Как спроектировать систему отопления – подбор параметров

При создании системы отопления в частном доме «с нуля» важно не ошибиться с ее параметрами, правильно подобрать к условиям котел, схему разводки, радиаторы и др. Можно прибегнуть к помощи специалистов, или проектных организаций, но придется оплачивать их труд. Можно сделать все своими руками.

Рассмотрим насколько сложно спроектировать систему отопления самостоятельно и можно ли воспользоваться приблизительными расчетами? Что нужно учесть при создании отопления в доме самостоятельно

Можно ли рассчитать систему отопления

При создании системы отопления главное ответить на множество технических вопросов о параметрах для конкретного дома. Например: мощность котла, скорость движения жидкости, размещение радиаторов, мощность каждого радиатора, материал труб, их размещение, диаметр участков труб, вид запорной арматуры…

Ответить на все эти вопросы и другие подобные, поможет тепловой и гидравлический расчет.

Нам нужно определиться — сколько потребуется энергии для отопления конкретного дома и каждой комнаты в нем.
А затем исходя из этого, посчитать сколько жидкости (теплоносителя) в минуту и какой температуры подать в каждую комнату, подобрать радиаторы и рассчитать диаметры труб и т.п. и т.д.

Но сделать это непросто. Подобные расчеты делают специалисты, а расчеты с ответственностью за их результаты делают только проектные организации имеющие лицензию. А такой расчет влетит в копеечку.

Можно, конечно, воспользоваться программами доступными в сети интернет и сделать какие-либо расчеты самостоятельно, но где гарантия, что там не будет ошибки, если его делает не специалист теплотехник?

Данные для расчета собрать не получится

Сбор исходных данных для расчета — непосильная для пользователя задача. Какой воздухообмен в доме? Сколько энергии приходит с солнечным светом? Какая влажность конструкций? и др. Расчеты на специальных программах будут отражать реальность лишь приблизительно, не точнее, чем расчет в одно действие.

Да и результаты расчетов в итоге сводятся к тому, что предстоит выбрать ту или иную модель котла, имеющие конкретные характеристики, трубопровод с фиксированными диаметрами, например 20 мм или 25 мм, количество секций на радиаторе…. Т.е. данные расчетов нужны лишь для выбора того, что есть в продаже.

Можно пойти другим путем — воспользоваться приблизительными прикидками и опытом проектирования и эксплуатации систем в подобных условиях. Ведь эти условия сходные и часто повторяются и выбор уже наверняка не однократно делался.

Ошибки при проектировании отопления

Как известно, ошибки в прикидках системы отопления «на глазок» не носят критического характера в подавляющем большинстве случаев. Возможны небольшой перерасход средств или несбалансированность системы.

Но чаще, к примеру, газовый котел «обычной» для данного дома мощности, гонит своим встроенным насосом со стандартной скоростью воду по трубам «типичного» сечения, на «стандартные » для данных комнат радиаторы, которые расположены «как положено» и подсоединены по «типовой» параллельной двухтрубке.

И ничего особенного в этом нет – в итоге отличная система и работает как положено. А то что, к примеру были излишние затраты на мощность радиаторов, которая на 30% больше чем нужно, то это уже мало кого интересует вообще…

В прикидках «на глазок» упущением будет недобрать мощности. Вот тогда будут проблемы — котел работает на пределе, в помещении холодно, придется все переделывать. Но проблема недобора мощности, возможно, решается утепление здания.

Утеплить здание заранее

Прежде чем пытаться заниматься отоплением, нужно хотя бы в общих чертах определить как здание утеплено и сколько оно теряет энергии. Например, по самой грубой шкале:

• утеплено в соответствии с нормативом, теплопотери минимальны;
• утеплено почти нормально;
• слегка утеплено, например, имеются стены из пенобетона и пластиковые окна, а остальное не утеплено;
• совсем не утепленное.

Определиться с утепленностью здания не сложно, определяя приблизительно сопротивление теплопередаче каждой ограждающей конструкции и сравнивая их значение с нормативным требованием СНиП 23-02-2003 «ТЕПЛОВАЯ ЗАЩИТА ЗДАНИЙ». Это заменит собой основу теплового расчета. Примерное сопротивление теплопередачи очень просто рассчитать по виду материала и его толщине.

После вывода о степени утеплении здания можно принимать решение о том, каким же способом сделать температуру в комнатах приемлемой – утеплять дальше или монтировать мощнее отопление.

Какие параметры выбрать

Для примера, речь идет о здании, которое утеплено «хорошо» .

Тогда необходимый расход энергии — 1 кВт на 10 м кв, следовательно, для дома площадью 150 м кв — мощность котла 15 кВт. Далее, берется 20% запаса, принимается котел мощностью 18 кВт.

Но такие дома до сих пор встречаются не часто. Обычно дом «недоутепленный», ведь срывать полы и утеплять фундамент, к примеру, «никто не собирается». Тогда прибавляем уже «на глазок» 15% мощности и считаем, что 22 кВт котел подойдет.

Суммарная мощность радиаторов выбирается большей мощности котла процентов на 20. Далее эта мощность распределяется по комнатам.

Как воплотить в жизнь принятые решения по мощности, какие выбрать трубы, радиаторы, как их распределить и как решить множество других технических вопросов, можно узнать и на данном ресурсе.

Далее вкратце рассмотрим выбор основных параметров системы отопления – способ движения теплоносителя и схему разводки трубопроводов.

Самотечное отопление или с принудительной циркуляцией — что выбрать

• Самотечная – не требует электроэнергии. Но ее мощности не хватает для больших площадей, она гораздо дороже в создании из-за низкого размещения котла (ниже радиаторов) и большого диаметра труб, для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления.
• Принудительная – рекомендуется специалистами, как наиболее простая, дешевая. Но требует установку электрогенератора, на случай прекращение электроснабжения.

До сих пор не редко для небольших домов делают самотек, отчасти и «по привычке», ведь раньше эта система была основной, и работала всегда отлично.
Что именно выбрать зависит от площади (самотек плохо работает если на этаж более чем 150 м кв.), и стабильности электроэнергии.

Схема отопления

Существуют два основных типа системы отопления — однотрубная и двухтрубная.

• В однотрубной теплоноситель движется по кольцу, состоящему из одной трубы, к которой последовательно подключены радиаторы.
• В двухтрубной системе горячий теплоноситель подается к радиаторам по одной трубе, а охлажденный отводится к котлу по другой.

Однотрубной системе присущи два больших недостатка, поэтому в частном строительстве она применяется редко, несмотря на незначительную экономию труб.

Недостатки следующие. Теплоноситель остывает, поэтому последний радиатор значительно холоднее первого. Поэтому система не может быть протяженной, применима в небольших домах, а последние радиаторы должны быть большей мощности для выравнивания тепловой отдачи.

Изменение параметров работы одного радиатора влияет на другие. Сложно настроить отбор необходимой тепловой мощности для каждого радиатора.

Двухтрубные системы

Различают несколько видов двухтрубных схем включения радиаторов.

• Последовательная (попутная схема) – все радиаторы одного этажа подключаются к одному подающему трубопроводу и к одной обратке. Схема наиболее стабильная, не требует регулировок, применима в самых больших домах.
• Тупиковая (крыльевая схема) – все отопление разбивается на несколько плечей состоящих из двух трубопроводов — подачи и обратки, между которыми подключены параллельно радиаторы. Схема отлично работает в небольших домах, при условии равенства плечей.
• Лучевая (коллекторная схема) — от коллектора отходят пары трубопроводов на каждый радиатор. Имеется недостаток в сложности прокладке труб, и сложности настройки распределения в коллекторе. Но системой можно оперативно управлять из одного места, а все трубы небольшого диаметра. Применяется при условии установки коллектора в центре и равенства всех подключений.

Обычно для частного дома выбирают попутку, если дом большой. Или тупиковую с разбивкой отопления на 2 или несколько одинаковых плечей для небольшого дома, что позволяет снизить диаметры основных трубопроводов.

Как видим, разобраться в выборе основных параметров системы отопления не так уж и сложно. Сделанные решения определяют и выбор всех технических средств системы отопления.

ZANYDное Проектирование систем отопления. Основные принципы работы и «подводные камни»

Запись дневника создана пользователем zanyda, 09.03.15
Просмотров: 9.220, Комментариев: 1

Предлагаю сначала определиться, что делает система отопления ? Какие основные принципы работы заложены в ней ? Или если еще точнее, то я бы выразился так — основные «подводные» камни отопления и способы их решения.

Думаю всем понятно что основной «функцией» системы отопления является — правильно поддержание комфортной (заданной) температуры в помещении (здании). Или если более точно охарактеризовать, то отопление должно компенсировать тепловые потери (здания или помещения) . Мои формулировки в данном посте будут чистой «ОТСЕБЯТИНОЙ». То есть это мои мысли, которые не претендуют на звание «точная научная формулировка». Хотя кое что я «содрал» из умной книги. 😉

Зайцев О. Н., Любарец А. П. «ПРОЕКТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВОДЯНОГО ОТОПЛЕНИЯ» от фирмы «HERZ Armaturen Ges.m.b.H.»

Но только по тому что считаю – «то что я взаимствовал, написано с моей точки зрения более правильно, и отвечает на поставленные вопросы более точно и аргументировано. И поможет Вам в последующем обдуманно и рационально подойти к монтажу системы отопления»

Поэтому если вы решили «собрать» систему отопления .
Первое и самое главное — сделать расчет (выполнить проект) .
Правда как раз этим пунктом, все и пренебрегаю.
Хотя с моей точки зрения конечно зря.

Задачей проектирования и расчета является определение двух взаимосвязанных показателей: количества энергии и способа ее распределения (раздачи). По существу, речь идет о том, чтобы рассчитать и запроектировать такую систему управления расходом и распределением энергии (теплоты) , чтобы обеспечить при использовании ее минимальный расход . На начальном этапе суть решения такой задачи состоит в том, что время разогрева помещения должно быть минимизировано. Если иметь в виду, что реальное помещение есть совокупность теплоемких ограждающих конструкций и теплоемкого внутреннего оборудования (мебели), то процесс нагрева предполагает повышение температуры всей совокупности элементов помещения, то есть ограждающих конструкций и оборудования. Элементы высокой тепловой аккумуляции потребуют большего времени на разогрев. Следовательно, минимизация времени разогрева помещения достигается минимизацией времени разогрева элементов высокой тепловой аккумуляции. Можно сразу указать два простых случая: время разогрева помещения будет стремиться к минимуму, если внутренние поверхности ограждающих конструкций имеют низкие значения коэффициента теплоусвоения материалов, а так же если имеет место высокая интенсивность конвективного теплообмена между внутренним воздухом и внутренними поверхностями ограждающих конструкций. Оптимальный результат достигается, если совпадают оба случая.

Системы отопления являются основным инструментом, позволяющим создавать и поддерживать тепловые комфортные условия в зданиях и сооружениях. В настоящее время к этим функциям добавилась функция управления параметрами микроклимата, что в совокупности с требованиями энергосбережения выводит на первую роль именно системы отопления.

Однако, обратной стороной расширения функций систем отопления явилось и их усложнение – как разница между арифмометром и современными ЭВМ, такое же различие между «классическими» системами водяного отопления и современными системами обеспечения микроклимата. По большому счету, это два совершенно различных объекта с одним и тем же предназначением.

Современные системы отопления имеют принципиально иной подход к регулированию – это не процесс наладки перед пуском с последующей работой в постоянном гидравлическом режиме, это системы с постоянно изменяющимся тепловым и гидравлическим режимами в процессе эксплуатации, что соответственно требует автоматизации систем для отслеживания этих изменений и реагирования на них. К примеру, изменение теплового режима зависит от способности терморегуляторов изменять расход тепловой энергии на нагревательные приборы в системе отопления путем изменения гидравлического режима, что вызывает цепную реакцию других систем (либо терморегуляторов, что может вызвать как разрегулировку системы, так и выход из строя циркуляционного насоса).

Естественно, что классификация систем отопления также изменилась. Во всяком случае, представляется логичным введение новых признаков систем, отличающих системы с терморегулирующим оборудованием от классических.

Системы отопления можно разделить:
1. По радиусу действия – местные и центральные;
2. По виду циркуляции теплоносителя – естественные и искусственные (насосные);
3. По типу теплоносителя – воздушные, водяные, паровые, электрические, комбинированные;
4. По способу разводки – с верхней, нижней, комбинированной, горизонтальной, вертикальной;
5. По способу присоединения приборов – однотрубные, двухтрубные, комбинированные;
6. По типу применяемых приборов – конвекционные, лучистые, конвекционно-лучистые;
7. По ходу движения теплоносителя в магистральных трубопроводах – тупиковые и попутные;
8. По гидравлическим режимам – с постоянным и изменяемым режимом.
9. По величине перепада температур в подающей и обратной магистрали – бифилярные системы.
10. По времени работы – постоянно работающие на протяжении отопительного периода и периодические (в том числе и аккумуляционные) системы отопления.

Все эти признаки системы в реальности, как правило, смешиваются – например, водяная система с нижней разводкой, тупиковая, с изменяемой гидравликой, с нагревательными приборами – конвекторами, электрическая – прямого действия и воздушная или водяная системы отопления.

Таким образом, в качестве задач, которые должны решаться с помощью систем отопления можно указать:

1. Система отопления должна возмещать потери тепла помещения через все его ограждающие конструкции;
2. Система отопления должна независимо от колебаний наружной температуры поддерживать внутри помещения установленную температуру;
3. Температура внутреннего воздуха должна быть возможно равномерной как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях (по горизонтали разница температур не должна превышать 2 °С, по вертикали – 1 °С на 1 метр высоты помещения);
4. Внутренние поверхности должны иметь температуру, приближающуюся к температуре воздуха в помещении и обеспечивать минимальное время нагрева элементов высокой тепловой аккумуляции;
5. Система отопления должна обеспечивать достижение максимального теплоиспользования в течение всего отопительного периода.

Кроме требований, необходимых для решения указанных задач, к системам отопления предъявляется ряд дополнительных требований:

а) санитарно-гигиенические;
б) технико-экономические;
в) архитектурно-строительные;
г) монтажно-эксплуатационные;
д) эстетические.

Наиболее важными являются санитарно-гигиенические и монтажно-эксплуатационные требования, которые обуславливаются необходимостью поддерживать заданную температуру в помещениях в течение отопительного сезона. По этому показателю преимущество перед другими видами имеют воздух и вода, так как при использовании горячего воздуха можно постоянно поддерживать равномерной температуру каждого отдельного помещения путем быстрого изменения его температуры, а при использовании воды, поддерживать равномерную температуру помещения путем регулирования подаваемой в отопительные приборы воды с помощью термических регуляторов и регуляторов расхода теплоносителя в стояках. Важным санитарно-гигиеническим требованием является также ограничение температуры на поверхности нагревательных приборов, так как при температуре свыше 60 °C начинается разложение, и сухая возгонка органической пыли в помещении с их поверхности. В связи с этим, наиболее неблагоприятными являются системы отопления с теплоносителями пар и электровоздухонагреватели.

Технико-экономические требования – это простота устройства системы, наименьший расход материалов и трудовых затрат при монтаже и эксплуатации.

Архитектурно-строительные и эстетические требования сводятся к тому, чтобы отдельные элементы отопительных установок не нарушали внешнего архитектурного облика и дизайн здания, гармонировали с внутренней отделкой помещений и не занимали излишних площадей. Необходимо также учитывать теплотехнические характеристики здания, его геометрию.

Современная система отопления должна не только восполнять теплопотери, но и своевременно реагировать на возможные теплопоступления в помещение (например, присутствие 1 взрослого человека почти равноценно 1 секции чугунного радиатора), при этом повышаются требования к распределению тепла в объеме помещения, что возможно только при учете взаимодействия системы отопления с ограждающими конструкциями и их температурным режимом.

Повышение теплозащитных качеств ограждающих конструкций заключается в увеличении их сопротивления теплопередачи до нормативных значений, действующих в настоящее время. Это достигается утеплением стен теплоизоляционными материалами, которые должны защищаться от наружных воздействий защитно-декоративным слоем, способным при необходимости сохранить или улучшить архитектурно-художественный облик здания или помещения.

В практике устройства дополнительной теплозащиты стен существует два основных способа ее расположения: с наружной или внутренней стороны стены. Иногда встречается конструктивно-технологическое решение устройства теплозащиты зданий с расположением утеплителя с наружной и внутренней стороны стены одновременно.

Конкретный вариант расположения теплозащиты устанавливается на основе анализа всех возможных способов ее устройства с учетом их достоинств и недостатков

— осуществляется защита стен от переменного замерзания и оттаивания, а так же и от других атмосферных воздействий;
— выравниваются температурные колебания основного массива стены;
— увеличивается долговечность конструкций стены;
— температурный ноль сдвигается во внешний теплоизоляционный слой;
— возрастает теплоаккумулирующая способность массивной стены.

При внутреннем утеплении несущая стена промерзает что способствует снижению коэффициента ее термосопротивления, появлению избытка влаги и ускоренному старению ограждающей конструкции.
Если утеплитель размещен с внутренней стороны ограждающей конструкции. Для подвального помещения такой способ утепления наиболее обоснован. Утеплять стены с внутренней стороны помещения во вновь строящемся здании экономически неэффективно.

Если утеплитель размещен снаружи ограждающей конструкции. При размещении утеплителя снаружи его необходимо защищать от атмосферных воздействий. Можно выделить два подхода:

-это наиболее часто применяемая защита из специального штукатурного состава без воздушной прослойки
-защита из специальных плит с воздушной прослойкой, так называемая система вентилируемого
фасада.

Устройство дополнительной теплоизоляции снаружи лучше защищает стену от переменного замерзания и оттаивания. Выравниваются температурные колебания массива стены, что препятствует появлению деформаций, особенно нежелательных при крупнопанельном домостроении. Точка росы сдвигается в наружный теплоизоляционный слой, внутренняя часть стены не отсыревает.

Другим достоинством наружной теплоизоляции является увеличение теплоаккумулирующей способности массива стены. Так, если произойдет отключение источника теплоснабжения при наружной изоляции, кирпичная стена будет остывать примерно в 6 раз медленнее, чем при внутреннем слое теплоизоляции такой же толщины. Установка теплоизоляции снаружи позволяет также снизить расходы на ремонт поврежденных стен.

Использование навесных конструкций позволяет, с одной стороны, “одеть” фасад в современные отделочные материалы, а с другой — улучшить теплотехнические характеристики ограждающей конструкции и защитить ее от вредных атмосферных воздействий.

Существенными недостатками этого варианта является необходимость устройства по теплоизоляции надежного защитного слоя, а также использование при выполнении работ дорогостоящих средств подмащивания

В настоящее время при теплоснабжении высокотемпературной водой считается оправданным стремление повышать расчётную температуру и скорость движения теплоносителя в системах отопления. Это делают для уменьшения площади поперечного сечения теплопроводов и нагревательной поверхности приборов и калориферов. Однако повышение температуры теплоносителя в большинстве случаев препятствуют санитарно-гигиенические требования, предусматривающие нормативное ограничение высшего значения температуры теплоносителя в системе отопления того или иного здания.

Создание работоспособных систем отопления, устойчиво распределяющих теплоту по всем помещениям, ещё не означает достижения основной цели отопления − обеспечения благоприятного самочувствия и высокой жизнедеятельности людей в холодный период года путём поддержания комфортных температурных условий в помещениях. Для достижения этой цели в конкретном здании требуется увеличивать или уменьшать теплоотдачу в помещения в связи с отклонением от тех изменений погоды и теплопоступлений, которые были учтены при проектировании системы отопления. На систему отопления возлагается дополнительная эксплуатационная задача — устранять дисбаланс теплоты, возникающий из-за случайных внешних и внутренних воздействий на тепловой режим помещений, с тем чтобы изменения температуры воздуха в помещениях не превышало ±2 °С.

Эта задача может быть решена, если конструкция системы будет приспособлена к проведению местного и индивидуального регулирования температуры и количества теплоносителя. Естественно, верхний предел подачи тепла всегда будет ограничен тепловой мощностью системы в целом или отдельных её частей, агрегатов и приборов (котлом, конвекторами, радиаторами отапливаемыми поверхностями ).

Для компенсации тепловых потерь, возникающих в зданиях и сооружениях в переходный и зимний периоды года, используются системы отопления. Любая система отопления предназначена для поддержания в помещениях отапливаемого здания нормируемых значений внутренней температуры и состоит из трех основных элементов: теплогенерирующего центра, в котором теплоносителю передается расчетное количество тепла, система трубопроводов для перемещения по ним теплоносителя и отопительных приборов, передающих тепло от теплоносителя внутреннему воздуху помещений.

В системах отопления в качестве теплоносителя применяют воду, незамерзающие смеси, насыщенный водяной пар, воздух, а в панельно-излучающих системах – перегретую воду, незамерзающие смеси и электроэнергию. В последнее время все большее распространение получили теплоносители на основе гликолей.

В последнее время все более широкое применение находят растворы многоатомных спиртов, в том числе пропиленгликоля (ПГ), этиленгликоля, глицерина, что особенно характерно для систем центрального кондиционирования и частного отопления. При проектировании систем с гликолевыми теплоносителями следует учитывать их физико- химические особенности.

Водные растворы этиленгликоля и пропиленгликоля имеют отличные от воды теплофизические свойства — теплоемкость, плотность, теплопроводность, химическую активность и т.п., которые должны быть учтены при подборе оборудования, гидравлическом расчете систем холодоснабжения.

Пропиленгликоль и этиленгликоль имеют молекулярный размер меньший, чем у чистой воды. Это свойство может привести к образованию утечек в уплотнениях (особенно при низких температурах теплоносителя и высоких концентрациях гликоля) и требует более внимательного подхода к выбору насосного оборудования и его размещению. В ряде случаев стандартные насосы рассчитаны на максимальное содержание гликоля 30 — 40%, более высокие концентрации требуют замены стандартных уплотнений на специальные. По возможности насосы следует размещать в частях системы с более высокой температурой теплоносителя. Также не рекомендуется применять трубы из оцинкованной стали в системах с гликолевыми теплоносителями.

Вместо традиционно использовавшихся в системах отопления и горячего водоснабжения стальных (черных и оцинкованных) труб широко используются медные (труды из нержавейки) и полимерные трубы. Гидравлическое сопротивление систем, смонтированных из этих труб значительно меньше, что позволяет увеличить скорость движения теплоносителя, то есть обеспечить большую пропускную способность при одинаковом сечении трубы.

В качестве отопительных приборов рекомендуется использовать радиаторы или конвекторы различных конструкций, имеющих сертификат соответствия. При этом:

— полная высота отопительного прибора должна быть меньше расстояния от чистого пола до низа подоконной доски (или низа оконного проема при ее отсутствии) на величину не менее 110 мм;
— длина отопительного прибора должна быть 0,9 — 0,5 ширины оконных проемов отапливаемых помещений;
— отопительный прибор должен быть удобен в эксплуатации и, в первую очередь, доступен для очистки от пыли.

При разнообразии архитектурно-конструктивных решений отдельных отапливаемых помещений дома (например, наличие зимнего сада, бассейна и др.) допускается использование в одной системе отопления отопительных приборов различных типов.

На подводке к отопительному прибору следует предусматривать установку термостата или ручного регулировочного крана.

Установка у отопительных приборов систем отопления с механическим побуждением (насосом) в качестве регулирующей арматуры автоматических терморегуляторов (термостатов) является предпочтительной

Размещение запорной и спусковой арматуры должно обеспечивать возможность отключения и опорожнения системы и ее отдельных частей.

Вентили, имеющие видимые устройства для определения положения запорного клапана, выраженного в числах оборотов маховика, и у которых для каждого положения определены характеристики сопротивления называются балансировочными

Балансировочные вентили применяются:

• для гидравлической увязки параллельных циркуляционных контуров в проектах систем отопления и горячего водоснабжения;
• для создания фиксированного гидравлического сопротивления, что позволяет создать необходимый перепад давления перед терморегуляторами, то есть обеспечить регулирование теплоотдачи нагревательных приборов для поддержания заданной температуры в помещении;
• для определения фактических расходов воды на тех участках трубопроводной системы, на которых установлены вентили.

Для определения фактического расхода воды через установленный на трубопроводе балансировочный вентиль пользуются преобразованной формулой:

Для определения расхода воды нужно измерить разность давлений ΔP, кПа, до и после вентиля, найти в каталоге значение KV при известном числе оборотов маховика и выполнить вычисление по формуле (1). Для возможности вычисления расходов воды производители балансировочных вентилей выпускают их в модификациях с патрубками для присоединения датчиков давления или импульсных трубок измерительных компьютеров, последние позволяют получить данные по расходу теплоносителя.

Ручные балансировочные вентили хорошо справляются с гидравлической увязкой только при постоянных расходах воды в стояках. При установке РТК (радиаторных термостатических клапанов) нужно исходить из возможности уменьшения расхода воды в режиме, когда часть клапанов закроется. В этом случае при фиксированном положении маховика балансировочного вентиля перепад давления на остальных термостатических клапанах данного циркуляционного кольца, может увеличиться, что в некоторых случаях вызывает возникновение шума.

Чтобы избежать этого, при проектировании современных отопительных систем используют автоматические регуляторы расхода и регуляторы перепада давления.

Необходимо также отметить, что отличительной особенностью современных систем отопления является наличие регулирующего оборудования. Поскольку раньше использовались системы отопления с постоянными гидравлическими характеристиками, регулирование количества тепла, подаваемого системой отопления, выполнялось изменением температуры теплоносителя. При этом при запитке от централизованных систем теплоснабжения работа районных котельных и ТЭЦ также осуществлялась по температурному графику, в зависимости от наружной температуры . Но в связи с внесенным еще в 1991 году изменением No2 к СНиП 2.04.05-91 все нагревательные приборы должны быть оборудованы терморегуляторами. Кроме энергосберегающего эффекта это требование вызвало конфликт между системами отопления, которые перешли в разряд гидравлических изменяемых систем (то есть с количественным регулированием), и тепловыми сетями с постоянным гидравлическим режимом (при питании от централизованных систем районных котельных, ТЭЦ).Этот же конфликт можно рассматривать и в системе отопления частного дома. Заменив районную котельную на индивидуальный котел .Хотя индивидуальный котел имеет более разнообразную работу и может останавливать насос например при достижении определенной температуры в помещении.

Автономными (индивидуальными) системами теплоснабжения являются системы, в которых отсутствуют тепловые наружные сети, а выработка теплоты предназначена только для одного здания.

Теплоснабжение зданий в децентрализованных системах теплоснабжения может осуществляться:

— от автономного источника тепла (в том числе крышной котельной);
— от индивидуальных теплогенераторов систем поквартирного теплоснабжения.

Требуемая тепловая мощность котлов определяется в зависимости от функционального назначения – одноконтурные котлы (только для отопления) и двухконтурные (отопление и горячее водоснабжение).

В случаях, когда котел обеспечивает только отопительную нагрузку, Q КОТ.ОТ Вт, его следует подбирать на тепловую мощность, определяемую по формуле (2):

Q КОТ.ОТ = 1,1 (Q ТР + Q В — Q БЫТ ) (2)

где:
Q B — определяется по прил. 10 СНиП 2.04.05-91 .
Q БЫТ – суммарные бытовые выделения теплоты.
Q ТР – требуемое количество тепла.

Снижение температуры горячей воды (теплоносителя) в системе отопления требует увеличения площади нагревательных приборов (вследствие уменьшения температурного напора), увеличения диаметров магистральных трубопроводов, то есть увеличения эксплуатационных и капитальных затрат. То же можно сказать и о регулировании систем отопления – поскольку регуляторы устанавливаются в среднем положении на нагревательные приборы, то площадь последних необходимо увеличить на 15 — 20 % по сравнению с необходимой по расчету. То есть проблему энергосбережения жилых зданий необходимо рассматривать в комплексе всех составляющих тепловой системы.

Размещение теплогенерирующих агрегатов предусматривается:

(лучше всего уточнить по действующим на настоящий момент СНИПам и ГОСТам,связано с постоянным введением новых требований)

— на кухне при мощности котла до 60 кВт независимо от наличия газовой плиты и газового водонагревателя;

Основные требования к индивидуальным теплогенераторам

Индивидуальные системы теплоснабжения применяются для отопления, вентиляции и горячего водоснабжения квартир в жилых зданиях, в том числе имеющих встроенные помещения общественного назначения.

В качестве источников теплоты систем поквартирного теплоснабжения следует применять индивидуальные теплогенераторы — автоматизированные котлы полной заводской готовности на различных видах топлива, в том числе на природном газе, работающие без постоянного обслуживающего персонала.

Для многоквартирных жилых домов и встроенных помещений общественного назначения следует применять теплогенераторы:

— с закрытой (герметичной) камерой сгорания;
— с автоматикой безопасности, обеспечивающей прекращение подачи топлива при прекращении подачи электроэнергии, при неисправности цепей защиты, при гашении пламени горелки, при падении давления теплоносителя ниже предельно допустимого значения, при достижении предельно допустимой температуры теплоносителя, при нарушении дымоудаления;
— с температурой теплоносителя до 95 °С;
— с давлением теплоносителя до 1,0 МПа.

В квартирах теплогенераторы общей теплопроизводительностью до 35 кВт можно устанавливать в кухнях, коридорах, в нежилых помещениях, а во встроенных помещениях общественного назначения — в помещениях без постоянного пребывания людей.

— в отдельном помещении на любом этаже (в том числе подвальном или цокольном) при их суммарной мощности для систем отопления и горячего водоснабжения до 150 кВт;

— в отдельном помещении первого или цокольного этажа, а также в помещении, пристроенном к жилому дому, при их суммарной мощности для системы отопления и горячего водоснабжения до 500 кВт.

При размещении тепловых агрегатов суммарной мощностью до 150 кВт в отдельном помещении, расположенном на любом этаже жилого здания, помещение должно отвечать следующимтребованиям:
— высота не менее 2,5 м;
— объем и площадь помещения из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования, но не менее 15 м3;
— помещение должно быть отделено от смежных помещений ограждающими стенами с пределом огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкции равен нулю;
— естественное освещение из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 помещения;
— в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета: вытяжка в объема 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа (при заборе воздуха на горение из помещения);
— объем и площадь помещения из условий удобного обслуживания тепловых агрегатов и вспомогательного оборудования.
При размещении тепловых агрегатов суммарной тепловой мощностью до 500 кВт в пристройке к жилым зданиям помещение пристройки должно отвечать следующим требованиям:
— пристройка должна размещаться у глухой части стены здания с расстоянием по горизонтали от оконных и дверных проемов не менее 1 м;
— стена пристройки не должна быть связана со стеной жилого здания;
— ограждающие стены и конструкции пристройки должны иметь предел огнестойкости 0,75 ч, а предел распространения огня по конструкциям равен нулю;
— высота — не менее 2,5 м;
— объем и площадь помещения — из условий удобного обслуживания теплогенераторов и вспомогательного оборудования;
— естественное освещение — из расчета остекления 0,03 м2 на 1 м3 объема помещения;
— в помещении должна предусматриваться вентиляция из расчета: вытяжка в объеме 3-кратного воздухообмена помещения в час, приток в объеме вытяжки плюс количество воздуха на горение газа (при заборе воздуха на горение из помещения);
— оно должно иметь сигнализацию загазованности.
Дымоходы от котлов должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91 . Дымоходы могут выполняться в пределах дома или быть пристроены с наружной стороны здания. Присоединение котлов к дымоходам осуществляется трубами, изготовляемыми из кровельной стали толщиной не менее 1 мм, или унифицированными элементами, поставляемыми в комплекте с котлом. Конструкции дымоходов также могут быть промышленного изготовления и поставляться в комплекте с котлом.

Дымоходы, проложенные снаружи здания, должны быть теплоизолированы по всей длине.

Теплогенераторы общей теплопроизводительностью свыше 35 кВт следует размещать в отдельном помещении. Общая теплопроизводительность установленных в этом помещении теплогенераторов не должна превышать 100 кВт.

Забор воздуха для горения должен осуществляться:

— для теплогенераторов с закрытыми камерами сгорания — воздуховодами непосредственно снаружи здания;
— для теплогенераторов с открытыми камерами сгорания — непосредственно из помещений, в которых установлены теплогенераторы.

Дымоход должен иметь вертикальное направление и не иметь сужений. Запрещается прокладывать дымоходы через жилые помещения.

К коллективному дымоходу могут присоединяться теплогенераторы одного типа (например, с закрытой камерой сгорания с принудительным дымоудалением), теплопроизводительность которых отличается не более, чем на 30 % в меньшую сторону от теплогенератора с наибольшей теплопроизводительностью.

К одному коллективному дымоходу следует присоединять не более 8 теплогенераторов и не более одного теплогенератора на этаж.

В помещениях теплогенераторов с закрытой камерой сгорания следует предусматривать общеобменную вентиляцию по расчету, но не менее одного обмена в 1 ч. В помещениях теплогенераторов с открытой камерой сгорания следует учитывать также расход воздуха на горение топлива, при этом система вентиляции не должна допускать разряжения внутри помещения, влияющего на работу дымоудаления от теплогенераторов.

При размещении теплогенератора в помещениях общественного назначения следует предусматривать установку системы контроля загазованности с автоматическим отключением подачи газа для теплогенератора при достижении опасной концентрации газа в воздухе — свыше 10 % нижнего концентрационного предела распространения пламени (НКПРП) природного газа.
В настоящее время применение местных автономных теплогенераторов (для отопления квартиры или дома) возможно при одновременной выработке двух и более видов энергии (тепловой, электрической энергии)
Перспективно использование приведенных ниже схем с использованием биотоплива ТТ котла и солнечного коллектора.