Расчет теплопотерь и подбор внутрипольных конвекторов на примере

17.09.2017

Расчет теплопотерь помещения и подбор радиаторов и внутрипольных конвекторов для основного отопления и тепловой завесы перед панорамными окнами

Рассмотрим на живом примере рациональное решение по комбинированной системе отопления. Теплый пол + конвекторы + радиаторы.

Исходные данные:

город Екатеринбург, за бортом -35С, в помещении должно быть +24С (20 - это прохладно, особенно если маленькие дети), в спальнях +20С, в санузлах +28С

стена: газобетон ИНСИ 400мм, утеплитель 100мм под мокрый фасад, коэффициент сопротивления теплопередачи примем

пол: ж/б плита перекрытия 220 мм над неотапливаемым помещением, 100мм экструдированный пенополистирол

панорамное окно: теплый алюминий КрАМЗ, 2-х камерный стеклопакет 6з-14-4-14-6з - 44мм

окно Rehau: профиль INTELIO (86 ММ / 6 КАМЕР), 2-х камерный стеклопакет 6з-14-4-14-6з - 44мм

мансардный потолок: минвата 250мм, гибкая черепица

температурный график системы отопления 75/65

температурный график системы теплого пола 55/45

избыток тепла компенсируется приточно-вытяжной системой вентиляции с рекуператором

Для расчета сопротивления теплопередаче ограждения R, м²·ºС/Вт используйте программу Теремок или аналогичную. Ниже представим таблицу по нашему объекту:

коэффициенты.png

Производим расчет теплопотерь через ограждающие конструкции для следующей планировки:

план 1 этажа.png

Например, можем воспользоваться программой в xls расчет теплопотерь, получаем следующие результаты без учета системы вентиляции и инфильтрации воздуха:

1. Гостиная и лестница - 5747 Вт
2. Спальня - 1615 Вт
3. Котельная - 752 Вт
4. Прихожая - 444 Вт
5. Предбанник - 373 Вт
6. Ванная - 369 Вт

Применяем коэффициент запаса прочности стандартно 30% (можно и меньше на Ваше усмотрение), получаем:

1. Гостиная и лестница - 7471 Вт
2. Спальня - 2100 Вт
3. Котельная - 977 Вт
4. Прихожая - 577 Вт
5. Предбанник - 484 Вт
6. Ванная - 479 Вт

При суммарной площади 149м2, высоких потолках больше 3,5м получаем потребность в 12091 Вт тепловой мощности или в среднем 81 вт/м2, что является хорошим показателем по энергоэффективности объекта.

Подбор радиаторов отопления и встраиваемых конвекторов:

Пожеланием заказчика было наличие во всех помещениях 1-го этажа теплых полов в комфортной зоне 25-30С, на данных параметрах примем их теплопроизводительность 40 Вт/м2. Поскольку теплые полы будут включены всегда их примем в расчет. Оборудование подберем на примере Varmann, потому что у этого производителя есть удобный калькулятор для расчета.

1. Гостиная и лестница

Теплый пол - 58 м2 x 40 Вт/м2 = 2320 Вт. В связи с большим панорамным остеклением с высотой более 3 метров и высокой потребностью в тепле - за вычетом теплого пола необходимо еще 5151 Вт - в данном помещении необходимо применение внутрипольных конвекторов с принудительной конвекцией. Подбираем их на графике 75/65/24 и на средних оборотах вентилятора в пиковой производительности.

Под большое окно нам подходит модель:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.4000 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 4000 мм, 2 конвектора с длинами 2 x 2000 мм соединяются фланцем в единый корпус, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max - 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 3360 Вт.

Под дверь на веранду ставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Qtherm Q 230.110.1500 RR U EV1, шириной 230 мм, высотой 110 мм, длиной 1500 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, вентиляторы с EC-двигателями 24В, микропроцессорное регулирование Vartronic с напряжением питания 220В, теплопроизводительность при скорости вращения вентиляторов n/n max - 60%, при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 1168 Вт.

Под окно на кухне локально для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 153 Вт.

На лестничной клетке для создания тепловой завесы естественной конвекции:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 24 °C - 153 Вт.

В итоге получаем следующий баланс при температуре за бортом -35С: расчетные теплопотери гостиная и лестница 7471 Вт, пол и приборы выдают 2320 Вт + 3360 Вт + 1168 Вт + 153 Вт + 153 Вт = 7154 Вт - хорошо

7154 меньше, чем 7471 на 5%, но у нас есть запас в 30% который мы заложили ранее и нет желания переплачивать за следующий типоразмер по конвекторам.
По системе автоматики - необходимо установить терморегулятор на внешнюю стену для большей чувствительности, установить сервоприводы на подачу и настроить логику включения и выключения вентиляторов.

1 зал (2).png

2. Спальня 1 этаж

Теплопотери в этом помещении составляют 2100 Вт, поскольку это спальня, то тут мы не советуем установку конвекторов с принудительной конвекцией, необходимо создать комбинированную систему. По таблице теплопотерь в этом помещении через окно мы теряем 712*1,3 = 925 Вт. Поэтому нам необходимо локально перед ним установить прибор, имеющий большую мощность. Например поставим:
Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 300.90.3000 RR U EV1, шириной 300 мм, высотой 90 мм, длиной 3000 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C - 1176 Вт.
Теплые полы в этом помещении выдают 24 м2 x 40 Вт/м2 = 960 Вт
И под еще одно окно установим стальной панельный радиатор со встроенной термостатикой и нижним подключением Kermi FTV 22 050 060 с мощностью 890 Вт. Можно конечно поставить и меньше, но хотелось бы иметь возможность выключать в этом помещении теплый пол полностью.
Итого тепловой баланс: 1176+960+890 = 3026 Вт вместо 2100 Вт.

Логика управления этой системой следующая: 2 термостата по полу и по воздуху. Конвектор и радиатор сидят на отдельной ветке и за счет сервоприводов управляются с комнатного термостата.

2 спальня.png

3. Котельная

Теплопотери 977 Вт, но в данном помещении присутствуют дополнительные большие теплопоступления от бойлера, котла и всех нагревающихся элементов, поэтому установка в этом помещении в данном случае избыточна. Однако, через окно мы теряем 154 Вт, установим туда конвектор - удобно будет сушить вещи! ). Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.1200 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 1200 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 20 °C - 317 Вт.

Управление им в данном помещении только механическое

4. Прихожая

Теплый пол объединяем в единый контур с помещением котельной. Потери 577 Вт. Но в данном помещении не будем устанавливать приборы отопления, потому что люди здесь находятся не постоянно и есть возможность включить теплый пол на +35С и выше, что также хорошо для сушки обуви. На таких параметрах теплый пол может выдавать 100Вт/м2 и более. Получаем 6 м2*100Вт/м2 = 600 Вт. Управление по температуре пола и воздуха одновременно - есть такие термостаты

5. Предбанник

Потери тепла 484 Вт, имеется одно окно, но в этом помещении есть желание поддержания температуры +28С. Установим сюда трубчатый радиатор Irsap RR 3 0565 12 01 A4 25 N с тепловой мощностью на 75/65/28 - 617 Вт. Управление будет осуществляться за счет термостатической головки. И конечно в этом помещении есть теплый пол, который будет управляться по температуре пола.

6. Ванная 1 этаж

В этой комнате необходимо 479 Вт, но мы сильно ограничены в пространстве, теплый пол выдает 40 Вт/м2 x 4 = 160 Вт. Под окно бы поставить радиатор, но там ванна!Ставим туда конвектор: Встраиваемый в пол конвектор Varmann Ntherm N 180.110.800 RR U EV1, шириной 180 мм, высотой 110 мм, длиной 800 мм, решетка роликовая из алюминия, анодированная в натуральный алюминий, декоративная рамка из U-образного профиля, теплопроизводительность при температуре теплоносителя 75/65 °C, температуре в помещении 28 °C - 135 Вт. Больше в этой комнате ставить ничего не будем, так как тут есть еще электрический полотенцесушитель, да и нет желания загромождать ванную комнату.

итог подбора.png

В итоге Вы получаете правильно рассчитанную систему отопления с подобранным оборудованием с автоматикой и всеми необходимыми для приборов комплектующими - при желании в нескольких вариантах с хорошими условиями!