Проектирование отопительных систем

Система отопления — это комплекс взаимосвязанных элементов, предназначенных для генерации, трансфера и передачи тепла во все обогреваемые помещения. Основными конструктивными элементами системы отопления являются:

• теплоисточник — устройство для получения тепла при сжигании топлива или получении энергии от другого источника;
• отопительный прибор — устройство для передачи тепла в помещение;
• теплопровод — элемент для переноса тепла от теплообменника к отопительному прибору.

Системы отопления необходимы для создания и поддержания комфортных тепловых условий в зданиях и сооружениях. Сегодня к базовым задачам системы прибавились функции управления параметрами микроклимата и минимизации энергетических расходов.

Фактически, речь идет о том, чтобы спроектировать такую систему управления расходом и распределением теплоты, чтобы обеспечить при использовании ее минимальный расход энергии/топлива.

Комплекс отопительных элементов нуждается в индивидуальном подсчете, грамотном проекте, надежных комплектующих, и, конечно, профессиональном проведении монтажных и пуско-наладочных работ.

Проектирование системы отопления для вашего дома/квартиры осуществляется инженерами-теплотехниками Buderus Home в соответствии с действующими нормативами СНиП и ГОСТ, и конструктивными особенностями объекта.

Техническое задание на проектирование системы отопления дома включает в себя следующие данные:

• назначение, расположение, площадь строения;
• поэтажные чертежи;
• архитектурная схема, расположение окон и дверей;
• число постоянных пользователей отопительной сети;
• теплоноситель;
• тип отопительного оборудования;
• разводка трубопровода для водяных отопительных систем;
• требования к температурному режиму в отдельных комнатах или зонах объекта;
• конструкция, строительные и отделочные материалы пола, крыши, кровли;
• материал утепления здания;
• требования к трубам и радиаторам;
• предпочтительные места монтажа элементов системы отопления;
• характер монтажа труб;
• наличие и расположение вентиляционной сети.

Проектирование отопления в доме предполагает решение следующих задач:

1. Выполнение теплотехнического расчета для определения количества тепла, необходимого для поддержания заданной температуры в холодные периоды.

2. Расчет оптимальной мощности котла

3. Определение типа и места расположения отопительного оборудования, расчет количества радиаторов, элементов теплого пола, также осуществляется выбор наилучшей схемы разводки радиаторного отопления.

4. Проведение гидравлического расчета, в результате которого, в частности, назначаются диаметры подводящих трубопроводов и определяются гидравлические потери давления и расходы теплоносителя в системе отопления.

1. Расчет расхода тепла

На первом этапе разработки проекта необходимо рассчитать теплопотери помещений здания.

Дом теряет тепло через все поверхности - оконные проемы, двери, стены, крышу, пол, значительные потери могут приходиться на вентиляцию и воздухообмен.

Расчет расхода тепла учитывает наличие подвала и чердака, толщину стен, пола и потолков, характеристики строительных и отделочных материалов дома, показатели теплопроводности ок дверей и окон. Итоговой величиной является показатель общей потери тепла домом (в кВт).

Системы отопления включают в себя:

• котел (теплогенератор), который может работать на твердом, жидком топливе, газе или электричестве;
• циркуляционный насос, прогоняющий теплоноситель по всей отопительной системе;
• расширительный бак, для поддержания постоянного давления компенсирующий расширение жидкости при повышении ее температуры;
• радиаторы (батареи), непосредственно передающие тепло в помещениях;
• воздухоотводчик;
• манометр;
• предохранительный клапан.

2. Расчет мощности котла

Функционирование системы зависит от мощности установленного котла. Требуемая тепловая мощность котлов определяется в зависимости от функционального назначения – одноконтурные котлы (только отопление дома) и двухконтурные (отопление + горячее водоснабжение).

Недостаточная производительность котла чревата невозможностью поддержания в помещениях нужной температуры в холодные климатические периоды, а избыточная производительность повлечет за собой дополнительные потери, связанные с расходом топлива. Для приблизительной оценки требуемой производительности котла необходимы данные по площади помещений, высоте потолков. Учесть климатические особенности местности позволяют специальные коэффициенты.

Критерием установки типа водяного теплообмена является предполагаемая к отоплению площадь здания. Если она не превышает 100 м3, то отопительного оборудование с естественной циркуляцией будет достаточно. Принудительная циркуляция теплоносителя (которую обеспечивает циркуляционный насос), необходима площади более 100 м3. Непрерывная циркуляция насосов накладывает на это оборудования дополнительные требования: надежность, бесшумность, экономное энергопотребление.

3. Расчет количества радиаторов

Установленные радиаторы должны обеспечить прогрев до комфортной температуры, компенсируя неизбежные теплопотери вне зависимости от независимо от погодных условий.

Базовой величиной для вычислений количества радиаторов, потребного для обогрева помещения выступает объем помещения. При этом профессиональные расчеты учитывают большое число критериев:

• количество внешних стен в помещении;
• ориентация помещения по сторонам света;
• степень утепленности стен;
• схема подключения радиаторов (диагональное, одностороннее, двухстороннее подключение);
• степень открытости радиаторов (преграды снижают теплоотдачу радиатора) и др.

Рассчитав потребность помещения в тепле, определяют необходимое количество отопительных секций для восполнения теплопотерь.

4. Гидравлический расчет

Гидравлический подсчет – это очень трудоемкий и сложный этап разработки проекта.

Гидравлический расчет производится после того как:

• определен тепловой баланс здания;
• определен тип радиаторов (теплообменных поверхностей) и места их расположения;
• выбрана тип и конфигурации трубопровода, регулирующей и запорной арматуры;
• обозначен контур главного циркуляционного кольца.

Гидравлический расчет представляет собой систему вычислений, позволяющих определить:

• диаметр труб и их пропускную способность;
• общесистемные потери давления;
• потери гидравлического давления на участках;
• требования гидравлической увязки всех механизмов и ветвей;
• оптимальный расход теплоносителя.