Теплопотери — это количество тепловой энергии, которое покидает помещение через ограждающие конструкции (стены, окна, потолок, пол). Правильный расчет теплопотерь позволяет:
-
Правильно подобрать мощность отопительной системы
-
Оптимизировать расходы на отопление
-
Создать комфортный микроклимат в помещении
Рассмотрим на живом примере рациональное решение по комбинированной системе отопления. Теплый пол + конвекторы + радиаторы.
1. Исходные данные:
· город Екатеринбург, за бортом -35С, в помещении должно быть +24С (20С - это прохладно, особенно если маленькие дети), в спальнях можно +20С, в санузлах комфортно +28С
· стена: газобетонный блок ИНСИ 400мм, утеплитель 100мм с отделкой мокрый фасад, коэффициент сопротивления теплопередачи примем из расчета сопротивления теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт равным 3,81
· пол: ж/б плита перекрытия 220 мм над неотапливаемым помещением, 100мм экструдированный пенополистирол, сопротивление теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт равно 4,5 для 1 зоны и 5 для 2 зоны
· панорамное окно: теплый алюминий КрАМЗ, 2-х камерный стеклопакет по формуле 6з-14-4-14-6з - 44мм по расчету получаем сопротивление теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт 0,6
· окно Rehau: профиль INTELIO (86 ММ / 6 КАМЕР), 2-х камерный стеклопакет 6з-14-4-14-6з - 44мм, по расчету получаем сопротивление теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт 0,8
· мансардный потолок: минвата 250мм, гибкая черепица, по расчету получаем сопротивление теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт 4,8
· температурный график системы отопления 75/65
· температурный график системы теплого пола 55/45
·
Ниже представим таблицу по нашему объекту:
2. Производим расчет теплопотерь через ограждающие конструкции для следующей планировки:
Методика расчета теплопотерь
Базовая формула расчета теплопотерь:
где:
-
— теплопотери (Вт)
-
— коэффициент теплопередачи (Вт/м²·°C)
-
— площадь поверхности (м²)
-
— внутренняя температура (°C)
-
— наружная температура (°C)
-
— поправочный коэффициент
Используя нашу специальную программу для расчета теплопотерь, получаем следующие результаты (без учета системы вентиляции и инфильтрации воздуха)
1. Гостиная и лестница - 5747 Вт
2. Спальня - 1615 Вт
3. Котельная - 752 Вт
4. Прихожая - 444 Вт
5. Предбанник - 373 Вт
6. Ванная - 369 Вт
Применяем коэффициент запаса прочности стандартно 30% (можно и меньше - на Ваше усмотрение), получаем:
1. Гостиная и лестница - 7471 Вт
2. Спальня - 2100 Вт
3. Котельная - 977 Вт
4. Прихожая - 577 Вт
5. Предбанник - 484 Вт
6. Ванная - 479 Вт
При суммарной площади 149м2, высоких потолках больше 3,5м получаем потребность в 12091 Вт тепловой мощности или в среднем 81 вт/м2, что является хорошим показателем по энергоэффективности объекта.
3. Подбор радиаторов отопления и встраиваемых конвекторов:
Пожеланием заказчика было наличие во всех помещениях 1-го этажа теплых полов в комфортной зоне 25-30С на поверхности плитки, на данных параметрах примем их теплопроизводительность 40 Вт/м2 согласно расчету теплового излучения. Поскольку теплые полы будут включены всегда их примем в расчет. Оборудование подберём на примере конвекторов Varmann, у этого производителя есть удобный калькулятор для расчета.
1. Гостиная и лестница (потребность 7471 Вт)
Теплый пол - 58 м2 x 40 Вт/м2 = 2320 Вт. В связи с большим панорамным остеклением с высотой более 3 метров и высокой потребностью в тепле - за вычетом теплого пола необходимо еще 5151 Вт - в данном помещении необходимо применение внутрипольных конвекторов с принудительной конвекцией. Подбираем их на графике 75/65/24 и на средних оборотах вентилятора в пиковой производительности.
Под большое окно нам подходит модель:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.4000 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 4000 мм, 2 конвектора с длинами 2 x 2000 мм соединяются фланцем в единый корпус, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max - 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 3360 Вт.
Под дверь на веранду ставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.1500 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 1500 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max - 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 1168 Вт.
Под окно на кухне локально для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 153 Вт.
На лестничной клетке для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 153 Вт.
В итоге получаем следующий баланс при температуре за бортом -35С: расчетные теплопотери гостиная и лестница 7471 Вт, пол и приборы выдают 2320 Вт + 3360 Вт + 1168 Вт + 153 Вт + 153 Вт = 7154 Вт - хорошо
7154 меньше, чем 7471 на 5%, но у нас есть запас в 30% который мы заложили ранее и нет желания переплачивать за следующий типоразмер по конвекторам.
По системе автоматики - необходимо установить терморегулятор на внешнюю стену для большей чувствительности, установить сервоприводы на подачу и настроить логику включения и выключения вентиляторов. Для управления теплым полом рекомендуется установить терморегулятор с каскадным управлением температурой по полу и воздуху одновременно с ограничением нормы температуры, например Salus.
2. Спальня 1 этаж (потребность 2100 Вт)
Теплопотери в этом помещении составляют 2100 Вт, поскольку это спальня, то тут мы не советуем установку конвекторов с принудительной конвекцией, необходимо создать комбинированную систему. По таблице теплопотерь в этом помещении через окно мы теряем 712*1,3 = 925 Вт. Поэтому нам необходимо локально перед ним установить прибор, имеющий большую мощность. Например поставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 300.90.3000 RR U EV1, шириной 300 мм, высотой 90 мм, длиной 3000 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C - 1176 Вт.
Теплые полы в этом помещении выдают 24 м2 x 40 Вт/м2 = 960 Вт
И под еще одно окно установим стальной панельный радиатор со встроенной термостатикой и нижним подключением Kermi FTV 22 050 060 с мощностью 890 Вт. Можно конечно поставить и меньше, но хотелось бы иметь возможность выключать в этом помещении теплый пол полностью.
Итого тепловой баланс: 1176+960+890 = 3026 Вт вместо 2100 Вт.
Логика управления этой системой следующая: 2 термостата по полу и по воздуху. Конвектор и радиатор сидят на отдельной ветке и за счет сервопривода управляются с комнатного термостата.
3. Котельная (потребность 977 Вт)
Теплопотери 977 Вт, но в данном помещении присутствуют дополнительные большие теплопоступления от бойлера, котла и всех нагревающихся элементов, поэтому установка в этом помещении в данном случае избыточна. Однако, через окно мы теряем 154 Вт, установим туда конвектор - удобно будет сушить вещи! ). Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.1200 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 1200 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C - 317 Вт.
Управление им в данном помещении только механическое
4. Прихожая (потребность 577 Вт)
Теплый пол объединяем в единый контур с помещением котельной. Потери 577 Вт. Но в данном помещении не будем устанавливать приборы отопления, потому что люди здесь находятся не постоянно и есть возможность включить теплый пол на +35С и выше, что также хорошо для сушки обуви. На таких параметрах теплый пол может выдавать 100Вт/м2 и более. Получаем 6 м2*100Вт/м2 = 600 Вт. Управление по температуре пола и воздуха с 2-мя датчиками одновременно, например каскадный Salus.
5. Предбанник (потребность 484 Вт)
Потери тепла 484 Вт, имеется одно окно, но в этом помещении есть желание поддержания температуры +28С. Установим сюда трубчатый радиатор Irsap RR 3 0565 12 01 A4 25 N с тепловой мощностью на 75/65/28 - 617 Вт. Управление будет осуществляться за счет термостатической головки. И конечно в этом помещении есть теплый пол, который будет управляться по температуре пола.
6. Ванная 1 этаж (потребность 479 Вт)
В этой комнате необходимо 479 Вт, но мы сильно ограничены в пространстве, теплый пол выдает 40 Вт/м2 x 4 = 160 Вт. Под окно бы поставить радиатор, но там ванна!Ставим туда конвектор: Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 28 °C - 135 Вт. Больше в этой комнате ставить ничего не будем, так как тут есть еще электрический полотенцесушитель, да и нет желания загромождать ванную комнату.
В итоге Вы получаете правильно рассчитанную систему отопления с подобранным оборудованием и автоматикой и пониманием как все это будет работать.
За расчётом обращайтесь в компанию Микроклимат, с удовольствием разберем Ваш объект и предложим оптимальное решение.