Вибір потужності казана для системи опалювання приватного будинку

В даній статті розглядаються особливості підбору опалювального казана для системи опалювання і теплопостачання приватного будинку (котеджу) площею 150 – 450 кв. м., розташованого в Московській області. Розглядається найбільш варіант побудови системи опалювання і теплопостачання, що часто зустрічається, з найбільш типовими складовими.

В переважній більшості приватних будинків (котеджів) навантаженням для казана служать три компоненти:

· система радіаторного опалювання;

· система водяної теплої полови;

· система приготування гарячої води для побутових потреб (гаряче водопостачання – ГВС).

Докладніше про виробників котельного устаткування і моделі казанів для систем опалювання приватних будинків, можна дізнатися в оглядах, проведених фахівцями нашої компанії.

Система радіаторного опалювання призначена для покриття тепловтрат будівлі і підтримки заданої температури в його приміщеннях – це загальновідомий факт. Існують також варіанти безрадіаторного опалювання, на основі повітряного опалювання або опалювання системою теплої полови. Одін з таких варіантів – на основі теплої підлоги - реалізований фахівцями нашої компанії в червні 2009 року. Проте, огляд цих варіантів – тема окремої статті.

Теплова потужність системи радіаторного опалювання залежить від багатьох чинників, основними з яких є архітектурно-планувальні і конструктивні особливості будівлі. Аналіз тепловтрат реальних приватних будинків і котеджів, виконаних в традиційному архітектурному стилі (відсутність вікон від підлоги до стелі, раціональний контур будівлі, достатнє утеплення конструкцій, що захищають) показав, що залежність потужності системи опалювання від площі будинку можна представити у вигляді графіка.

Графік залежності потужності системи опалювання від площі будинку.

Опорними точками показані тепловтрати реалізованих проектів систем опалювання, проектування і монтаж яких виконаний фахівцями компанії Інж-ін.

Неважко бачити, що питома потужність системи опалювання знижується із значення 127 Вт/м2 для будинків меншої площі (100-150 м2) до 85-80 Вт/м2 для будинків площею 400-500 м2, що декілька не відповідає шаблонній величині 100 Вт/м2, яку зазвичай використовують для попереднього підбору устаткування.

Пояснюється цей парадокс, що здається, тим, що будинок меншої площі, що окремо стоїть, має менш раціональне розміщення приміщень з погляду теплотехніки. Наприклад, в теоретичному 2-х поверховому будинку площею близько 150 м2 по 4 кімнати на поверсі – всі кімнати будуть кутовими, і окрім тепловтрат через стіни і вікна матимуть тепловтрати через підлогу на 1-му поверсі і через крівлю на 2-му.

Із зростанням загальної площі будинку з'являються приміщення, суміжні з опалювальними, а також внутрішні (що не мають зовнішніх стенів) приміщення. Виходячи з цього, питомі тепловтрати будівлі знижуються.

Усереднені потужності системи радіаторного опалювання для будинків різної площі приведені в таблиці, в графі Опалювання, Квт. Величини в цій графі не залежать від типу опалювальних приладів, вибраних Замовником (панельні, трубчасті або секційні радіатори, конвектори), усереднена кількість яких приведена в таблиці в графі К-ть приладів.

Таблиця основних варіантів розрахунку потужності казана.

Теплі підлоги (електричні і водяні) останніми роками набувають всього більшого поширення як засіб підвищення комфорту перебування людини в приміщенні. Аналіз технічних і економічних характеристик систем теплої підлоги показав, що, починаючи з площі теплої підлоги в 5-10 кв. м. його доцільно виконувати водяним.

При пристрої теплої підлоги для цілей підвищення комфортності мешкання, його тепловіддача, що розраховується, не перевищує 50 Вт/м2, тому, в даному випадку, тепла підлога розглядається як доповнення до радіаторного опалювання, особливо затребуване в приміщеннях з покриттям підлоги типу керамічна плитка (кухні, ванні кімнати і т. п.).

Особливість системи теплої підлоги – це велика тривалість роботи в порівнянні з системою радіаторного опалювання, що доходить для окремих приміщень до цілорічної. Такий графік роботи припускає два варіанти підключення теплої підлоги до системи теплопостачання: при загальній площі теплої полови більше 20-30 м2 доцільно підключати теплу підлогу до окремого контура насосного змішувача в котельній з індивідуальним опалювальним графіком. При меншій площі теплої полови його контури доцільно підключати до контура рециркуляції гарячого водопостачання з використанням спеціальних вузлів для обмеження температури покриття підлоги до необхідної величини. У останньому випадку це рішення тим більше виправдане, що теплі підлоги влаштовуються якраз в приміщеннях з точками розбору гарячої води – санвузлах і кухнях.

В обох випадках потужність теплої підлоги має бути врахована при підборі казана для системи індивідуального опалювання. Усереднені дані по теплих підлогах приведені в таблиці в графах 7 і 8.

Система приготування гарячої води для побутових потреб для кожного житлового будинку залежить, в загальному випадку, від двох основних чинників: від числа людей, що проживають в будинку і від заданого замовником ступеня комфорту для користування гарячою водою.

При обмеженій кількості точок розбору гарячої води і їх компактному розташуванні усередині будівлі оптимальним з погляду мінімізації вартості буде використання двоконтурного казана з вбудованим теплообмінником для приготування гарячої води (ГВС). Недоліки такого рішення – це абсолютний пріоритет приготування гарячої води (виключення на час розбору всієї системи опалювання) і неможливість організувати циркуляцію гарячої води, а значить і теплої полови на її базі.

При розрахунковій витраті гарячої води більше 10-12 л/мін необхідна установка ємкісного водо-водяного нагрівача, тобто бойлери ГВС. Більшість таких пристроїв, представлених на ринку опалювального устаткування, мають додаткові виводи для пристрою контура рециркуляції гарячої води. Контур рециркуляції дозволяє істотно підвищити комфорт мешкання в будинку за рахунок, по-перше, відсутність очікування гарячої води для всіх точок розбору незалежно від їх розташування і по-друге, за рахунок можливого пристрою водяної теплої полови в окремих приміщеннях, про що мовилося вище.

Додатково бойлер ГВС істотно згладжує нерівномірність роботи системи опалювання за рахунок покриття невеликих розборів гарячої води без включення казана на нагрів ГВС.

В таблиці, в графі 6 приведена зразкова ємкість бойлера, що забезпечує необхідний об'єм гарячої води виходячи саме з умови комфортного користування, а також приведена потужність, споживана бойлером в режимі тривалого водорозбору.

Штатна автоматика більшості казанів передбачає режим пріоритету приготування ГВС, що дозволяє понизити встановлену потужність казана і оптимізувати витрати на систему опалювання в цілому.

Виводи.

Дані, приведені в таблиці, є усередненими, отриманими на основі проектів інженерних систем, розрахованих і змонтованих фахівцями компанії Інж-ін в котеджах площею 150-500 кв. м. за декілька останніх років. Підсумкові графи 10 і 11 показують потужності казанів, необхідні для комфортного мешкання в будинках, обладнаних системами радіаторного опалювання, теплими водяними підлогами і бойлерами ГВС з контуром рециркуляції. Характерний, що для будинків площею менше 350 кв. м. визначальним чинником при виборі потужності казана стає наявність бойлера ГВС і його розумний об'єм.

Не претендуючи на роль істини в останній інстанції, дана стаття може бути корисною будь-якому замовникові для попереднього визначення потужності казана, який буде встановлений в його майбутньому будинку. Остаточно казан підбирають фахівці нашої компанії на основі розрахунку системи опалювання, гарячого водопостачання і теплої підлоги, з урахуванням вимог стандартів і технічного завдання Замовника.

Реутов Олег ТОВ Інж-ін Eng-in. Ru/