Для того, что бы правильно выбрать как способ отопления, и минимально необходимую мощность отопителя, важно подсчитать общую величину тепла, которую дом будет терять. Т.е. рассчитать теплопотери, исходя из комфортной температуры внутри и максимально холодной температуры снаружи. Для Владимирской области минимальная температура снаружи зимой принимается — 40 С (редко, но бывает). А комфортную температуру внутри помещения можно считать + 20 С. Т.е. перепад температуры составляет около 60 градусов.

Расчет, разумеется , оценочный, так как совершенно точно рассчитать теплопотери нет никакой возможности (надо будет учитывать неоднородность стен, наличие возможных мостиков холода, площадь окон, их теплопотери и пр. и пр.) . Да это и не нужно. Важно знать порядок этих теплопотерь, что бы определиться с отоплением. Любая неоднозначность и допуски должны трактоваться в сторону увеличения теплопотерь (т.е. увеличения мощности отопителя).

Для расчетов нам потребуется справочная величина соотношения между Ваттами, Джоулями и калориями (килокалориями). Потому что мощность измеряется в Ваттах (килоВаттах), а теплота сгорания топлива и теплотворность печей – в Джоулях и килокалориях.

Итак: 1 Вт/м*град = 0,86 Ккал/м*час*град = 3600 Дж/м*час*град

С материалом и конструкцией стен я уже определился (это керамзитобетон и пенополистирол) ( см. Расчет теплового сопротивления стены загородного дома из монолитного керамзитобетона с дополнительным утеплением. ), Коэффициент теплового сопротивления такой стены составляет ~ 0.2 Ватт/град (толщина стен уже учтена). Соответственно, через каждый квадратный метр поверхности стены при разнице температур 60 градусов будет уходить 12 ватт тепла (или 43200 Дж/час, или 10,3 Ккал.)

Но тепло уходит не только через стены, но и через кровлю, и через пол. Поскольку чердачных помещений в моем доме практически не предусматривается, можно считать всю крышу за стену с Ктп = 0,2 ватт/м *град (с учетом толщины) . Т.е. примерно те же 12 Ватт/м2

Поскольку площадь крыши равна примерно 200 м2, то потери тепла через крышу составляют 2400 Ватт или 8,64 МДж/час или ~ 2064 Ккал/час. Потом я эту сумму приплюсую к тому, что дом теряет через стены.

Теплопотери через пол . Температура в подвалах вобщем-то всегда положительная. Поэтому перепад температур в данном случае составляет не более 20 градусов. Кроме того, под бОльшей частью отапливаемых помещений первого этажа располагается именно теплоаккумулятор ( см Проект дома. ). Поэтому пол в данном случае будет выступать как источник тепла, а не его проводник наружу. Единственное место — кухня площадью ок 20 кв. метров. Поскольку пол будет утепляться примерно так же как и крыша, это составит теплопотери ок. 100 Ватт. На втором этаже часть помещений (общей площадью ок. 120 кв.м.) расположена над слаботапливаемыми помещениями (гараж, мастерская). Разница температур там будет не 60 градусов, а градусов 30. Соответственно и теплопотери составят 0,2 х 30 х 120 = 720 ват. Т.е. можно считать, что теплопотери через пол составят величину примерно в 1 КВт (или 3,6 МДж/час или 860 Ккал/час).

Осталось посчитать теплопотери через стены. Для этого надо знать общую площадь стен отапливаемых помещений, выходящих наружу дома. В моем случае это примерно 150 кв. метров. Кроме того, часть стен выходит во внутренние слабо отапливаемые помещения с перепадом температур 30 гр. (примерно 50 кв. метров) . Стены внутри дома между помещениями с одинаковой температурой естественно не учитываются, так как передачи тепла между ними не происходит.

Таким образом, теплопотери через стены составят:

1) 12 Вт х 150 = 1800 Вт

2) 6 Вт х 50 = 300 Вт

Итого 2100 Вт или 7,56 МДж/час или 1806 Ккал/час.

Итак, суммируем все наши теплопотери:

2400 Вт + 1000 Вт + 2100 Вт = 5,5 КВт или 4730 Ккал/час или 19,8 МегаДж/час.

Это минимально возможная мощность отопителя (или сумма мощностей нескольких отопителей) при условии идеального равномерного распределения тепла . Разумеется такое не возможно даже в принципе из-за наличия множества перегородок в доме, неоднородности стены (двери, окна), конвекции воздуха и т.д. Поэтому минимально необходимую мощность отопителя можно смело увеличить на 50%, т.е. принять равной 7-8 Квт ( 25-30 МДж/час), и то, при условии наличия мощной и правильной системы центрального отопления, равномерно распределяющей тепло по комнатам и помещениям.

25-30 МДж, Много это или мало? Для такого большого дома (площадь застройки ок. 200 кв.м) вобщем то не много. К тому же это пиковая мощность, для морозов — 40 С. Что бы получить такое количество тепла, надо сжечь примерно 2-3 килограмма дров в час (с учетом КПД печи – примерно 5 кг. Или примерно 1 литр дизельного топлива .

В моем случае, все эти цифры весьма и весьма оценочные. Они не учитывают наличие других источников тепла, как то различные бытовые приборы, наличие камина и печи в сауне. Не учтено так же наличие с южной стороны большой теплицы, которая будет помогать сберегать тепло, а в солнечные дни и служить его источником. Так же оставлен за скобками теплоаккумулятор примерно на 50 тонн воды, способный накопить (теоретически до 8000) 5000-6000 МегаДжоулей (т.е. тепла на 200-250 условных часов отопления при экстремальном морозе) . Не учтено наличие солнечного коллектора площадью ок. 80 кв. метров способного в солнечный день вырабатывать ок. 50 КВт (или 180 Мдж/час) и т.д.

Кроме того, существеннейшую экономию топлива или электроэнергии может дать отказ от центральной системы отопления и переход на распределенную систему отопления для каждой комнаты. В большом доме с небольшой семьей не обязательно поддерживать высокую температуру во всех помещениях, тем более при экстремальных морозах. Достаточно поддерживать ее на уровне + 10 градусов, например, или даже меньше, имея возможность в течении нескольких часов довести ее до нормальной. Распределенная система отопления позволит полнее задействовать локальные источники тепла незначительной мощности. Например, маломощный ветроэлектрогенератор, солнечный обогрев, электрокотел малой мощности и т.д.

Распределенная система отопления позволит так же значительно эффективнее использовать и различные способы отопления. Не только водяные, но и воздушные, конвекционные или отопление инфракрасным излучением.

Для расчета необходимой мощности отопления при распределенной системе потребуется рассчитать теплопотери для каждого контура такого отопления. Но методика расчета примерно такая же.

Константин Тимошенко.