Система отопления
Стоимость коммунальных услуг постоянно растет, и каждый месяц за них приходится платить. Если всем более или менее понятен расчет оплаты за потребление воды и пользование канализацией, то требуемая оплата за отопление большинству потребителей кажется сомнительной. Многих жильцов беспокоит вопрос о том, почему суммы за летний период отличаются от зимних платежей, а в расположенном неподалеку доме жильцам приходят квитанции с совершенно другими цифрами. Наверняка, в этом стоит разобраться.
Норматив расхода теплоэнергии определяет, что в жилых помещениях должен обеспечиваться и поддерживаться комфортный для человека температурный режим. Он устанавливается определенными правилами поставки коммунальных услуг.
Расчет норматива производится в Гкал на 1 кв. метр общей площади частного строения или многоквартирного дома. При этом учитываются следующие показатели:
Также расчет предполагает учет среднесуточных температур внутреннего и наружного воздуха в те промежутки времени года, когда в домах есть отопление. В первом случае за основу принимают значения, указанные в нормативах по оказанию коммунальных услуг. Во втором - усредненные данные за 5 предшествующих отопительных сезонов, предоставляемые региональной гидрометеорологической службой.
Есть еще один немаловажный параметр наружного воздуха - его средняя минимальная температура. Ее расчет ведется по замерам пяти самых холодных дней зимнего сезона, расположенных подряд.
В средней полосе России централизованное отопление жилых домов производится в течение 7–8месяцев. Это происходит, как правило, с октября по апрель или май. Но в первый и последний месяцы подача тепла осуществляется частично - до или после определенного числа, а также по заниженному нормативу потребления. С ноября по март–апрель он остается стабильным.
Порядок начисления может быть разным:
Нормативы и тарифы рассчитываются и составляются теплоснабжающими организациями с привлечением специалистов. Затем они утверждаются энергетическими комиссиями в пределах определенного региона, края или отдельного населенного пункта. Расчет предполагаемой оплаты предоставляется на рассмотрение территориальной комиссии. На ее заседание в обязательном порядке приглашаются депутаты разных уровней и представители местной исполнительной власти, включая общественные организации.
Счетчики для контроля
Расчет тарифов производится в соответствии с правительственным постановлением, устанавливающим и определяющим, что такое нормативы потребления для коммунальных услуг, в частности, на отопление. Каждую копейку теплоснабжающие организации обязаны подтвердить документально и обосновать, иначе она не войдет в окончательную сумму оплаты за отопление.
Утвержденные тарифы и оплата отопления остаются неизменными до следующего возможного их регулирования, а также определения стоимости поставляемого теплоносителя, которая зависит от многих составляющих.
Расчет за поставляемое тепло для потребителей производится с учетом не жилой, а общей площади квартиры или дома. Норматив потребления в Гкал/кв. м перемножается на утвержденный для каждого населенного пункта тариф в руб./Гкал. В результате определяется стоимость затрат на отопление, выраженная в руб./кв. м, которую еще раз перемножают на количество общих квадратных метров жилища. Эту сумму и видят потребители в своих квитанциях.
Во многих населенных пунктах приняты единые . Но если в многоэтажке установлен счетчик, расчет производят индивидуально. Он может существенно отличаться от принятой цифры. Здесь важны показатели приборов учета и общая занимаемая площадь каждой из квартир. В этом случае оплата отопления будет включать в себя еще и часть расходов тепловой энергии на дополнительные нужды дома, например, обогрев лестничных отсеков, тамбуров и подвалов.
Мониторинг потребления тепловой энергии
Фактический показатель наружной температуры воздуха в период отопительного сезона может быть выше или ниже среднесуточных величин, которые учитывались, когда делался расчет норматива потребления тепла. С учетом данного факта раз в год коммунальными службами производится перерасчет. В случае переплаты владельцам жилья засчитывают ее в счет будущих начислений. А если зимой на улице было намного морознее, чем определялось по нормам, то потребителям придется выложить дополнительную сумму. Поэтому паниковать не стоит, если в квитанции появится непонятная цифра - в жилищных конторах всегда можно узнать, откуда она взялась. Это касается домов без приборов учета температуры теплоносителя.
В многоэтажках со счетчиками на количество потребляемого тепла влияет много факторов. Некоторые хозяева устанавливают у себя батареи с дополнительными секциями или просто увеличивают количество отопительных приборов. Другие утепляют лоджии и даже на балконах монтируют радиаторы. Кто-то укладывает во всей квартире теплые водяные полы. Все это увеличивает общедомовые тепловые затраты на отопление. В итоге получается, что у кого-то в квартире теплее, а кому-то приходится за чужой комфорт платить из своего кармана. Ведь производится в зависимости от общей площади квартиры, а не от количества отопительных приборов.
Так что что наилучшим вариантом для учета потребления тепловой энергии и своих материальных средств станет установка индивидуального измерительного прибора учета, или счетчика.
Счетчики, установленные в квартире или частном доме, позволяют контролировать и строго отслеживать количество теплоэнергии, реально ушедшей на обогрев помещений. Поэтому потребители могут существенно экономить на коммунальных платежах. Особенно это хорошо видно в случае, если на радиаторах установлена регулирующая арматура.
Платить можно только за полученное тепло
Бывает, что зимой приходится открывать форточки или фрамуги из-за того, что централизованные службы не корректируют температуру теплоносителя в зависимости от наружной температуры воздуха, и батареи нагреваются больше, чем требуется. Или наоборот - жильцы себя чувствуют не совсем уютно в холодных квартирах в лютый мороз.
У потребителей, не имеющих счетчиков, не возникает желания в экономии на коммунальных платежах по теплоснабжению. Зачем дополнительно утеплять окна или стены, если в доме и без того тепло?
Другое дело - установка индивидуального прибора учета с возможностью регулирования количества поступающего теплоносителя. Эта мера подталкивает владельцев к расчетливости и бережливости. В их интересах будет провести соответствующие мероприятия по утеплению ограждающих конструкций и проемов. Да и платить за отопление соседа не придется. Расчет очень простой - сколько потребил, столько и заплатил.
Работа теплосчетчика состоит в измерении и фиксации объема, давления и температуры поступающего теплоносителя. Производители выпускают две основных модели бытовых измерительных приборов:
Конечно, индивидуальный измерительный прибор имеет массу преимуществ, и через некоторое время он себя обязательно окупит. Но думать о том, что все закончится выделением материальных средств только лишь на его приобретение - не совсем правильно. Самостоятельно теплосчетчики устанавливать запрещается, поэтому в расчет затрат необходимо внести стоимость монтажа комплекта оборудования, которая может составить сумму в 2 раза большую, чем цена самого счетчика.
Установкой занимаются специализированные компании, имеющие разрешительные документы на проведение подобных работ.
Установка приборов учета тепловой энергии
К тому же не стоит забывать и о том, что измерительный прибор должен проходить проверку каждые 3–4 года, за которую также придется платить определенную сумму.
При выборе теплосчетчика необходимо обратить внимание на наличие технического паспорта и сертификата, а после его монтажа - на обязательное присутствие пломбы. В комплект поставки входит не только измерительный прибор, но и запорная арматура, находящаяся до и после него.
Счетчик поможет реально сэкономить бюджет семьи, так как потребитель будет платить только по своим счетам без учета потерь коммунальщиков. В итоге службам придется привести в порядок тепловые сети, начать жестко контролировать недочеты и поставлять качественные услуги.
Недопустимо привлекать дилетантов для монтажа приборов по учету за потреблением тепла. Специалисты профильной компании должны предоставить:
Разрешительные документы:
Радиатор отопления
При горизонтальной разводке отопительных труб в доме или квартире проблем при монтаже теплосчетчиков не возникает. Они имеют компактные размеры и без труда размещаются на прямых участках трубопроводов, по которым поступает теплоноситель. При необходимости измерительное оборудование можно установить и на обратку.
Но не в каждом многоквартирном доме возможен монтаж индивидуального квартирного прибора учета отопления. Дома старой постройки оборудованы вертикальной разводкой труб, поэтому стояки находятся в каждой комнате. А ставить несколько счетчиков в одной квартире не имеет смысла. Это выльется в приличную сумму и вряд ли оправдает надежды.
Но не стоит унывать. Производители позаботились о подобных схемах отопления и предложили другой вариант учета теплоэнергии - распределители. Они замеряют разницу температур на поверхности отопительных приборов и воздуха в помещении, на основании чего определяется расход теплоносителя. Стоимость распределителей в 6–8 раз меньше, чем теплосчетчиков, да и затраты на их монтаж куда скромнее.
Еще один выход - установка общедомового измерителя потребления энергии, потраченной на отопление. В этом случае дать свое письменное согласие должны все владельцы квартир. Далее составляются:
Через определенное время:
Подсчет расходов
Собственники любого жилья обязаны бережно относиться к приборам по учету тепловой энергии. Они отвечают:
Обычно документальным оформлением после установки приборов учета занимаются компании, которые их монтировали. Но некоторые потребители делают это самостоятельно, хотя хождение по инстанциям занимает много времени.
Нормами предусматривается ввод в эксплуатацию счетчика не позднее, чем через месяц после его установки. А оплата по показаниям начинается на следующий после принятия в эксплуатацию день.
Сверку достоверности показаний прибора учета разрешается производить в случае непредоставления их потребителем более трех месяцев. При этом теплоснабжающая организация должна известить владельца о возможном времени прихода своего представителя и о последствиях недопуска к счетчику.
Часто потребители жалуются на несправедливые нормативы и тарифы на отопление. Сегодня это наибольший по сумме коммунальный платеж. Многих не устраивает тот факт, что у соседей существенно теплее в квартире, а в квитанциях за отопление ставятся одинаковые цифры лишь потому, что общая площадь одинакова. Да и кого устраивает оплачивать горячие батареи в период, когда на улице уже тепло? Выход из этой ситуации есть - установка прибора, отвечающего за учет тепловой энергии.
Существует несколько способов того, как рассчитать гигакалории, под которыми подразумевается объем теплоэнергии, необходимый для обогрева жилых помещений и поддержки в них оптимального температурного режима. Простые вычисления этого показателя помогут не только определить норму потребления, но и сократить расход, а следовательно, сэкономить приличную сумму во время отопительного сезона.
Гигакалория - это то, в чем измеряется тепловая энергия отопления , и по условным расчетам она соответствует одному миллиарду калорий, по которым определяются энергетические затраты, необходимые для нагревания одного грамма воды на градус. То есть для того, чтобы нагреть целые 1000 тонн воды на один градус Цельсия, приходится затрачивать по 1 Гкал (именно эта аббревиатура с расшифровкой «гигакалория» используется во всех действующих еще с 1995 года законодательных актах и нормах).
Вычисление гигакалорий применяется сразу в нескольких целях, существенно отличающихся друг от друга в зависимости от жилого помещения, которое можно условно классифицировать по двум типам: квартира в многоэтажном доме и частный коттедж с одним и более уровнями, включая цоколь и мансарду. Обычно речь идет о таких задачах:
Сегодня самым дорогим источником тепла в доме является электрическая энергия. Вторую и третью позицию в этом негласном рейтинге делят между собой дизельное топливо и природный газ. В то же время перечисленные ресурсы пользуются самым большим спросом и популярностью, поэтому установка счетчиков поможет не только посчитать гигакалории, но и сократить потребление, выбрав оптимальную его норму с помощью специальных регуляторов и другого вспомогательного оборудования.
расчет нагрузки на отопление
Коррекция объема потребляемой энергии, позволяющая выбирать оптимальную схему соотношения «комфорт-экономия», обеспечивается за счет монтажа специальных регуляторов, который выполняется по двум стандартным схемам. Речь идет о таких типах врезки в систему:
Сегодня в квартирах многоэтажных домов и частных коттеджах устанавливают счетчики двух видов, каждый из которых имеет свои преимущества и недостатки. В этот перечень входят следующие приборы:
Вне зависимости от типа конструкции выбранного счетчика вычисление количества расходуемых гигакалорий предполагает использование таких определяющих параметров, как температура магистральной воды на входе к радиатору и выходе из него, а также ее расход, фиксируемый после прохождения через блок с установленным оборудованием для измерения.
Начиная выполнять расчеты, неопытные хозяева часто задаются вопросом о том, как переводить 1 Гкал отопления (это сколько киловатт-часов). На самом деле речь идет о величине постоянной, которая соответствует 1162,2 кВ/ч. И несмотря на то, что выполнить вычисления энергетических затрат без специальных датчиков, счетчиков и других видов вспомогательного оборудования не так уж просто, существуют несколько формул, использование которых поможет справиться с поставленной задачей.
В случае отсутствия возможности установки отопительных счетчиков и регуляторов на общую обратку магистрали или радиатора рассчитать Гкал в час можно по очень простой и понятной формуле V (T1-T2)/1000=Q, где:
Что же касается тысячного коэффициента, то он является константой, которая используется для переведения расчетных калорий тепла в искомые гигакалории. Приведенная формула актуальна для систем, оборудованных контурами открытого типа. Если же проектом предусмотрена конструкция с закрытым контуром, отличающимся высоким уровнем эргономичности, то рекомендуется прибегать к более сложному расчету.
Существует еще минимум две универсальные формулы, с помощью которых можно самостоятельно вычислить расход топлива в гигакалориях во время отопительного сезона. Эти вычисления так же, как и предыдущие, предполагают использование одних и тех же показателей. Так, просчитать затрачиваемую теплоэнергию можно с помощью таких тождеств:
При этом настоятельно рекомендуется согласовывать все вопросы с квалифицированными специалистами, давая приоритет тем профи, которые имеют непосредственное отношение к закладке тепловых трасс рассматриваемого жилого помещения. При необходимости рассчитываемые гигакалории переводятся в киловатт-часы, для чего применяется упомянутый выше коэффициент преобразования.
Если проектом предусматривается укладка теплого пола, то хозяева должны быть готовы к тому, что все дальнейшие расчеты норм потребления энергетических ресурсов будут в значительной мере усложнены, поэтому лучше сразу озаботиться вопросом установки измерительных приборов. В случае необходимости перевода килокалорий в киловатты, рекомендуется умножать исходное значение на коэффициент 0,85.
Как проверить правильность расчетов в квитанции на оплату жилищно-коммунальных услуг
Использование даже самых качественных и надежных измерительных приборов не застрахует от потенциальных погрешностей в проведенных вычислениях. Для получения максимально точных значений необходимо учитывать эти разбежности, величину которых можно вычислить по формуле (V1-V2)/(V1+V2)100=E, где:
В абсолютном большинстве измерителей эта величина соответствует одному проценту, притом что максимально допустимое значение не должно превышать двухпроцентный показатель. И если все расчеты будут выполнены правильно с учетом потенциальных разбежностей и тепловых потерь, которые могут происходить не только через фасад здания, но и через его кровлю и пол, то высока вероятность того, что хозяевам удастся сэкономить большое количество теплоэнергии и личных средств без малейшего ущерба для уровня собственного комфорта в период отопительного сезона.
Что такое Гкал? Все очень просто. Сама величина Гкал/час указывает нам, что это количество тепла выработанное, отпущенное или полученное потребителем за 1 час. Следовательно, если мы хотим узнать количество Гкал в сутки, умножаем на 24, в месяц – еще на 30 или 31 в зависимости от числа дней в расчетном периоде.
А вот теперь самое интересное – для чего мы будем переводить Гкал/час в Гкал
?
Начнем с того, что Гкал это величина, которую мы чаше всего видим в квитанции по оплате услуг ЖКХ.
Теплоснабжающая организация путем нехитрых вычислений определила сколько денег ей необходимо получить отпустив нам 1 гкал, чтобы компенсировать свои затраты на газ, электричество, арендную плату, оплату своим рабочим, стоимость запасных частей, налоги государству (кстати они почти 50% от стоимости 1 Гкал) и при этом иметь небольшую прибыль. Этой стороны вопроса мы сейчас касаться не будем, о тарифах можно спорить сколько угодно , и всегда любая из спорящих сторон по-своему права. Это рынок, а на рынке как говорили при коммунистах два дурака – и каждый из них пытается обмануть другого.
Для нас главное как эту Гкал потрогать и посчитать . Сухое правило гласит – калория, а это 1000 млн. часть Гкал единица количества работы или энергии, равная количеству тепла, необходимого для нагревания 1 грамма воды на 1 градус при атмосферном давлении 101 325 Па (1атм = 1кгс/см2 или грубо = 0,1 МПа).
Чаще всего мы с вами сталкиваемся с - гигакалорией (Гкал) (10 в девятой степени калорий), иногда неправильно говорят гекокалорией. Не путайте с гектоКал – о гектоКал мы, кроме учебников практически ни где не слышим.
1 Кал
1 гектоКал= 100 Кал
1 килоКал (ккал)= 1000 Кал
1 мегаКал (Мкал)= 1000 ккал = 1000000 Кал
1 гигаКал (Гкал)= 1000 Мкал = 1000000 ккал = 1000000000 Кал
Когда, говоря или пишут в квитанциях, Гкал
– речь идет о том сколько тепла всего вам отпустили или отпустят за весь период – это может быть день, месяц, год, отопительный сезон и т.д.
Когда говорят
или пишут Гкал/час
– это означает, . Если расчет идет за месяц значит эти злополучные Гкал умножаем на количество часов в день (24 если не было перебоев в теплоснабжении) и дней в месяц (например, 30), но тоже когда мы получали тепло по факту.
Для этого мы должны знать:
— температуру на подаче (подающем трубопроводе тепловой сети) – среднее значение за час;
— температуру на обратке (обратном трубопроводе тепловой сети) – тоже среднее за час.
— расход теплоносителя в системе отопления за этот же промежуток времени.
Считаем разницу температур между тем, что к нам в дом пришло и тем, что от нас вернулось в тепловую сеть.
Например: 70 градусов пришло, 50 градусов мы вернули, у нас осталось 20 градусов.
И еще нам обязательно знать расход воды в системе отопления.
Если у вас есть теплосчетчик, прекрасно ищем на экране величину в т/час
. Кстати, по хорошему теплосчетчику, можете сразу же найти Гкал/час
– или как иногда говорят мгновенный расход, тогда и считать не надо, просто умножите его на часы и дни и получите тепло в Гкал за необходимый вам диапазон.
Правда это будет тоже приблизительно, точно теплосчетчик считает за каждый час сам и слаживает в свой архив, где вы всегда можете их посмотреть. В среднем хранят часовые архивы 45 суток , а месячные до трех лет. Показания в Гкал всегда можно найти и проверить по ним управляющую компанию или .
Ну а как быть, если теплосчетчика нет. У вас есть договор, там всегда есть эти злополучные Гкал. По ним посчитаем расход в т/час.
Например, в договоре написано – разрешенный максимум теплопотребления – 0,15 Гкал/час. Может быть написано и по другому, но Гкал /час будут всегда.
0,15 умножаем на 1000 и делим на разницу температур из того же договора. У вас будет указан температурный график – например 95/70 или 115/70 или 130/70 со срезом на 115 и т.д.
0,15 х 1000/(95-70) = 6 т/час, вот эти 6 тон в час нам и нужны, это наша плановая прокачка (расход теплоносителя) к которому необходимо стремится, что бы не иметь перетопа и недотопа (если конечно в договоре вам правильно указали величину Гкал/час)
И, наконец считаем тепло, полученные ранее — 20 градусов (разница температур между тем, что к нам в дом пришло и тем, что от нас вернулось в тепловую сеть) умножаем на плановую прокачку (6 т/час) получаем 20 х 6/1000 = 0,12 Гкал/час.
Эта величина тепло в Гкал отпущенное всему дому, лично Вам его посчитает управляющая компания, обычно это делается по соотношению общей площади квартиры к отапливаемой площади всего дома, подробнее об этом напишу в другой статье.
Описанный нами способ конечно грубый, но за каждый час эти способом можно, только учтите, что некоторые теплосчетчики усредняют значения по расходу за разные промежутки времени от нескольких секунд до 10 минут. Если расход воды меняется, например кто разбирает воду, или у вас стоит погодозависимая автоматика, показания в Гкал могут немного отличаться от полученных вами. Но это уж на совести разработчиков теплосчетчиков.
И еще одно небольшое замечание, значение потребленной тепловой энергии (количества теплоты) на вашем счетчике тепла (теплосчетчике, вычислителе количества тепла) может выводиться в различных единицах измерения – Гкал, ГДж, МВтч, кВтч. Соотношение единиц Гкал, Дж и кВт я привожу для Вас в таблице: А еще лучше, точнее и проще, если вы , и будете пользоваться калькулятором, для перевода единиц измерения энергии из Гкал в Дж или кВт.
1.
2.
3.
4.
Зачастую одной из проблем, с которой сталкиваются потребители как в частных постройках, так и в многоквартирных домах, заключается в том, что расход тепловой энергии, получаемой в процессе отопления жилища, является очень большим. Для того чтобы избавить себя от необходимости переплаты за излишнее тепло и для экономии финансов следует определить с тем, как именно должен проходить расчет количества тепла на отопление. Решить это помогут обычные вычисления, с помощью которых станет ясно, какой объем должно иметь поступающее в радиаторы тепло. Именно об этом далее и пойдет речь.
Безусловно, подобная проблема будет полностью исключена в случае наличия в жилом помещении счетчика на горячую воду, так как именно в этом приборе имеются уже заранее выставленные показания, отображающие полученное тепло. Умножив эти результаты на установленный тариф, модно получить конечный параметр расходуемого тепла.
Расчет гкал на отопление в закрытой системе, которая является более удобной для эксплуатации, должен проходить несколько иным образом. Формула расчета отопления помещения с закрытой системой является следующей: Q = ((V1 * (T1 – T)) - (V2 * (T2 – T))) / 1000.
В данном случае:
Формула расчета за отопление в данном случае может несколько отличаться от вышеупомянутой и иметь два варианта:
Исходя из этого, можно с уверенностью сказать, что расчет киловатт отопления вполне можно выполнить своими собственными силами. Однако не стоит забывать о консультации со специальными организациями, ответственными за подачу тепла в жилища, поскольку их принципы и система расчетов могут быть абсолютно другими и состоять из совершенного иного комплекса мероприятий.
Решившись конструировать в частном доме систему так называемого «теплого пола», нужно быть готовым к тому, что процедура расчета объема тепла будет значительно сложнее, так как в данном случае следует учитывать не только особенности отопительного контура, но и предусмотреть параметры электрической сети, от которой и будет подогреваться пол. При этом и организации, отвечающие за контроль над такими монтажными работами, будут совершенно иными.
Многие хозяева зачастую сталкиваются с проблемой, связанной с переводом нужного количества килокалорий в киловатты, что обусловлено использованием многими вспомогательными пособиями измерительных единиц в международной системе, называемой «Си». Здесь требуется запомнить, что коэффициент, переводящий килокалории в киловатты, будет составлять 850, то есть, говоря более простым языком, 1 кВт – это 850 ккал. Такой порядок расчетов значительно проще, поскольку высчитать нужный объем гигакалорий не составит труда – приставка «гига» означает «миллион», следовательно, 1 гигакалория – 1 миллион калорий.
Для того чтобы избежать ошибок в вычислениях, важно помнить, что абсолютно все современные имеют некоторую погрешность, при этом зачастую в допустимых пределах. Расчет такой погрешности также можно выполнить самостоятельно, воспользовавшись следующей формулой: R = (V1 - V2) / (V1+V2) * 100, где R – погрешность , V1 и V2 – это уже упомянутые выше параметры расхода воды в системе, а 100 – коэффициент, отвечающий за перевод полученного значения в проценты.
Безусловно, все мероприятия по расчету тепла гораздо удобнее и проще выполнять в частных постройках, нежели в многоквартирных домах с централизованной отопительной системой, где простым оборудованием обойтись не получится. Читайте также: "Как происходит расчет отопления в многоквартирном доме – правила и формулы расчета ".
Метод теплового расчета являет собой определение площади поверхности каждого отдельного отопительного прибора, который отдает в помещение тепло. Расчет тепловой энергии на отопление в данном случае учитывает максимальный уровень температуры теплоносителя, который предназначен для тех отопительных элементов, для которых и проводится теплотехнический расчет системы отопления. То есть, в случае если теплоноситель – вода, то берется средняя ее температура в отопительной системе. При этом учитывается расход теплоносителя. Точно также, в случае если теплоносителем является пар, то расчет тепла на отопление использует значение высшей температуры пара при определенном уровне давления в отопительном приборе.
Чтобы осуществить расчет теплоэнергии на отопление, необходимо взять показатели теплопотребности отдельного помещения. При этом из данных следует вычесть теплоотдачу теплопровода, который расположен в данном помещении.
Площадь поверхности, отдающей тепло, будет зависеть от нескольких факторов – прежде всего, от типа используемого прибора, от принципа соединения его с трубами и от того, как именно он располагается в помещении. При этом следует отметить, что все эти параметры влияют также на плотность потока тепла, исходящего от прибора.
Расчет отопительных приборов системы отопления – теплоотдачу отопительного прибора Q можно определить по следующей формуле:
Q пр = q пр* A p .
Однако воспользоваться ею можно только в том случае, если известен показатель поверхностной плотности теплового прибора q пр (Вт/м 2).
Отсюда же можно вычислить и расчетную площадь А р. При этом важно понимать, что расчетная площадь любого отопительного прибора не зависит от типа теплоносителя.
А р = Q np /q np ,
в которой Q np – уровень требуемой для определенного помещения теплоотдачи прибора.
Тепловой расчет отопления учитывает, что для определения теплоотдачи прибора для определенного помещения используется формула:
Q пp = Q п - µ тр *Q тр
при этом показатель Q п – это теплопотребность комнаты, Q тр – суммарная теплоотдача всех элементов отопительной системы, расположенной в комнате. Расчет тепловой нагрузки на отопление подразумевает, что сюда относится не только радиатор, но и трубы, которые к нему подведены, и транзитный теплопровод (если есть). В данной формуле µ тр – коэффициент поправки, который предусматривает частичную теплоотдачу системы, рассчитанную на поддержание постоянной температуры в помещении. При этом размер поправки может колебаться в зависимости от того, как именно прокладывались трубы отопительной системы в помещении. В частности – при открытом методе – 0,9; в борозде стены – 0,5; вмурованные в бетонную стену – 1,8.
Расчет необходимой мощности отопления, то есть – суммарная теплоотдача (Q тр - Вт) всех элементов отопительной системы определяется при помощи следующей формулы:
Q тр = µk тр *µ*d н *l*(t г - t в)
В ней k тр – показатель коэффициента теплоотдачи определенного отрезка трубопровода, расположенного в помещении, d н - наружный диаметр трубы, l – длинна отрезка. Показатели t г и t в показывают температуру теплоносителя и воздуха в помещении.
Формула Q тр = q в *l в + q г *l г используется для определения уровня теплоотдачи теплопровода, присутствующего в помещении. Для определения показателей следует обратиться к специальной справочной литературе. В ней можно найти определение тепловой мощности системы отопления – определение теплоотдачи вертикально (q в) и горизонтально (q г) проложенного в помещении теплопровода. Найденные данным показывают теплоотдачу 1м трубы.
Перед тем, как рассчитать гкал на отопление, на протяжении многих лет вычисления, производимые по формуле A p = Q np /q np и измерения теплоотдающих поверхностей отопительной системы, проводились с использованием условной единицы – эквивалентных квадратных метрах. При этом экм был условно равен поверхности прибора отопления с теплоотдачей 435 ккал/ч (506 Вт). Расчет гкал на отопление предполагает, что при этом разность температур теплоносителя и воздуха (t г - t в) в помещении составляла 64,5°С, а относительный расход воды в системе равнялся показателю G отн = l,0.
Расчет тепловых нагрузок на отопление подразумевает, что при этом гладкотрубные и панельные отопительные приборы, которые имели большую теплоотдачу, чем эталонные радиаторы времен СССР, имели площадь экм, которая значительно отличалась от показателя их физической площади. Соответственно, площадь экм менее эффективных отопительных приборов была значительно ниже, чем их площадь физическая.
Впрочем, такой двойственный замер площади приборов отопления в 1984 году было упрощено, и экм отменили. Таким образом, с того момента площадь отопительного прибора измерялась только в м 2 .
После того, как будет просчитана необходимая для помещения площадь отопительного прибора и расчет тепловой мощности системы отопления, можно приступать к подбору необходимого радиатора по каталогу отопительных элементов.
При этом получается, что чаще всего площадь приобретаемого элемента получается несколько больше той, которая была получена путем вычислений. Это довольно легко объяснить – ведь подобная поправка учитывается заранее посредством введения в формулы повышающего коэффициента µ 1 .
Сегодня весьма распространены секционные радиаторы. Их длина напрямую зависит от количества используемых секций. Для того чтобы произвести расчет количества тепла на отопление – то есть, высчитать оптимальное количество секций для определенного помещения, используется формула:
N = (A p /a 1)(µ 4 / µ 3)
В ней а 1 – это площадь одной секции радиатора, выбранного для установки в помещении. Измеряется в м 2 . µ 4 –коэффициент поправки который вносится на способ установки отопительного радиатора. µ 3 – коэффициент поправки, который указывает реальное количество секций в радиаторе (µ 3 - 1,0 при условии, что А р = 2,0 м 2). Для стандартных радиаторов типа М-140 данный параметр определяется по формуле:
µ 3 =0,97+0,06/А р
При тепловых испытаниях используются стандартные радиаторы, состоящие в среднем, из 7-8 секций. То есть, определенный нами расчет расхода тепла на отопление – то есть, коэффициент теплопередачи, является реальным только для радиаторов именно такого размера.
Следует отметить, что при применении радиаторов с меньшим количеством секций наблюдается незначительное увеличение уровня теплоотдачи.
Это связано с тем, что в крайних секциях тепловой поток несколько более активен. Кроме того, открытые торцы радиатора способствуют большей теплоотдаче в воздух помещения. В случае если количество секций больше – наблюдается ослабление тока в крайних секциях. Соответственно, для достижения необходимого уровня теплоотдачи наиболее рациональным является незначительное увеличение длины радиатора за счет добавления секций, что не повлияет на мощность системы отопления.
Для тех радиаторов, площадь одной секции в которых составляет 0,25 м 2 , существует формула для определения коэффициента µ 3:
µ 3 = 0,92 + 0,16 /А р
Но следует учитывать, что крайне редко при использовании данной формулы получается целое число секций. Чаще всего искомое количество оказывается дробным. Расчет нагревательных приборов системы отопления предполагает, что для получения более точного результата допустимо незначительное (не более чем на 5%) снижение коэффициента А р. Такое действие приводит к ограничению уровня отклонения температурного показателя в помещении. Когда произведен расчет тепла на отопление помещения, после получения результата устанавливается радиатор с максимально близким к полученному значению количеством секций.
Расчет мощности отопления по площади предполагает, что определенные условия на установку радиаторов накладывает и архитектура дома.
В частности, если имеется внешняя ниша под окном, то длина радиатора должна быть менее длины ниши – не менее чем на 0,4 м. Такое условие действительно лишь при прямой подводке трубы к радиатору. В случае если применена подводка с уткой, разница длины ниши и радиатора должна составлять минимум 0,6 м. При этом лишние секции следует выделить как отдельный радиатор.
Для отдельных моделей радиаторов формула расчета тепла на отопление – то есть, определения длины, не применяется, поскольку данный параметр заранее определен производителем. Это в полной мере относится к радиаторам типа РСВ или РСГ. Однако нередки случаи, когда для увеличения площади прибора отопления данного типа используется просто параллельная установка двух панелей рядом.
Если панельный радиатор определен как единственный допустимый для данного помещения, то для определения количества необходимых радиаторов используется:
N = A p / a 1 .
При этом площадь радиатора – известный параметр. В случае если будет установлено два параллельных блока радиаторов, показатель А р увеличивают, определяя сниженный коэффициент теплопередачи.
В случае использования конвекторов с кожухом расчет мощности отопления учитывает, что их длина также определяется исключительно существующим модельным рядом. В частности, напольный конвектор «Ритм» представлен в двух моделях с длиной кожуха 1 м и 1,5 м. Настенные конвекторы также могут незначительно отличатся друг от друга.
В случае применения конвектора без кожуха существует формула, помогающая определить количество элементов прибора, после чего можно реализовать расчет мощности системы отопления:
N = A p / (n*a 1)
Здесь n – количество рядов и ярусов элементов, которые и составляют площадь конвектора. При этом a 1 – площадь одной трубы или элемента. При этом при определении расчетной площади конвектора необходимо учитывать не только количество его элементов, но и метод их соединения.
В случае применения в отопительной системе гладкотрубного прибора продолжительность его греющей трубы вычисляется следующим образом:
l = А р *µ 4 / (n*a 1)
µ 4 - это коэффициент поправки, который вносится при наличии декоративного укрытия трубы; n – количество рядов или ярусов греющих труб; а 1 – параметр, характеризующий площадь одного метра горизонтальной трубы при определенном заранее диаметре.
Для получения более точного (а не дробного числа), допускается незначительное (не более чем на 0,1 м 2 или же 5%) снижение показателя А.
Необходимо определить правильное количество секций для радиатора М140-А, который будет установлен в помещении, расположенном на верхнем этаже. При этом стена наружная, под подоконником ниша отсутствует. А расстояние от него до радиатора составляет всего 4 см. Высота помещения 2,7 м. Q n =1410 Вт, а t в =18 °С. Условия подключения радиатора: подсоединения к однотрубному стояку проточно-регулируемого типа (D y 20, кран КРТ с подводкой 0,4 м); разводка отопительной системы верхняя, t г = 105°С, а расход теплоносителя по стояку составляет G ст = 300 кг/ч. Разница температуры теплоносителя подающего стояка и рассматриваемого составляет 2°С.
Определяем средний показатель температуры в радиаторе:
t ср = (105 - 2) - 0,5х1410х1,06х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,8 °С.
Опираясь на полученные данные, вычисляем плотность теплового потока:
t ср = 100,8 - 18 = 82,8 °С
При этом следует отметить, что произошло незначительное изменение уровня расхода воды (360 до 300 кг/ч). Данный параметр практически никак не влияет на q np .
Q пр =650(82,8/70)1+0,3=809Вт/м2.
Далее определяем уровень теплоотдачи горизонтально (1г = 0,8 м) и вертикально (1в = 2,7 - 0,5 = 2,2 м) расположенных труб. Для этого следует воспользоваться формулой Q тр =q в хl в + q г хl г.
Получаем:
Q тр = 93х2,2 + 115х0,8 = 296 Вт.
Рассчитываем площадь требуемого радиатора по формуле A p = Q np /q np и Q пp = Q п - µ тр хQ тр:
А р =(1410-0,9х296)/809=1,41м 2 .
Рассчитываем необходимое количество секций радиатора М140-А, учитывая, что площадь одной секции составляет 0,254 м 2:
м 2 (µ4=1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41= 1,01, воспользуемся формулой µ 3 = 0,97 + 0,06 / А р и определяем:
N=(1,41/0,254)х(1,05/1,01)=5,8.
То есть, расчет потребления тепла на отопление показал, что в помещении для достижения максимально комфортной температуры следует установить радиатор, состоящий из 6 секций.
Необходимо определить марку открытого настенного конвектора с кожухом КН-20к «Универсал-20», который устанавливается на однотрубный стояк проточного типа. Кран возле устанавливаемого прибора отсутствует.
Определяет среднюю температуру воды в конвекторе:
tcp = (105 - 2) - 0,5х1410х1,04х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,9 °С.
В конвекторах «Универсал-20» плотность теплового потока равна 357 Вт/м 2 .имеющиеся данные: µt cp =100,9-18=82,9°С, Gnp=300кг/ч. По формуле q пр =q ном (µ t ср /70) 1+n (G пр /360) p пересчитываем данные:
q np = 357(82,9 / 70)1+0,3(300 / 360)0,07 = 439 Вт/м 2 .
Определяем уровень теплоотдачи горизонтальных (1 г -=0,8 м) и вертикальных (l в =2,7 м) труб (с учетом D y 20) используя формулу Q тр = q в хl в +q г хl г. Получаем:
Q тр = 93х2,7 + 115х0,8 = 343 Вт.
Воспользовавшись формулой A p = Q np /q np и Q пp = Q п - µ тр хQ тр, определяем расчетную площадь конвектора:
А р =(1410 - 0,9х343) / 439 = 2,51 м 2 .
То есть, к установке принят конвектор «Универсал-20» длина кожуха которого составляет 0,845 м (модель КН 230-0,918, площадь которой 2,57м 2).
Для системы парового отопления необходимо определить количество и длину чугунных ребристых труб при условии, что установка открытого типа и производится в два яруса. При этом избыточное давление пара составляет 0,02 Мпа.
Дополнительные характеристики: t нac = 104,25 °С, t в =15 °С, Q п = 6500 Вт, Q тр = 350 Вт.
Воспользовавшись формулой µ t н = t нас - t в, определим разность температур:
µ t н = 104,25- 15 = 89,25 °С.
Определяем плотность теплового потока, воспользовавшись известным коэффициентом передачи данного типа труб в случае, когда они устанавливаются параллельно одна над другой - к=5,8 Вт/(м2-°С). Получаем:
q np = k np х µ t н = 5,8-89,25 = 518 Вт/м 2 .
Формула A p = Q np /q np помогает определить необходимую площадь прибора:
А р = (6500 - 0,9х350) / 518 = 11,9м 2 .
Чтоб определить количество необходимых труб, N = A p / (nхa 1). При этом следует воспользоваться такими данными: длина одной тубы – 1,5 м, площадь нагревательной поверхности – 3м 2 .
Вычисляем: N= 11,9/(2х3,0) = 2 шт.
То есть, в каждом ярусе необходимо установить по две трубы длиной 1,5 м. каждая. При этом вычислим общую площадь данного отопительного прибора: А = 3,0х*2х2 = 12,0 м 2 .
