Разработка проектов для современных отопительных систем предусматривает реализацию множества расчетных операций. Их основной задачей является комплексная оценка всех требований, которые предъявляются к климатическому оборудованию и подбор наиболее подходящих приборов для работоспособности системы. Вдобавок, на основе расчетного анализа может быть предложена наиболее оптимальная схема распределения тепла, а соответственно минимизированы все стартовые затраты, необходимые для запуска оборудования в работу.
Однако, помимо наукоемких операций, составителями проектов в процессе проведения работ, используются примеры расчетов отопления, выполненных ранее и успешно воплощенных в действительность. Это позволяет не только оценить правильность и экономическую эффективность разработки, но и проконтролировать актуальность расчетных процедур для каждого отдельного этапа.
При разработке проектов отопления предусматривается поэтапное выполнение следующих расчетов:
- Теплотехнический расчет конструкций ограждения;
- Расчет теплопотерь и проработка теплобалансов;
- Расчеты гидротехнические.
Принимая во внимание большие объемы расчетов, целесообразным действием будет предоставление примера расчета системы отопления «теплый пол», какая установлена в сантехническом сооружении.
Так, рассмотрим целесообразность установки водяного теплого пола в ванной комнате со следующими характеристиками
| Критерий для проведения расчета | Показатель | Значение |
| Теплопотери помещения | 500Вт | Qпот. |
| Полезная площадь помещения, т.е. свободная от установки сантехнического оборудования | 4 м2 | Sпол. |
| Предполагаемая температура теплоносителя системы отопления | +35 … +40°С | Tот. |
| Максимальная температура напольной поверхности | +30°С | Тпол. |
| Оптимальная температура воздушной среды | +25°С | Твоз. |
| Поправочный коэффициент | 00.2 | R |
Первым шагом расчетного этапа в данном случае будет выступать выявление величины удельной теплопроизводительности греющей плоскости (в данном случае пола), какое может быть определено исходя из следующей зависимости:
q = Qпот. / Sпол. (м2).
q = 500/4 = 125Вт/м2.
В дальнейшем на основании специфической зависимости должна быть определена величина разности температур.
(Тпол – Твоз.) = 0,1153 •
, (°С)
(Тпол – Твоз.) = 95,84 х 0,1153 = 11,05 °С.
На основании полученных данных легко рассчитать и оптимальное значение температуры, которая должна быть обеспечена на напольной поверхности, для чего целесообразно воспользоваться выражением:
Тпол = Твоз. + 11,05 = 36,05 °C
То есть полученное значение не удовлетворяет начальным требованиям и использование в качестве системы обогрева, теплого пола в таком случае будет нерациональным. В качестве, выхода из сложившейся ситуации, может быть предложено параллельное подключение традиционного отопительного радиатора.
Для определения основных характеристик дополнительного радиатора следует произвести ряд вычислений:
1. Определение максимальной мощности теплого пола
q = 9,89 •
= 9,89 *
= 5,5 *9,89 = 54,4 66 Вт/м2;
2. Определение оптимального шага укладки системы «теплый пол»
s=15.2 *( Tот.– Твоз.)/( Тпол — Твоз.) — 185* R – 16.06;
s=15.2 *(40– 25)/(30 –25) – 185* 0,02 – 16,06 = 12,9 см .
Принимаем ближайшее большее значение кратное 5 см, то есть s= 15см.
3. Определение действительной разности температур
Тпол. — Твоз. = (Tот.– Твоз)/(0,066 х s +12.2 х R + 1.06);
Тпол. — Твоз. = ( 40– 25)/(0,066 х 15 +12.2 х 0.02 + 1.06) = 6,5°С.
4. Определение реального значения величины теплового потока
q = 9,89 х
= 9,89 х
= 71,52 Вт/м2.
5. Финальный расчет нагрузки, предполагаемого к установке радиатора
q = 500 – 4 х 71,52 = 213,5 Вт/м2.
Таким образом, на основании указанного примера могут быть произведены любые вычисления для выбора наиболее оптимальных элементов отопительной сети.