы, инструменты и оборудование, предварительно составив их подробный перечень. Просчитайте и допустимые финансовые затраты. Не нужно покупать материалы с большим запасом.
Если вы не можете провести проектирование отопительной системы самостоятельно, обратитесь к квалифицированным проектировщикам отопления.
В отдельных случаях для уточнения различных деталей может понадобиться выезд специалиста на объект заказчика. Как правило, это нужно в случаях, когда проектирование отопления выполняется для уже построенного частного дома, что немного усложняет работы по проектированию.
Последовательность проектирования отопления
Исходными данными для проектирования системы отопления являются:
— назначение, планировка и строительные конструкции здания;
— технологический проект и режим эксплуатации основных помещений;
— положение здания на участке строительства;
Климатические параметры в районе строительства здания устанавливают по главе СНиП «Строительная климатология и геофизика». Конкретное значение расчетной температуры наружного воздуха t НВ при которой определяют тепловую мощность системы отопления, принимают по параметрам Б для холодного периода года, приведенным в главе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование». Там же указана расчетная скорость ветра.
Операции по проектированию состоят из четырех основных разделов: расчет тепловой мощности, выбор, конструирование и теплогидравлический расчет системы отопления. Завершается проектирование составлением расчетно-пояснительной записки со спецификациями и сметы.
Расчет тепловой мощности системы отопления начинают с выбора расчетных значений температуры и влажности воздуха в помещениях по главе норм проектирования, соответствующей назначению этих помещений (например, для помещений гостиницы по главе СНиП «Гостиницы»). На основании теплотехнических расчетов наружных ограждений (по главе СНиП «Строительная теплотехника») определяют коэффициенты теплопередачи и теплопотери через ограждения. Вычисляют теплозатраты на нагревание инфильтрующегося воздуха (с использованием глав СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование» и «Строительная теплотехника»), а также поступающих в помещение снаружи материалов.
После расчета теплопоступлений от людей, технологического оборудования, электрических приборов и освещения, нагретых материалов и солнечной радиации составляют тепловой баланс и выявляют дефицит или теплоизбытки в помещениях. На этом основании устанавливают теплопотребности помещений: тепловые нагрузки отопительных установок в течение расчетного часа рабочего и нерабочего периодов суток.
Тепловые нагрузки, определяющие мощность отопительных установок, могут в зависимости от режима использования помещений значительно превышать среднюю теплопотребность в течение суток. В таких случаях составляют суточный и недельный графики использования тепловой мощности системы.
Выбор системы отопления зависит от источника теплоснабжения, вида и параметров теплоносителя, вида и типов приборов и оборудования. Выбор делают в соответствии с указаниями норм проектирования (в первую очередь по главе СНиП «Отопление, вентиляция и кондиционирование»), а также с учетом технико-экономических показателей в конструктивно-эксплуатационных ограничений). Определяют возможность непосредственного использования теплоносителя в отопительных установках .и приборах, возможность устройства отопления, совмещенного с вентиляцией.
Схему системы отопления выбирают в соответствии с планировочными, конструктивными и технологическими особенностями здания. Устанавливают режим действия и принципы управления работой системы, целесообразность отдельного дежурного отопления.
Конструирование системы отопления начинают с размещения теплового центра, теплопроводов (труб и воздуховодов), отопительного оборудования в здании. Разделяют систему на обособленные зоны и части постоянного и периодического действия с учетом отдельного отключения и регулирования. Учитывают также категории пожаровзрывоопасности помещений.
При размещении труб принимают решения по направлению и величине уклона, компенсации удлинения и тепловой изоляции, организации движения, сбора и удаления воздуха, спуску и наполнению водой системы, выбору и расположению арматуры.
На планах подвального и чердачного (технических) помещений показывают основное оборудование с технической характеристикой, магистрали с указанием диаметра и уклона, стояки с номерами, ввод наружных теплопроводов, запорную арматуру, компенсаторы, неподвижные опоры, участки с тепловой изоляцией.
На неповторяющиеся поэтажные планы наносят стояки с номерами, отопительные приборы с указанием марки, числа и длины элементов, отопительные агрегаты с технической характеристикой, транзитные трубы и подводки к приборам и агрегатам.
Составляют схемы труб и оборудования теплового центра и системы отопления. Разрабатывают узлы установки теплообменников, приборов, агрегатов, насосов, баков и прочего оборудования, детали прокладки, подвески и крепления труб и воздуховодов, размещения регулирующей арматуры и воздуховыпускных устройств.
Схемы магистралей и теплового пункта вычерчивают в аксонометрической проекции, причем стояки часто изображают отдельно в виде разверток по стенам здания (при взгляде изнутри).
На схемах показывают оборудование, коллекторы с контрольно-измерительными приборами, трубы с запорно-регулирующей арматурой, отопительные приборы и калориферы отопительных агрегатов, воздухосборники, воздушные и спускные краны, грязевики, компенсаторы и неподвижные опоры. На схемах наносят: уклон труб, номера стояков, тепловую нагрузку и диаметр участков магистралей и стояков, расход воды в стояках, тепловую нагрузку и расчетную площадь приборов и калориферов, помещают техническую характеристику приборов, оборудования и системы.
Теплогидравлический расчет системы отопления включает определение температуры, давления и расхода теплоносителя, диаметра теплопроводов, типоразмера оборудования.
Тепловой и гидравлический (или аэродинамический) расчеты взаимно связаны и, строго говоря, требуется многократное их повторение для выявления действительно необходимых параметров теплоносителя, размеров теплопроводов и оборудования. Поэтому наиболее точным является расчет системы с помощью компьютеров.
Расчет вручную повторяют 1-2 раза, причем тепловой и. гидравлический расчеты выполняют в различной очередности.
Тепловой расчет предшествует гидравлическому, когда размеры греющих элементов (труб, воздухонагревателей) значительно влияют на давление и расход теплоносителя в системе. Например, при использовании конвекторов в системе водяного отопления длину приборов определяют до гидравлического расчета, а после уточнения параметров теплоносителя вносят поправки в размеры приборов.
Гидравлический расчет выполняют до теплового, когда размеры греющих элементов практически не влияют на гидравлическое сопротивление системы. В результате гидравлического расчета определяют диаметр теплопроводов и параметры теплоносителя, а затем размеры греющих элементов. Так поступают, например, при использовании секционных радиаторов в системе водяного отопления.
Работы по перечисленным четырем разделам проводят последовательно, но с различной степенью детализации на отдельных стадиях проектирования системы отопления.
Расчетно-пояснительная записка включает обычно четыре раздела: общую часть, тепловой пункт, систему отопления, спецификации. В общей части кратко описывают здание и участок строительства, запроектированные тепловой пункт и систему, климатические данные и метеорологические условия в помещениях. В следующие два раздела помещают основные расчетные материалы с обоснованием выбора конструктивных элементов, описанием особенностей системы и оборудования теплового пункта, ссылками на нормативную и каталожно-справочную литературу. Спецификации как основание для составления сметы состоят из перечней, технических характеристик и количества необходимых материалов, приборов и оборудования со ссылками на ГОСТ и Строительные каталоги.
Проектирование отопления
Отопление. Тема очень серьезная о которой нужно задуматься еще при проектировании дома. Чтобы потом не возникло проблем . В идеале проектирование отопления лучше всего доверить специальным организациям. Которые не только разработают и сделают необходимы расчеты, но и проведут монтаж. Но в целях экономии многие хотят решить эту задачу своими силами. Обычно это делается по типовому проекту без каких либо расчетов, что в последствии приводит к определенным проблемам: неправильный выбор отопительного котла, что приводит перерасходу топлива; неравномерное распределение температур, из за чего в одних комнатах может быть жарко, в других холодно, также это может привести соответственно пересушке воздуха либо к повышенной влажности. Моя цель научить самостоятельно, проектировать и рассчитывать систему отопления, что бы лишить себя в дальнейшем проблем.
Пример системы отопления с естественной циркуляцией
Приведу пример одной системы отопления с естественной циркуляцией, которая была сделана по типовому проекту. Дом двухэтажный. Котельная находится на первом этаже. Требуемую мощность отопительного котла ни кто не рассчитывал, поэтому котел был установлен, можно сказать, тот который первый попался на глаза. Система отоплении однотрубная.
Сделана очень просто, по периметру дома проложена труба диаметром 150 мм. В последней комнате труба поворачивает на 180 0 , и обратная магистраль проходит параллельно под подающей магистралью. Напомню, система работает с естественной циркуляцией. Обратная магистраль проходит через две комнаты и спускается в кухню, которая находится на первом этаже и возвращается обратно в котел. Что получается, в первой комнате по ходу теплоносителя, трубопровод проходит по двум стенам из-за чего в комнате очень жарко. Во второй комнате трубопровод проходит тоже по двум стенам, но там уже заметный недогрев воздуха и заметно повышена влажность. В третьей комнате некомфортно холодно и влажно. На кухню поступает уже совсем остывший теплоноситель.
Чтобы не было таких неприятностей отоплению стоит уделить внимание еще при проектировании дома, а не когда дом уже построен. Реконструкция этой системы влетит в копеечку. Самое простое это установить циркуляционный насос, это позволит добиться равномерности температуры по всей системе, что приведет к повышению температуры в комнатах. Но при такой системе невозможно произвести регулирование температуры в каждой комнате отдельно, а это большой недостаток. Такая система больше подошла бы для промышленного помещения. И теперь чтобы добиться комфортной температуры в каждой комнате нужно, произвести проектирование системы со всеми теплотехническими расчетами.
Что нужно знать для проектирования
Для того чтобы правильно спроектировать отопление необходимо знать строительную конструкцию здания, планировку и назначение, климатические условия и положение здания на местности, температуру помещения.
Проектирование системы обычно начинают с теплотехнического расчета наружных ограждений, теплового режима в помещении, определение тепловых нагрузок для отопления. Далее выбираются параметры теплоносителя и гидравлического давления в системе, вид отопительных приборов (выбор и размещение отопительных приборов) и схемы системы. После того как система выбрана начинаем конструирование. На плане размещаем отопительные приборы, стояки , магистрали и др. элементы. Назначение уклона труб, компенсацию удлинения, изоляцию труб, места спуска и наполнения системы водой, выбор запорно-регулирующей аппаратуры. И заключительная стадия это теплогидравлический расчет системы состоящий соответственно из гидравлического и теплового расчета труб и приборов.
При проектирование водяного отопления предпочтение лучше всего отдавать насосной однотрубной системе. Систему с естественной циркуляцией стоит применять только при технико-экономическом обосновании ее преимущества по отношению к насосной. Самой экономичной считается однотрубная система проточного типа, ее используют тогда когда нет необходимости в индивидуальном регулировании теплоотдачи отопительного прибора либо при использовании конвекторов с воздушным клапаном. Если необходимо индивидуальное регулирование телоотдачи отопительных приборов то используют систему проточно-регулируемого типа с кранами КРТ. Когда нужно уменьшить потерю давления в приборных узлах используют однотрубные системы с замыкающими участками у приборов с кранами КРП.
Если три этажа и более, то рекомендуется использовать вертикальные однотрубные системы. С верхней разводкой используют для централизованного удаления воздуха, с нижней в безчердачных зданиях с технологическим подпольями и подвалами. Системы с опрокинутой циркуляцией используют только в зданиях повышенной этажности.
В протяженных зданиях рекомендуется применять горизонтальные однотрубные системы. Бифилярные системы стоит устраивать при одинаковых тепловых нагрузках приборов.
Двухтрубные системы с верхней разводкой стоит устраивать в малоэтажных зданиях (один или два) особенно при естественной циркуляции воды.
Давление в системе отопления определяется положением и местом присоединения расширительного бака, давлением в нем если бак закрытого типа и давлением развиваемым насосом.
Конструирование системы можно начать с выбора труб, в наше время выбор очень велик, стальные, медные, пластиковые, металлопластиковые и т.д. Их диаметра, толщины стенки. Трубы прокладывают в большинстве случаев открыто и учитывают их теплоотдачу при расчетах, также возможна прокладка скрытая: трубы укладываются в специальные каналы или замоноличиваются, в местах соединения делают лючки. Длина подводки к отопительному прибору не должна превышать 1,25-1,5 м, уклон 5-10 мм на всю длину. До 0,5 м уклон можно не делать.
Запорно-регулирующую арматуру выбирают следующим образом: на подводках к отопительным приборам при однотрубных стояках ставят регулирующие краны с пониженным коэффициентом местного сопротивления типа КРПП(роходной) и КРТ(трехходовые), при двухтрубных стояках устанавливают краны сповышеным коэффициентом местного сопротивления типа КРД (двойного регулирования) и КРП (проходные с дросселирующим устройством). Регулирующие краны у отопительных приборов не ставят в тех местах где циркулирующая вода может замерзнуть. В малоэтажных зданиях арматуру на стояках не ставят.
Циркуляционные насосы как правило устанавливают на общей обратной магистрали системы отопления, на общей подающей магистрали устанавливают в том случае если нужно уменьшить давление в отопительном котле.
Тепловую изоляцию труб устанавливают в том случае если трубы проходят в не отапливаемых помещениях, если труба проходит внутри наружной стены, в подпольных каналах, либо в тех местах, где циркулирующая вода может замерзнуть (у наружных дверей). Также тепловую изоляцию предусматривают во избежание ожогов людей либо перегрева помещения. КПД изолирующего слоя должен быть не менее 0,75.
Ориентировочно при низкотемпературной воде можно считать, что 1 м подающей трубы удлиняется на 1 мм, обратной трубы на 0,8 мм. Поэтому при проектировании нужно предусматривать компенсацию труб, чтобы не допустить их деформацию. Компенсацию удлинения подводок к отопительным приборам делают путем их изгиба. Компенсация, прежде всего, выполняется путем естественных изгибов связанных с планировкой здания.
Расширительные баки применяю для систем мощностью до 6 МВт. В верхней точке системы чаще всего размещают бак открытого типа, закрытого типа размещают в котельной.
После того как систему сконструировали нужно ее рассчитать. Для того чтобы узнать мощность отопительной установки, и провести расчет всех элементов системы производят подробный расчет тепловых потерь помещений здания. Тепловые потери через наружные ограждения зависят от конструкции и теплофизических свойств строительного материала и от архитектурно-планировочного решения здания. Отсюда можно сделать вывод, что правильный выбор теплозащитных свойств ограждающих конструкций позволит значительно с экономить на отоплении и снизить тепловую нагрузку на отопительную установку. Также большое влияние на тепловые потери оказывает воздействие ветра, поэтому у отдельно стоящих зданий теплопотери будут больше.
Эффективность отопления прежде всего зависит от материала и конструкции наружного ограждения. Поэтому проектирование и расчет отопления начинают с выбора материала и конструкции ограждения и их теплотехнического расчета. Конструкцию ограждения выбираютот температурно-влажностного режима воздуха в здании и климатических характеристик района в соответствии с нормами. К примеру в зданиях с мокрым и влажным режимом стоит учитывать паропроницание и накопление влаги в толще ограждения, что снижает его сопротивление теплопередаче, приводит к появлению сырости, поражению грибком. К перерасходу тепла также приводит воздухопроницание конструкций, особенно через щели дверей, окон, стыки панелей. Применение слишком массивных конструкций приводит к перерасходу строительных материалов и соответственно к повышенным затратам.
Во избежание колебаний температуры в зимнее время и перегрева воздуха летом ограждения должны обладать необходимой теплоустойчивостью. Расчеты выполняются по нормам.
Методики расчета
Расчет тепловых потерь, возможно, сделать при помощи таблиц, что значительно упрощает и ускоряет расчет, но это возможно если проектируемая конструкция ранее применялась. Если вы проектируете конструкцию самостоятельно то нужно производить теплотехнический расчет.