Расчет воздушного отопления основные принципы пример расчета

Второй этап

2.Зная теплопотери, рассчитаем расход воздуха в системе используя формулу

G = Qп / (с * (tг-tв))

G- массовый расход воздуха, кг/с

Qп- теплопотери помещения, Дж/с

C- теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кгК

tг- температура нагретого воздуха (приток), К

tв – температура воздуха в помещении, К

Напоминаем что К= 273+°С, то есть чтоб перевести ваши градусы Цельсия в градусы Кельвина нужно к ним добавить 273. А чтоб перевести кг/с в кг/ч нужно кг/с умножить на 3600.

Перед расчетом расхода воздуха необходимо узнать нормы воздухообмена для для данного типа здания. Максимальная температура приточного воздуха 60°С, но если воздух подается на высоте меньше 3 м от пола эта температура снижается до 45°С.

Еще одно, при проектировании системы воздушного отопления возможно использование некоторых средств энергосбережения, таких как рекуперация или рециркуляция. При расчете количества воздуха системы с такими условиями нужно уметь пользоваться id диаграммой влажного воздуха.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Воздушное отопление жилых домов не имеет столь широкого распространения, как «классическое» водяное, но, тем не менее, заинтересованность в нем среди потенциальных хозяев все же имеет тенденцию к росту – оно доказало свою эффективность и экономичность. Сам по себе принцип такого отопления помещений заключается в нагреве специальным оборудованием воздушного потока, который потом с помощью вентиляторов направляется в помещение или в определенную его область.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Кстати, самой простой и достаточно распространенной (хотя и несколько упрощенной) разновидностью воздушного отопления является установка в комнате стационарных или переносных тепловентиляторов. Более совершенные системы, обслуживающие целый дом, включают, помимо нагревательного агрегата, разветвлённую систему воздуховодов, автоматику контроля и управления, приборы очистки и обеззараживания воздуха. Нередко такая систем отопления совмещается с приточной вентиляцией, и это тоже налагает определённые требования к ее организации.

Цены на воздушно-отопительные агрегаты

воздушно-отопительный агрегат

Как бы то ни было, «сердцем» подобной системы отопления, независимо от степени ее сложности, является воздушно-отопительный агрегат. И его эксплуатационные параметры должны соответствовать условиям, в которых он будет эксплуатироваться – заложенного потенциала мощности должно быть достаточно для обогрева конкретного помещения или всего дома в целом. Как определиться с этим? – призовем на помощь калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата.

Некоторые разъяснения по применению программы будут даны ниже.

Калькулятор необходимой мощности воздушно-отопительного агрегата

Перейти к расчётам

Пояснения по проведению расчетов

При расчете любого генератора тепла исходят из соображений, что выработанной им энергии должно хватать на полную компенсацию тепловых потерь из конкретного помещения и далее (если речь идет о системе отопления всего дома) – из здания в целом. При этом, безусловно, закладывается и определенный эксплуатационный запас мощности.

Использовать широко распространенный «постулат», что на 1 м² площади требуется 100 Вт тепловой энергии – этот путь никак не даст точного результата. Тепловые потери, требующие компенсации за счет работы системы отопления, зависят не только, и даже не столько от площади помещений, сколько от целого ряда других разноплановых факторов. Все это реализовано в предлагаемом калькуляторе.

Важно – расчет проводится для каждого помещения в отдельности. Если планируется локальный обогрев комнаты – то полученного значения будет достаточно. В том же случае, когда просчитывается вся система отопления для дома, после расчета по помещениям, подключенным к системе, производится суммирование всех полученный показателей. Лучше всего, чтобы не допустить ошибки, заранее составить табличку, куда внести все комнаты с перечислением их специфических особенностей, а потом уже засесть за расчёты.

Итак, как проводится расчет для конкретного помещения:

• Объем помещения, безусловно, важен, и для этого необходимо указать площадь и высоту потока.
• Имеет значение количество стен, граничащих с улицей. Понятно, что чем их больше, тем выше возможные тепловые потери.
• Имеет смысл обратить внимание на расположение внешней стены комнаты относительно сторон света. С южной стороны помещение получает дополнительный «тепловой заряд» от Солнца, а вот с противоположной стороны стены такой возможности лишены начисто, и будут выхолаживаться быстрее.
• Если есть такая информация, то можно указать положение внешней стены относительно преимущественного в зимний сезон направления ветра – программа внесет соответствующую поправку. Если таких данных нет, калькулятор произведет расчет для самых неблагоприятных условий.
• Поправку не климатические особенности региона учтет следующий пункт. Необходимо указать минимальные температуры в самую холодную декаду зимы – но только не аномальные, а считающиеся для вашей местности нормальными.
• Следующее поле ввода – это состояние термоизоляции стен. Они могут считаться полноценно утепленными только в том случае, если это проводилось на основании теплотехнических расчетов. Понятно, что совершенно неутепленных стен в жилом доме вообще не должно быть – иначе нет никакого смысла затевать обустройство системы отопления.
• Весьма внушительная доля теплопотерь приходится на полы и потолки (перекрытия). Чтобы не упустить этот момент, в следующих полях ввода необходимо выбрать вариант «соседства» рассчитываемой комнаты по вертикали – сверху и снизу.
• Далее, несколько полей ввода посвящено окнам – их типу, количеству, размерам. На основании полученных сведений программа расчета введет необходимый поправочный коэффициент «на остекление».
• В комнате может иметься дверь на улицу (или в неотапливаемую зону), которая при каждом открытии будет впускать немалый объем холодного воздуха. Это требует соответствующей компенсации со стороны системы отопления.

Для замкнутой системы воздушного отопления можно переходить к кнопке «РАССЧИТАТЬ» и получать результат, выраженный в ваттах и киловаттах (в нем уже учтен 15-процентный эксплуатационный резерв).

Но нередко система воздушного отопления объединяется с приточной вентиляцией – и тогда от нагревательного агрегата требуется не только восполнить теплопотери, но и обеспечить подогрев постоянно поступающего с улицы воздушного потока. Это тоже необходимо учесть в расчетах. Если выбрать этот путь – появятся дополнительные поля ввода данных.

• Необходимо уточнить высоту потолка – для точного определения объема воздухообмена.
• Приточная вентиляция может отключаться при сильных морозах – необходимо указать нижний температурный предел ее функционирования. Это позволит определиться с максимальной амплитудой температур (с учетом поддержания в помещении комфортного уровня в +20 °С).
• И, наконец, необходимо указать предполагаемую кратность полного воздухообмена в помещении. Обычно при расчетах исходят из однократного, но на всякий случай функциональность калькулятора расширена – от 0,5 до 2 объемов в час.

После этого остаётся только нажать кнопку «РАССЧИТАТЬ» для получения результата.

Задумываетесь о воздушном отоплении дома? Тогда вам сюда…

Многие владельцы загородного жилья даже не знают толком о существовании систем воздушного отопления. Чтобы восполнить этот пробел информации, рекомендуем перейти по ссылке к статье нашего портала, посвящённой обзору воздушно-отопительных агрегатов.

Четвертый этап

4.Рассчитывается количество вентрешеток и скорость воздуха в воздуховоде:

1)Задаемся количеством решеток и выбираем из каталога их размеры

2) Зная их количество и расход воздуха, рассчитываем количество воздуха для 1 решетки

3) Рассчитываем скорость выхода воздуха из воздухораспределителя за формулой V= q /S, где q- количество воздуха на одну решетку, а S- площадь воздухораспределителя. Обязательно необходимо ознакомится с нормативной скоростью вытока, и только после того как рассчитанная скорость будет меньше нормативной можно считать , что количество решеток подобрано правильно.

Виды воздушного отопления

Если вы задумали обустраивать такого рода отопление у себя дома или в каком-либо помещении, то стоит разобраться с тем, какие виды воздушного отопления бывают. Сама классификация подобного рода систем проходит по следующим параметрам:

1. В зависимости от способа циркуляции.
2. По размерам (масштабности) системы.
3. Непосредственно по расположению.
4. И по способу теплообмена.

Теперь стоит более подробно взглянуть на каждый из вариантов, немного охарактеризовав его и рассмотрев в отдельности.

По способу циркуляции

Первым параметром классификации систем становится способ циркуляции, и представлен он может быть в двух вариантах:

1. Принудительная.
2. Естественная.

В первом случае циркуляция теплоносителя в системе осуществляется с помощью специальных вентиляторов. Они разгоняют горячий воздух по всей сети, при этом сам процесс происходит максимально быстро, и потоки по пути к помещению остывают минимально. Таким образом система становится более выгодной, поскольку и в обратную сторону поток воздуха доставляется еще не остывшим, соответственно требует меньше затрат топлива на повторный разогрев.

В случае с естественной циркуляцией, воздух поднимается по трубам за счет своей легкости (как известно теплый/горячий воздух намного легче обычного). Таким образом, продвигается он значительно медленней, в связи с чем быстро остывает и в таком случае помещение будет прогреваться довольно медленно.

Расположение

Следующим становится расположение элементов, что возможно также в нескольких вариантов:

1. Подвесная система.
2. Напольная.

По типу более популярны и выгодны напольные системы. Это обусловлено тем, что теплый воздух поднимается вверх, соответственно если он будет направлен от пола, то прогрев помещения начнётся с низу, что сделает его максимально комфортным.

Сама система скрыта за декоративными элементами, потому интерьеру не помешает. В большинстве своем скрывается она за плинтусами, или же вовсе под полом.

В случае же с подвесной системой, воздушные потоки наоборот идут сверху вниз, и к полу добираются уже охлажденными, соответственно на уровне ног в помещении будет ощущается прохлада.

Глобальность (масштабность) отопления

Здесь деление проводится также на два варианта, это:

1. Локальное.
2. Центральное.

В первом случае предполагается отопление какой-то определенной зоны здания, отдельного помещения, или небольшого здания.

Центральное же подразумевает полноценное оснащение оборудованием для обогрева больших по площади зданий, в частности промышленных и общественных. К примеру, супермаркеты, вокзалы, ангары и множество других строений.

По виду теплообмена

И последним вариантом классификации становится вид теплообмена. Его можно разделить следующим образом:

1. Приточная система. Здесь оборудование подразумевает забор воздуха только с улицы, его обогрев и отопление им помещений. Остывший воздух внутри с помощью оборудованной вентиляции выводится наружу.
2. Частичная рециркуляция, которая подразумевает забор воздуха с улицы, а также подогрев внутреннего, который уже полностью остыл.
3. И последним вариантом становится полноценная рециркуляция. Такая схема предполагает постоянную циркуляцию и подогрев внутреннего воздуха. Потоки находятся в постоянном движении, остывая и нагреваясь снова.

Наиболее распространенным вариантом является именно полная рециркуляция потоков.

Пятый этап

5. Делаем аэродинамический расчет системы. Для облегчения расчета специалисты советуют приблизительно определить сечение магистрального воздуховода за суммарным расходом воздуха:

• расход 850 м3/час – размер 200 х 400 мм
• Расход 1 000 м3/час – размер 200 х 450 мм
• Расход 1 100 м3/час – размер 200 х 500 мм
• Расход 1 200 м3/час – размер 250 х 450 мм
• Расход 1 350 м3/час – размер 250 х 500 мм
• Расход 1 500 м3/час – размер 250 х 550 мм
• Расход 1 650 м3/час – размер 300 х 500 мм
• Расход 1 800 м3/час – размер 300 х 550 мм

Как правильно выбрать воздуховоды для воздушного отопления?

Дополнительное оборудование, повышающее эффективность воздушных отопительных систем

Для надежной работы данной отопительной системы, необходимо предусматривать установку резервного вентилятора или же монтировать не меньше двух агрегатов отопления на одно помещение.

При отказе основного вентилятора, допустимо снижение температуры в помещении ниже нормы, но не более чем на 5 градусов при условии подачи наружного воздуха.

Температура подающегося в помещения воздушного потока должна быть не менее чем на двадцать процентов ниже, нежели критическая температура самовоспламенения газов и аэрозолей, присутствующих в здании.

Для обогрева теплоносителя в воздушных системах отопления применяются калориферные установки различных видов конструкций.

С их помощью также могут комплектоваться отопительные агрегаты или вентиляционные приточные камеры.

Схема воздушного отопления дома. Нажмите для увеличения.

В таких калориферах нагрев воздушных масс осуществляется за счет энергии, отбираемой у теплоносителя (пара, воды или дымовых газов), а также они могут нагреваться электроэнергетическими установками.

Отопительные агрегаты могут использоваться для обогрева рециркуляционного воздуха.

Они состоят из вентилятора и калорифера, а также аппарата, который формирует и направляет потоки теплоносителя, подающегося в помещение.

Большие отопительные агрегаты используют для обогрева крупных производственных или промышленных помещений (например, в вагоносборочных цехах), в которых санитарно-гигиенические и технологические требования допускают возможность рециркуляции воздуха.

Также крупные отопительные воздушные системы используются в нерабочее время для дежурного отопления.

Комплексное проектирование инженерии

Чтобы получить максимально функциональные, безопасные и удобные сети воздушного отопления, вентиляции и кондиционирование, их проектирование необходимо заказывать одновременно в одной проектной компании. В этом случае нанятые мастера смогут грамотно провести теплотехнические расчеты, подобрать для коммуникаций наиболее подходящее оборудование и материалы, выбрать оптимальные места для их монтажа.

Рабочий проект на установку в здании необходимых коммуникаций включает в себя множество важных документов. Это не только расчеты, но также схемы, чертежи, описания, спецификация оборудования, сметы и многое другое. Все эти документы должны быть тщательно проверены в ходе согласования проекта с государственными органами, так как любая сеть отопления может представлять определенную опасность для пользователей при неправильном проектировании или монтаже.

Цены на профессиональное инженерное проектирование: системы кондиционирования дома, вентиляции и отопления — определяют проектировщики. Самостоятельно рассчитать примерную стоимость можно с помощью калькулятора.

Особенности и преимущества воздушного отопления

Воздушное отопление работает за счет использования специальных электрических нагревателей, потому устанавливать такие системы следует только в тех зданиях, которые имеют надежное и безопасное подключение к центральной линии электропередач. Несмотря на высокую стоимость электроэнергии, воздушные отопительные сети становятся все более популярными, что связано с наличием у таких коммуникаций целого ряда важных преимуществ. Среди основных достоинств воздушного отопления можно выделить:

• эффективность, функциональность, надежность и безопасность для конечных потребителей;
• отсутствие в системе жидкостей, а также вероятности прорыва труб и затопления внутренних помещений строения;
• быстрый прогрев всех внутренних помещений до необходимого пользователям уровня;
• простой и быстрый монтаж;
• возможность объединить в одной системе отопление, вентиляцию и кондиционирование объекта.

Все эти преимущества собственник может получить за счет установки сети на основе разработанного профессионалами проекта, с учетом выданных исходных данных и требований заказчика. Задание на проектирование системы отопления воздушного типа может быть составлено самими проектировщиками, в этом случае собственнику нужно будет лишь предоставить мастерам имеющиеся у него пожелания к функциям и техническим характеристикам коммуникации.

При создании воздушного отопления, мастера должны уделять особое внимание индивидуальным особенностям строения, его площади, использованным строительным материалам и другим характеристикам. Эти данные должны учитываться при расчетах для выбора подходящих по мощности технических средств.