Домашний уют во многом обусловлен тем микроклиматом, который царит в доме. Однако центральная система отопления далеко не всегда позволяет создать желаемые условия, поэтому часто наилучшим выходом оказывается система теплого пола, которая эффективно справляется со своей задачей даже в лютый холод, обеспечивая быстрый и качественный обогрев. Помещение прогревается наиболее равномерно, в квартирах на первых этажах это настоящее спасение. Из этой статьи Вы узнаете, как правильно подключить водяной теплый пол к центральному отоплению при помощи пластинчатого теплообменника.
Устройство теплообменника, как посредника
Но сначала давайте подробно рассмотрим, как именно он работает. Итак, теплообменники рассматриваемого типа делятся на неразборные (паяные) и разборные, их производят из самых различных материалов. Стать и латунь предусматривают использование в условиях сильного давления. Медные варианты с большим успехом применяются в пивной промышленности, они удобны для резкого охлаждения пива, тут высокое давление отсутствует, зато нужна хорошая скорость теплопроводности, которой как раз таки и обладает данный цветной металл. Поэтому данный теплообменник подходит для подключения водяного теплого пола к центральному отоплению.
Вообще такие теплообменники имеют широкую сферу применения, их успешно задействуют в системах охлаждения, отопления, при работе с химикатами, вместе с солнечными коллекторами при подключении к бойлеру и так же при подключении водяного теплого пола к центральному отоплению.
Особенности расчета тепловых нагрузок
Расчетные величины температуры и влажности воздуха в помещениях и коэффициенты теплопередачи можно узнать из специальной литературы или из технической документации, прилагаемой производителями к своей продукции, в том числе и к теплоагрегатам.
Стандартная методика расчета тепловой нагрузки здания для обеспечения его эффективного обогрева включает последовательное определение максимального потока тепла от обогревательных приборов (радиаторов отопления), максимального расхода тепловой энергии в час (прочитайте: «Годовой расход тепла на отопление загородного дома «). Также требуется знать общий расход тепловой мощности в течение определенного периода времени, например, за отопительный сезон.
Расчет тепловых нагрузок, в котором учитывается площадь поверхности приборов, участвующих в тепловом обмене, применяют для разных объектов недвижимости. Такой вариант вычислений позволяет максимально правильно рассчитать параметры системы, которая обеспечит эффективный обогрев, а также произвести энергетическое обследование домов и зданий. Это идеальный способ определить параметры дежурного теплоснабжения промышленного объекта, подразумевающего снижение температуры в нерабочие часы.
Для чего нужен теплообменник?
Рассмотрим пластинчатый неразборный теплообменник. На корпусе присутствует четыре выхода, то есть два контура. Устройство разделяет потоки по давлению, по температуре и т. д., может применяться для охлаждения, однако, нам он необходим для отопления, чтобы обеспечить правильное подключение теплых полов. На один контур подключается данная система, а на другой – ТЭЦ. Прямое подключение водяного теплого пола к центральному отоплению может быть связано с опасностью быстрого выхода из строя теплых полов, так как для теплоносителя ТЭЦ свойственны высокие температуры, сильное давление, здесь также специальные химические реактивы и множество мусора. Все эти факторы явно не поспособствуют продлению срока службы теплых полов.
Так, теплообменник позволяет создать в домашних условиях автономную систему теплого пола с незагрязненной водой и оптимальным давлением. С одной стороны пластины идёт грязная вода от ТЭЦ с большим давлением, а с другой – чистая вода от нашей автономной системы с маленьким давлением. Такая пластина обеспечивает четкое герметичное разделение, качественную теплопередачу, смешивание потоков полностью исключается. Число таких тонких пластин определяет мощностные характеристики теплообменника.
Очень точный расчет радиаторов отопления
Выше мы привели в пример очень простой расчет количества радиаторов отопления на площадь. Он не учитывает многие факторы, такие как качество теплоизоляции стен, вид остекления, минимальная наружная температура и многие другие. Пользуясь упрощенными вычислениями, мы можем наделать ошибок, в результате чего некоторые комнаты получатся холодными, а некоторые – слишком жаркими. Температура поддается коррекции с помощью запорных кранов, но лучше всего предусмотреть все заранее – хотя бы ради экономии материалов.
Если во время строительства своего дома вы уделили достойное внимание его утеплению, то в дальнейшем вы хорошо сэкономите на отоплении. Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты
Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85
Как производится точный расчет количества радиаторов отопления в частном доме? Будем учитывать понижающие и повышающие коэффициенты. Для начала затронем остекление. Если в доме установлены одинарные окна, используем коэффициент 1,27. Для двойных стеклопакетов коэффициент не применяется (на самом деле он составляет 1,0). Если в доме стоят тройные стеклопакеты, применяем понижающий коэффициент 0,85.
Стены в доме выложены в два кирпича или в их конструкции предусмотрен утеплитель? Тогда применяем коэффициент 1,0. Если обеспечить дополнительную теплоизоляцию, можно смело использовать понижающий коэффициент 0,85 – расходы на обогрев уменьшатся. Если теплоизоляции нет, применяем повышающий коэффициент 1,27.
Обратите внимание, что обогрев домовладения с одинарными окнами и плохой теплоизоляцией приводит к большим тепловым (и денежным) потерям. Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон
В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9
Выполняя расчет количества батарей отопления на площадь, необходимо учитывать соотношение площади полов и окон. В идеале это соотношение составляет 30% – в этом случае применяем коэффициент 1,0. Если вы любите большие окна, а соотношение составит 40%, следует применить коэффициент 1,1, а при соотношении 50% нужно умножить мощность на коэффициент 1,2. Если соотношение составит 10% или 20%, применяем понижающие коэффициенты 0,8 или 0,9.
Высота потолков – не менее важный параметр. Применяем здесь следующие коэффициенты:
Таблица расчета количества секций радиатора отопление в зависимости от площади помещения и высоты потолков.
За потолком находится чердак или еще одна жилая комната? И здесь мы применяем дополнительные коэффициенты. Если наверху отапливаемый чердак (или с утеплением), умножаем мощность на 0,9, а если жилое помещение – на 0,8. За потолком обычный неотапливаемый чердак? Применяем коэффициент 1,0 (или просто не берем его в расчет).
После потолков примемся за стены – вот коэффициенты:
- одна наружная стена — 1,1;
- две наружные стены (угловая комната) – 1,2;
- три наружные стены (последняя комната в вытянутом доме, хате) – 1,3;
- четыре наружные стены (однокомнатный домик, хозпостройка) – 1,4.
Также в расчет берется средняя температура воздуха в самый холодный зимний период (тот самый региональный коэффициент):
- холода до –35 °C – 1,5 (очень большой запас, позволяющий не замерзнуть);
- морозы до –25 °C – 1,3 (подходит для Сибири);
- температура до –20 °C – 1,1 (средняя полоса России);
- температура до –15 °C – 0,9;
- температура до –10 °C – 0,7.
Последние два коэффициента используются в жарких южных регионах. Но даже тут принято оставлять солидный запас на случай холодов или специально для теплолюбивых людей .
Получив итоговую тепловую мощность, необходимую для обогрева выбранного помещения, следует разделить ее на теплоотдачу одной секции. В результате мы получим требуемое количество секций и сможем отправиться в магазин
Обратите внимание, что данные расчеты предусматривают базовую мощность обогрева в размере 100 Вт на 1 кв. м
Если вы боитесь ошибиться в расчетах, обратитесь за помощью к профильным специалистам. Они выполнят максимально точные расчеты и вычислят требуемую для обогрева тепловую мощность.
Подбор теплообменника для подключению ТЭЦ
Для того, чтобы правильно подобрать теплообменник для подключения водяного теплого пола к центральному отоплению, нужно определить степень загрязненности теплоносителя, чтобы понять, насколько вода нуждается в очистке. Если налет небольшой, то вполне хватит фильтра грубой очистки, задерживающего в себе стружку и окалину. Такой фильтр можно очистить специальными средствами, если через какое-то время он загрязнится и потребует очистки.
На каждом теплообменнике обязательно имеется информация о типе изделия, фирме-производителе, указывается максимальное и тестовое давление, максимальная рабочая температура, схема расположения крепления, обязательно обозначение контуров, которые могут располагаться как по диагонали, так и в вертикальной плоскости. Специальная стрелка показывает направление монтажа изделия, то есть, в каком именно положении его следует устанавливать. Важно понимать, как происходит отток теплоносителей. Сама циркуляция осуществляется за счет так называемого циркуляционного насоса.
На схеме в паспорте обычно можно найти, как правильно осуществить установку. Например, один из вариантов – прижать изделие к стене крепежной лентой или консолью и, воспользовавшись специальным уголком, прикрутить. Фильтры являются обязательными к установке, необходим хотя бы грубый фильтр.
Рекомендации по выбору толщины стяжки
В справочниках можно найти сведения о том, что минимальная толщина стяжки составляет 30 мм. Когда помещение довольно высокое, под стяжку подкладывают утеплитель, повышающий эффективность использования тепла, отдаваемого отопительным контуром.
Самым популярным материалом для подложки является экструдированный пенополистирол. У него сопротивление теплопередачи значительно ниже, чем у бетона.
При устройстве стяжки, чтобы уравновесить линейные расширения бетона, периметр помещения оформляют демпферной лентой. Важно правильно выбрать ее толщину. Специалисты советуют при площади помещения, не превышающей 100 м², устраивать 5 мм компенсирующий слой.
Если значения площади больше за счет длины, превышающей 10 м, толщину высчитывают по формуле:
b = 0,55*L, где
L — это длина комнаты в м.
Монтаж теплообменника
Монтаж чаще всего осуществляется по вертикали. Диаметр подключения, габариты и мощность подключения водяного теплого пола к центральному отоплению могут быть разными в разных устройствах. Особое внимание хочется уделить именно диаметрам подключения. Мощность лучше брать с запасом, ведь этот параметр не соотносится с размерами, разница может составить лишь несколько сантиметров. При этом увеличивается инерция теплосъема. Это актуально в особенности в тех случаях, когда температура от ТЭЦ не слишком высокая, например, если она составляет не более семидесяти градусов.
После того как установлен распределитель теплого пола, на него собирается насос с трехходовым клапаном. Далее осуществляется монтаж электрокотла (для межсезонного использования), включая необходимое навесное оснащение. То есть, сначала соединяется подача теплообменника от котла, затем врезаются тройники, распределитель с клапаном соединяется, ставятся термометры и в наиболее удобном месте устанавливается расширительный бак, например, можно сделать это под раковиной. Необходимо осуществлять монтаж таким образом, чтобы был обеспечен удобный доступ ко всему оборудованию.
Посмотрите подробное видео по тому, как подключить водяной теплый пол к центральному отоплению через теплообменник:
Если схема была смонтирована неверно, то последствия могут быть негативными, поэтому ошибок допускать ни в коем случае нельзя. Лучше доверить такую работу опытным профессионалам, которые в курсе всех возможных нюансов.
Расчет разных типов радиаторов
Если вы собрались ставить секционные радиаторы стандартного размера (с осевым расстоянием 50см высоты) и уже выбрали материал, модель и нужный размер, никаких сложностей с расчетом их количества быть не должно. У большинства солидных фирм, поставляющих хорошее отопительное оборудование, на сайте указаны технические данные всех модификаций, среди которых есть и тепловая мощность. Если указана не мощность, а расход теплоносителя, то перевести в мощность просто: расход теплоносителя в 1л/мин примерно равен мощности в 1кВт (1000Вт).
Осевое расстояние радиатора определяется по высоте между центрами отверстий для подачи/отведения теплоносителя
Чтобы облегчить жизнь покупателям на многих сайтах устанавливают специально разработанную программу-калькулятор. Тогда расчет секций радиаторов отопления сводится к внесению данных по вашему помещению в соответствующие поля. А на выходе вы имеете готовый результат: количество секций данной модели в штуках.
Осевое расстояние определяют между центрами отверстий для теплоносителя
Но если просто пока прикидываете возможные варианты, то стоит учесть, что радиаторы одного размера из разных материалов имеют разную тепловую мощность. Методика расчета количества секций биметаллических радиаторов от расчета алюминиевых, стальных или чугунных ничем не отличается. Разной может быть только тепловая мощность одной секции.
Чтобы считать было проще, есть усредненные данные, по которым можно ориентироваться. Для одной секции радиатора с осевым расстоянием 50см приняты такие значения мощностей:
- алюминиевые — 190Вт
- биметаллические — 185Вт
- чугунные — 145Вт.
Если вы пока только прикидываете, какой из материалов выбрать, можете воспользоваться этими данными. Для наглядности приведем самый простой расчет секций биметаллических радиаторов отопления, в котором учитывается только площадь помещения.
При определении количества отопительных приборов из биметалла стандартного размера (межосевое расстояние 50см) принимается, что одна секция может обогреть 1,8м 2 площади. Тогда на помещение 16м 2 нужно: 16м 2 /1,8м 2 =8,88шт. Округляем — нужны 9 секций.
Аналогично считаем для чугунные или стальные баратери. Нужны только нормы:
- биметаллический радиатор — 1,8м 2
- алюминиевый — 1,9-2,0м 2
- чугунный — 1,4-1,5м 2 .
Это данные для секций с межосевым расстоянием 50см. Сегодня же в продаже есть модели с самой разной высоты: от 60см до 20см и даже еще ниже. Модели 20см и ниже называют бордюрными. Естественно, их мощность отличается от указанного стандарта, и, если вы планируете использовать «нестандарт», придется вносить коррективы. Или ищите паспортные данные, или считайте сами. Исходим из того, что теплоотдача теплового прибора напрямую зависит от его площади. С уменьшением высоты уменьшается площадь прибора, а, значит, и мощность уменьшается пропорционально. То есть, нужно найти соотношение высот выбранного радиатора со стандартом, а потом при помощи этого коэффициента откорректировать результат.
Расчет чугунных радиаторов отопления. Считать может по площади или объему помещения
Для наглядности сделаем расчет алюминиевых радиаторов по площади. Помещение то же: 16м 2. Считаем количество секций стандартного размера: 16м 2 /2м 2 =8шт. Но использовать хотим маломерные секции высотой 40см. Находим отношение радиаторов выбранного размера к стандартным: 50см/40см=1,25. И теперь корректируем количество: 8шт*1,25=10шт.
Разновидности
Рассмотрим стальные радиаторы панельного типа, которые различаются по габаритам и степени мощности. Устройства могут состоять из одной, двух или трех панелей. Другой важный элемент конструкции – оребрение (гофрированные металлические пластины). Чтобы получить определенные показатели тепловой отдачи, в конструкции устройств используется несколько комбинаций панелей и оребрения. Перед выбором наиболее подходящего устройства для качественного отопления помещения, необходимо ознакомиться с каждой разновидностью.
Стальные панельные батареи представлены следующими типами:
Тип 10. Здесь устройство оснащено только одной панелью. Такие радиаторы имеют легкий вес и самую низкую мощность.
Тип 11. Состоят из одной панели и пластины оребрения. Батареи обладают чуть большим весом и габаритами, чем предыдущий тип, отличаются повышенными параметрами тепловой мощности.
- Тип 21. В конструкции радиатора две панели, между которыми располагается гофрированная металлическая пластина.
- Тип 22. Батарея состоит из двух панелей, а также двух пластин оребрения. По размерам устройство схоже с радиаторами 21-го типа, однако, по сравнению с ними, обладают большей тепловой мощностью.
Тип 33. Конструкция состоит из трех панелей. Данный класс – самый мощный по тепловой отдаче и самый большой по размерам. В его конструкции к трем панелям присоединены 3 пластины оребрения (отсюда и цифровое обозначение типа — 33).
Каждый из представленных типов может различаться по длине прибора и его высоте. На основании этих показателей и формируется тепловая мощность устройства. Самостоятельно рассчитать данный параметр невозможно. Однако каждая модель панельного радиатора проходит соответствующие испытания производителем, поэтому все результаты заносятся в специальные таблицы. По ним очень удобно подобрать подходящую батарею для отопления различных типов помещений.
