Расчет отопления в многоквартирном доме и рекомендации по выбору материалов

Одна из стоящих перед вами проблем — расчет и монтаж своими руками отопительной системы. Какой она должна быть? У нас есть пол, стены и потолок. Чтобы приступить к чистовой отделке, нужно обеспечить квартиру теплом.

Формулируем задачу.

Нам необходимо: Определиться с теплоотдачей — количеством секций батарей отопления в каждой комнате и расположением самих радиаторов в квартире;

Выбрать тип этих радиаторов с учетом особенностей централизованной системы отопления;

Подобрать трубы — и сечение, и материал;

Решить, какая запорная арматура будет установлена.

Нюанс: крайне желательна установка индивидуального счетчика на входе в квартиру, благо типичная для новостроек горизонтальная разводка в пределах квартиры позволяет поставить его с минимальными затратами. В сочетании с ручной или автоматической регулировкой теплового потока прибор учета тепла даст очень ощутимую экономию. Расчет необходимого количества тепла Расчет суммарной тепловой мощности.

Начнем планирование с определения потребности в тепловой мощности. Для начала — квартиры в целом. СНиПы предлагают простой способ ее вычисления: на 10 квадратных метров берется один киловатт. Полученное значение корректируется региональным коэффициентом:

Для южных регионов страны необходимое количество тепла нужно умножить на 0, 7 — 0, 9; В европейской части страны (в частности, в Московской и Ленинградской областях) применяются коэффициенты 1, 2 — 1, 3; Для Дальнего Востока и районов Крайнего Севера потребность в тепле увеличивается в 1, 5 — 2, 0 раза. Попробуем в качестве примера провести простой расчет: выясним, в каком количестве тепла нуждается квартира площадью 62 квадратных метра в городе Шимановск Амурской области. Базовое значение тепловой мощности — 6, 2 киловатта (один киловатт на 10 м2, помните?). Дальневосточный регион обладает достаточно суровым климатом, чтобы использовать для расчета коэффициент 1, 7. 6, 2*1, 7=10, 54, или 10540 ватт.

Метод прост, но в ряде случаев дает непомерно большие погрешности. Почему? Количество тепла привязано не к площади, а к объему помещения. Да, в большинстве новых домов она стандартна и не превышает 2, 7 метра; однако есть и исключения. Понятно, что для квартиры с трехметровыми потолками потребуется больше тепла. Окна, даже металлопластиковые, увеличивают потери тепла по сравнению с монолитной стеной. Двери — тоже. Наконец, нетрудно догадаться, что у квартир в середине и в торце дома потери тепла через стены сильно различаются. В первом случае за стенкой — теплая квартира соседей, во втором — улица.

Усложнившаяся, но и дающая более точный результат инструкция по расчету тепла выглядит так:

Базовое значение тепловой мощности — 40 ватт на кубический метр объема помещения. Таким образом, рассчитывается потребность в тепле и квартиры в целом, и отдельных помещений в ней. К полученному значению добавляется 100 ватт на каждое окно, ведущее на улицу, и 200 ватт на каждую дверь. Для угловых и торцевых комнат и квартир используется коэффициент 1, 2 — 1, 3 в зависимости от материала и толщины стен. Наконец, применяются те же региональные коэффициенты, что в первом случае. Давайте рассчитаем потребность в тепле той же квартиры в Шимановске, но с рядом уточнений: Квартира угловая. Дом — панельный. В угловой комнате два окна на разные стороны. Во второй комнате и кухне — по одному. Высота потолков — 2, 8 метра. 62 квадратных метра при указанной высоте потолка дадут нам объем воздуха в квартире в 62*2, 8=173, 6 м3. Базовое значение тепловой мощности — 173, 6*40=6944 ватта. Как видите, уже коррекция высоты потолков относительно стандартной дала заметное увеличение потребности в тепле. 4 окна добавят 400 ватт. Входная дверь — еще 200. 6944+400+200=7544. Угловая квартира в панельном доме будет терять много тепла через общую с улицей стену, так что используем коэффициент 1, 3. 7544*1, 3=9807, 2 ватта.

Чем больше площадь общих с улицей стен — тем больше потери тепла через них. Холодные зимы Приамурья заставляют нас умножить полученное значение на 1, 7: 9807, 2*1, 7=16672, 24 ватта.

Расчет отопительных приборов Сколько секций потребуется в каждой комнате и в квартире в целом?

Методика подсчета предельно проста: при известном тепловом потоке одной секции и потребности комнаты в тепле одно делится на другое с округлением в большую сторону. Для комнаты с потребностью в тепле, равной 2300 ватт, количество секций с теплоотдачей 185 ватт на каждую будет равным 2300/185=13 секций (с округлением, разумеется). Если вместо секционного радиатора выбран конвектор, трубчатый стальной радиатор или иной отопительный прибор — подобрать его в зависимости от потребностей в тепле можно, просто изучив паспорт изделия. Все приличные производители всегда указывают основной параметр, влияющий на выбор покупателя. То же самое, к слову, касается и отдельной секции: данные о тепловом потоке можно всегда найти на сайте разработчика.

Приведем, ориентировочные значения для наиболее популярных типов секционных радиаторов со стандартным (500 миллиметров) межосевым расстоянием подводок:

Чугун — 140-160 ватт на секцию;

Секция биметаллических батарей отопления отдает примерно 180 ватт тепла;

У алюминиевых батарей можно ориентироваться на теплоотдачу секции в 200 ватт.

Абсолютное большинство изготовителей указывает тепловой поток одной секции для дельты температур между теплоносителем и воздухом в комнате, равным 70 градусам. То есть при 20С в комнате вода в батареях должна быть нагрета до 90С. Эти параметры — скорее исключение, чем правило. Температура теплоносителя достигает 90С лишь в очень сильные морозы при открытой системе теплоснобжения. С другой стороны, при более теплой погоде и сама потребность в тепле несколько меньше. Если хотите перестраховаться — увеличьте рассчитанное вами количество секций на 10-20 процентов. Однако на практике такой запас при примененной нами методике расчета потребности в тепле нужен крайне редко.

Где расположить отопительные приборы? Под окнами, по возможности симметрично относительно проема. В угловой комнате с двумя окнами радиаторы устанавливаются под оба окна. Батареи могут быть одинаковой длины; возможен и некоторый разброс количества секций в пользу окна с северной стороны или ориентированного против преобладающего направления ветра. Если в угловой комнате второго окна нет — дополнительный радиатор все равно стоит установить на вторую стену, по возможности ближе к внешнему углу. Он предотвратит промерзание угла в сильные холода.

В угловой комнате батареи ставятся на обе общие с улицей стены.

В угловой комнате батареи ставятся на обе общие с улицей стены. Почему батареи располагают именно под окнами? Окна — не только основные источники холода, которые отгораживаются от помещения тепловой завесой. Окна — это еще и места, где без пресловутой тепловой завесы будет постоянно конденсироваться вся влага в комнате. Восходящий поток теплого воздуха эффективно испаряет конденсат.

Как подключить радиаторы, если в новой квартире предлагается горизонтальная разводка? С точки зрения эстетики и чистоты отопительных приборов от отложений оптимальное подключение — нижнее. Обе подводки входят в нижние радиаторные пробки. Диагональное подключение — второй по удобству и практичности вариант. Однотрубное иди двухтрубное отопление развести по квартире? Однотрубная схема дешевле, проще в монтаже и не нуждается в балансировке. Однако она не всегда применима по эстетическим соображениям. При использовании так называемой схемы барачного типа (ленинградки) кольцу предстоит пройти по всему периметру квартиры, в том числе под или над входной дверью. Если вы все же остановите свой выбор на однотрубной схеме — не забудьте, что каждый радиатор должен быть снабжен отсекающей его полностью запорной арматурой. Вентиль ставится и в байпас под радиатором; при работающем радиаторе он закрыт. В противном случае ваш контур будет представлять собой короткую перемычку между подачей и обраткой и посадит перепад соседям. Полезно: если высота потолков позволяет настелить чистовой пол на лагах или уложить поверх перекрытия стяжку — неплохой в плане гибкости и удобства управления идеей будет сделать лучевую разводку от коллектора на врезке в стояки.

В новостройках отопление часто выполняется с лучевой (коллекторной) разводкой. Трубы укладываются в стяжку.

Трубы укладываются в стяжку. Нужны ли в квартире на одном из средних этажей воздушники? Если радиаторы расположены выше розлива — да, крайне желательны. Кран Маевского или обычный вентиль монтируется в каждом воздушном кармане (как правило, в одной из верхних радиаторных пробок на каждой батарее). Выбираем материалы Радиаторы При их выборе стоит учесть один очень неприятный фактор — непредсказуемость параметров центрального отопления. Да, температура воды не должна превышать 95С, а давление — 6 кгс/см2. Однако: На время демонтажа сопла в элеваторном узле практикуется работа элеватора напрямую от трассы с заглушенным подсосом. В результате в батареях вполне могут оказаться и все 130 — 140 градусов. Достаточно оставить открытыми входные задвижки на время испытаний трассы на плотность — и в радиаторах будут все 10-12 атмосфер. При резко открытой задвижке или вентиле возможен гидроудар; в этом случае на фронте распространяющейся в водной среде волны могут быть и все 20-25 кгс/см2.

Последствия гидроудара. Увы, чугун обладает весьма ограниченной механической прочностью.

Кроме того, стоит помнить еще одну вещь: вода в системе отопления — электролит, замкнутый в пределах дома в общем контуре. Ряд металлов образует гальванические пары. В частности, если поместить в электролит медный и алюминиевый электроды — между ними возникнет слабый ток, постепенно переносящий заряженные частицы от алюминия к меди. Если у соседей разводка по квартире выполнена медной трубой, а вы смонтируете у себя алюминиевые радиаторы — результат предсказуем. Срок их службы многократно сократится. В силу перечисленных причин для систем централизованного отопления можно рекомендовать такие отопительные приборы: Биметаллические радиаторы. Они сочетают механическую прочность и химическую инертность соприкасающегося с водой сердечника из коррозионно-стойкой стали с прекрасной теплопроводностью алюминиевой оболочки. Развитое оребрение увеличивает теплоотдачу. Обратите внимание: цена секции качественного биметаллического радиатора достаточно высока и достигает 600-700 рублей. Конвектор (стальной или медно-алюминиевый) — это просто один или несколько витков цельной трубы, на которую напрессованы увеличивающие теплоотдачу пластины. Прочность конструкции и ее устойчивость к высоким температурам мало отличается от стальных стояков и подводок. Единственным уязвимым местом остаются резьбовые соединения. Трубчатые стальные радиаторы — еще одно изделие с крайне высокой прочностью. Частный случай этого отопительного прибора — регистры, замкнутые контуры из труб большого диаметра с вваренными между ними перемычками

На фото — регистр фабричного изготовления.

Трубы Для центрального отопления не стоит применять полимерные трубы любых типов прежде всего из-за того, что все они имеют ограниченную (не более 90-110С) рабочую температуру. Причем если при 20С, к примеру, полипропиленовая труба рассчитана на 20 атмосфер, то при 90С ее предел — всего 6. Металлопластиковые трубы можно рекомендовать к применению с оговоркой: только с пресс-фитингами. Компрессионные соединения с накидными гайками текут уже через несколько циклов нагрева и охлаждения. Оптимально использование двух типов труб: Оцинкованная стальная труба на резьбовых соединениях. Именно на резьбах — поскольку при сварке цинковый слой на внутренней поверхности шва нарушается, и труба оказывается незащищенной от ржавчины. Недостаток труб — сложный монтаж с ручной нарезкой резьб. Достоинства — крайняя механическая прочность и долговечность. При вскрытии стояков из оцинковки после полувека эксплуатации. Их состояние ничем не отличалось от состояния новых труб. Нержавеющая гофрированная труба лишена и этого недостатка. Фитинги — быстрозажимные, использующие уплотнители из высокотемпературного силикона. Для абсолютно надежной фиксации трубы в фитинге достаточно вставить ее и затянуть гайку при помощи пары газовых или разводных ключей. Трубы обладают гибкостью, что упрощает монтаж и при необходимости позволяет с их помощью выполнить лучевую разводку под чистовым полом или в стяжке. Внимание: при укладке трубы в пол ни одного недоступного соединения ниже уровня его поверхности быть не должно. Прятать можно только цельную трубу. При внутриквартирной разводке для любой разумной площади достаточно внутреннего сечения трубы в 20 миллиметров. Если используется лучевая разводка, при которой каждая пара труб питает только один отопительный прибор — достаточно внутреннего сечения в 15-16 миллиметров.

В большинстве домов советской постройки двадцатимиллиметровая трубы использована для монтажа стояков. У нас длина контура будет меньше.

Запорная арматура В качестве отсекающих вентилей используются только и исключительно современные шаровые краны. Винтовые применять категорически не стоит: они менее отказоустойчивы и обладают куда большим гидравлическим сопротивлением. Корпус вентиля должен быть латунным или выполненным из нержавеющей стали. Силуминовые вентиля дешевы; но добрая половина корпусов разрушается еще на стадии сборки. Для регулировки радиаторов лучше использовать не вентиля или дроссели, а термостатические головки — механические или цифровые. После калибровки они способны ощутимо экономить тепло, поддерживая в комнате стабильную температуру за счет непрерывной коррекции теплоотдачи радиаторов. Термостаты монтируются таким образом, чтобы термочувствительный элемент находился вне восходящего от батареи потока нагретого воздуха.