Главная задача автономной системы отопления – это обеспечить равномерную подачу тепла к каждому радиатору, независимо от количества помещений в доме. Для ее выполнения необходимо не только правильно спроектировать схему разводки, но и верно рассчитать требуемый объем и расход теплоносителя (термагента). Ниже будет рассказано о том, как следует сделать его расчет, какие параметры следует при этом учитывать.

На что обратить внимание при расчете

Следует помнить, что каждая отопительная система рассчитывается индивидуально, за исключением тех случаев, когда речь идет о типовых проектах многоквартирных домов. При этом последовательно рассчитываются такие параметры.


.


Мощность котла отопления


Если она будет слишком мала, в помещениях будет прохладно. Слишком большая мощность приведет к повышенному непродуктивному расходу топлива. Для примерного расчета можно использовать соотношение: на 10 м² потребуется около 1 кВт тепловой энергии. Это означает, что для дома с общей площадью около 300 м² нужно установить котел мощностью не менее 30 кВт. Желательно иметь небольшой запас в 10–15 %. Такая расчетная формула действует для помещений со стандартной высотой потолков (до 3 м) и регионов с умеренным климатом. Если размеры помещения иные, а местность отличается суровыми зимами, вводятся поправочные коэффициенты, которые можно найти в справочных таблицах.


Объем теплоносителя


Он необходим, чтобы знать, какое количество термагента нужно будет купить для залива в систему. 


Расчет ведется по такой формуле: V теплоносителя = V котла + V радиаторов + V труб.


Объем каждого компонента легко узнать или рассчитать:

  • Котла – в его техническом паспорте. Для настенных моделей он составляет 3–7 л, у напольных может достигать 25 л;
  • Радиаторов – тоже в техническом паспорте. Если таких данных нет, можно взять усредненное значение – 0,3 л, 0,4 л и 1,5 л для одной секции биметаллической, алюминиевой и чугунной батареи соответственно;
  • Труб – вычислить по специальной таблице с учетом их диаметра и общей длины в отопительной системе. Например, если она составляет 100 м, а диаметр ¾ дюйма, то объем будет 100 х 0,314 = 31,4 л.


Если в системе имеются трубы разного типоразмера, то подсчет ведется отдельно для каждого участка, а полученные результаты суммируются. Затем определяется величина теплового расширения горячего теплоносителя – термагента. Для воды она составит не менее 15 % от общего объема системы, для антифриза – от 20 %.

Что дает подсчет расхода теплоносителя

Расчет расхода теплоносителя необходим для правильного выбора циркуляционного насоса для конкретной отопительной системы. Если рассчитать этот параметр неверно, оборудование будет подобрано неправильно, в результате чего не будет перекачиваться требуемый объем рабочей жидкости. 

При слишком низкой производительности насоса отопительная система будет работать неэффективно. Если выбрать насос слишком высокой мощности, это не повлияет на тепловые характеристики отопления, но затраты электричества будут больше. Если расход теплоносителя в системе отопления сделан правильно, это позволяет установить оборудование нужной мощности, которое обеспечит быструю подачу тепла к каждому радиатору.

Как рассчитать расход теплоносителя в системе

Расход определяется как массовое количество теплоносителя (в кг/с), которое необходимо, чтобы подать нужное количество тепла в помещение. Его получают делением требуемой тепловой потребности в Вт на теплоотдачу 1 кг теплоносителя в Дж/кг. Примерное значение этого параметра можно рассчитать и без точных формул. Для этого принимается, что для передачи 1 кВт тепловой энергии необходимо 15 л теплоносителя – термагента. Для отопительной системы в 100 кВт понадобится 1500 л. Этот метод приблизительный и не может использоваться для получения точных результатов.


Этапы расчета. Чтобы рассчитать точное значение расхода теплоносителя, необходимо:

  • Определить тепловые потери жилья. Они представляют собой мощность тепла, излучаемого с каждого квадратного метра площади. Средние тепловые потери для стандартных кирпичных стен составляют 100 Вт/м². Для плохо утепленных конструкций этот показатель принимается более 100, для перекрытий с хорошей теплоизоляцией – 80 Вт. При этом пользуются таблицами или расчетными формулами;
  • Выяснить среднюю температуру теплоносителя. Требования к ней изложены в нормативных документах – Сводах правил 510.1325800.2022 и 124.13330.2012. При проектировании индивидуальной системы принимается во внимание, что температура в отапливаемом помещении должна быть не менее +20 °С;
  • Рассчитать теплоноситель по тепловой нагрузке. При этом учитывается разница температур рабочей среды при входе в систему и выходе из нее. При расчете обычно используется ее среднее значение – 15–20 °С.

Основные формулы расчета. Расход теплоносителя в системе отопления определяется по формулам. К наиболее распространенным относятся следующие три:

  • Инженерная. Она предусматривает расчет по принципу: m = Q/(Cp × Δt). В инженерной формуле m означает искомый расход теплоносителя, который измеряется в кг/с, Q – это суммарная мощность системы отопления в кВт. Cp – удельная теплоемкость теплоносителя при постоянном давлении, в кДж/кг·°К. Для воды она составляет в среднем 4,19 кДж. Δt – это разница температур на входе и выходе котла.
  • Упрощенная. Этой формулой пользуются не столько специалисты, сколько хозяева домов, желающие самостоятельно сделать все расчеты. Если в качестве теплоносителя используется вода, то тепловую мощность делят на 20 и получают примерный расход в кг/с. Например, тепловая мощность в 150 кВт делится на 20. В результате получают 7,5 кг/с. Дробные значения округляют в бóльшую сторону, в данном случае – до 8–9 кг/с.
  • Для вычисления расхода в м³/час. Расчет ведется по формуле G = 0,86 (Q/Δt). Q и Δt имеют то же значение и единицы измерения, что и в первом случае.

Первые две формулы дают результат в кг/с (килограмм в секунду). Для перевода в литры в минуту используется соотношение: 1 кг/с = 60 л/мин. Для третьей формулы принимают 1 м³/час = 16,6 л/мин.

Если вы не уверены, что сделаете расчеты правильно, лучше обратиться к профессионалам. Они помогут подобрать необходимый термагент для вашей системы.