Проектирование систем отопления

Проектирование систем отопления для загородных коттеджей: как не наделать ошибок

Если вы строите загородный дом или всерьез занимаетесь ремонтом существующего, уже на этапе планирования нужно позаботиться о том, как будет производиться обогрев помещений в холодное время года.

Правильное проектирование систем отопления в частном жилом строительстве – гарантия комфорта зимой, рационального использования ресурсов и эффективной работы оборудования.

В этом материале мы рассмотрим системы отопления для частного дома, расскажем как выбрать оптимальный вариант и на примере покажем как правильно спроектировать систему отопления.

Шаг 1 – схема отопления

Первоочередная задача при проектировании отопления – определиться с отопительной схемой. Выделяют однотрубную и двухтрубную схемы. Каждая из них имеет свои преимущества и недостатки.

Подумайте, что для вас важнее: экономия средств, равномерный нагрев или эстетическая составляющая.

Что такое однотрубная схема?

Однотрубная схема отопления дома представляет собой цепочку последовательно подключенных радиаторов. Теплоноситель нужной температуры поступает в из стояка в отопительную магистраль.

Он движется от одного радиатора к другому, постепенно отдавая часть тепла. Таким образом, нагрев может быть неравномерным.

Галерея изображений

Отличительная особенность однотрубной системы состоит в подключении приборов отопления к одной магистрали, которая доставляет теплоноситель и отводит его обратно в котел для подогрева

Переходя от одного прибора к другому, теплоноситель остывает, что объясняет различия в теплопроизводительности первого от котла и дальнего радиатора

Отопительные системы частных домов устраивают как с верхней, так и с нижней разводкой. В первом случае отходящая от котла труба прокладывается под потолком или в пределах утепленного чердака

В большинстве случаев однотрубные контуры сооружаются с горизонтальной разводкой. По протяженности они не бывают больше 30 м

Однотрубные системы строят по тупиковым и попутным схемам. В тупиковых нагретый и остывший теплоноситель движется в разных направлениях

Для стимуляции движения теплоносителя в тупиковых схемах и в системах с нижней разводкой используют циркуляционный насос

Преобладающее большинство однотрубных отопительных систем собирают по тройниковому принципу. Трубы соединяются уголками и тройниками, устанавливаются по периметру помещений

Однотрубные отопительные контуры просты в сборке и обслуживании. Минус заключается в отсутствии регулировки теплового режима отдельных приборов. Уменьшить или увеличить теплоотдачу можно только для всего контура

Принцип устройства однотрубной системы
Недостатки однотрубных контуров
Вариант отопления с верхней разводкой
Горизонтальная однотрубная разводка
Тупиковый вариант движения теплоносителя
Применение циркуляционного насоса
Тройниковая схема сборки труб сети отопления
Характерные теплотехнические особенности

При реализации однотрубной схемы с верхней разводкой магистральная труба прокладывается по периметру всего отапливаемого контура выше приборов и оконных проемов. Радиаторы в этом случае подключаются в верхней части, что само по себе не очень эстетично.

И на входе, и на выходе радиатор оснащается отсекающими задвижками. На входе может ставиться терморегулирующая головка.

В схемах с нижней разводкой трубопровод проходит ниже обогревательных приборов. Смотрится такой вариант гораздо лучше, но требует обязательной установки кранов Маевского на каждую батарею.

Необходимы они для отвода излишков воздуха из верхней части батарей, образованных в результате поставки теплоносителя снизу без предварительного прохождения через открытый расширительный бак для разгазованности.

Преимущества однотрубного отопления загородного дома:

• экономия на материалах;
• простота проектирования и монтажа.

Относительно небольшое количество труб ощутимо отражается на внешнем виде отопительной системы, которую в большинстве случаев прокладывают открытым способом.

В двухэтажных и больших по площади коттеджах лучше не использовать такую схему

• сложность контроля температуры;
• работа каждого радиатора зависит от состояния всей системы;
• ограниченность про протяженности, возможность обрабатывать контур длиной не более 30 м.

Чтобы обеспечить возможность временного или постоянного отключения одного или нескольких радиаторов без остановки системы, под каждым из них прокладывается байпас – обводная труба с системой клапанов.

Усовершенствование схемы Ленинградка подключения батареи путем установки двух или трех запорных кранов позволяет отключать отдельный прибор для ремонта без остановки работы системы и слива из нее теплоносителя. Подробнее о обустройстве однотрубной системы отопления в частном доме далее.

Двухтрубная модель отопления

Гораздо более совершенная схема – двухтрубная. Принцип ее действия заключается в наличии двух труб – подающей и обратной, к которым параллельно подключаются радиаторы.

При прокладке отопления по двухтрубной схеме радиатор подключается к подаче и обратке, с двух сторон оснащается отсекающими задвижками

Теплоноситель поступает по подающей трубе к каждому прибору с одинаковой температурой. После прохождения радиатора вода поступает в обратную трубу. Такой схемой можно обеспечить равномерный нагрев всего коттеджа.

Преимущества двухтрубной схемы отопления загородного дома:

• независимость приборов друг от друга;
• равномерный нагрев;
• возможность управлять теплоотдачей каждого радиатора с помощью установленных на приборы терморегуляторов.

Кроме сравнительно высокого расхода материалов материалов и стоимости проектирования, двухтрубная система отопления практически не имеет недостатков.

Галерея изображений

В двухтрубных отопительных контурах поставка нагретоного теплоносителя осуществляется по одной трубе, а отвод его в остывшем виде к котлу производится по другой

Во все приборы двухтрубных сетей отопления теплоноситель поставляется практически одновременно. Есть возможность регулировать теплоотдачу в каждом отдельном приборе

Разводку двухтрубных сетей выполняют по горизонтальной и по вертикальной схеме. В горизонтальных требуются воздухоотводчики на каждый прибор

В вертикально ориентированных схемах отопления воздухоотводчики устанавливают на стояки, что существенно сокращает количество устройств для отвода излишков воздуха

Для сооружения двухтрубных систем нет никаких ограничений по протяженности и количеству приборов

Для подключения приборов используют как тройниковый вариант, так и коллекторный, согласно которому теплоноситель к приборам поставляется по параллельно проложенным трубам одновременно

По типу перемещения теплоносителя двухтрубные отопительные контуры делятся на гравитационные и насосные. Первые проще в устройстве и эксплуатации

При использовании полимерных труб в двухтрубных схемах отопления возможна скрытая прокладка, что весьма положительно отражается на интерьере

Принцип работы двухтрубных систем отопления
Преимущества двухтрубных схем отопления
Горизонтальная разводка отопительного контура
Вертикальный вариант разводки сети отопления
Расширенные возможности по обустройству
Способы сборки отопительных сетей
Варианты по движению теплоносителя
Прокладка труб отопления в конструкциях

Шаг 2 — произведение расчетов и архитектурная часть

Архитектурная часть проектирования отопления предполагает обустройство или строительство помещения для оборудования – котельной загородного дома, а также выбор и расчет дымохода. Чтобы верно спроектировать мощность оборудования, диаметр труб, объем теплоносителя и другие параметры, следует произвести вычисления.

Расчетная часть не требует глубоких знаний из области высшей математики, достаточно подставить в формулы нужные коэффициенты и воспользоваться калькулятором.

Проектирование котельной по всем правилам

Прежде чем приступать к проектированию разводки и покупке материалов, нужно выбрать подходящее место для расположения теплогенератора. Это может быть отдельная комната в доме – котельная. Если лишнего помещения нет, можно соорудить пристройку.

Для газового котла, который будет работать от центрального газопровода, нужно организовать котельную по всем правилам, ведь газовые службы строго следят за выполнением норм эксплуатации газового оборудования. При размещении котла в неположенном месте или с нарушениями, проект не будет подписан и пользоваться котлом будет запрещено до устранения замечаний.

Качественно выполненная обвязка котельной обеспечивает беспрепятственный доступ ко всем компонентам системы

Основные требования к котельным в коттеджах:

• высота потолков от 2,5 м;
• объем помещения от 15 м 3 ;
• ограждающие конструкции котельной должны обладать пределом огнестойкости 0,75 ч;
• должно быть предусмотрено естественное освещение;
• обязательно наличие вентиляции.

Расположение котла зависит и от его мощности. Так, если мощность агрегата составляет 151-350 кВт, его можно расположить только в отдельном помещении подвала или первого этажа, а также в пристройке. Котлы, мощностью 61-150 кВт допускается располагать и на втором или последующих этажах.

Приборы до 60 кВт могут находиться даже на кухне загородного дома, при условии наличия там окна с форточкой. Рекомендуем также прочесть материал о том, как грамотно обустроить котельную в загородном доме.

Выбираем дымоход и определяемся с размером

Еще одна важная деталь при проектировании – дымоход. Он будет выводить продукты сгорания наружу. Основные требования, которые предъявляют к дымоходам:

• предел огнестойкости материала не должен быть меньше 1 ч;
• все соединения и стыки должны быть обработаны огнестойкими материалами;
• дымоход должен быть абсолютно газонепроницаем;

Сечение дымохода определяется согласно предписаниям СНиП 2.04.05-91. Размер дымоходного канала зависит от мощности теплогенератора.

По материалам изготовления дымоходы могут быть:

• кирпичными;
• металлическими;
• керамическими.

Вариант из кирпича обычно проектируется еще на этапе возведения загородного дома. трубы бывают стеновыми, насадными и коренными. Устройство стенового варианта возможно только в период возведения стен постройки. Коренной и насадной тип можно соорудить как после возведения стен, так и после сооружения крыши.

В разобранном виде дымоходные трубы имеют вид метровых секций. Соединения должны быть герметизированы огнестойким материалом

Металлический дымоход используется сейчас повсеместно. Нержавеющая сталь – надежный, прочный материал, которому не страшны горячие продукты сгорания. Современные дымоходы проектируют в виде так называемых сэндвич-систем. Трубу из нержавейки помещают в такую же, но большего диаметра. Свободное пространство между ними заполняется утеплителем, как правило – базальтовой ватой.

Керамическая труба дымохода используется не так часто. Ее главное достоинство – высокая жаростойкость, а главный недостаток – хрупкость. Кроме того, керамический дымоход достаточно тяжелый.

Проектирование дымохода – ответственный шаг. Размер отверстия – один из важнейших параметров. Оно зависит от производительности и мощности котла.

Средние диаметры круглых дымоходов:

• для котлов, мощностью до 3,5 кВт – 16 см;
• до 5,2 кВт – 19 см;
• до 7,2 – 22 см.

При вычислении высоты дымохода, учитывается высота крыши и расстояние от дымохода до конька. Если труба расположена близко к верхней точке кровли (до 1,5 м), высота высота дымохода будет выше крыши на 0,5 м. Если расстояние между ними больше (от 1,5 до 3 м), дымоход должен быть как минимум на одном уровне с коньком.

Расчет необходимой мощности системы

Для того, чтобы произвести расчет отопительной системы загородного дома, нужно учесть сразу несколько факторов, это:

• климатическая зона, в которой расположен коттедж;
• мощность источника тепловой энергии;
• источники и объем потерь тепла;
• площадь и объем отапливаемых помещений;
• количество радиаторов и их размер;
• наличие утепления ограждающих конструкций.

Чтобы подобрать мощность котла и радиаторов отопления, используют такие формулы:

М_к – мощность котла;

S_пом. – площадь помещения;

УМ_к – удельная мощность котла на 10 кв. м. отапливаемой площади.

УМ_к зависит от региона. Для Москвы и Московской области принимают значение 1,2-1,5 кВт. Запас 30% будет достаточным для одноконтурного котла. Если предполагается двухконтурная схема, необходимо добавить еще 20% на подогрев воды.

Таким образом, дом 9×9 в Подмосковье может отапливаться одноконтурным котлом мощностью: М_к=81 x 1,5/10 + 30% = 16 кВт.

Зная мощность оборудования, можно высчитать минимальный объем воды в системе отопления коттеджа по формуле:

V= М_к x 15.

Для того же дома в Подмосковье в систему нужно будет залить V= 16 кВт x 15 = 240 л теплоносителя.

Циркуляция – естественная или принудительная?

При проектировании отопления для загородного дома нужно определиться с тем, как теплоноситель будет циркулировать в системе: под действием гравитации или при помощи насоса.

Благодаря небольшому уклону трубопроводу, теплая вода от котла стремится вверх и движется по трубам, а остывшая — опускается вниз. Таким образом, система становится полностью автономной

Естественный способ хорош тем, что для функционирования системы не требуется электроэнергия. Циркуляция осуществляется за счет физических свойств жидкости при изменении температуры.

Недостатки системы, устроенной по такому принципу:

• нужно больше теплоносителя;
• трубы должны быть большего диаметра;
• нужно соблюдать уклон в 2%.

Кроме того, для баланса температуры в сети с естественной циркуляцией необходимо увеличивать количество секций у батарей, расположенных в дальше всех от котла.

Если планируете систему с принудительной циркуляцией, в котельной должно быть подведено питание для насоса именно в той точке, где он будет располагаться по проекту

Принудительная циркуляция работает при гораздо меньшем количестве жидкости и диаметре трубопровода, уклон не требуется, а выбор радиаторов существенно расширяется.

Однако для полноценного функционирования нужно будет оснастить систему не только насосом, но также измерительными приборами и расширительным баком. Все это должно быть учтено при проектировании системы с принудительной циркуляцией.

Галерея изображений

При включении в схему отопления циркуляционного насоса открытый расширительный бак чаще всего меняют на закрытый

Применение закрытого бачка исключает испарение теплоносителя, замедляет остывание, что снижает нагрузку на котел. Однако для нормальной работы система дополняется техническими устройствами, обеспечивающими безопасность

Для того чтобы отопительный контур функционировал в безаварийном режиме, устанавливается автоматический воздухоотводчик, предохранительный клапан давления и манометр

Комплектующие группы безопасности могут устанавливаться вместе на общем корпусе или отдельно друг от друга. Главное, чтобы предохранительный клапан был установлен на подаче за котлом

Расширительный бачок закрытого типа
Технические устройства для работы системы
Компоненты группы безопасности
Назначение группы безопасности

Шаг 3 – выбор энергоносителя

Основа всей системы отопления – котел. В зависимости от вида топлива, которое используется для нагрева, выделяют 4 категории котлов:

• твердотопливные;
• дизельные;
• газовые;
• электрические.

Узнав основные характеристики всех видов генераторов тепловой энергии для коттеджа, вы не ошибетесь в выборе подходящего варианта.

Галерея изображений

Самым распространенным генератором тепла для системы автономного отопления является газовый котел. Напольный его вариант обычно дополняет водонагреватель

Наиболее эффективными газовыми котлами признаны их конденсационные варианты, высокая производительность которых обусловлена использованием энергии пара, выделенного при горении газа

Для обустройства квартир и частных домов площадью до 150 м² чаще используются настенные газовые агрегаты, оборудованные собственной группой безопасности и компактным расширительным бачком

Как прежде популярны твердотопливные котлы, востребованность которых объясняется доступностью топлива. Минус в том, что для хранения дров/торфа/угля требуется место, к тому же топить придется регулярно

Максимально высоким покупательским спросом сейчас пользуются комбинированные модели котлов, способные перерабатывать два или даже три вида топлива

Из-за частичной автоматизации и удобной схемы подачи топлива достаточно высоким спросом пользуются твердотопливные пеллетные котлы

Использование жидкого топлива повысит расходы в 3 раза по сравнению с газом. Однако в районах, не подключенных к централизованным электросетям и газоснабжению, это наряду с твердотопливными котлами единственный выход

Установка электрического котла обойдется дешевле всего, ему не нужна котельная, дымоход и склад под топливо. Однако оплата электроэнергии гораздо выше, чем расходы на другие виды топлива

Газовое оборудование в автономном отоплении
Конденсатный напольный агрегат
Настенный газовый вариант
Традиционный твердотопливный котел
Комбинированный тип оборудования
Твердотопливный пеллетный котел
Плюсы и минусы жидкотопливного вида
Удобный в эксплуатации электрический тип

Твердотопливный – веками проверенный метод

Для загородных коттеджей часто выбирают именно твердотопливные модели котлов. Это связано, прежде всего, с доступностью сырья.

Твердотопливный котел может работать не только на угле или дровах, но и на отходах деревоперерабатывающего производства, пеллетах, брикетах, торфе, даже на органическом топливе из навоза. Главное, чтобы было куда складировать весь запас топлива. Что касается КПД твердотопливных систем, то он достаточно низкий – около 75% в среднем.

Современные твердотопливные котлы имеют компактные размеры и презентабельный вид, но требуют организации котельной в соответствии с нормами безопасной эксплуатации

Еще одно преимущество такого котла – простота эксплуатации. Кроме того, при использовании твердого топлива система нагревается очень быстро, что немаловажно для загородных коттеджей. Но при такой скорости нагрева приходится постоянно добавлять горючее в топку, иначе система скоро остынет.

Покупая твердотопливную модель, будьте готовы загружать ее с периодичностью раз в 4-5 часов. С такой же периодичностью придется чистить зольник от сажи и золы.

Чем греет дизельный котел?

Дизельные котлы работают от светлого печного топлива – разновидности солярки. Она отличается от автомобильного ДТ тем, что требования к ее качеству предъявляют не настолько высокие, но зато такое топливо дешевле, за счет отсутствия дорожного сбора.

Чтобы пользоваться дизельным котлом, нужно установить бак для солярки, объемом не меньше 750 л. Можете представить, сколько места в котельной он займет.

Дизельные котлы относительно громоздкие и шумные, но в отдельной котельной они не будут создавать неудобства

Из плюсов такого вида отопления выделяют невысокую стоимость оборудования, автоматическое включение и выключение. Но оставлять такую систему без присмотра надолго нежелательно. Еще один недостаток этого прибора – шум во время работы.

Экологически чистый электрический обогреватель

Использовать электричество для отопления загородного дома, казалось бы, — простое и выгодное решение. Но и здесь все не так просто. Дело в том, что суммарная мощность электрооборудования, которое вы можете установить у себя в коттедже, ограничивается поставщиком энергоносителя.

Посмотрите на электрощиток. Допустим, указана сила тока 16 А. Зная напряжение в сети (220 В), можно высчитать допустимую мощность.

16А x 220В = 3520Вт.

3520 Вт – максимально допустимая мощность. Это значит, что котел, мощностью свыше 3,5 кВт не подходит для вашего загородного дома. Остается только писать заявление на разрешение установки автоматов большей мощности. Электрокотел может подключаться в обычную розетку, а может работать от трехфазного тока (380 В).

Электрокотел не создает шум и абсолютно не загрязняет окружающую среду. Это единственный вид теплогенератора, которому не нужен дымоход и отдельное помещение

Преимущества электрического источника отопления:

• автономность (не требует постоянного контроля);
• автоматическая поддержка температуры;
• не нужен дымоход;
• экологичность – нет продуктов сгорания;
• удобство эксплуатации.

Из недостатков выделяют высокий расход электроэнергии. Советуем также прочесть другую нашу статью, где подробно описана система электрического отопления.

Используем голубое топливо – газовая модель

Газовый котел – один из самых распространенных и широко представленных на рынке. Он работает на природном газе, может подключаться к газопроводу или баллону, если газ привозной.

Для сжиженного газа в баллонах такой тип котла не самый удобный. Одного 50-литрового баллона хватит на 1-2 дня отопления загородного коттеджа.

Современный газовый котел может стать украшением котельной — дизайн некоторых моделей радует глаз

Бывают одноконтурные и двухконтурные газовые котлы. Одноконтурный котел предназначен сугубо для отопления помещения. В двухконтурном есть еще функция приготовления горячей воды – выполняет роль газовой колонки. Если вы планируете периодически жить в своем загородном доме зимой, тогда есть смысл установить двухконтурный котел.

Но если в холодное время года вы будете отсутствовать долгое время и отключать котел, лучше приобрести одноконтурный. Опыт многих пользователей показывает, что слив воды из системы для временной консервации в двухконтурных моделях осуществляется сложно, часть воды может остаться в системе, что очень опасно и грозит замерзанием и растрескиванием труб.

Шаг 4 — другие составляющие системы

Помимо сердца отопительной системы коттеджа – котла, в ее состав входят и другое оборудование. Правильно запроектировать циркуляционный насос, расширительный бак, радиаторы или змеевики теплого пола и материал трубопроводов не менее важно, чем выбор самого котла.

Поэтому не пренебрегайте подробным изучением характеристик дополнительного оборудования и тонкостей его выбора.

Насос – куда его врезать?

Проектирование отопления с принудительной циркуляцией предполагает наличие насоса. Для загородных домов используют, как правило, циркуляционные помпы влажного типа.

При выборе насоса следует учитывать такие параметры:

• давление;
• производительность;
• условия эксплуатации (площадь помещения, выбранный теплоноситель, тип подключения, диаметр труб);
• дополнительные аспекты (уровень шума при работе, размеры агрегата).

При проектировании отопления в собственном загородном доме важно найти наиболее подходящее место в контуре для врезки насоса. По большому счету, правильно подобранная помпа одинаково хорошо справится со своей задачей на любом участке системы.

Причина, по которой ее рекомендуют устанавливать перед теплогенератором – на обратке, заключается в меньшем износе оборудования при перекачивании воды относительно низкой температуры.

Помпа «мокрого» типа не нуждается в смазывании деталей — во время работы крыльчатки и подшипники смазываются теплоносителем. Охлаждающая функция тоже на нем

Для надежной работы насоса при проектировании важно позаботиться о фильтре. Фильтр грубой очистки устанавливают непосредственно перед помпой. Он улавливает частицы, которые попали в воду в контуре отопления. Если проигнорировать установку фильтра, насос может быстро выйти из строя.

Группа безопасности и расширительный бак

Поскольку отопительный контур – система замкнутая, а вода имеет свойство увеличиваться в объеме при нагревании, в систему отопления загородного дома должен быть запроектирован расширительный бак. При повышении давления в трубах, излишки теплоносителя попадают в бак, тем самым понижая опасное давление.

Блок безопасности – набор из трех приборов, которые обеспечивают надежную и безопасную работу всей системы отопления коттеджа.

К ним относятся:

• манометр – для измерения давления;
• предохранительный клапан;
• воздухоотвод.

С манометром вопросов не возникает – он должен быть рассчитан на измерение давления 2-3 атмосферы. То есть манометр на 4 атм. будет в самый раз. Предохранительный клапан выполняет ту же функцию, что и расширительный бак, но в экстренных случаях, когда бак, по какой-то причине не сработал.

При критическом повышении давления излишки выводятся из системы через сливное отверстие клапана.

Ответвление трубы в виде трезубца слева — это и есть группа безопасности. А красный бачок сверху — расширительный бак

Воздухоотводчик должен обезопасить котел от случайно попавшего в контур отопления воздуха. Так как пузырьки воздуха в воде поднимаются вверх, устройства для отвода избытка воздуха устанавливают наверху стояка или каждой батареи.

Трубопровод и радиаторы – расчет и выбор

Следующий этап – определиться с материалом труб для контура отопления. Варианты могут быть такие:

• сталь;
• полипропилен;
• металлопластик;
• полиэтилен.

Стальные трубы раньше использовались для устройства отопления загородных домов. Они прочные и не боятся высокого давления. Главный их недостаток – подверженность коррозии. Ржавчина может проесть сталь насквозь, в трубах появляются свищи и вся система приходит в негодность.

Из-за коррозионных отложений на внутренней поверхности стальных труб, просвет со временем уменьшается. Да и для их монтажа вам потребуется как минимум квалифицированный сварщик.

Слабое место любого трубопровода – соединения. При проектировании контура отопления из полипропилена, по этому поводу можно не беспокоиться. Трубы соединяются сваркой – специальным паяльником. Стыки получаются монолитными.

Полипропиленовые трубы не подвластны коррозии, они практически не загрязняются изнутри, долговечные, легкие и недорогие.

Фитинги для полипропиленовых труб тоже могут изготавливаться без применения металла. Это делает их дешевле, и хорошо отражается на качестве соединения

Металлопластиковая труба продается в бухтах большой длины – до 500 м. Таким образом, можно вообще избежать соединения трубопровода из отдельных частей, проложив металлопластиковые трубы по всему отапливаемому периметру коттеджа. Они так же не ржавеют, в них ничего не откладывается, они долговечны. Но нужно беречь металлопластиковые трубы от уф-лучей и повреждений во время монтажа.

Полиэтиленовые трубы используют для горячего водоснабжения, отопления и устройства теплого водяного пола. Они обладают теми же преимуществами, что и другие, а их главный недостаток – высокая стоимость самих труб и фитингов.

Что лучше – радиатор или теплый пол?

В загородном доме в качестве излучателя тепла используют секционные, пластинчатые или панельные радиаторы.

Такие батареи могут быть:

• чугунными;
• алюминиевыми;
• стальными;
• биметаллическими.

Чугунные батареи очень тяжелые и хрупкие, но хорошо отдают тепло. Алюминиевые модели легкие и недорогие, но химически-неустойчивые, подвергаются коррозии и боятся скачков давления. Стальные батареи тоже страдают от коррозии, но химически устойчивы.

Биметаллический тип батарей объединяет достоинства алюминиевых и стальных радиаторов. Теплоноситель движется в стальной трубе и не соприкасается с алюминиевым корпусом. Этот вариант подойдет при использовании антифриза, а не воды в контуре.

В данном случае радиатор подключен к горизонтальной разводке. Используются полипропиленовые трубы, расположенные под полом. Трубы утеплены

Батареи располагают под оконными проемами – в местах, где стена охлаждается больше всего. В результате можно избежать запотевания стекол и возникновения конденсата на стенах. Количество радиаторов зависит от количества проемов, но не меньше 1-го на отапливаемое помещение. Подробнее о расчете радиаторов отопления читайте здесь.

При строительстве коттеджа актуально проектирование теплого пола для обогрева помещения. Водяной теплый пол представляет собой трубы, проложенные под напольным покрытием, которые являются частью контура отопления. Такая конструкция очень эффективна.

Проектировать теплый пол нужно вместе со всей системой и учитывать его наличие при расчете мощности котла и количества радиаторов.

Галерея изображений

Чугунные приборы отопления отличаются устойчивостью к коррозии, внушительным весом и теплотехнической инертностью. Рассчитаны на работу при 6 — 9 бар, устойчивы к гидравлическим ударам

Радиаторы из алюминия легче и изящней чугунных, рабочее давление 16 — 25 бар. Быстрее нагреваются и остывают, реагируют на терморегулирующие устройства

Биметаллический тип радиаторов является улучшенной модификацией алюминиевого радиатора, недостатки которого устраняются путем установки внутри корпуса либо стальной дублирующей оболочки, либо только коллекторов

Стальные панельные приборы отопления быстро нагреваются и так же остывают. Радуют доступной ценой, но рассчитаны лишь на 10 — 12 бар рабочего давления. Поддаются регулированию

Введение

Для здания, в котором требуется в холодный период поддерживать положительную температуру, отопление является неотъемлемой инженерной системой. Система отопления должна обеспечивать нормируемые температуры в помещениях, которые регламентируются, как нормативными документами, так и технологическими требованиями.

В статье описаны основные этапы проектирования систем отопления.

Состав проекта по системам отопления

Состав документации по системам отопления может несколько видоизменяться в зависимости от технического задания Заказчика, типа здания, предпочтений проектировщика, но основная структура проекта всегда имеет общепринятый вид.

В больше степени это касается проектной документации (стадия П), состав которой регламентируются Постановлением №87 «О составе разделов проектной документации и требованиях к их содержанию».

Рассмотрим из каких основных разделов состоит документация по системам отопления по двум стадиям проектирования П и Р.

Стадия П:

1. Титульный лист;
2. Общий состав проекта (обычно его выдаёт главный инженер проекта);
3. Кроме основных нормативных документов, которые применяются для всех типов зданий, имеется масса нормативных и справочных документов для конкретных типов зданий и помещений. В список, приведённый выше, не включены «Санитарные правила и нормы» (СанПиН), так как обращаться к ним требуется, в основном, при проектировании производственных и медицинских зданий и помещений. Конечно, есть, например СанПиН 2.1.2.2645-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к условиям проживания в жилых зданиях и помещениях», но за исключением и так очевидных проектировщику пунктов, касательно отопления, вентиляции и кондиционирования, и таблицы параметров микроклимата в жилых помещениях, которая есть в ГОСТ 30494, ничего важного для проектирования вы не найдёте.

Проектирование – 1 этап. Сбор исходных данных для проектирования систем отопления

Первым этапом проектирования является сбор исходных данных. Обычно, в начале проектирования вы получаете от Заказчика раздел «Архитектурные решения» (архитектурные планы здания, разрезы), раздел «Технологические решения» (если он требуется в рамках данного здания) и Техническое задание. Специалисты ООО «Инком Проектирование» формулируют основные положения каждого технического задания на проектирование по каждому из разделов. Составленное техническое задание нашими специалистами в итоге является неотъемлемой частью договора на проектирование. Рассмотрим основные необходимые исходные данные для проектирования систем отопления:

1. Раздел «Архитектурные решения». Для проектирования систем отопления необходимы: планы, разрезы, пироги наружных ограждающих конструкций, а так же ориентация здания по сторонам света (для учёта в расчёте теплопотерь дополнительных надбавок на «холодные стороны света», такие как север или восток);
   
2. Раздел «Технологические решения». Данный раздел в основном важен при проектировании систем вентиляции, однако для проектирования систем отопления он тоже требуется, по крайней мере, для понимания температур, которые нужно поддерживать в том или ином технологическом (производственном) помещении. При разработке документации по системам отопления в данном разделе необходимо найти информация о: а) требуемых параметрах микроклимата в помещениях; б) проходимости через двери/ворота (требуется для определения необходимости установки воздушных и воздушно-тепловых завес); в) режиме работы здания (в ряде случаев в нерабочее время в зданиях и помещениях допускается понижать температуру воздуха).
   
3. Принципиальные решения по системам отопления. После получения и изучения АР (Архитектура) и ТХ (Технология), мы предлагаем и далее обсуждаем с Заказчиком принципиальные решения по системам отопления, такие как: а) принципиальный тип системы отопления (радиаторное отопление, воздушное отопление, совмещённое и тд); б) тип и модель отопительных приборов; в) расположение отопительного оборудования (радиаторы и конвекторы устанавливаются под окнами или у наружных стен, тут вопросов особо вопросов быть не может. Однако, расположение воздушно-отопительных агрегатов, а так же воздушных и воздушно-тепловых завес имеет вариативный характер); г) разбивка на системы отопления; д) места прокладки основных магистралей трубопроводов и так далее.
4. Способ теплоснабжения вентиляции, воздушно-отопительных агрегатов и воздушно-тепловых завес. Если отопительно-вентиляционные системы имеют не электрические воздухонагревательные элементы, а требуют подвода теплоносителя, необходимо разработать систему теплоснабжения. Подраздел теплоснабжение может включаться как в проект вентиляции, так и в проект отопления, данный вопрос в начале проектирования согласовывается с Заказчиком. Для проектирования систем теплоснабжения необходимо знать параметры теплоснабжающей воды на подающем и обратном трубопроводе (в зависимости от проекта данные параметры могут быть заданы проектировщиком отопления и вентиляции, либо проектировщиком ИТП).
   
5. Дополнительные требования к проекту. В зависимости от типа зданий и помещений, к проекту могут применяться дополнительные требования. Это могут быть требования к трассировкам трубопроводов, расположению, типу и габаритам отопительных приборов, оформлению документации, составлению спецификации и так далее. О наличии специальных требований к проекту желательно уточнять у Заказчика, а так же в процессе проектирования согласовывать с Заказчиком определённые принципиальные решения.

После сбора всех необходимых исходных данных можно приступать к проектированию.

Проектирование – 2 этап. Теплотехнический расчёт и расчёт теплопотерь.

После сбора исходных данных, следующим этапом в проектировании систем отопления является выполнения теплотехнического расчёта и расчёта теплопотерь.

Теплотехнический расчёт выполняются согласно нормативным документам СП131 и СП50, описанным ранее.

В теплотехническом расчёте учитываются климатические параметры региона, в котором расположено здание, тип здания (части здания): жилое, общественное, лечебно-профилактическое, производственное и тд. По этим исходным данным выполняется расчёт необходимых минимальных значений сопротивления теплопередачи, которыми должны обладать наружные ограждающие конструкции (окна, двери, стены, перекрытия и тд). Далее выполняется теплотехнический расчёт наружных ограждающих конструкций согласно пирогам кровли и стен в разделе АР, для определения фактических значений сопротивления теплопередачи наружных ограждающих конструкций.

Выполнив расчёты нормативного и фактического значения коэффициентов сопротивления теплопередачи наружных ограждающих конструкций, проектировщик должен удостовериться, что расчётные фактические значения не ниже требуемых нормативных. В случае, если расчётные значения получатся меньше необходимых нормативных значений выдаётся задание разделу АР на изменения пирога наружной ограждающей конструкции (обычно в такой ситуации увеличивают толщину эффективного утеплителя в составе наружной ограждающей конструкции). Вот один из примеров теплотехнического расчёта для жилого здания. [Ссылка на теплотехнический расчёт, часть А] [Ссылка на теплотехнический расчёт, часть Б]

Когда теплотехнический расчёт готов, можно приступать к расчёту теплопотерь. Для каждого помещения необходимо задать все наружные ограждающие конструкции (а при большом перепаде температур, иногда учитываются и внутренние ограждающие конструкции), а так же посчитать теплопотери на инфильтрацию (теплопотери на нагрев приточного воздуха поступающего с улицы).

В расчёте теполопотерь учитываются геометрические размеры каждой наружной ограждающей конструкции, расположение относительно сторон света, коэффициент теплопередачи (рассчитывается из сопротивления теплопередачи), внутренняя и наружная температура воздуха, а так же различные дополнительные теплопотери и теплопоступления.

Итогом расчёта теплопотерь становится сводная таблица суммарных теплопотерь по всем помещениям, по этим данным согласно каталогам производителей отопительного оборудования (или специализированным программа расчёта) в каждое помещение подбираются отопительные приборы.

Проектирование – 3 этап. Выполнение планов и схем систем отопления.

Для выполнения любых чертежей в строительной сфере основной платформой является САПР AutoCAD, если мы говорим о проектировании инженерных сетей (в частности систем отопления), то для выполнения более проработанных и качественных проектов необходимо использовать дополнительное программное обеспечение, обычно это Audytor C.O в дополнении с программой MagiCAD. В последние пару лет в России начала набирать популярность программа BIM-проектирования Revit, позволяющая создать полную информационную модель здания, включающую в себя архитектурные, конструкторские и инженерные решения. Все описанные программы для проектирования имеют свои плюсы и минусы, поэтому формат выдачи документации Заказчику определяется на моменте составления задания на проектирование.

Планы и схемы систем отопления необходимо выполнять в соответствии с ГОСТ 21.602-2016 и ГОСТ Р 21.1101-2013, которые уже упоминались в разделе III «Нормативные документы»

У всех проектировщиков имеется своя, несколько индивидуальная культура оформления документации (стили текста выносок, толщины линий, условные обозначения элементов сети и оборудования и так далее), но главным требованиям у любого Заказчика является читаемость чертежей (правильно подобранные масштабы чертежа и текста выносок) и информативность чертежей (грамотно расставлены все выноски, необходимые для монтажа и наладки систем).

Проектирование – 4 этап. Составление пояснительной записки/Общих данные.

Данный раздел проекта является текстовой описательной частью применённых проектных решений. Как было описано выше, в разделе II «Состав проекта по системам отопления», на стадии П выполняется пояснительная записка по Постановлению №87, а в рабочей документации общие данные по ГОСТ 21.602-2016.

Пояснительная записка и общие данные могут выполняться как после готовности планов систем отопления (чтобы можно было описать трассировку систем, дать дополнительные указания по тонкостям сконструированной системы), так и параллельно с планами (в последствии, перед выпуском проекта текстовая часть ещё раз просматривает и редактируется при необходимости).

Проектирование – 5 этап. Составление спецификации изделий, оборудования и материалов.

Спецификация является одним из важнейших частей рабочей документации, так как именно по спецификации будут составляться сметы и закупаться оборудование и материалы, необходимые для выполнения монтажа систем отопления. Вот пример выполненной спецификации [Ссылка на скачивание шаблона спецификации в программе Excel] . Требования к выполнению спецификации регламентируются в ГОСТ 21.602-2016.

Интересно заменить, что для систем отопления по ГОСТ 21.602-2016 не требуется учитывать в спецификации фасонные элементы систем отопления (отводы, переходы, тройники, врезки). Иногда для удобства закупки фасонных элементов сети Заказчики требуют выполнить подробную спецификацию, этот обычно оговаривается при составлении технического задания. С учётом использования специализированных САПР для проектирования инженерных сетей – спецификация фасонных элементов считается автоматически.

Стоимость выполнения проектов по системам отопления.

При оценке стоимости проекта по системам отопления стоит учесть множество факторов, таких как: тип здания, тип системы отопления, сложность конструкции здания и так далее.

Тем не менее, предлагаем Вашему вниманию таблицу для приблизительной оценки стоимости проектирования систем отопления для стадий П и Р. Более точную информацию по стоимости проектирования Вы можете получить по запросу, обратившись к нам в компанию.

Проектируемый объект	Стоимость проектирования систем отопления
	Стадия П руб/м 2	Стадия Р руб/м 2
Жилые одноквартирные дома (коттедж, частный дом, квартира)	—	90
Жилые многоквартирные дома	3	4
Подземные или закрытые автостоянки	20	25
Административные здания (офисные здания, магазины, торговые центры и т.д.)	50	60
Предприятия общественного питания (рестораны, бары, кафе, столовые)	80	100
Плавательные бассейны	110	130
Медицинские учреждения	120	120
Медицинские учреждения с наличием чистых помещений	150	150
Производственные здания	80	100

Заключение.

В данной статье мы рассмотрели структуру проектов по системам отопления и основные этапы проектирования. Конечно, нужно понимать, что для создания качественных проектов одной теории недостаточно, а требуется широкий опыт выполнения проектов, опыт прохождения проектами экспертиз и снятия замечаний, опыт сопровождения проекта при строительстве и опыт авторского надзора.

Специалисты ООО «Инком Проектирование» всегда готовы предложить свои услуги по проектированию любых инженерных сетей и выполнить качественный проект в соответствии с действующими нормативными документами и всеми требования Заказчика.

Последние записи

Проектирование систем отопления

Для здания, в котором требуется в холодный период поддерживать положительную температуру, отопление является неотъемлемой инженерной системой. Система отопления должна обеспечивать нормируемые температуры в помещениях, которые регламентируются, как нормативными документами, так и технологическими требованиями.

22 ноября 2019

Современные средства вычисления

Фантазия архитектора в современном мире не стоит на месте. В моду вошли легкие парящие конструкции бионических форм, трудно поддающиеся математическому описанию

Огнезащита строительных и ограждающих конструкций

При проектировании новых зданий и сооружений необходимо соблюдать требования по пределу огнестойкости* строительных конструкций.

24 сентября 2019

Проектирование вентиляции

Практически любое современное здания требуется оборудовать такими инженерными сетями как системы вентиляции. Данные системы должны обеспечивать оптимальные условия микроклимата в помещениях, как для пребывания людей, так и для осуществления различных технологических процессов.

Системы отопления зданий проектирование и монтаж

Узнай стоимость ремонта

Ремонтные работы?

Почему клиенты выбирают нас?

Отопление и Ремонт

У нас самые выгодные цены!

Как понять то, что за отопление подойдет в наш дом? Нереально предположить комфортную жизнь в коттедже без системы обогрева. Отопление имеет отличительные критерии. Имеет смысл описать разнообразие пунктов. Итак: инфракрасным, водяным, автономным, альтернативным, газовым, геотермальным, электрическим на твердых брикетах, экономичным и расточительным, . Обогревание прочно вошло в быт жителей как единственная причина инфракрасной энергии в зимнее время.

Проектирование и монтаж систем отопления

Для того чтобы сделать надёжную и качественную систему отопления в доме, не обязательно привлекать к работе проектировщика. При желании, если вы обладаете базовыми навыками работы с инструментами, можно выполнить проектирование отопления и самому.

Начинать работу нужно с создания проекта системы, учитывая особенности строения здания, материалы, которые вы хотите использовать, их доступность, а также собственные возможности. На вопрос, как сделать проект отопления самому, можно ответить, что это сложный процесс, однако – возможен при реализации.

Важность грамотного проектирования отопления не обсуждается, от этого зависит, насколько тепло и уютно будет вам в холодное время года. Желательно, чтобы это производилось до строительства самого дома на этапе его проектирования, это даст возможность учесть все нюансы и сделать всё максимально качественно. И в коттеджах, и в дачных домиках заранее выделяют ключевые характеристики отопительной системы для того чтобы сократить затраты и обеспечить максимально благоприятную её эксплуатацию.

Для того чтобы создать проект отопления, вам понадобится:

• План-схема дома;
• Калькулятор;
• Бумага.

Первый этап, который входит в проектирование систем отопления, – подготовка необходимых в работе расчётов.

Затем нужно будет определить, какой тип системы вы выберите: с естественной или принудительной циркуляцией. Выбрать котёл и определиться с источником энергии. Важно выбрать наиболее оптимальное место для котельной и точно спроектировать дымоход. Это необходимо для полного отвода продуктов сгорания из здания.

Котельную как правило размещают в подвале дома

При выборе труб обращайте внимание на качество, не экономьте на этом. При неудачном выборе вы больше потратите средств и нервов. На современном рынке предоставлен широкий выбор радиаторов из различных материалов. Из стали, алюминия, чугуна, биметаллические батареи. Материал нужно выбирать исходя из задач, которые выполняет именно этот проект системы отопления.

Рассмотрим немного подробнее характеристики труб из различных материалов. Стальные трубы используют как магистрали для подвода горячей воды. Главный их плюс – прочность. Срок службы – более 20 лет. Трубы из стали имеют самый низкий температурный коэффициент расширения, что является большим плюсом и преимуществом перед другими материалами. Поэтому их можно заштукатуривать в стены. Радует и цена труб, она довольно низкая. Хотя есть и недостатки: подверженность коррозии, усиливающейся при высокой температуре и появление наростов.

Медные трубы – их плюс в том, что они не ржавеют и более приятны внешне. Минус – это их цена и специфичная технология монтажа. Все это учитывается, когда делается проектирование и монтаж систем отопления.

Пластиковые трубы. Они становятся всё популярнее, имеют несколько разновидностей: жёсткие, прямые, гибкие, армированные алюминиевой фольгой. Для чего нужна фольга в трубе? Она снижает температурный коэффициент расширения и прокладывается между двумя слоями пластмассы.

Главное достоинство пластиковых труб в их лёгкости монтажа, его может сделать даже непрофессионал.

Они монтируются путём склейки, спайки, сваривания. Образование нароста внутри труб происходит намного медленнее, чем в стальных.

Когда осуществляется проектирование отопления своими руками, желательно проконсультироваться со специалистами по поводу выбора труб. Очень важно сделать правильный выбор, от этого зависит, как долго будет служить вся система и насколько комфортно вам будет в холодное время года.

Если подойти правильно и с умом, то сделать проектирование систем отопления и водоснабжения можно и самостоятельно. Сначала выберите подходящую именно вашему дому систему. Многие дома в сельской местности находятся на печном отоплении. Оно надёжно, проверено веками. Но есть небольшие минусы: нужно регулярно заготавливать дрова и в доме часто возникают перепады температуры.

Печь является одним из самых простых способов устройства отопления частного дома

Изучите примеры проектов системы отопления. Посмотрите, насколько подходят вам системы отопления с использованием электричества и газовых котлов. Если вы уверены в бесперебойной подаче электроэнергии, то можете их использовать. Котлы не имеют тех недостатков, которые есть у печи, но зато зависят от электроэнергии. Поэтому хорошим решением может быть комбинированное отопление. Оно включает в себя дровяную печь и котёл, например, газовый. Тогда вы будете меньше зависеть от различных неожиданностей.

После того, как будет выбран определённый тип отопительной системы, можно начать выполнять проектирование внутренних систем отопления, делать предварительные расчёты.

Для начала нужно знать объём и площадь помещения, которое будет отапливаться, выполнить все замеры и сделать таблицу, в которой вы будете суммировать объёмы жилых и подсобных помещений. Сделайте её удобной для вас, чтобы было понятно и просто посмотреть нужную информацию. Затем на схеме дома выделите те места, где вы хотите монтировать отопительные приборы (такие, как: стояки, печи, котлы, радиаторы и так далее). Сделайте схему разводки труб отопления, конечно, если такие у вас предусмотрены.

Чертеж системы отопления

Когда делается проектирование и расчет систем отопления, необходимо принимать во внимание взаимное расположение жилых помещений. Если дом имеет больше одного этажа, нужно будет составлять поэтажный план и указывать места, где будут установлены дымоходы, стояки и другие коммуникации. Обязательно необходимо предусмотреть систему защиты дома от возгорания. Особенно это нужно, если решено использовать печное отопление, особенно там, где трубы отопления будут выводиться наружу.

Разработка проекта отопления учитывает и расположение дома по отношению к розе ветров и даже сторон горизонта. Хорошо бы иметь данные о ветровой нагрузке в среднем за год, они позволят сделать отопление эффективнее и экономичное. И правильно рассчитать нужную мощность и количество приборов отопления.

Карта ветровой нагрузки России

Принимая во внимание выбранный вами тип отопления, приготовьте материалы, инструменты и оборудование, которое вам понадобиться. Для облегчения работы можно составить подробный список всего необходимого. Просчитать финансовые затраты. Совсем не обязательно приобретать материалы в большом количестве, про запас.

В том случае, если вы затрудняетесь выполнять проектирование систем отопления и вентиляции сами, лучше воспользуйтесь услугами профессионалов. Они проведут консультацию, во время которой будут рассмотрены все технические и организационные вопросы по проектированию отопительной и других инженерных систем. На основе данных по вашему дому проектировщиками будет выполнена программа для проектирования отопления и вы узнаете, сколько стоит проект отопления.

Программа для проектирования системы отопления выполняется при учёте технического задания, которое даёт заказчик, данных о доме, договоре на проектирование системы. Затем при встрече проектировщика и заказчика обсуждаются различные нюансы, техническое задание, определяется стоимость проектирования отопления. Если у сторон нет вопросов и претензий друг к другу, они заключают договор. Очень важно на этом этапе выяснить уточнить нюансы. Это делается для того чтобы исключить в будущем различные недоразумения и недовольства. Бывает, что специалист выезжает на объект. Обычно это нужно, когда проектирование выполняется для уже построенного здания, что усложняет работу проектировщика.

Проектирование и монтаж систем отопления

Системы воздушного отопления

Вентиляция, кондиционирование,отопление и теплоснабжение— важнейшие инженерные коммуникации на любом объекте — жилом или промышленном. От правильности их проектирования и монтажа во многом зависит комфорт нахождения людей в здании и их жизнедеятельности. Нормы проектирования и монтажа систем вентиляции, кондиционирования и отопления жилого здания регламентируются СНиП 41-01-2003. Рассмотрим вопросы монтажа инженерных систем жилых и производственных помещений более подробно.

Существующие виды систем отопления различаются между собой как по конструктивным особенностям, так и по типу теплоносителя:

• Водяное отопление. Одна из самых эффективных и комфортных систем, дешевая в монтаже и простая в эксплуатации. Хорошо подходит для жилого здания.
• Паровое отопление. При всей своей высокой эффективности применение системы несколько ограничено из-за ее недостатков. Чаще всего используется для отопления производственных помещений.
• Воздушное отопление. Применяется в тех случаях, когда проектом предусматривается совмещение системы теплоснабжения и вентиляции. Так же, как и предыдущий вид, чаще используется для производственных помещений, но может играть роль тепловой завесы в гражданском здании.
• Панельно-лучистое отопление. По санитарным и гигиеническим показаниям эти системы самые комфортные. Основной их недостаток — значительные затраты на сооружение и недостаточная надежность. По этим причинам они используются крайне редко.
• Электрическое отопление. Монтаж такой системы рационален только для жилых и производственных помещений, расположенных в непосредственной близости (не более 100 км) от ГЭС. В остальных случаях использовать такие системы можно только в качестве альтернативных.
• Печное отопление. Несмотря на крайне низкую эффективность, печное отопление и по сей день распространено в деревенских домах.

Основной нормативной документацией, регламентирующей требования к системам отопления, вентиляции и кондиционирования, является СНиП 41-01-2003. Также к важным нормативным документам относятся:

• СНиП 41-03-2003, регламентирующий нормы теплоизоляции трубопроводов и используемого в системе оборудования.
• СНиП 23-02-2003, устанавливающий нормы обеспечения тепловой защиты объекта.
• СНиП 23-01-99, определяющий правила строительной климатологии и т. д.

Строительство любой инженерной системы начинается с разработки проекта. По сути, проектирование является не менее, а порой и более сложной работой, чем воплощение проекта на практике.

От правильности составления проекта, полного учета множества индивидуальных данных, которыми отличается каждое жилое здание или промышленный объект, будет зависеть энергоэффективность всей системы.

Этапы проектирования системы теплоснабжения

Проектирование любой системы теплоснабжения начинается с комплексного обследования здания, что позволяет определить общие теплопотери в результате его эксплуатации. На основе полученных данных рассчитывается эффективное энергораспределение тепла от радиаторов. Проведение таких расчетов позволяет в дальнейшем правильно разместить в помещении приборы и радиаторы для равномерного распределения тепла. На основе расчетов также выбирается оптимальный тип отопительных приборов.

Следующий этап тоже связан с проведением расчетов, учитывающих основные параметры будущей системы:

• Теплотехнические показатели.
• Способ управления.
• Размещение котельной.
• Расположение радиаторов и т. д.

При проведении расчетов учитываются тепловые нагрузки на все элементы, входящие в систему теплоснабжения объекта. Например, для жилого здания это могут быть теплые полы, подогрев кровли и т.п. Для производственных помещений— тепловые завесы. На этом же этапе подбирается оптимальная конфигурация оборудования.

На следующем этапе проектирования разрабатывается прокладка теплотрасс, определяются места установки распределительных узлов. Обязательным моментом являются гидравлические расчеты, осуществляющиеся в соответствии со СНиП 41-01-2003, отраслевыми нормативами и особенностями эксплуатации системы теплоснабжения жилого здания. Гидравлические расчеты позволяют минимизировать вероятность сбоев во время работы системы отопления после ее пуска.

В соответствии с разработанной проектной документацией подбирается оборудование, составляется спецификация и смета. Последним «штрихом» является дополнение и оформление проектной документации по СНиП 41-01-2003 нормами контролирующих органов, а также получение необходимых разрешений и согласований.

Проектирование котельных

Любая система отопления жилого здания или производственных помещений включает в себя котельную. В соответствие со СНиП 41-01-2003 котельное оборудование, мощность которого превышает 35 кВт, должно быть установлено в отдельном техническом помещении за пределами здания.

Проектирование на бумаге

Котельные разделяются на несколько типов в зависимости от ряда параметров:

• По конструкции — модульные, встроенные, пристроенные, крышные, отдельно стоящие, передвижные.
• По используемому топливу — твердо-, жидкотопливные, газовые.
• По применяемому теплоносителю — паровые, водяные, электрические.

В зависимости от выбранного типа определяется необходимое оборудование, выполняется расчет котла и других параметров. От правильности выбора котельного оборудования с учетом всех факторов во многом зависит энергоэффективность системы отопления жилого здания или производственных помещений.

Основными факторами, учитываемыми при определении мощности котла, являются:

• Климатические условия местности в регионе.
• Площадь жилого здания или производственных помещений, которые планируется отапливать.
• Общая энергоэффективность и утепленность здания.
• Расчетные и возможные теплопотери.
• Количество тепла, необходимое для обеспечения горячего водоснабжения.
• Количество энергии, используемой для обогрева воздуха и т. д.

Расчет мощности

Специалисты советуют добавлять к расчетным показателям мощности не менее 20%, которые позволят обеспечить нормальную работу системы в случае непредвиденных ситуаций.

Котельная в доме

Котел слишком маленькой или, напротив, неоправданно большой мощности может привести к ряду эксплуатационных проблем. При недостаточной мощности оборудование просто не справится с возложенными на него задачами. А высокомощный котел приведет не только к увеличению расходов топлива, но также к снижению эффективности его работы и быстрому износу. Для типовых домов расчет мощности осуществляется по формуле МК = S*УМК/10, где S — площадь отапливаемого помещения, рассчитываемая в кв. метрах, а УМК — удельная мощность на 10 кв. метров площади.

Этот показатель будет различаться в зависимости от климатических условий местности. Данные по разным климатическим регионам определяются СНиП. В том случае, если планируется устанавливать двухконтурный котел, объединив системы отопления и ГВС здания, к расчетной мощности котла следует добавить 25%.

Использовать эту формулу можно только при расчете котельного оборудования для жилого здания, построенного по типовому проекту. В том случае, если необходимо рассчитать мощность оборудования для помещений, возведенных по индивидуальным проектам, применяются другие формулы, учитывающие прогнозируемые теплопотери. Полученные данные также необходимо увеличить на коэффициент запаса, составляющий 15–20%.

Расчетная величина теплопотерь вычисляется исходя из объема помещения, разницы наружной и внутренней температуры и коэффициента рассеивания. Коэффициент рассеивания устанавливается в зависимости от типа здания:

• Без теплоизоляции — деревянные или из металлоконструкций — 3–4.
• Здания с незначительной теплоизоляцией — одинарная кирпичная кладка — 2–2,9.
• Здания со средней теплоизоляцией — двойная кладка и незначительное количество оконных проемов — 1–1,9.
• Здания, относящиеся к категории энергоэффективных — 0,6–0,9.

Размер котельной в частном доме

Простейший расчет для типового здания можно выполнить самостоятельно. Помощь специалистов требуется в том случае, когда проектируется система отопления для здания:

• Имеющего помещения различной высоты.
• Помещений с теплыми полами.
• Зданий, где планируется обустройство объектов, приводящих к дополнительному расходу тепловой энергии — бассейн, сауна, оранжерея и т. д.

В этих и ряде других случаях сделать правильный расчет может только специалист-теплотехник. На последнем этапе проектирования определяется трасса трубопровода, выбираются радиаторы и оптимальные места их установки. Все эти параметры также определяются на основе расчетов и проверяются на соответствие нормам СНиП 41-01-2003.

Особенность систем теплоснабжения для хорошо теплоизолированных зданий

Энергоэффективные здания, имеющие хорошую теплоизоляцию, не требуют применения высокомощного котельного оборудования. Для обеспечения комфортного микроклимата, соответствующего нормам СНиП 41-01-2003 и другой нормативной документации, в энергоэффективных зданиях бывает достаточно установки котла небольшой мощности.

Для энергоэффективного здания не всегда целесообразен монтаж традиционной системы отопления. В ряде случаев лучше использовать альтернативные решения.

В качестве такого варианта допустим обогрев помещений за счет системы вентиляции — посредством нагрева воздуха, выходящего из вентиляционной установки. Еще одно альтернативное решение обеспечения теплом энергоэффективного здания — это монтаж системы теплого пола. Параметры температурных режимов устанавливают действующие нормы отопления. В соответствии с ними перепад температуры по вертикали на расстоянии 1,1 м должен быть не более 2 градусов.

Определение кратности воздухообмена

Вентиляция и кондиционирование

В соответствии со СНиП 41-01-2003 минимальная кратность воздухообмена равна 0,5 единиц в час для жилого здания. Для административного, офисного здания или производственных помещений кратность воздухообмена рассчитывается исходя из плотности персонала. СНиП 41-01-2003 нормирует этот показатель как 10–15 л/с на человека. То есть на объектах с плотностью персонала, соответствующей установленным нормам, кратность воздухообмена определяется как 1 л/с на кв. метр площади.

При определении кратности воздухообмена для производственных помещений необходимо принимать во внимание наличие материалов, загрязняющих воздух. В соответствие с этим показателем объекты делятся на три категории:

• Помещения, где присутствует только персонал.
• Помещения, где используются/хранятся материалы, отличающиеся невысоким уровнем загрязнения.
• Помещения, где используются/хранятся материалы, имеющие высокий уровень загрязняющего воздействия.

Еще один показатель, который учитывается при расчете кратности воздухообмена — уровень концентрации углекислоты. Использовать только этот показатель при проведении расчетов нельзя, так как данные будут неточными. Ведь при изменении условий эксплуатации здания, например, при увеличении числа людей, количество углекислого газа будет меняться.

Теплоизоляция системы отопления

Теплоизоляция труб отопления

Для обеспечения энергоэффективности системы отопления учитываются не только расчетные показатели конечной температуры, но и возможные теплопотери, которые могут быть очень существенными. Теплопотери снижают энергоэффективность здания и приводят к увеличению затрат на отопление. Для снижения потерь тепла трубопровод системы отопления жилого здания и производственных помещений должен быть изолирован. Как показывает практика, снижение температуры теплоносителя на один градус приводит к возрастанию затрат на отопление в среднем в 3 раза по сравнению с увеличением температурных показателей на тот же уровень.

Поддержание в инженерных сетях оптимальной температуры важно и с точки зрения безопасности жизнедеятельности человека. Например, при сильном понижении температуры воды в системе ГВС формируются благоприятные условия для развития патогенных микроорганизмов. В результате возрастает риск развития таких заболеваний, как легионеллез, понтиакская лихорадка и т. п.

Контроль над температурными параметрами обеспечивается системами автоматики, которые относятся к вспомогательному оборудованию. Самый простой пример таких систем — термостаты, устанавливаемые непосредственно в отапливаемом помещении и позволяющие задавать необходимый температурный режим.

Монтаж системы отопления жилого здания или производственных помещений может осуществляться различными способами. Существует несколько схем монтажа. При этом каждая имеет преимущества и недостатки. Оптимальная схема выбирается специалистами для конкретного объекта с учетом особенностей его эксплуатации.

Двухтрубная система

Схема двухтрубной системы

В состав такой системы отопления входят подающая и отводящая трубы. По подающей трубе теплоноситель идет к радиаторам, соединенным между собой параллельно. По отводящей (обратке) жидкость, отдавшая тепло, возвращается назад к котлу. Хорошо подходит эта система для многоквартирного жилого здания. Но, несмотря на все плюсы, она годится не для всех объектов, так как требует развитой инфраструктуры. Разновидностью двухтрубной системы является коллекторная разводка.

При монтаже системы отопления этого типа лучше прокладывать обратку вдоль пола. При наличии на пути препятствий, например, дверных проемов, можно использовать прокладку под полом или обойти их с помощью П-образной трубы. Применяя прокладку под полом, нельзя допускать наличия на этом участке соединений. В противном случае при возникновении течи существенно усложнится ее устранение.

Верхняя разводка выполняется под потолком на расстоянии 0,4–0,5 метра. Для того чтобы не испортить внешний вид жилых помещений, разводку можно сделать под навесным потолком или на чердаке. В этом случае проводится тщательная теплоизоляция трассы, чтобы избежать существенных теплопотерь при сильном понижении наружной температуры. Подводящую трубу можно провести под подоконниками или над отопительными приборами. Но в этом случае прогрев системы будет происходить медленнее. Минимизировать недостаток можно за счет установки расширительного бака.

Наибольшей энергоэффективности двухтрубная система отопления достигает в зданиях с двумя и более этажами. Это обеспечивается за счет большего перепада высот между котельным оборудованием и отопительными приборами. Он увеличивает циркуляцию теплоносителя в трубопроводе, в результате чего происходит более полное сгорание топлива в котле.

Схема направления горячей и холодной воды

Теплоноситель от котла подается по вертикальному стояку, а далее по наклонному трубопроводу к радиаторам отопления. Избыточный теплоноситель выделяется в расширительный бак. При использовании нижней разводки подводящая труба прокладывается на уровне радиатора или над полом.

Основной недостаток коммуникаций с нижней разводкой — высокая вероятность возникновения в трубопроводе воздушных пробок.

Для устранения этого дефекта радиаторы обязательно оснащаются кранами Маевского. Альтернативным вариантом является прокладка специальных воздушных труб, обеспечивающих отведение воздуха в стояк и дальнейшее удаление через расширительный бак.

Однотрубная система «Ленинградка»

Монтаж однотрубной системы отопления

Особенность однотрубной системы отопления — последовательное соединение радиаторов. Теплоноситель перемещается по кольцевому контуру. По мере продвижения он остывает, поэтому однотрубная система не позволяет обеспечить равномерный прогрев всех помещений. Плохо подходит «Ленинградка» для больших зданий. На таких объектах лучше комбинировать одно- и двухтрубные системы. Разводка до отдельных квартир осуществляется посредством двухтрубной системы, а в пределах этажа — однотрубной.

При монтаже однотрубной схемы могут применяться оба типа разводки. Нижняя подразумевает прокладку трубопровода вдоль пола горизонтально. Затем трубы поднимаются к радиаторам. Такая разводка отличается простотой регулировки. При необходимости, например, в случае возникновения протечки, ее легко полностью перекрыть.

При верхней разводке теплоноситель подается высочайшей точке теплотрассы, откуда уже распределяется к стоякам. Верхняя разводка позволяет ускорить движение жидкости и хорошо подходит для систем с естественной циркуляцией.

Обводные участки

Независимо от используемой разводки при монтаже системы отопления всегда делаются обводные участки. В однотрубных схемах они выполняются с применением труб меньшего диаметра по сравнению с подводящей трубой. Также на таких участках возможна установка дросселирующего оборудования — вентилей-термостатов.

Так как в однотрубной системе отопления тепло от теплоносителя распределяется иначе, чем в двухтрубной, необходимо следить за правильностью соединения радиаторов. Первыми к подводящей трубе подключаются отопительные приборы, расположенные в помещениях с самой высокой потребностью в тепле. Один контур должен иметь тепловую мощность не более 12 кВт. Также нельзя допускать очень сильного перепада температур в пределах одного контура.

Схема Тихельмана

Схема Тихельмана является разновидностью двухтрубных систем. Ее второе название — попутно-перехлестывающая. Применяется она в зданиях с большой площадью, для отопления производственных помещений, ангаров, складов и т. д. От обычной двухтрубной схемы она отличается наличием сужающих устройств на подводящей трубе и обратке. Они обеспечивают равномерное распределение потоков на все радиаторы. Сужающие элементы подачи и обратки монтируются в зеркальном отображении.

Первый радиатор подключается с помощью отводящей трубы самого малого диаметра. Постепенно диаметр идет на увеличение. Трубопровод наибольшего просвета используется для подключения подводящей трубы и обратки к самому последнему радиатору.

Коллекторная (лучевая) схема

Не популярный способ разводки

При коллекторной схеме каждый радиатор подключается независимо, благодаря чему появляется возможность регулировать температуру каждого отопительного прибора системы. Коллектор (гребенка) является важнейшим элементом. По своей сути это труба большого диаметра, в которой монтируется необходимое количество выходов и один вход.

Через выходы к коллектору подсоединяются малые контуры, каждый из которых питает только один радиатор. Каждый контур может иметь разные параметры отопления. В этом случае используется гидрострелка — разновидность коллекторов, отличающаяся большим внутренним объемом.

В такой системе котел непрерывно подогревает теплоноситель, циркулирующий в первичном контуре. Отбор воды из гидрострелки осуществляется на разном расстоянии от врезок контуров, за счет чего получаются разные значения режимов отопления. Хорошо подходит система с гидрострелкой для домов, где в качестве отопительных приборов применяются как традиционные радиаторы, так и теплые полы. При необходимости на каждый контур можно установить собственное насосное оборудование. В этом случае нет необходимости учитывать показатели перепадов давления.

Гидравлические испытания

После монтажа системы отопления независимо от использованной схемы и разводки обязательно проводится ее опрессовка, или гидравлические испытания, которые являются проверкой работоспособности.

Начинается опрессовка с заполнения системы отопления водой. После этого давление в ней поднимается до уровня, превышающего рабочие параметры, и поддерживается в течение некоторого времени. Контроль осуществляется с помощью манометра.

Если система смонтирована правильно, давление в ней будет неизменным. Снижение этого показателя свидетельствует о том, что соединения негерметичны, и происходит утечка жидкости. Если испытания показали наличие утечки, проверяются все соединения, устраняются дефекты, и опрессовка проводится повторно.

Основной задачей вентиляции жилого здания или производственных помещений остается подача свежего воздуха. Помимо этого вентиляция решает и ряд других задач:

• Удаление примесей, содержащихся в воздухе.
• Отвод лишней влаги.
• Фильтрация воздуха.
• Поддержание нормального температурного и влажностного режимов.
• Экономия энергии благодаря рекуперации тепла.

Вентиляция играет большую роль в строительстве дома

Требования к вентиляционным системам нормируются СНиП 41-01-2003. Климатические параметры систем определены в Строительных нормах и правилах 23-01-99 «Строительная климатология», заменивших СНиП 2.01.01-82.

Вентиляция классифицируется на несколько типов по разным параметрам:

• По способу, которым перемещается воздух — естественная или принудительная.
• По зоне действия — местная или общая.
• По предназначению — приточная, вытяжная, приточно-вытяжная.
• По конструктивным особенностям — монолитная или наборная.

Естественная и искусственная системы

Вентиляция может создавать поток воздуха естественным или принудительным путем. Естественное движение воздушных масс создается благодаря разнице в температуре и давлении. В принудительных системах поток воздуха обеспечивается вентиляционным оборудованием.

Самая простая схема естественной вентиляционной системы представлена в обычных типовых зданиях. В них дверные и оконные проемы обеспечивают приток воздуха. Удаляется воздух через вентканалы и вытяжки, расположенные, как правило, на кухне и в санузлах. Естественная вентиляция не имеет автоматики, она надежна, долговечна и проста в монтаже. Основной недостаток таких систем — зависимость от внешних факторов, на которые человек не может оказывать влияния. Регулировать такую систему невозможно.

В случае, когда естественная вентиляция не может обеспечить нормальный приток воздуха в здания, применяются искусственные, или принудительные схемы. Они включают в себя различные элементы — вентиляторы, фильтры, воздухонагреватели, увлажнители и т. п. позволяющие обеспечить нормальные показатели микроклимата для любых помещений в зависимости от их назначения, будь то жилые, административные или производственные.

Приточные и вытяжные системы

Принципиальная схема приточно-вытяжной вентиляционной установки

Эти системы отличаются направлением движения воздуха. Приточная вентиляция подает воздух внутрь помещений. В зависимости от элементов, входящих в нее, подаваемый воздух может подвергаться дополнительной подготовке — фильтрации, увлажнению или осушению и т. п. Задача вытяжных систем — устранение из здания загрязненного воздуха.

Как правило, для обеспечения нормального микроклимата жилого здания или производственных помещений используется комбинированная приточно-вытяжная вентиляция.

Все элементы комбинированных систем должны быть тщательно сбалансированы между собой. В противном случае может сформироваться избыточное или слишком малое давление, и в помещении возникнет эффект «хлопающей двери».

Местные и общие системы

Местная вентиляция чаще всего применяется для производственных помещений. Местный приточный вариант позволяет обеспечить локальную подачу чистого воздуха, а вытяжной — удалить загрязненный воздух из мест локального скопления вредных веществ. С помощью местных вытяжных систем можно не допустить распространения токсичных веществ из производственных помещений по всему объекту. В бытовых условиях местная вентиляция широко используется в кухнях в виде вытяжки.

Общие, или общеобменные системы применяются для вентилирования воздуха во всех помещениях здания. Приточные общеобменные системы чаще всего дополняются элементами для фильтрации и подогрева воздуха. Вытяжные отличаются более простой конструкцией, так как нет необходимости в обработке удаляемого воздуха.

Наборные и моноблочные системы

Наборные системы довольны сложны. Они собираются из отдельных компонентов — вентилятора, фильтров, дросселей, автоматики и т. д. Превосходят они моноблочные возможностью вентилирования любых объектов. Их можно установить в небольшом офисе или квартире, а также в общественных зданиях. Хорошо подходят такие системы для складов, ангаров и производственных помещений.

Их недостаток — сложность проектирования на основе профессиональных расчетов и габаритность. Мощные системы для производственных помещений или здания значительной площади монтируются в специально оборудованной венткамере. Системы небольшой мощности можно монтировать за подвесным потолком.

Моноблочная вентиляция заключается в едином корпусе. В отличие от наборных систем она практически не шумит, поэтому ее монтаж можно осуществлять в жилых зданиях без оборудования венткамер. Отличаются такие системы от наборных и простотой монтажа.

Элементы вентсистем

Система естественной вентиляции

Самым сложным видом являются искусственные общеобменные системы вентиляции. По направлению воздуха они могут быть приточными, вытяжными и приточно-вытяжными. Компоненты, входящие во все эти системы, сходны. Исключение составляет вытяжная вентиляция, в которой нет необходимости устанавливать калорифер и фильтры.

Рассмотрим основные элементы приточных принудительных общеобменных систем.

Воздухозаборная решетка

Этот элемент необходим для забора свежего воздуха и защиты всей системы от попадания в нее механических загрязнений и атмосферных осадков. В случае если решетка больше размера воздуховода, она должна устанавливаться с помощью специального адаптера.

Монтируя решетку несоответствующего размера вплотную к воздуховоду, можно существенно изменить расчетные режимы работы. Ведь воздух будет проходить только через центральную часть. Не стоит выбирать решетки с широкими ламелями. Для этого элемента вентсистемы гораздо важнее аэродинамика и свободное прохождение потока воздуха, чем декоративность.

Воздуховод

Все компоненты вентсистемы объединяются между собой воздуховодами, формируя таким образом воздухораспределительную сеть. Воздуховоды могут быть жесткими, гибкими и полугибкими.

Жесткие воздуховоды имеют круглое или прямоугольное сечение. Изготавливаются они из оцинкованной жести. Для производства гибких и полугибких конструкций применяется многослойная алюминиевая фольга, а форма обеспечивается за счет каркаса из стальной проволоки. Их можно изгибать по мере необходимости любым образом. Эти варианты плохо подходят для монтажа вентсистем большой протяженности из-за очень высокого аэродинамического сопротивления.

Воздушный клапан

Этот тип воздуховода подходит как нельзя лучше

При отключении вентустановки воздушный клапан перекрывает каналы, исключая вероятность проникновения воздуха извне. В случае если клапан не устанавливается, в зимний период через вентсистему будет естественным путем проникать холодный воздух, снижая температурный режим и приводя к нарушению микроклимата. Кроме того, под его воздействием на стенках воздуховодов и решетках скапливается конденсат, стекающий вниз.

Самый простой тип клапана — заслонка. Закрытие/открытие осуществляется вручную с помощью специальной рукоятки. Этот вариант хорошо подходит для систем, которые в процессе эксплуатации не подвергаются частому отключению.

Клапаны с электродвигателем лучше устанавливать в системах, в работе которых часто меняются режимы включения/отключения. Открытие и закрытие заслонки в них выполняется автоматикой. Недостаток таких клапанов — энергозависимость. Если неожиданно отключается подача электропитания, заслонка останется открытой. Для минимизации такого риска лучше применять устройства с электроприводом и возвратной пружиной. Она позволяет закрыть заслонку в случае отсутствия электроэнергии.

Для вытяжных систем необходим обратный клапан. Хорошо подходят гравитационные заслонки или клапаны типа «бабочка». Открывание заслонок осуществляется под воздействием потока воздуха. Если напора воздуха недостаточно, или поток идет в обратном направлении, заслонки остаются закрытыми.

Фильтры

На любой системе вентиляции здания устанавливается воздушный фильтр. Он удерживает пыль, пух и другие механические загрязнения. Воздушные фильтры защищают как саму систему, так и вентилируемые помещения. На входе вентканала монтируется фильтр класса EU3 или EU4, защищающий вентилятор и калорифер. На протяжении системы могут дополнительно устанавливаться другие фильтры разных классов. Эффективность фильтрации будет зависеть от класса фильтра — чем он выше, тем меньше удерживаемые частицы.

В зданиях с жесткими требованиями к составу и чистоте воздуха могут монтироваться фильтры класса EU5 или EU7, а также угольные или фотокаталитические системы фильтрации. Фильтры этих типов устанавливаются последними. Их основная задача — улавливать микрочастицы, находящиеся на других элементах вентсистемы.

Дифференцированный датчик позволяет контролировать перепад давления на фильтрующих элементах системы. По мере загрязнения фильтрующей поверхности растет ее сопротивление и, как следствие, возникают перепады давления.

После того как этот параметр достигнет определенных показателей, система автоматики подает сигнал, свидетельствующий о необходимости замены фильтра.

Калорифер

Холодный воздух, подаваемый в систему вентиляции помещений здания с улицы, необходимо дополнительно подогревать. Для этой цели служит калорифер. Существуют водяные и электрические калориферы.

Первые подключаются к центральному отоплению. Вторые работают за счет электроэнергии. Для небольших помещений лучше применять электрокалориферы. Для здания большой площади — более 150 кв. метров — или для производственных объектов целесообразнее устанавливать водяные калориферы. Ведь затраты на электроэнергию при использовании электрооборудования будут очень высоки.

Стабильность температурных параметров обеспечивается за счет изменения мощности калорифера. С этой целью вместе с водяными нагревателями монтируется узел обвязки, включающий в себя насосное оборудование и систему клапанов. С помощью этого узла регулируется поток теплоносителя через нагреватель, благодаря чему можно менять в заданном диапазоне теплоотдачу.

Вентилятор

В искусственных системах вентилятор является важнейшим элементом.

При выборе оборудования учитывается его производительность и создаваемое давление. Эти данные рассчитываются на этапе проектирования. В вентсистемах применяются осевые и радиальные вентиляторы.

Осевые отличаются высокой производительностью, но незначительным давлением. Не подходят они для систем с воздуховодами, имеющими значительную протяженность и повороты. В таком воздуховоде скорость потока воздуха, создаваемого осевым вентилятором, заметно упадет уже после первого препятствия. Для разветвленных систем, вентилирующих большое количество помещений, лучше применять радиальные (центробежные) вентиляторы, отличающиеся большим напором потока воздуха.

Производительность устройств регулируется автоматикой. Как правило, с этой целью применяются трех- и пятиступенчатые автотрансформаторы. Можно установить симисторные регуляторы. Частотные преобразователи применяются с вентиляторами высокой производительности.

Шумоглушители

Любая искусственная вентиляционная система издает во время работы шум. Для снижения его уровня применяются шумоглушители. Без этого элемента можно обойтись в системах вентиляции производственных помещений. В зданиях других типов их установка является обязательной (СНиП 41-01-2003).

Основной источник шума в вентсистемах — турбулентные завихрения, образующиеся на лопастях вентилятора. Снизить аэродинамический шум позволяет использование специальных материалов, которыми облицовываются поверхности шумоглушителя. Для того чтобы привести уровень шума в соответствие с нормативным (СНиП 41-01-2003 и т.п.) необходимо смонтировать шумоглушители длиной не менее одного метра. В приточных системах они могут устанавливаться и на выходе, и на входе.

Дроссель-клапан

Воздух, подаваемый в приточную вентсистему, проходит очистку, нагревается до необходимой температуры, после чего распределяется по помещениям. Вентилирование всех помещений объекта обеспечивается за счет разветвления воздуховода. На каждом таком ответвлении должен устанавливаться дроссель-клапан с ручным управлением (СНиП 41-01-2003).

СНиП 41-01-2003 позволяет не устанавливать дроссель-клапаны в вентсистемах с функцией плавной регулировки воздушного потока. Подобные системы отличаются от обычной вентиляции наличием регулировки объема воздуха в каждой зоне.

Распределители воздуха

Распределители воздуха Арктос

На выходе воздуховода должен располагаться воздухораспределитель. Его задача — распределение воздуха для обслуживаемых помещений. Воздухораспределители делятся на две группы — решетки и диффузоры. Первые подключаются к системе посредством адаптера, а вторые — напрямую. Устанавливать распределители можно в любом месте, где необходимо.

Установка диффузоров позволяет обойтись без дроссель-клапанов, так как в их конструкцию входит регулятор расхода воздуха.

Камера статического давления представляет собой адаптер, обеспечивающий равномерное и мягкое распределение воздуха без потоков. Устройство снижает давление и стабилизирует воздушный поток. В результате на выходе воздух имеет незначительную скорость и распределяется практически бесшумно.

Переточные решетки

Переточные решетки монтируются в приточно-вытяжных вентсистемах помещений. Их задача — распределение потоков между приточными и вытяжными элементами. Установка переточных решеток позволяет избежать распространения загрязнений и неприятных запахов из таких помещений, как кухня или санузел.

Переточные решетки располагаются в стенах или межкомнатных дверях. Через них проходит поток воздуха с большой скоростью. Исключение возможности сквозного обзора помещений через переточную решетку обеспечивается путем регулирования угла наклона ламелей.

Автоматика

Автоматика распределения выделенной мощности

Искусственная вентиляция помещений — сложная система. Регулирование ее работы осуществляется с помощью автоматики. Она позволяет настраивать и контролировать такие параметры, как скорость вентилятора и температура воздуха. Также автоматика выполняет защитную функцию, не допуская перегрева электрокалорифера или замерзания водяного устройства. Защитная автоматика, как правило, бывает многоуровневой.

Современная автоматика может подключаться к системе «умный дом» и обладает очень широким функционалом. В наборных системах монтируется щит управления, соединенный со всеми элементами. В моноблочной вентиляции автоматика встраивается в корпус.

Дополнительные элементы

К дополнительным элементам вентсистем относятся:

• Рекуператоры.
• Увлажнители.
• Охладители.
• Осушители.
• Секции резервирования вентилятора.
• Секции смешения.
• Секции дополнительного нагревания воздуха и т. д.

Расчет вентсистем

Естественная вентсистема жилых зданий и производственных помещений выполняется на этапе строительства объекта, поэтому дополнительного расчета она не требует. Расчет выполняется в том случае, если в дополнение к естественной вентиляции будет смонтирована искусственная сеть.

Воздухообмен

Производительность по воздуху, или воздухообмен — первый параметр, с определения которого начинается расчет вентсистемы. Он осуществляется на основе подробного плана здания с указанием назначения и площади всех имеющихся помещений. Постоянный приток воздуха необходимо обеспечить только для тех помещений, где люди находятся в течение продолжительного времени (СНиП 41-01-2003). В коридоры воздух можно не подавать. Из кухни, санузлов и технических помещений воздух должен удаляться через вытяжные вентканалы.

Количество подаваемого воздуха рассчитывается по СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. В соответствии с этой нормативной документацией, расход воздуха в помещениях без естественной вентиляции должен быть не менее 60 куб. метров в час. Следует учитывать, что СНиП 41-01-2003 устанавливает более жесткие нормы по сравнению с МГСН 3.01.01, поэтому при расчете лучше ориентироваться именно на них.

Для помещений с естественным проветриванием СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 дают нормы 30 куб. метров в час на одного человека. При необходимости увеличения производительности вентиляции отдельных помещений в течение определенных периодов можно сразу установить VAV-систему, обладающую возможность регулировки расхода воздуха.

В течение одного часа система вентилирования должна обеспечивать как минимум однократный воздухообмен. Этот показатель называется воздухообменом по кратности (СНиП 41-01-2003). Если он не обеспечивает таких показателей, воздух будет застаиваться. Общая производительность рассчитывается как сумма воздухообмена всех помещений.

Расчет сети воздухораспределения

В состав сети воздухораспределения входят:

• Воздуховоды.
• Фасонные элементы.
• Дроссель-клапаны.
• Воздухораспределители.

Сначала составляется схема воздуховодов. При этом нужно учитывать, что сеть должна обеспечивать расчетный воздухообмен для всех помещений при минимально возможной ее протяженности. Размеры воздуховодов и тип распределителей подбираются на основе составленной схеме.

Параметры воздуховодов

Щиты управления вентиляторами

Площадь сечения вентканалов определяется с учетом следующих данных:

• Объем воздуха в единицу времени.
• Максимальная скорость воздушного потока.

Необходимо учитывать, что СНиП 41-01-2003 определяет скорость воздушного потока для жилых помещений не более 3–4 м/с. Для производственных объектов допустимы большие показатели. Ограничение скорости объясняется тем, что ее увеличение приводит к возникновению сильного шума в сети.

Не на всех объектах возможно использование воздуховодов большого сечения, отличающихся практически бесшумной работой. Не подходят они для жилых помещений, так как скрытое их размещение в подпотолочном пространстве невозможно. Здесь подойдут воздуховоды с прямоугольным сечением. При меньшей линейной высоте они имеют ту же площадь, что и круглые или квадратные. Если есть возможность использовать круглые воздуховоды, лучше выбирать именно их, так как полугибкие и гибкие трассы прокладывать проще.

Рассчитывать размеры необходимо для каждой ветки вентсистемы, начиная от магистральной трассы. Для жилых зданий можно применять круглые каналы (100–250 мм) или прямоугольные с эквивалентной площадью сечения.

Сопротивление сети

Поток воздуха во время своего движения по вентсистеме испытывает сопротивление. На этот параметр влияет не количество обслуживаемых помещений, а протяженность и конфигурация вентканала.

Для наборных систем также нужно учитывать сопротивление на калорифере, фильтрах, клапанах и т. п.

Приточная установка

Важнейшими параметрами при выборе приточной установки является ее производительность. Максимальная производительность вентилятора должна быть немного больше расчетных показателей. Не стоит выбирать вентустановки с очень большой мощностью, так как это приведет к неоправданному увеличению затрат электроэнергии.

Требования СНиП

Все расчеты проводятся на основе требований и норм, изложенных в СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. Учитывать заложенные в СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 нормы нужно обязательно, так как они направлены на обеспечение энергоэффективности системы и создание комфортного для человека микроклимата. Особенно актуальны СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01 при проектировании вентсетей для административных, офисных, общественных, производственных зданий и помещений.

Вентиляция в коттедже и загородном доме может быть спроектирована и без строгого следования СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01. Для обеспечения большего комфорта в жилом здании можно увеличить производительность сети, а для снижения энергопотребления этот показатель, напротив, может быть немного снижен. Как показывает практика, лучше все же ориентироваться на СНиП 41-01-2003 и МГСН 3.01.01, так как эти нормы составлены на основе оптимальных для человека показателей.

Виды систем кондиционирования

На современных гражданских и производственных объектах система кондиционирования уже стала неотъемлемой частью инженерных коммуникаций. Кондиционирование может осуществляться двумя способами:

• Охлаждение воздуха, поступающего по вентсистеме, путем установки охлаждающей секции, подсоединенной к холодильному агрегату.
• Установка моноблочного кондиционера или сплит-системы.

По конструкции все охлаждающие агрегаты бывают:

• Моноблочными.
• Сплит-системами.

Моноблочные установки имеют корпус, в который встроены все необходимые элементы. Эта разновидность представлена крышными, мобильными и оконными установками. Сплит-системы отличает более сложная конструкция. В них входит два или более блока. Один — наружный — устанавливается за пределами помещения. Внутренние — внутри охлаждаемых пространств. Кондиционирование воздуха с помощью таких систем отличается большей эффективностью. Кроме того, они позволяют регулировать показатели микроклимата для всех обслуживаемых помещений.

Сплит-системы классифицируют по типам внутренних блоков:

• Канальные.
• Кассетные
• Настенные.
• Колонные.
• Потолочные.

Настенные модели широко применяются в быту. Остальные больше подходят для промышленных и производственных объектов, а также зданий общественного назначения. Их принято относить к категории полупромышленных агрегатов.

Сплит-система с обогревом

Сплит-системы с тремя и более внутренними блоками относятся к мультизональным установкам. Блоки в такой конструкции могут отличаться собственными техническими и эксплуатационными характеристиками, типом и имеют автономное управление. Это позволяет устанавливать параметры микроклимата для каждого помещения.

Кондиционирование с помощью мультисплит-систем не всегда оправдано. Их монтаж обходится слишком дорого. Работы существенно усложняются из-за существенного увеличения протяженности трасс и кабелей. Если ломается наружный блок, то вся система перестает функционировать. В большинстве случаев целесообразнее система кондиционирования из нескольких сплит-систем. Кондиционирование с помощью многоблочных систем оправдано в том случае, если нет возможности смонтировать на фасаде здания несколько наружных блоков.

Мульти сплит-системы делятся на два типа — фиксированные и наборные. Первый тип — это готовый к установке и эксплуатации набор оборудования. В этой категории чаще производятся бытовые установки с небольшим количеством внутренних блоков. Для производственных или общественных объектов чаще применяются наборные системы, обладающие возможностью масштабирования.

Мультизональное кондиционирование с помощью сплит-систем с 5–6 внутренними блоками можно заменить системой чиллер-фанкойл. В этом случае холодильный агрегат (чиллер) монтируется на крыше, а фанкойлы — внутри помещений. Теплоносителем может быть как обычная вода, так и другой жидкий хладагент.

Кондиционирование крупных объектов — производственных, административных, общественных и т. д. — требует профессионального проектирования и монтажа. Проект определяет параметры микроклимата, которые должны быть достигнуты на объекте — воздухообмен, влажность, температура, чистота. На основе этих данных рассчитывается схема системы кондиционирования, и подбирается необходимое оборудование. Следует учитывать, что кондиционирование, например, небольшой квартиры и производственных объектов будет существенно отличаться. По этой причине лучше доверять разработку проекта специалистам.

Кондиционирование проектируется в несколько этапов:

• Выбор оптимальной системы.
• Выполнение замеров.
• Определение предназначения кондиционируемого помещения — жилое, офисное, общественное, техническое, производственное и т. п.
• Выполнение расчетов хладоносителей, потерь, гидравлических и аэродинамических характеристик.
• Создание детального проекта.
• Проведение согласований.

После этого система монтируется специалистами в соответствие с проектом.

Кондиционирование, вентиляция, отопление и теплоснабжение— сложные инженерные коммуникации. Они призваны обеспечить комфортный микроклимат. Проектирование и монтаж любой из этих систем — задача специалистов с инженерным образованием. Пренебрежение этим простым правилом может привести к тому, что система будет работать неэффективно.

Так же интересуются

• Расценки на монтаж отопления
• Расценки на монтаж отопления 2014

Источник https://sovet-ingenera.com/otoplenie/project/proektirovanie-sistem-otopleniya.html

Источник https://income-project.ru/stat/proektirovanie-sistem-otopleniya/

Источник https://sistema-otopleniya.ru/montazh-otoplenija-3/proektirovanie-i-montazh-sistem-otoplenija.html