Расчет системы отопления для дома и описание.

Опубликовано: 04.09.2018

Отопления для частного дома описание :

Сегодня в качестве основного обогревателя частного дома выбирается индивидуальная система водяного отопления. Вместе с водяным отоплением также могут использоваться электрические нагревательные приборы, например, появившиеся сравнительно недавно на рынке Украины ИК обогреватели, теплые полы, а также масляные радиаторы и др. Для локального обогрева также используют камины, однако камин сегодня больше декоративный элемент интерьера.

Эффективность работы и долговечность системы водяного отопления зависит в основном от правильности расчета отопления дома, качества оборудования и правильности монтажа. В процессе эксплуатации также необходимо придерживаться строгих правил, чтобы получить ожидаемое качество работы системы водяного отопления.

Система отопления дома это не только радиаторы и котел. Система водяного отопления включает в себя трубопровод, насосы, средства автоматики, теплоноситель, регулировочные устройства и др.

Расчет системы отопления частного дома это в первую очередь расчет мощности основного генератора тепла в доме, а именно отопительного котла, и подбор мощности радиаторов для каждой комнаты.

Котел для системы водяного отопления может быть:

газовым;

электрическим;

твердотопливным;

жидкотопливным;

комбинированным.

Выбор котла надо производит, исходя с стоимости его использования (стоимости топлива, что будет использоваться для нагревания теплоносителя), а также стоимости обслуживания (периодические вызовы мастера, как правило раз в год, в целью проверки работы автоматики, очистки фильтров, возможно, продления гарантии).

Самыми простыми и дешевыми в обслуживании считаются газовые котлы. Но понятно, что при этом дом должен быть газифицирован. При использовании газового котла в системы автономного отопления дома нет необходимости производить запас горючего. Кроме того, современные газовые котлы для автономного отопления имеют высокий КПД (на уровне 95%). Отличительной особенностью газовых котлов данного класса есть также высокая степень безопасности. Сегодня газовый котел не требует выделения специальной котельной для его установки (исключение составляют котлы с открытой камерой сгорания) и прекрасно может вписаться в дизайн интерьера кухни.

Сегодня также получают популярность полуавтоматические в эксплуатации твердотопливные котлы. Их недостатком остается необходимость хоть раз в сутки (иногда даже реже) осуществлять загрузку котла топливом. Однако многие производители современных твердотопливных котлов пытаются разработать максимально автоматические твердотопливные котлы, которые сами подают топливо в котел. Также считается, что твердотопливные котлы имеют циклическую теплоотдачу. Однако сегодня твердотопливные котлы умеют регулировать процесс горения регулируя подачу воздуха в камеру сгорания и таким образом могут поддерживать одинаковую температуру теплоносителя в системе автономного водяного отопления. Также твердотопливные котлы используют в системе отопления вместе с водяными теплоаккумуляторами, что представляют собой емкости объемом 5-10м3.

Расчет отопления частного дома можно выполнить также для электрического котла. При этом основная проблема, кроме стоимости электроэнергии, это большая нагрузка на электрическую сеть. Сегодня в среднем на один дом в небольшом поселке выделяется 3 кВт электроэнергии, чего мало для подключения электрического котла.

В системе отопления частного дома также можно использовать жидкотопливный котел. Однако вопросы, связанные с экологичностью и безопасностью использования жидкотопливных котлов в системе отопления частного дома остаются открытыми. Более детально о выборе котла отопления смотрите тут http://ibud.ua/ru/statya/vybor-kotla-otopleniya-dlya-doma-3511 .

Расчет мощности отопительного котла

Расчет отопления дома начинается с подбора котла отопления. Это первое, что будет определять эффективность работы системы автономного отопления частного дома. Мощность отопительного котла необходимо рассчитать правильно. Отопительный котел избыточной мощности будет перерасходовать топливо, а недостаточная мощность сердца системы отопления не позволит получить нужную температуру в доме.

Подбор мощности котла отопления производят исходя из значения удельных теплопотерь дома за отопительный период qдом. кВт*час/м2. Расчет удельных теплопотерь проводят таким образом:

где Qгод расход тепловой энергии на отопления дома на протяжении отопительного периода;

Fh отапливаемая площадь дома.

Расчет расхода тепловой энергии на отопление частного дома проводят по формуле:

где βh коэффициент, что учитывает дополнительные теплопотребление системой отопления, что связано с дискретностью отопительного потока и дополнительными теплопотерями через части стен дома, на которых установлены радиаторы отопления, теплопотери трубопроводов, которые проходят через неотапливаемые помещения. Расчет системы отопления частного дома проводят, принимая при этом βh =1,11;

Qвн б бытовые теплопоступления на протяжении отопительного периода;

ν коэффициент, что учитывает способность стен дома аккумулировать или отдавать тепло при периодическом отоплении дома. Для расчета системы отопления частного дома ν=0,8;

Qk общие теплопотери дома. Расчет Qk проводят по формуле:

где χ1 =0,024 размерный коэффициент;

F∑ внутренняя общая отапливаемая площадь стен, пола и потолка дома, м 2 ;

Dd количество градусо-суток отопительного сезона, что определяется исходя с температурой зоны дома. В какой зоне размещен дом, можно определить с рисунка ниже. Так, для І температурной зоны Dd =3750 С*суток, для ІІ Dd =3250 С*суток, для ІІІ Dd =2750 С*суток, для IV Dd =2250 С*суток.

Kдом общий коэффициент теплопередачи дома, что рассчитывается по формуле:

где k∑пр приведенный коэффициент теплопередачи теплоизоляционной оболочки дома, что рассчитывается по формуле:

где ξ коэффициент, что учитывает дополнительные теплопотери, связанные с ориентацией дома относительно сторон света, наличием угловых помещений, поступлением холодного воздуха через вход в дом. Для частных жилых домов ξ=1,13;

Fнч. Fсч. Fд. Fпк. Fц площадь соответственно стен (непрозрачных частей), светопрозрачных частей (окон, фонарей), внешних дверей и ворот, перекрытий (чердачных перекрытий), цокольных перекрытий;

kинф условный коэффициент теплопередачи ограждающих конструкций дома, что учитывает теплопотери за счет инфильтрации и вентиляции, и рассчитывается по формуле:

где χ2 =0,278 размерный коэффициент;

с=1 кДж/(кг*К) удельная теплоемкость воздуха;

υv =0,85 коэффициент снижения объема воздуха в доме, что учитывает наличие внутренних ограждений;

Vh отапливаемый объем дома;

η коэффициент влияния встречного теплового потока в огражденных конструкциях. η принимается 0,7 для стыков панелей стен, а также многостворочных окон дома; 0,8 для двустворочных окон и балконных дверей; 1,0 для одностворочных окон и балконных дверей; при этом коэффициент η принимается за наибольшим значением, единым по всему дому;

γ3 средняя плотность воздуха, что определяется для дома за счет инфильтрации и вентиляции, кг/м3. Средняя плотность воздуха для частного дома при расчете отопления определяется как γ3 =353/[273+0,5*(tв +tопз )],

где tв расчетная температура внутреннего воздуха помещения дома, что определяется за табл. 1.

Таблица 1. Расчетные значения температуры и влажности воздуха для помещений

Схемы обвязки систем отопления дома

Расчет высокопрочных болтов на растяжение

Особенности расчета на прочность элементов, ослабленных отверстиями под высокопрочные болты:
При статической нагрузке, если ослабление менее 15 °/о, расчет ведется по площади брутто А, а если ослабление больше 15 %—по условной площади Лусл = 1,18 Ап.

Монтажные стыки

Монтажные стыки делают при невозможности транспортирования элементов в целом виде.
Монтажные стыки для удобства сборки устраивают универсальными: все прокатные элементы балки соединяют в одном сечении.

Проверка прочности

Проверка прочности сечения на опоре балки по касательным напряжениям:
Балочной клеткой называется система перекрестных балок, предназначенная для опирания настила при устройстве перекрытия над какой-либо площадью.
rss