Выбор отопительной системы: с чего начать?

В моей работе часто приходится общаться с людьми, которые вообще не разбираются в инженерных системах и далеки от вопросов, связанных с какими либо физическим процессами, как я далек от вопросов фармакологии, астрологии или молекулярного синтеза.  С чего начать? Брать получше или подешевле? Как расставить приоритеты? Как объяснить человеку, который впервые сталкивается со строительством и только начинает вникать в вопросы отопления своего дома или квартиры?

Самый обычный среднестатистический человек сталкивается с проблемой отопления от силы пару раз в жизни: во время постройки дома для себя, во время ремонта и потом возможно во время ремонта или строительства жилья детям. Для обычных людей это вопрос не первостепенной важности в отличие от нас, специалистов, которые сталкиваются с проектированием систем отопления каждый день. Забавно, но практика показывает, что в первую очередь люди начинают думать о радиаторах, как и где они будут расположены, какого дизайна нужно найти модель. И гораздо меньшее количество людей задумываются о том, насколько эффективным в отношении тепла они будут. Самые продвинутые клиенты задают первый вопрос о котлах. Но, в общем, и те и другие начинают с конца.

Как рассчитать теплопотери?

Оценка и расчет системы отопления должны начинаться с ее главной функции - поддерживать в помещении необходимую температуру с определенным уровнем комфорта. Что такое уровень комфорта? Например, как часто вам необходимо убавлять или прибавлять отопление, если на улице похолодало или, наоборот, потеплело. Любое помещение постоянно теряет тепло в стремлении достичь термодинамического равновесия с внешней средой, вместе с которой они образуют единую систему. Этот процесс идет всегда, тепло передается от более горячего тела к менее горячему и все это есть следствие второго закона термодинамики. Помещение теряет тепло через ограждающие конструкции, и в зависимости от толщины и плотности материала это происходит быстрее или медленнее. На скорость выстуживания помещения влияет разница температур на поверхностях ограждающей конструкции «внутри» и «снаружи». Скорость передачи тепла называют коэффициентом теплопередачи и он показывает какое количество тепла переходит от более нагретого теплоносителя (в нашем случае помещение) к менее нагретому через 1 см² площади теплообменной поверхности учитывая разность температур теплоносителя. В общем, это все очень заумно и изучают в школе в 9 -10 классе, как мы недавно узнали : )

В нашем случае важно, что когда помещение теряет тепло, необходимо его туда добавить. А еще важно знать, сколько тепла передавать и откуда его брать. Очевидно, что необходимо передавать столько тепла, сколько помещение теряет. Специалисты рассчитывают теплопотери помещения исходя из особенностей материала  стены, окон, дверных проемов и пр., а так же учитывая климатические условия с учетом разницы внешних и внутренних температур помещения. В результате получают конкретное количество теплопотерь в кВт/ч или в Дж. В средней полосе России стандартным расчётом всегда считали теплопотери 1 Квт на 10 м², 100 Вт на 1 м² и 10 кВт на 100 м²/ч. Так или иначе такой простой расчет используют до сих пор в России. Он, конечно, достаточно сильно завышен, поэтому мы рекомендуем использовать более полный расчет теплопотерь.

Основные элементы системы отопления

Поняв, какое количество тепла нам надо передать в помещение, необходимо определить источник этого тепла. Источник тепла обычно задан и выбор тут не велик: газ, электричество, твердое топливо. Горение топлива происходит в котле, который его выделяет и передает теплоносителю, затем в тепловые приборы и непосредственно отдает в помещение. Существуют три основных элемента отопительной системы.

  • Котел – необходим для выделения энергии из топлива и передачи этой энергии в систему отопления. В системе отопления переносчиком этой энергии служит теплоноситель – чаще всего вода, реже специальные соединения на основе гликоля (пропиленгликоль или этиленгликоль).
  • Трубопроводы – транспортные артерии, по которым циркулирует теплоноситель.
  • Отопительные приборы – радиаторы, конвектора, фанкойлы и иные приборы. Это теплообменники, работающие по принципу вода – воздух и передающие тепло от теплоносителя в помещение.

Если еще упростить – котел нагревает воду, вода по трубам циркулирует и проходя через батареи их нагревает. Батареи отдают тепло нагревая помещение, а вода возвращается остыв назад в котел для последующего нагрева. Основываясь на вышесказанном, разбираясь в том, какая система отопления нужна именно Вам и отчего зависит Ваш комфорт я всегда рекомендую двигаться поступательно к пониманию работы системы в целом. И здесь стоит выделить несколько этапов:

Этап 1:  определение теплопотерь для понимания, сколько именно тепла необходимо для обогрева конкретного помещения и сколько энергии для этого необходимо затратить.

Этап 2: определение уровня комфорта отопительной системы, чтобы выявить основные вопросы автоматизации, автономности и экономичности системы отопления.

Этап 3: определение вида топлива, на котором будет строиться отопительная система. Необходимо понимать, где и сколько ресурсов брать, можно ли комбинировать разные виды топлива (например, электричество и дрова). Обычно на этом этапе инженеры Proffinstal уже имеют предварительную оценку эксплуатационных расходов будущей отопительной системы.

Этап 4: выбор котельного оборудования и варианта его установки.

Этап 5: выбор трубопроводной системы и способа монтажа труб в помещении.

Этап 6: выбор отопительных приборов (радиаторов, конвекторов и пр.) и места для их установки.

Этап 7:  выбор вариантов управления и автоматизации отопительной системы.

Важно понимать, что пункты 4, 5, 6 и 7 взаимозависимы.  Именно от взаимодействия котла, типа трупопроводной системы, комбинации отопительных приборов, систем управления и автоматизации зависит все то, что мы запланировали в пункте 2. Иными словами, работая с вариантами и комбинациями элементов системы всегда нужно проверять, удовлетворяют ли они требованиям, которые мы заложили в предыдущих пунктах.