Сип панели расчет отопления
Содержание:
Решив, что свой дом вы будете строить из СИП панелей, вы ещё на стадии проектирования должны определиться и со всей инженерией строения. Именно со всей, потому что обычно они взаимосвязаны.
Рассмотрим выбор типа отопления.
Для принятия правильного решения необходимо определить
следующее:
Материал дома. Это мы уже определили. И, как видно из диаграммы, не прогадали. Уменьшение теплопотерь в разы приведёт к значительной экономии при любом выборе типа отопления.
Как мы хотим использовать дом? Дом для постоянного проживания требует совсем других характеристик по сравнению с дачей или сезонным домом.
Нужно ли горячее водоснабжение и в каком объёме? Согласитесь, бассейн с подогревом меняет многое.
Что мы имеем в наличии: далеко ли газопровод или его нет вообще, и есть ли у хозяина газопровода запас по сечению? Сколько мощности от имеющегося источника эл. сети вы можете выделить на отопление объекта?
Имея эти данные, посмотрим, какие есть варианты по выбору источника энергии.
1. Газовое отопление.
По цене на сегодняшний день, газ является
наиболее экономичным ресурсом. Если
поблизости проходит газовая магистраль, то устройство газового отопления индивидуального дома упрощается.
Газовые котлы по мощности делятся на малые
(до 65 кВт), средние (до 1 700 кВт) и большие
(до 15 000 кВт). Большие котлы нам не нужны. Они обычно применяются на промышленных объектах. Выбрать между малым и средним можно только с помощью расчёта.
По функциональности газовые котлы могут быть одноконтурными и двухконтурными.
Одноконтурные котлы – это только отопление, двухконтурные – это отопление плюс горячая вода.
При незначительном объёме горячей воды применяется двухконтурный котёл проточного типа, для большего расхода – со встроенным бойлером. Горелки могут быть атмосферными и вентиляционными. Для частного дома обычно используют атмосферную.
Есть котлы напольные и настенные.
Настенные – навесные, они дешевле, компактнее и имеют меньшую мощность, но и срок службы у них меньше. Напольные котлы мощнее, более габаритные, стоимость и долговечность их выше.
2. Отопление на твёрдом и жидком топливе.
Котлами для твёрдого топлива можно отапливать только небольшие дачные дома площадью до 60 м кВ. Котлы обычно бывают двух типов: чугунные и стальные. Стальные котлы выглядят более совершенно и ремонту подлежат, чугунные – монтируются в заводских условиях и ремонт их затруднён. К твёрдому топливу относятся дрова, торф, уголь, горючие сланцы и т.д.. Требуют постоянного контроля.
Использование жидкотопливных котлов распространено в России. У этого вида котлов много плюсов, но и минусов достаточно. Прежде, чем их выбрать, следует всё взвесить. Работа с жидким топливом (солярка, керосин, мазут и т.д.) не требует коммуникаций: не надо тянуть кабель, как с электрокотлом, и газопровод тоже не нужен. У него высокий уровень КПД, но расходы на топливо у него высоки. Необходима ёмкость для хранения жидкого топлива и постоянный хороший подъезд к дому, чтобы подвозить его. Потребуется (как и для газового котла) отдельное помещение с вытяжкой и более сложный уход. Часто коптит.
3. Электрическое отопление.
Распространена точка зрения, что электрическая отопительная система не может быть экономной. Главный аргумент у оппонентов, что электричество является довольно дорогим энергоресурсом по сравнению с газом. С этим не поспоришь. Но ведь экономичность складывается не только из разности стоимости оборудования, электроэнергии и газа. Сначала надо взять стоимость проекта газопровода, добавить стоимость врезки. А хозяин газопровода – «барин» — хочет, например, «отбить» трубу на 10% её мощности. И проект, кстати, должен пройти экспертизу, что тоже не дёшево. Плюс сама работа по газопроводу (проблема, если он проходит по частной собственности), сдача наружного газопровода, заказ проекта на внутренний газопровод, монтаж, экспертиза и сдача его.
Если вы думаете, что уложитесь за сезон, то вы – большой оптимист. Газовики – народ избалованный, хотя грамотный, так что и года вам может не хватить.
А электроотопление имеет варианты, исключающие разводку теплоносителя по всему дому (кстати, в СИП панелях инженерию прятать внутрь нельзя). И, конечно, важное значение в расчётах будет иметь то количество дней в году, когда вы будете пользоваться системой отопления.
Точные цифры в разнице стоимости вариантов можно назвать только в каждом конкретном случае. Но если вы разделите эту разницу на дни эксплуатации в году, то получите 10-20 лет. Это гарантированно. То есть, столько лет вы можете гасить разность в стоимости между электричеством и газом.
Кстати, по статистике процент домов с электрообогревом растёт, поэтому разумно рассмотреть основные виды электрообогрева.
Наиболее распространены в эксплуатации электрокотлы. Этот вариант обычно рассматривается при небольшом доме (до 60 м кВ) и отсутствии газа. Практически все электрокотлы действуют по одному принципу: в теплообменнике размещается нагревательный элемент (ТЭН), который при включении нагревает теплоноситель. Управляют котлом с помощью управляющих, контрольных и регулировочных блоков. Некоторые котлы имеют встроенные циркуляционные насосы для обеспечения перемещения теплоносителя и клапаны, перекрывающие его поток. Если их нет в котле, насос и клапан врезаются в систему.
К достоинствам электрокотлов можно отнести компактность, пожаробезопасность, не нужно отдельное помещение как для газовых или дизельных котлов, не нужна вентиляция.
Электрический котёл можно смонтировать самостоятельно, по автоматизации он один из лучших, управление очень простое. И, если судьба всё же заставила вас сделать этот выбор, надо помнить:
о высокой стоимости электроэнергии (тут разумно поставить двухтарифный счётчик);
о перебоях с электроэнергией. Конечно, можно запастись аккумуляторами, но это дополнительные расходы. Кстати, в данном случае дома из СИП панелей настолько теплосберегающие, что помогут пережить непродолжительные отключения электроснабжения и без аккумуляторов;
слабое место в котле (из личной практики) – ТЭН. Он часто «вылетает», даже не отработав гарантийный срок. Поскольку он съёмный, сразу прикиньте, как вы будете его менять и приобретите запасной. Когда «загорится», в магазине может не оказаться нужной марки, найдут быстро, в течении 1-3 дней, но если это случится 31 декабря, тут все будет гораздо сложней;
проверьте электропроводку, закладывать лучше медь сечением не меньше 1 мм на 8 А, возможно понадобится
3-х фазная проводка;
от жёсткой воды страдают все системы, но ТЭНы – в особенности. Поставьте на вход фильтр;
электрические котлы не бывают двухкамерными, поэтому горячую воду надо прорабатывать отдельно. Если жалко платить специалисту за расчёт потребности горячей воды (лучше потратить эти 5 – 10 тыс. на более совершенное, а не китайское оборудование), то хотя бы прикиньте сами:
По норме на 1 человека положено 200 литров воды, из них 80 литров – горячей. Вода считается горячей, когда её температура выше 55 град. Такой водой не помоешься, но для этого есть смесители. Обычно человек применяет горячую воду 35 град, но не более 40 град.
Накопительный водонагреватель нагреет 25 литров до 55 град. где-то за час. Столитровый бойлер – за 4 часа. Отсюда методом интерполяции можно рассчитать бойлер любого объёма. Если запаса электричества мало, то ваш вариант — накопительный бойлер. Скорректируйте норму расхода по количеству членов семьи и подбирайте бойлер. Помимо объёма суточного потребления горячей воды важна и интенсивность её подачи, и равномерность расхода в течение суток. Поработав с цифрами, вы поймёте, что за сутки бойлер на 50 литров и столитровый нагреют одинаково – по 600 литров.
В среднем, из практики, на семью из 2-х человек хватает 50-литрового бойлера, а на семью из 2-х взрослых и
2-х детей – 100-литрового. Если вы предпочитаете душу ванну, то учтите, что на 200 литров комфортной воды (средний объём для ванн) надо 70-80 литров горячей. А на душ после ванны может и не хватить. Выход – в
200-литровом бойлере или покупке проточного водоподогревателя (но только при имеющемся запасе мощности).
У проточного водоподогревателя для комфортного душа или наполнения ванны расход горячей воды должен быть около 4 литров в минуту. Для этого необходима мощность не менее 8 киловатт. В расчёт мы не включали стирку и мытьё посуды, рассчитывая, что у человека, не представляющего жизнь без ванны, обязательно будут посудомоечная и стиральная машины.
Совсем недавно появилась новая технология для горячего водоснабжения – индуктивный водоподогреватель. В принципе, прибор сделан по наработкам великого учёного Николы Тесла. Главное то, что индукционный водоподогреватель не имеет прямого нагревателя, как в газовых и электрических нагревателях, а это значительно продлевает срок службы всей системы. По принципу индукционной катушки в индукционных нагревателях создаётся переменное магнитное поле, в котором за счёт перемагничивания нагревается металл теплообменника, а от него – теплонагреватель. И, самое главное, – индукционные водонагреватели потребляют на 30-50% меньше эл.энергии, чем ТЭНовые и обладают более быстрым нагревом. Устанавливаются они только в вертикальном положении.
4. Инфракрасное отопление.
Его ещё можно назвать лучевым. Принцип работы один в один совпадает с принципом обогрева Земли Солнцем. Лучи солнца, проходя через космическое пространство, земную атмосферу, доходят до земли и нагревают её своей энергией. Нагретая земля отдаёт тепло воздуху, который, согласно законам физики, поднимается вверх, рождая конвекцию воздушных масс. Любой ребёнок знает, что чем выше от земли, тем прохладнее (хотя к солнцу ближе). Инфракрасное излучение – это электромагнитное излучение, имеющее меньшую частоту, чем видимый свет, но большую, чем микроволны, которые используются в микроволновках. Инфракрасное излучение – не тепло, а только способ передачи энергии движения молекул. Это мы воспринимаем его как тепло. Делаем вывод – воздух не поглощает энергию от прибора отопления, инфракрасные лучи не взаимодействуют с воздухом, нагрев идёт снизу и температура потолка и пола выравнивается. В этом случае нет избыточного нагревания, а это уже солидная экономия.
Вариантов устройств инфракрасного отопления много, но есть общие правила:
не ставить прибор над окном – как минимум, не экономично;
чем выше теплоизоляция материала дома, тем больше экономия при этом способе обогрева,
СИП в данном случае – лучший вариант;
используйте стабилизатор напряжения;
эти обогреватели нельзя устанавливать ближе 0,5 метра от головы человека, поэтому обычно высота установки
от пола составляет 2,4-3,5 м;
не устанавливать и.к. обогреватели в зоне постоянного присутствия человека (кровать, диван, стол);
специалисты не рекомендуют устанавливать и.к. обогреватели на потолках из ПВХ составляющих;
при балансировке нагрузки главный принцип: обогреватель должен быть включён не более 20 мин. в час для поддержки оптимальной температуры. Пиковая нагрузка – 1,8 кВт.
 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Отапливаемая площадь м2 | Площадь покрытия м2 | Электропотребление кВт/мес. | Стоимость электроэнергии руб/мес.* |
|---|---|---|---|
| 10 | 8 | 57,6 | 172,80 |
| 15 | 12 | 86,4 | 259,20 |
| 20 | 16 | 115,2 | 345,60 |
| 25 | 20 | 144,00 | 432,00 |
| 40 | 32 | 230,4 | 691,20 |
| 60 | 48 | 345,6 | 1036,80 |
| 100 | 80 | 576,00 | 1728,00 |
| 150 | 120 | 864,00 | 2592,00 |
| * из расчета 3,00 руб за кВт | |||
Но не забываем: что японцу хорошо, то русскому — …. И вообще, Декларацию о прекращении состояния войны они (японцы) подписали, а вот мирный договор – нет. Посольство в Москве открыто, а мира – нет! Пишут, что ИК излучение благотворно влияет на человека, а ограничения в размещении вблизи человека есть. Восток – дело тонкое. Кстати, ИК обогреватели – дело не дешёвое.
5. Тепловой насос.
Тепловая энергия окружает человека постоянно, она вырабатывается самой природой, а иногда выбрасывается в окружающую среду нерадивыми собственниками. Тепловые насосы и созданы, чтобы собирать её и правильно распределять по дому. Поэтому, в зависимости от того, откуда берётся тепло и куда отдаётся, тепловые насосы делятся на несколько видов: воздух-воздух, вода-воздух, вода-вода, грунт-вода.
Обогрев жилья выполняется по определённому циклу. Используется специальный хладагент – газ, подобный фреону. Через тончайшие капилляры он под очень высоким давлением попадает в камеру, где давление значительно меньше, благодаря чему достигается быстрое испарение. Испаритель газа активно забирает тепло у используемого контура (водяного, земляного, воздушного). После этого хладагент, находящийся в газообразном состоянии, сжимается с помощью компрессора. Вот тут и повышается температура газа до 85-125 градусов. В это время газ находится в конденсаторе. Именно это тепло нагревает в теплообменнике теплоноситель, который с помощью циркуляционного насоса перемещается по отопительной системе. В конденсаторе хладагент охлаждается и возвращается к капиллярам. В принципе, это и есть замкнутый цикл Карно.
Тепловые насосы имеют электронный блок управления, при помощи которого можно регулировать весь процесс. Если вы дополните систему реверсным клапаном, то можете в летний сезон охлаждать помещение. А это значит, что вы получили современную климатическую установку. Вроде всё очень хорошо. Рассмотрим плюсы:
экономия эл.энергии в 3–4 раза;
экологичность и автономность (почти);
контроль и полная автоматизация;
одновременно обогрев, горячая вода и система охлаждения.
Слово «недостатки» как-то и писать неудобно, потому что идея хороша и со временем может быть… Но «За океаном телушка – полушка, да рупь перевоз». Последнее время тепловые насосы и вправду завоёвывают Европу и даже южные районы Украины. Но и условия этих районов отличаются от наших центральных, не говоря уже про Сибирь.
Давайте разберём плюсы:
Экономия. Согласно данным тепловой насос из 1 кВт затраченной электроэнергии выдаёт 3-4 кВт, но у нас 1 кВт из газа дешевле в 8–10 раз, чем из электроэнергии. Получается, что применять газ дешевле более, чем в 2 раза. Всё просто: в Европе газ дороже и это является стимулом внедрения Т.Н.. У нас, к счастью, пока не так.
С чистотой и экологией не поспоришь, тут бесспорно. Автономность условна – электричество всё же нужно.
Контроль и полная автоматика тоже правда, но и на электронасосах и инфракрасных элементах она не меньше.
Одновременно и отопление, и охлаждение, и горячая вода. Вот тут главный вопрос. Хорошие и проверенные отзывы получены из Европы, но ведь там средняя температура воздуха в зимний период не опускается ниже минус 5-7 град.С.
Рассмотрим грунтовый источник.
Не будем говорить о том, что разработать котлован более глубины промерзания на несколько соток захочет не каждый хозяин (коммуникации, существующие строения, огромный объём земляных работ). Вызывает сомнение, хватит ли тепла в этой земляной массе (многое зависит и от вида грунта) на весь отопительный период и успеет ли этот объём набрать необходимое тепло за лето? Зима у нас долгая, а в Европе грунт почти совсем не замерзает. Земля наберёт тепло только сверху, снизу ничего не поступает. Доказательство – вечная мерзлота. На Чукотке она достигает 200 метров и оттаивает в летний сезон только сверху. Ну и представьте, что мы черпаем тепло с этой земляной массы, загоняя обратно холод. И она (масса) всё даёт и даёт тепловую энергию. Как минимум, отдача тепла должна падать по кривой вниз и к апрелю очень сильно будет отличаться от сентябрьской. А в связи с этим возникает и недоверие к мощности всей системы. Сможет ли она выйти на расчётную мощность.
Вертикальное размещение теплообменника снимает объём земляных работ, но добавляет стоимость на бурение скважин. Оформление документации тоже увеличивается.
В 70-е годы 20 века в советских институтах нам уже читали лекции с техническими и экономическими обоснованиями тепловых насосов. Признавалась новизна, новаторство и перспективность этого метода, строились даже пробные установки и хорошо себя показывали. Но, главное, экономически выгодным это становилось при использовании отходов производства: сбросные воды ТЭС, ТЭЦ, градирен, заполненных водой старых шахт.
Объёмы и мощности при этом были слишком большие для частного использования, а вот тепличные комплексы действовали. В 300 км от Магадана есть посёлок городского типа – Талая, с источником горячей, да ещё и лечебной воды. В посёлке был санаторий «Горячие ключи» и тюрьма (Колыма, всё-таки). В 2005 году тюрьму закрыли, а санаторий живёт. Целебная вода течёт прямо из крана у жителей посёлка, она же является источником отопления. Температура воды 98 градусов, для использования напрямую – горячевата. Многие жители Колымы и Чукотки поправляли в Талой здоровье, пару раз лечил там язву в 60-е годы и мой отец. Но это не наш вариант, если вы, конечно, не с Долины гейзеров.
В общем, признавая право на существование тепловых насосов и думая, что они могут занять свою нишу в этом бизнесе в России, останавливаться на них пока не советую, т.к.:
очень дорогое оборудование и монтаж;
затруднения с запчастями;
вариант в нашей местности не обкатан;
эксплуатация дороже, чем при использовании газового котла.
6. Комбинированные котлы.
Бывает так, что дом на выходе, а газопровод подведут только на следующий год или через два. То есть, газ будет. В этом случае комбинированный котёл дизель–газ – лучший вариант. Кстати, на сегодняшний день этот вариант самый распространённый, потому что для перехода с газа на дизтопливо надо лишь сменить горелку, т.к. в обоих вариантах та же камера сгорания.
Год–два можно использовать дизтопливо, а при появлении газа оставить дизельный вариант как резервный. Почему дизель – резервный? Да потому, что он дороже и менее экологичен.
Есть котлы газ–твёрдое топливо. Тут практически нет контроля безопасности и автоматики, но они дешевле других аналогов.
Котлы дрова–электричество – это вариант для загородного дома (дачи) без постоянного проживания. Пока вы на месте, можно топить дровами, при отъезде ставить на автомат и при помощи электроэнергии поддерживать положительную температуру.
Есть многотопливные котлы газ-дизель-твёрдое топливо-электричество. Но это только для экстремальных условий, а так – деньги на ветер.
Хочется ещё рассмотреть так называемый вариант «для души».
7. Печи и камины.
Многие думают, что в домах из СИП панелей на винтовых сваях трудно или невозможно устройство печей или каминов. По пожарной безопасности нет никаких особенностей, – всё как в деревянном доме. Сегодня на выбор большое количество готовых печей и каминов с дымоходами. Если хочется эксклюзива – лучше обратиться в специализированную фирму. Но, главное, ещё до строительства дома определитесь с весом и габаритом планируемого камина. Весь вопрос прочности монтажа – это несущая способность винтового фундамента.
Если печь или камин не превышают расчётную эксплуатационную нагрузку на перекрытие (менее 150 кг на м кВ), а само перекрытие сделано по требованиям СНиПа, то их можно ставить в любом удобном месте. Если нагрузка более серьёзная, можно ввинтить под будущий камин или печь одну–две добавочные сваи, чем снимается лишняя нагрузка с перекрытия.
Под тяжёлые печи и камины нужно делать отдельные фундаменты, независимые, из 4-х свай.
В этом случае фундамент и элементы печи не имеют жёсткой связи с конструкцией здания. При капитальных печах под печь льют отдельный монолитный фундамент. Камин, конечно, имеет плохой КПД и как бы отнимает место. Но он также является частью интерьера (какой ещё из котлов потянет на это). Камин – это уют, комфорт, душевный покой. Уж лучше на чём-то другом съэкономить. Ведь не секрет, что для русского человека часто камин и баня бывают первыми стимулами начать собственное строительство.
 |
