САМремонт - Пример расчёта отопления жилого дома печами на твёрдом топливе. Подбор отопительных печей для помещений дома - раздел: НОВЫЕ КАМИНЫ, ПЕЧИ И ДЫМОВЫЕ ТРУБЫ.

Пример расчёта отопления
жилого дома печами на твёрдом топливе.
Подбор отопительных печей для помещений дома.

1. Размеры дома и
расположение отопительной печи в нём.

В данном примере расчёта отопления дома предусмотрено четыре отапливаемых помещения:
- гостиная - 17,8 м²,
- спальня - 10,8 м²,
- детская комната - 10,8 м²,
- и кухня - 10,5 м².
Примечание:
Детскую комнату устраивают в той комнате, куда не выходят топочные дверцы (отделения).
В детскую комнату должна выходить только сплошная стена печки, во избежание попадания угарного газа в помещение детской комнаты.
На рисунке показан вариант расположения многооборотной отопительной печи (условно печь №1), стенки которой выходят в детскую и в гостиную комнаты. А также кухонная печь (условно печь №2), стенки которой выходят в спальню и в кухню.
Стены дома выбираем в кирпичном варианте.
Кирпич эффективный (многодырчатый, со щелевидными пустотами) объемной массой 1300 кг/м³ - наиболее подходящий для холодной зимней температуры.
Стены дома выполнены сплошной кладкой на холодном растворе с наружной расшивкой швов и внутренней штукатуркой.
Толщина кладки стен 510 мм.
Пример толщины стен взят здесь.
Полы дома выполнены на лагах, перекрытие чердачное деревянное, окна с двойными рамами.
Допустимая расчетная (зимняя) температура наружного воздуха T = -35°С.
Тепловая мощность печного отопления дома рассчитывается в следующем порядке:

2. Определяем теплопотери помещений дома.

Первым фактором тепловой мощности печного отопления дома является определение (расчёт) теплопотерь отапливаемых помещений.
Основные и добавочные потери теплоты следует определять суммируя потери теплоты через отдельные ограждающие конструкции дома.

Расчёт основных и дополнительных теплопотерь наружными стенами приведён в таблице 1:

Таблица 1.

Суммарный расчёт
теплопотерь отапливаемых помещений дома.

Наимено- вание	Комната	Наружные стены		Площадь стен Fнар. (гр1хгр2) м²	Высота комнат (м)	Норма- тивная темпе- ратура внутри помеще- ния (+)град.	Наруж- ная зимняя темпе- ратура (-)град.	Общая темпе- ратура [гр5-(+)гр6]	Нормативные теплопотери помещений [ ккал/(час х t°С)]		Суммар- ные тепло- потери помеще- ний [ккал/(час х t°С)] (гр7хгр8)или (гр7хгр9)
Наимено- вание	Комната	длина (м)	ширина (м)	Площадь стен Fнар. (гр1хгр2) м²	Высота комнат (м)	Норма- тивная темпе- ратура внутри помеще- ния (+)град.	Наруж- ная зимняя темпе- ратура (-)град.	Общая темпе- ратура [гр5-(+)гр6]	для внутрен- ней комнаты (рис.7-1-1)	для угловой комнаты (рис.7-1-2)
А	Б	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
спальня	угловая	3,70	3,00	11,1	2,6	18	30	48	х	53	2544
детская	угловая	3,70	3,00	11,1	2,6	18	30	48	х	53	2544
гостиная	угловая	4,80	3,70	17,8	2,6	18	30	48	х	71	3408
кухня	неугловая	3,00	3,70	11,1	2,6	18	30	48	28	х	1344
Итого:				51,1	х	х	х	х	х	х	9840

Примечание:

1. Зная, что 1 ккал/час=1,16Вт получаем теплопотери дома:

9840 ккал/ч х 1,16 = 11414 Вт

2. Нормативные теплопотери помещений (гр.8 и гр.9) принимаем по номограмме (ссылки даны в таблице).

3. Подбор отопительных печей.

Вторым фактором тепловой мощности печного отопления дома является подбор печей для отапливаемых помещений.
Выбираем печь:
- между детской и гостиной - в плане 1,66 х 0,64 = 1,06 м², т.е. выбранная печь относится к печам большого размера - от 0,7 до 1,0 м²;
- между спальней и кухней - в плане 1,15 х 0,64 = 0,74 м², т.е. выбранная печь также относится к печам большого размера - от 0,7 до 1,0 м²;

Эти расчеты нам пригодятся ниже.

Таблица 2.

Расчёт
тепловой мощности отопительной и кухонной печей.

п.п.	Наименование и виды отопления	Виды помещений	Размер печки			Площадь теплопередающей поверхности стен печи, F=(периметр х высоту) м2	Кол-во теплоты с 1 м² печи (Вт)		Количество теплоты с общей площади печи (Вт)
п.п.	Наименование и виды отопления	Виды помещений	ширина	длина	высота		при 1-й топке в сутки	при 2-х топках в сутки	при 1-й топке в сутки	при 2-х топках в сутки
А	Б	В	1	2	3	4	5	6	7	8
Отопительная печь - Итого:		х	0,64	1,66	2,4	9,50	290-360 сред.325	590-600 сред.595	3089	5655
1	в том числе:	детская	1,66	х	2,4	3,98			1295	2370
2	в том числе:	гостиная	0,64	1,66	2,4	5,52			1794	3284
х	а) кухонная печь-боковина	х	0,79	1,15	0,77	1,49			х	х
х	б) кухонная печь (плита)	х	0,64	1,15	х	0,74			х	х
х	в) выступающая часть над печкой (груба)	х	0,15	1,15	2,4	3,12			х	х
х	г) выступающая часть в соседнее помещение (груба)	х	1,15	х	2,4	2,76			х	х
Кухонная печь - Итого:		х	х	х	х	8,11			2636	4825
3	в том числе:	кухня	0,79	1,15	0,77	1,49			х	х
			0,64	1,15	х	0,74			х	х
			0,15	1,15	2,4	3,12			х	х
х	кухонное помещение - Итого:		х	х	х	5,35			1739	3183
4		спальня	1,15	х	2,4	2,76			897	1642
Всего:		х	х	х	х	17,61	х	х	6178	11310

Для отвода продуктов сгорания целесообразно выложить одну коренную (на собственном фундаменте) трубу, расположенную вблизи передних стенок печей. В месте ввода продуктов сгорания в дымоход следует предусмотреть рассечку, чтобы продукты сгорания не проникали при топке в соседнюю печь.
Высота печи (2,4 м) предусматривает воздушную подушку между печкой и перекрытием (при высоте потолков 2,6 м), для повышения пожаробезопасности.
Расположение теплоотдающих поверхностей принимается с таким расчётом, чтобы обеспечить восполнение теплопотерь помещений.
Спальня, детская, гостиная и кухня отапливаются двумя печками. Общие теплопотери комнат составляют (по табл.1) 11414 Вт.
Недостача теплоты:
11310 Вт - 11414 Вт = - 104 Вт
.
Или 0,9 % - такая недостача теплоты допустима (в пределах 3% теплопотерь помещения).
Т.е. выбранный вариант размеров печей (при двухразовой топке в сутки) допустим для данного дома, чтобы обогревать жилые помещения при расчетной (зимней) температуре наружного воздуха T = - 35°С.

4. Расчёт теплоустойчивости помещений.

Третьим фактором тепловой мощности печного отопления дома является теплоустойчивость отапливаемых помещений.
Теплоустойчивость отапливаемых помещений определяется величиной амплитуды колебаний температуры комнатного воздуха за промежуток между двумя топками.

Расчёт теплоустойчивости конструкций отапливаемых помещений дома производится по формуле:

АТ = 0,7MQ ⁄ [1 ⁄ (1 ⁄ ZВ + 1 ⁄ УВ)] = 0,7MQ ⁄ ∑BFO

M - значения, с которыми мы будем работать, даны ниже в таблице 3.

B и F_o - значения, с которыми мы будем работать в таблице 5 (по гр. 6).

Таблица 3.

Спецификация потребности материалов

Активный объём печи, м3	М = при толщине стенок топливника и дымооборотов, см		Активный объём печи, м³	М = при толщине стенок топливника и дымооборотов, см
Активный объём печи, м3	более 7 см	12 см и более	Активный объём печи, м³	более 7 см	12 см и более
0,4	0,65	-	1,6	0,34	0,18
0,6	0,6	0,5	1,8	0,32	0,16
0,8	0,5	0,4	2	0,31	0,14
1	0,45	0,3	2,2	0,3	0,13
1,2	0,4	0,25	2,6	0,28	0,12
1,4	0,36	0,21	3	0,26	0,11

Для упрощения вычислений коэффициентов теплоустойчивости ниже в таблице 4 приведены значения выражения:

[1 ⁄ (1 ⁄ ZВ + 1 ⁄ УВ)] Вт ⁄ (м² х град)

- для наиболее распространённых строительных ограждающих конструкций (стен, полов и потолков)-

Таблица 4.

Коэффициент
теплоустойчивости ограждающих конструкций.

Наименование ограждающих конструкций дома	Коэф- фициент тепло- устойчи- вости	Наименование ограждающих конструкций дома	Коэф- фициент тепло- устойчи- вости
*Стены наружные -*	х	*Перекрытия чердачные -*	х
1. Кирпичные стены - со штукатуркой на растворе:	х	7. Деревянный потолок без штукатурки при толщине не более 25 мм	3,6
- холодном	5,17	8. Конструкция перекрытия, стоящая из:	х
- тёплом	5,11	- штукатурки известковой толщ.20 мм и подшивки дощатой толщ. более 20 мм	4,3
2. Деревянные стены (рубленные, брусковые):	х	- фанеры толщ. 5 мм, воздушной прослойки и горбылей толщиной более 20 мм	2,7
- без штукатурки	3,6	9. Фибролитовый потолок со штукатуркой	3,94
- со штукатуркой	4,3	*Полы -*	х
3.Конструкции стен, состоящих из сухой органической штукатурки толщ. 20 мм, воздушной прослойки и кирпичной кладки	3,84	10. Полы на лагах над холодным повалом и утепленные при толщине верхнего настила более 25 мм	3,0
*Стены внутренние и перегородки -*	х	11. Деревянный настил толщ. более 25 мм в межэтажном перекрытии	2,8
4. Кирпичные - на холодном растворе со штукатуркой	5,0	12. Асфальтовые или бетонные полы	4,4
5. Деревянные - (рубленные, брусковые):	х	*Окна и двери -*	х
- без штукатурки	3,4	1. Окна и застеклённые двери:	х
- со штукатуркой	4,2	- одинарные переплёты	2,67
6. Дощатые перегородки толщиной 40 мм:	х	- двойные переплёты	5,8
- без штукатурки	2,9	2. Двери деревянные внутренние	2,9
- со штукатуркой	4,2

Общую теплоустойчивость отапливаемых помещений дома выполняем по расчётной таблице 5, с учетом размеров и конструктивных решений стен, окон, полов и потолков дома, т.е. конструкций удерживающих тепло внутри дома.

Таблица 5.

Расчёт теплоустойчивости
отапливаемых помещений дома.

Конструкция	Размер, мм		Площадь помещений (без вычета площади печи), м² (гр1хгр2)	*(М) по табл.4*	Основная теплопотребность помещений BF, Вт/град. (гр3хгр4)
Конструкция	длина	высота (ширина)	Площадь помещений (без вычета площади печи), м² (гр1хгр2)	*(М) по табл.4*	Основная теплопотребность помещений BF, Вт/град. (гр3хгр4)
А	1	2	3	4	6
*Гостиная*	х	х	х	х	*281,2*
Стена наружная (кирпич, штукатурка) по оси 2-3	4800	2600	12,5	5,17	64,5
То же по оси "А-Б"	3700	2600	9,6	5,17	49,7
Окна с двойными переплётами (3 шт.)	1460	1470	6,4	5,80	37,3
Потолок деревянный, оштукатуренный	4800	3700	17,8	4,3	76,4
Пол на лагах над холодным подпольем	td>4800	3700	17,8	3,0	53,3
*Спальня*	х	х	х	х	*183,5*
Стена наружная (кирпич, штукатурка) по оси 1-2	3000	2600	7,8	5,17	40,3
То же по оси А-Б	3700	2600	9,6	5,17	49,7
Окна с двойными переплётами (1 шт.)	1460	1470	2,1	5,80	12,4
Потолок деревянный, оштукатуренный	3000	3700	11,1	4,3	47,7
Пол на лагах над холодным подпольем	3000	3700	11,1	3,0	33,3
*Детская*	х	х	х	х	*183,5*
Стена наружная (кирпич, штукатурка) по оси 1-2	3000	2600	7,8	5,17	40,3
То же по оси А-Б	3700	2600	9,6	5,17	49,7
Окна с двойными переплётами (1 шт.)	1460	1470	2,1	5,80	12,4
Потолок деревянный, оштукатуренный	3000	3700	11,1	4,3	47,7
Пол на лагах над холодным подпольем	3000	3700	11,1	3,0	33,3
*Кухня*	х	х	х	х	*183,5*
Стена наружная (кирпич, штукатурка) по оси 2-3	3000	2600	7,8	5,17	40,3
То же по оси А-Б	3700	2600	9,6	5,17	49,7
Окна с двойными переплётами (1 шт.)	1460	1470	2,1	5,80	12,4
Потолок деревянный, оштукатуренный	3000	3700	11,1	4,3	47,7
Пол на лагах над холодным подпольем	3000	3700	11,1	3,0	33,3
*Итого по дому*	х	х	х	х	*831,9*

Далее необходимо проверить, достаточна ли площадь теплопередающей поверхности печи, выходящей в каждую комнату, на рис.1 показана привязка печи №1 и к помещениям детской комнаты и гостиной.
То же по привязке печи № 2 к помещениям спальни, кухни и гостиной. Боковая сторона печи № 2, обращённая к стене гостиной, отступает от неё на 19 см, поэтому теплоотдача её принимается, как для открыто стоящей печи с отступкой, закрытой с боков и открытой снизу и сверху, т.е. с поправочным коэффициентом к=1.
По таблице 3 выбираем коэффициент неравномерности теплоотдачи для отопительной печки (№1) и кухонной печки (№2) - условно назовём их № 1 и № 2.
Согласно таблице 2:
- Площадь теплопередающей поверхности стен печи № 1 составляет - 9,17 м².
- Площадь теплопередающей поверхности кухонной печки (печи № 2) составляет - 8,15м² = (2,49+5,66).
При активном объёме печки №1 равном:
V_акт = H_акт х L х b = 2,4 х 1,02 х 0,89 = 2,18 м³
где -
То же для печи № 2:
V_акт = H_акт х L х b = 0,64 х 0,98 х 0,8 + 0,38 х 0,98 х 2,4 = 1,40 м³
При выборе варианта печки, где толщины стенок топливника и дымооборотов принята 12 см, коэффициент неравномерности можно принять по таблице 3:
- для печки № 1 коэффициент М1 ~ 0,13;
- для печки № 2 коэффициент М2 ~ 0,21.
Амплитуда колебаний температуры воздуха в отапливаемых помещениях рассчитываем по формуле:
А = 0,7MQ ⁄ ∑BFO
В том числе:
1. в детской комнате = 0,7MQ ⁄ ∑BFO = [0,7 х 0,13 х 2370] ⁄ 183,5=1,18 ≤ 3°С
2. в спальне = [0,7 х 0,21 х 1642] ⁄ 183,5=1,32 ≤ 3°С
3. в гостиной = [0,7 х 0,13 х 3284] ⁄ 281,2=1,06 ≤ 3°С
4. в кухне = [0,7 х 0,21 х 3183] ⁄ 183,5=2,55 ≤ 3°С
Где -
- M - коэффициент для печки №1 и №2, соответственно М1 и М2 равны 0,13 и 0,21;
- Q - мощность (Вт) отопления каждой комнаты (количество теплоты с общей площади печи при 2-х топках в сутки) - из таблицы 3;
- ∑BF° - суммарная теплопотребность помещений - из таблицы 5.
Из расчетов видно, что при допустимом колебании 3^оС наибольшим изменениям подвергнется кухня - это и понятно помещение в 10,5 м² будет отапливаться (варочным) кухонным очагом с более открытой площадью нагрева и остывать через входную дверь из коридора.
Конечно, в расчете не учтены такие тонкости, как тепло от человека или холод из-под пола, сопротивление теплопередаче ограждающих конструкции или коэффициент, принимаемый в зависимости от положения наружной поверхности ограждающих конструкций по отношению к наружному воздуху.
И, тем не менее, эти расчеты дают Вам возможность рассчитать (если Вы подставите в таблицах размеры своего дома и зимнюю температуру в Вашем регионе) мощность печи для частного одноэтажного дома, чтобы выбрать её размер по площади предполагаемого к строительству жилого дома.
Зимнюю температуру Вашего региона можно посмотреть здесь.

CAMremont