A fűtési rendszer tervezése és hőszámítása kötelező szakasz a ház fűtésének elrendezésében. A számítási tevékenységek fő feladata a kazán és a radiátor rendszer optimális paramétereinek meghatározása.
El kell ismernie, hogy első pillantásra úgy tűnhet, hogy csak egy mérnök végezhet hőtechnikai számítást. Azonban nem minden ilyen bonyolult. A műveletek algoritmusának ismeretében kiderül, hogy önállóan elvégzi a szükséges számításokat.
A cikk részletesen leírja a számítási eljárást, és megadja az összes szükséges képletet. A jobb megértés érdekében elkészítettünk egy példát a hőház számítására.
A helyiségek hőmérsékleti rendszereinek normái
A rendszer paramétereinek bármilyen számítása előtt legalább ismernie kell a várt eredmények sorrendjét, valamint rendelkeznie kell bizonyos táblázatos értékek szabványosított jellemzőivel, amelyeket helyettesíteni kell a képletekben vagy azok vezéreljék őket.
Miután elvégezte az ilyen konstansokkal végzett paraméterek számítását, biztos lehet a rendszer keresett dinamikus vagy állandó paraméterének megbízhatóságában.
Különböző rendeltetésű helyiségek vonatkozásában referencia-előírások vonatkoznak a lakó- és nem lakáscélú helyiségek hőmérsékleti rendszereire. Ezeket a normákat az úgynevezett GOST-ok rögzítik.
A fűtési rendszer esetében ezen globális paraméterek egyike a szobahőmérséklet, amelynek évszaktól és a környezeti feltételektől függetlenül állandónak kell lennie.
Az egészségügyi előírások és szabályok szabályozása szerint a nyári és a téli évszakhoz képest hőmérséklet-különbségek vannak. A légkondicionáló rendszer felelős a szoba hőmérsékleti rendjéért a nyári szezonban, kiszámításának elvét ebben a cikkben részletesen leírják.
De a szoba hőmérsékletét télen a fűtési rendszer biztosítja. Ezért érdekelnek bennünket a hőmérsékleti tartományok és a téli szezonban tapasztalt eltérések.
A legtöbb szabályozási dokumentum a következő hőmérsékleti tartományokat írja elő, amelyek lehetővé teszik az ember számára, hogy jól érezze magát egy szobában.
Legfeljebb 100 m2 alapterületű irodai típusú nem lakóhelyiségek:
- 22-24 ° C - optimális levegő hőmérséklet;
- 1 ° C - megengedett ingadozás.
A 100 m2-nél nagyobb irodaterületű helyiségek hőmérséklete 21-23 ° C. Ipari típusú nem lakóhelyiségek esetében a hőmérsékleti tartományok nagymértékben különböznek a helyiség rendeltetésétől és a megállapított munkavédelmi előírásoktól függően.
Minden embernek megvan a maga szobahőmérséklete. Valaki szereti, ha nagyon meleg van a szobában, valakinek kényelmes, ha a szoba hűvös - ez egészen egyedi
Ami a lakóhelyiségeket illeti: lakások, magánházak, birtokok stb., Vannak bizonyos hőmérsékleti tartományok, amelyek a lakók kívánságaitól függően állíthatók be.
És mégis, egy lakás és egy ház meghatározott helyiségeihez:
- 20-22 ° C - nappali, beleértve a gyermekszobát, tolerancia ± 2 ° С -
- 19-21 ° C - konyha, WC, tolerancia ± 2 ° С;
- 24-26 ° C - fürdőszoba, zuhanyzó, medence, tolerancia ± 1 ° С;
- 16-18 ° C - folyosók, folyosók, lépcsők, raktárak, tűréshatár + 3 ° С
Fontos megjegyezni, hogy még több olyan alapvető paraméter van, amely befolyásolja a helyiség hőmérsékletét, és amelyekre a fűtési rendszer kiszámításakor kell összpontosítania: páratartalom (40-60%), az oxigén és a szén-dioxid koncentrációja a levegőben (250: 1), a légtömeg mozgási sebessége (0,13-0,25 m / s) stb.
A fűtőtestek kiszámítása területenként
A legegyszerűbb módja. Számítsa ki a fűtéshez szükséges hőmennyiséget annak a helyiségnek a területe alapján, amelybe a radiátorokat telepítik. Ismeri az egyes helyiségek területét, és a hőigény az SNiP építési szabályzat szerint határozható meg:
- a középső éghajlati zónához 60-100W szükséges 1m 2 lakótér fűtéséhez;
- 60 o feletti területeken 150-200W szükséges.
Ezen normák alapján kiszámíthatja, hogy mennyi fűtésre lesz szüksége a szobájában. Ha az apartman / ház a középső éghajlati övezetben található, akkor 16 W2 terület felmelegedéséhez 1600 W hőre lesz szükség (16 * 100 = 1600). Mivel a normák átlagosak, és az időjárás nem engedi az állandóságnak, úgy gondoljuk, hogy 100 W szükséges. Bár, ha a középső éghajlati zóna déli részén él, és enyhe a tél, akkor számolja 60W-ot.
A fűtőtestek kiszámítása az SNiP normái szerint történhet
Fűtési teljesítménytartalékra van szükség, de nem túl nagy: a szükséges teljesítmény mennyiségének növekedésével a radiátorok száma növekszik. És minél több radiátor, annál több hűtőfolyadék van a rendszerben. Ha a központi fűtéshez csatlakozóknak ez nem kritikus, akkor azok számára, akik egyéni fűtést terveznek vagy terveznek, a nagy rendszermennyiség a hűtőfolyadék fűtésének nagy (extra) költségeit és a rendszer nagyobb tehetetlenségét jelenti (a beállított hőmérséklet kevésbé pontosan karbantartva). És felmerül egy logikus kérdés: "Miért kell többet fizetni?"
Miután kiszámolta a helyiség hőigényét, megtudhatjuk, hány szakaszra van szükség. A fűtőberendezések mindegyike képes bizonyos mennyiségű hőt bocsátani, amelyet az útlevél jelez. Fogják a talált hőigényt és elosztják a radiátor teljesítményével. Az eredmény a szükséges számú szakasz a veszteségek pótlásához.
Számítsuk ki ugyanazon helyiség radiátorainak számát. Megállapítottuk, hogy 1600 W szükséges. Legyen egy szakasz teljesítménye 170 W. Kiderül 1600/170 = 9,411 db. Saját belátása szerint felfelé vagy lefelé kerekíthet. Kerekebbre lehet kerekíteni, például egy konyhában - van elegendő kiegészítő hőforrás, nagyobbban pedig jobb - egy erkélyes szobában, egy nagy ablakkal vagy egy sarokszobában.
A rendszer egyszerű, de a hátrányok nyilvánvalóak: a mennyezetek magassága eltérő lehet, a falak, az ablakok anyagát, a szigetelést és számos egyéb tényezőt nem vesznek figyelembe. Tehát a fűtőtest-szakaszok számának kiszámítása az SNiP szerint hozzávetőleges. A pontos eredmény érdekében ki kell igazítania.
A ház hőveszteségének kiszámítása
A termodinamika második törvénye (iskolafizika) szerint a kevésbé fűtettről a fűtöttebb mini- vagy makrotárgyakra nincs spontán energiaátadás. Ennek a törvénynek egy speciális esete a hőmérséklet-egyensúly megteremtésére irányuló „törekvés” két termodinamikai rendszer között.
Például az első rendszer egy -20 ° C hőmérsékletű környezet, a második rendszer egy + 20 ° C belső hőmérsékletű épület. A fenti törvény szerint ez a két rendszer az energiacserén keresztül törekszik az egyensúlyra. Ez a második rendszer hőveszteségének és az első hűtésének segítségével történik.
Egyértelműen elmondható, hogy a környezeti hőmérséklet attól a szélességtől függ, amelyen a magánház található. És a hőmérséklet-különbség befolyásolja az épületből szivárgó hőmennyiséget (+)
A hőveszteség a hő (energia) akaratlan felszabadulását jelenti valamilyen tárgyból (házból, lakásból). Egy hétköznapi lakás esetében ez a folyamat nem annyira "észrevehető" egy magánházhoz képest, mivel a lakás az épületen belül található, és "szomszédos" más lakásokkal.
Egy magánházban a hő a külső falakon, padlón, tetőn, ablakokon és ajtókon keresztül egy-egy fokon „elszökik”.
Ismerve a legkedvezőtlenebb időjárási körülmények közötti hőveszteség mértékét és ezen körülmények jellemzőit, nagy pontossággal kiszámítható a fűtési rendszer teljesítménye.
Tehát az épületből szivárgó hőmennyiséget a következő képlettel számolják:
Q = Qfloor + Qwall + Qwindow + Qroof + Qdoor +… + Qihol
Qi - az épület burkolatának egységes megjelenése által okozott hőveszteség mértéke.
A képlet minden összetevőjét a következő képlet számítja ki:
Q = S * ∆T / Rhol
- Q - hőszivárgások, V;
- S - meghatározott típusú építmény területe, négyzetméter. m;
- ∆T - hőmérsékleti különbség a környezeti és a beltéri levegő között, ° C;
- R - bizonyos típusú szerkezetek hőellenállása, m2 * ° C / W
A ténylegesen meglévő anyagok hőellenállásának értékét ajánlott a kiegészítő táblákból venni.
Ezenkívül a hőellenállás a következő arány alkalmazásával érhető el:
R = d / khol
- R - hőellenállás, (m2 * K) / W;
- k - az anyag hővezetési tényezője, W / (m2 * K);
- d Ennek az anyagnak a vastagsága m.
A nedves tetőszerkezettel rendelkező régebbi házakban hőszivárgás lép fel az épület tetején, mégpedig a tetőn és a padláson keresztül. A mennyezet felmelegítésére vagy a tetőtéri tető hőszigetelésére vonatkozó intézkedések végrehajtása megoldja ezt a problémát.
Ha szigeteli a tetőtér és a tető, akkor a ház teljes hővesztesége jelentősen csökkenthető.
Számos más típusú hőveszteség van a házban a szerkezeti repedések, a szellőzőrendszer, a konyhai burkolat, az ablakok és ajtók kinyitása révén. De nincs értelme figyelembe venni térfogatukat, mivel ezek a fő hőszivárgások teljes számának legfeljebb 5% -át teszik ki.
Meghatározzuk a fűtési hálózatok tényleges hőveszteségeit
Abból a feltételezésből indulunk ki, hogy a fűtési hálózatok hőveszteségei nem a csővezeték vízmozgásának sebességétől, hanem attól függnek, hogy
- csőátmérő,
- hűtőfolyadék hőmérséklete,
- hőszigetelő anyag és
- a hőszigetelés állapota.
Hengeres fal álló hővezető képessége - a számítási módszer leírása
A hengeres fal alatt végtelen hosszúságú csövet értünk, amelynek belső R1 sugara (D1 átmérő) és külső külső sugara (D2 átmérője) van.
A t1 és t2 állandó hőmérsékleteket a falfelületekre állítják be. A hőátadást csak a hővezető képesség végzi, a külső felületek izotermek (ekvipotenciálisak), a hőmérsékleti mező pedig csak a cső falvastagsága mentén változik a sugár irányában.
Az egységnyi hosszúságú hengeres falon áthaladó hőáramot ql jelöli, és lineáris hőáramnak hívjuk, W / m:
ahol λ a vizsgált anyag hővezetési együtthatója, W / (m ∙ K);
D1, D2 - az anyag hengeres rétegének belső és külső átmérője;
t1, t2 - az anyag hengeres rétegének belső és külső felületeinek átlagos hőmérséklete.
Hőáram, W:
ahol l a cső hossza, m.
Tekintsük egy többrétegű hengeres fal hővezetőképességét, amely n homogén és koncentrikus hengeres rétegből áll, állandó hővezető együtthatóval, és mindegyik rétegben az első réteg belső felületének hőmérséklete és átmérője megegyezik t1 és R1 értékkel. az utolsó n-edik réteg külső felülete - tn + 1 és Rn + one.
A hengeres ql fal lineáris hőárama állandó érték minden réteg számára, és a hőmérséklet csökkentésére irányul, például a belső rétegről a külsőre.
Minden tetszőleges i-edik réteg ql értékét felírva és ezt az egyenletet átalakítva megvan
Mivel a fűtési hálózatnak három különböző típusú szigetelése van, ezért a csővezetékek hőveszteségét az egyes típusokhoz külön-külön, valamint a csővezeték-szigetelés nélküli esetet is kiszámítjuk, hogy értékeljük a hőveszteségeket a fűtési hálózat sérült szakaszain.
Ezután kiszámítottuk a hőveszteségeket a különböző típusú hőszigetelésű fűtési hálózatokban.
Az alábbi példában a hőveszteségek kiszámítása polietilén habszigetelésű fűtési hálózatban.
A kazán teljesítményének meghatározása
A környezeti hőmérséklet és a ház belseje közötti hőmérséklet-különbség fenntartásához autonóm fűtési rendszerre van szükség, amely fenntartja a kívánt hőmérsékletet egy magánház minden helyiségében.
A fűtési rendszer alapja a különböző típusú kazánok: folyékony vagy szilárd tüzelőanyag, elektromos vagy gáz.
A kazán a fűtési rendszer központi egysége, amely hőt termel.A kazán fő jellemzője a teljesítménye, nevezetesen a hőmennyiség időegységenkénti átalakulási sebessége.
A fűtés hőterhelésének kiszámítása után megkapjuk a kazán szükséges névleges teljesítményét.
Egy szokásos többszobás lakás esetében a kazán teljesítményét a terület és a fajlagos teljesítmény alapján számítják ki:
Рkotla = (Sroom * Rudelnaya) / 10hol
- S szobák- a fűtött helyiség teljes területe;
- Rudellnaja- teljesítménysűrűség az éghajlati viszonyokhoz képest.
De ez a képlet nem veszi figyelembe a hőveszteségeket, amelyek elegendőek egy magánházban.
Van még egy kapcsolat, amely figyelembe veszi ezt a paramétert:
Рboiler = (Qloss * S) / 100hol
- Rkotla- kazán teljesítmény;
- Qloss- hőveszteség;
- S - fűtött terület.
A kazán névleges teljesítményét növelni kell. A készletre akkor van szükség, ha azt tervezi, hogy a kazánt a fürdőszoba és a konyha vízmelegítésére használja.
A magánházak legtöbb fűtési rendszerében ajánlott olyan tágulási tartályt használni, amelyben hűtőfolyadékot tárolnak. Minden magánháznak melegvíz-ellátásra van szüksége
A kazán teljesítménytartalékának biztosítása érdekében a K biztonsági tényezőt hozzá kell adni az utolsó képlethez:
Rboiler = (Qloss * S * K) / 100hol
NAK NEK - 1,25 lesz, azaz a becsült kazán teljesítmény 25% -kal nő.
Így a kazán teljesítménye lehetővé teszi az épület helyiségeiben a normál levegő hőmérsékletének fenntartását, valamint a házban a kezdeti és a kiegészítő mennyiségű meleg vizet.
Általános számítások
Meg kell határozni a teljes fűtési teljesítményt, hogy a fűtőkazán teljesítménye elegendő legyen az összes helyiség jó minőségű fűtéséhez. A megengedett térfogat túllépése a fűtés fokozott kopásához, valamint jelentős energiafogyasztáshoz vezethet.
Kazán
A fűtőegység teljesítményének kiszámítása lehetővé teszi a kazán teljesítményének indikátorának meghatározását. Ehhez elég azt az arányt venni, amelynél 1 kW hőenergia elegendő 10 m2 lakótér hatékony fűtésére. Ez az arány mennyezetek jelenlétében érvényes, amelyek magassága nem haladja meg a 3 métert.
Amint a kazán teljesítményjelzője ismertté válik, elegendő megfelelő egységet találni egy szaküzletben. Minden gyártó feltünteti a berendezés mennyiségét az útlevél adataiban.
Ezért a helyes teljesítményszámítás elvégzése esetén a szükséges térfogat meghatározásával nem merülnek fel problémák.
Cső
A csövekben lévő elegendő vízmennyiség meghatározásához ki kell számítani a csővezeték keresztmetszetét az alábbi képlettel - S = π × R2, ahol:
- S - keresztmetszet;
- π - 3,14-es állandó állandó;
- R a csövek belső sugara.
Tágulási tartály
Meg lehet határozni, hogy a tágulási tartálynak mekkora kapacitással kell rendelkeznie, ha adatokkal rendelkezik a hűtőfolyadék hőtágulási együtthatójáról. A víz esetében ez az érték 0,034, ha 85 ° C-ra melegítjük.
A számítás elvégzéséhez elegendő a következő képletet használni: V-tartály = (V rendszer × K) / D, ahol:
- V-tartály - a tágulási tartály szükséges térfogata;
- V-rendszer - a fűtési rendszer többi elemében a teljes folyadékmennyiség;
- K a tágulási együttható;
- D - a tágulási tartály hatékonysága (a műszaki dokumentációban feltüntetve).
Radiátorok
Jelenleg a fűtési rendszerekhez nagyon sokféle egyedi radiátor létezik. A funkcionális különbségeken kívül mindegyiknek különböző magassága van.
A radiátorokban lévő munkafolyadék térfogatának kiszámításához először ki kell számolni a számukat. Ezután megszorozzuk ezt az összeget egy szakasz térfogatával.
Az egyik radiátor térfogatát megtudhatja a termék műszaki adatlapjának adatai alapján. Ilyen információk hiányában az átlagolt paraméterek szerint navigálhat:
- öntöttvas - szakaszonként 1,5 liter;
- bimetál - szakaszonként 0,2–0,3 liter;
- alumínium - 0,4 liter szakaszonként.
A következő példa segít megérteni az érték helyes kiszámítását. Tegyük fel, hogy 5 radiátor van alumíniumból. Minden fűtőelem 6 szakaszt tartalmaz. Számítást végzünk: 5 × 6 × 0,4 = 12 liter.
A radiátorok kiválasztásának jellemzői
A fűtőtestek, panelek, padlófűtési rendszerek, konvektorok stb. Standard alkatrészek a helyiség hőellátásához. A fűtési rendszer leggyakoribb részei a radiátorok.
A hűtőborda egy speciális üreges moduláris szerkezet, amely nagy hőelvezetési ötvözetből készül. Acélból, alumíniumból, öntöttvasból, kerámiából és más ötvözetekből készül. A fűtőtest működésének elve a „szirmokon” keresztül a hűtőfolyadékból a szoba térébe sugárzó energiára csökken.
Alumínium és bimetál fűtőtest váltotta fel a hatalmas öntöttvas radiátorokat. A könnyű termelés, a nagy hőelvezetés, a jó kivitelezés és kialakítás miatt ez a termék népszerű és széles körben elterjedt eszköz a beltéri hő sugárzására.
Számos módszer létezik a helyiség fűtőtestjeinek kiszámítására. Az alábbi módszerek listája a számítási pontosság növelése sorrendjében van rendezve.
Számítási lehetőségek:
- Területenként... N = (S * 100) / C, ahol N a szakaszok száma, S a helyiség területe (m2), C a radiátor egyik szakaszának hőátadása (W, az említett útlevélből vagy termék tanúsítvány), 100 W az a hőáram, amely 1 m2 fűtéséhez szükséges (empirikus érték). Felmerül a kérdés: hogyan lehet figyelembe venni a szoba mennyezetének magasságát?
- Kötet szerint... N = (S * H * 41) / C, ahol N, S, C - hasonlóan. H a helyiség magassága, 41 W az 1 m3 fűtéséhez szükséges hőáram (empirikus érték).
- Az esélyek szerint... N = (100 * S * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C, ahol N, S, C és 100 hasonló. k1 - a szoba ablakának üvegegységében lévő kamrák számának figyelembevételével, k2 - a falak hőszigetelése, k3 - az ablakok és a helyiség területének aránya, k4 - az átlagos alacsonyabb hőmérséklet a tél leghidegebb hetében, k5 - a szoba külső falainak száma (amelyek „kimennek” az utcára), k6 - a helyiség típusa a tetején, k7 - a mennyezet magassága.
Ez a legpontosabb módszer a szakaszok számának kiszámítására. Természetesen a tört számítási eredményeket mindig a következő egész számra kerekítjük.
Hogyan lehet kiszámítani a fűtőberendezés hőteljesítményét
A teljesítmény kiszámításának módja nagyban függ attól, hogy milyen fűtőberendezésről beszélünk.
- Az összes elektromos fűtőberendezés kivétel nélkül a tényleges hőteljesítmény pontosan megegyezik a névtábla elektromos teljesítményével.
Ne feledje az iskolai fizika tanfolyamot: ha nem végeznek hasznos munkát (vagyis egy nem null tömegű tárgy mozgását a gravitációs vektorral szemben), akkor az összes elköltött energia a környezet fűtésére megy.
Meg tudja tippelni a készülék hőteljesítményét a csomagolása alapján?
- A tisztességes gyártók legtöbb fűtőkészülékének hőteljesítményét a kísérő dokumentáció vagy a gyártó honlapja tartalmazza.
Gyakran ott is talál egy számológépet a fűtőtestek kiszámításához a helyiség bizonyos térfogatára és a fűtési rendszer paramétereire.
Van itt egy finomság: a gyártó szinte mindig kiszámítja a radiátor - fűtőakkumulátorok, konvektor vagy ventilátortekercs - hőátadását a hűtőfolyadék és a helyiség közötti nagyon specifikus hőmérséklet-különbségre, amely 70 ° C. Az orosz valóság szempontjából az ilyen paraméterek gyakran elérhetetlen ideálok.
Végül a fűtőtest teljesítményének egyszerű, bár közelítő kiszámítása a szakaszok számával lehetséges.
Kétfémes radiátorok
A bimetall fűtőtestek kiszámítása a szakasz teljes méretein alapul.
Vegyük az adatokat a bolsevik üzem telepéről:
- Olyan szakasz esetén, amelynek összekötéseinek középpontja távolsága 500 milliméter, a hőátadás 165 watt.
- A 400 mm-es szakaszhoz 143 watt.
- 300 mm - 120 watt.
- 250 mm - 102 watt.
10 szakasz fél méterrel a csatlakozások tengelyei között 1650 watt hőt kapunk.
Alumínium radiátorok
Az alumínium radiátorok kiszámítása a következő értékek alapján történik (az olasz Calidor és Solar radiátorok adatai):
- Az 500 milliméteres középtávolságú szakasz 178-182 watt hőt ad le.
- 350 mm-es központ-központ távolság esetén a szakasz hőátadása 145-150 wattra csökken.
Acéllemez radiátorok
És hogyan lehet kiszámítani az acéllemez típusú fűtőtesteket? Hiszen nincsenek szakaszaik, amelyek számából a számítási képlet alapulhat.
Itt a legfontosabb paraméterek megint a középső távolság és a radiátor hossza. Ezenkívül a gyártók azt javasolják, hogy vegyék figyelembe a radiátor csatlakoztatásának módszerét: a fűtési rendszerbe történő különböző behelyezési módszerekkel a fűtés és ezért a hőteljesítmény is eltérhet.
Annak érdekében, hogy az olvasó ne unja a képletek sokaságát a szövegben, egyszerűen a Korad radiátor tartomány teljesítménytáblájára utalunk.
Az ábra figyelembe veszi a radiátorok méreteit és a csatlakozás típusát.
Öntöttvas radiátorok
És csak itt minden rendkívül egyszerű: az összes Oroszországban gyártott öntöttvas radiátor azonos csatlakozási távolsággal rendelkezik a központ és a központ között, egyenlő 500 milliméterrel, és hőátbocsátása normál 70 ° C hőmérsékleti delta mellett, ami szakaszonként 180 watt. .
A csata fele kész. Most már tudjuk, hogyan kell kiszámítani az ismert szükséges hőteljesítményű szakaszok vagy fűtőberendezések számát. De honnan vesszük azt a hőt, amire szükségünk van?
A vízellátás hidraulikus kiszámítása
Természetesen a fűtési hő kiszámításának „képe” nem lehet teljes olyan jellemzők kiszámítása nélkül, mint a hőhordozó térfogata és sebessége. A legtöbb esetben a hűtőközeg folyékony vagy gáz halmazállapotú közönséges víz.
Javasoljuk a hőhordozó tényleges térfogatának kiszámítását a fűtési rendszer összes üregének összegzésén keresztül. Egykörös kazán használata esetén ez a legjobb megoldás. A kettős áramkörű kazánok fűtési rendszerben történő felhasználása során figyelembe kell venni a higiéniai és egyéb háztartási célú melegvíz-fogyasztást.
A kettős áramkörű kazán által felmelegített víz térfogatának kiszámítása a lakók meleg vízzel való ellátása és a hűtőfolyadék fűtése érdekében a fűtőkör belső térfogatának és a felhevített vízben a felhasználók valós szükségleteinek összegzésével történik.
A fűtési rendszerben lévő meleg víz térfogatát a következő képlettel számolják:
W = k * Phol
- W - a hőhordozó térfogata;
- P - fűtőkazán teljesítménye;
- k - teljesítménytényező (a teljesítményegységre jutó literek száma 13,5, tartomány - 10-15 liter).
Ennek eredményeként a végső képlet a következőképpen néz ki:
W = 13,5 * P
A fűtőközeg áramlási sebessége a fűtési rendszer végső dinamikus értékelése, amely a folyadék keringési sebességét jellemzi a rendszerben.
Ez az érték segít megbecsülni a csővezeték típusát és átmérőjét:
V = (0,86 * P * μ) / ∆Thol
- P - kazán teljesítmény;
- μ - kazán hatékonysága;
- ∆T - az előremenő és a visszatérő víz közötti hőmérséklet-különbség.
A hidraulikus számítás fenti módszereinek alkalmazásával valós paramétereket lehet kapni, amelyek a jövőbeni fűtési rendszer alapját képezik.
1. példa
Meg kell határozni a megfelelő szakaszszámot az M140-A radiátor számára, amelyet a felső emeleten található helyiségbe telepítenek. Ugyanakkor a fal külső, az ablakpárkány alatt nincs rés. És a radiátor közötti távolság csak 4 cm. A szoba magassága 2,7 m. Qn = 1410 W és tv = 18 ° C. A radiátor csatlakoztatásának feltételei: csatlakozás áramlásvezérelt típusú egycsöves felszállóhoz (Dy20, KRT szelep 0,4 m-es bemenettel); a fűtési rendszer eloszlása felső, tg = 105 ° C, és a hűtőfolyadék áramlási sebessége a felszállón keresztül Gst = 300 kg / h. Az előremenő hűtőfolyadék és a vizsgált hűtőfolyadék közötti hőmérséklet-különbség 2 ° C.
Határozza meg a radiátor átlagos hőmérsékletét:
tav = (105 - 2) - 0,5x1410х1,06х1,02х3,6 / (4,187х300) = 100,8 ° C
A kapott adatok alapján kiszámítjuk a hőáram sűrűségét:
tav = 100,8 - 18 = 82,8 ° С
Meg kell jegyezni, hogy a vízfogyasztás szintjén enyhe változás történt (360-300 kg / h). Ez a paraméter szinte nincs hatással a qnp-re.
Qpr = 650 (82,8 / 70) 1 + 0,3 = 809 W / m2.
Ezután meghatározzuk a hőátadás szintjét vízszintesen (1g = 0,8 m) és függőlegesen (1w = 2,7 - 0,5 = 2,2 m) elhelyezkedő csövek. Ehhez a Qtr = qwxlw + qgxlg képletet kell használnia.
Kapunk:
Qtr = 93x2,2 + 115x0,8 = 296 W.
A kívánt radiátor területét az Ap = Qnp / qnp és Qпp = Qп - µ trxQtr képlettel számoljuk ki:
Ap = (1410-0,9x296) / 809 = 1,41m2.
Kiszámítjuk az M140-A radiátor szükséges szakaszainak számát, figyelembe véve, hogy egy szakasz területe 0,254 m2:
m2 (µ4 = 1,05, µ 3 = 0,97 + 0,06 / 1,41 = 1,01, a µ 3 = 0,97 + 0,06 / Ap képletet használjuk, és meghatározzuk:
N = (1,41 / 0,254) x (1,05 / 1,01) = 5,8. Vagyis a fűtés hőfogyasztásának kiszámítása azt mutatta, hogy a legkényelmesebb hőmérséklet elérése érdekében a helyiségben 6 szakaszból álló radiátort kell beépíteni.
Hőtervezési példa
A hőszámítás példájaként egy rendes 1 szintes ház található négy nappalival, konyhával, fürdőszobával, „télikert” és használati helyiségekkel.
Az alap monolit vasbeton födémből (20 cm), a külső falak betonból (25 cm) gipszből állnak, a tető fagerendákból, a tető fémből és ásványgyapotból (10 cm)
Jelöljük ki a ház kezdeti paramétereit, amelyek szükségesek a számításokhoz.
Az épület méretei:
- padló magassága - 3 m;
- az épület elejének és hátuljának kis ablaka 1470 * 1420 mm;
- nagy homlokzati ablak 2080 * 1420 mm;
- bejárati ajtók 2000 * 900 mm;
- hátsó ajtók (kijárat a teraszra) 2000 * 1400 (700 + 700) mm.
Az épület teljes szélessége 9,5 m2, hossza 16 m2. Csak nappali (4 db), fürdőszoba és konyha fűthető.
A falak hőveszteségének a külső falak területének pontos kiszámításához le kell vonni az összes ablak és ajtó területét - ez egy teljesen más típusú anyag, amelynek saját hőállósága van
A homogén anyagok területeinek kiszámításával kezdjük:
- alapterület - 152 m2;
- tetőterület - 180 m2, figyelembe véve a tetőtér 1,3 m-es magasságát és a szegély szélességét - 4 m;
- ablak területe - 3 * 1,47 * 1,42 + 2,08 * 1,42 = 9,22 m2;
- ajtó területe - 2 * 0,9 + 2 * 2 * 1,4 = 7,4 m2.
A külső falak területe 51 * 3-9,22-7,4 = 136,38 m2 lesz.
Térjünk át az egyes anyagok hőveszteségének kiszámítására:
- Qpol = S * ∆T * k / d = 152 * 20 * 0,2 / 1,7 = 357,65 W;
- Qroof = 180 * 40 * 0,1 / 0,05 = 14400 W;
- Qwindow = 9,22 * 40 * 0,36 / 0,5 = 265,54 W;
- Qdoor = 7,4 * 40 * 0,15 / 0,75 = 59,2 W;
És Qwall is megegyezik 136,38 * 40 * 0,25 / 0,3 = 4546 értékkel. Az összes hőveszteség összege 19628,4 W lesz.
Ennek eredményeként kiszámoljuk a kazán teljesítményét: Рboiler = Qloss * Sheat_room * К / 100 = 19628,4 * (10,4 + 10,4 + 13,5 + 27,9 + 14,1 + 7,4) * 1,25 / 100 = 19628,4 * 83,7 * 1,25 / 100 = 20536,2 = 21 kW.
Kiszámítjuk az egyik helyiség radiátorszakaszainak számát. Mindenki más számára a számítások megegyeznek. Például egy sarokszoba (az ábra bal, alsó sarka) 10,4 m2.
Ezért N = (100 * k1 * k2 * k3 * k4 * k5 * k6 * k7) / C = (100 * 10,4 * 1,0 * 1,0 * 0,9 * 1,3 * 1,2 * 1,0 * 1,05) / 180 = 8,5176=9.
Ehhez a helyiséghez 9 szakasz fűtőradiátor szükséges, 180 W hőteljesítménnyel.
Folytatjuk a hűtőfolyadék mennyiségének kiszámítását a rendszerben - W = 13,5 * P = 13,5 * 21 = 283,5 liter. Ez azt jelenti, hogy a hűtőfolyadék sebessége a következő lesz: V = (0,86 * P * μ) / ∆T = (0,86 * 21000 * 0,9) / 20 = 812,7 liter.
Ennek eredményeként a hűtőfolyadék teljes térfogatának teljes forgalma óránként 2,87-szer egyenértékű lesz.
A hőszámításról szóló cikkek válogatása segít meghatározni a fűtési rendszer elemeinek pontos paramétereit:
- A ház fűtési rendszerének kiszámítása: szabályok és számítási példák
- Egy épület hőszámítása: a számítások elvégzésének sajátosságai és képletei + gyakorlati példák
Teljes hőveszteség a fűtési hálózatokban
A fűtési hálózat ellenőrzése eredményeként kiderült, hogy
- A fűtési hálózatok csővezetékeinek 60% -át üveggyapot szigetelt, 70% -os kopással,
- 30% extrudált polisztirol hab TERMOPLEX és
- 10% habosított polietilén.
| Hőszigetelés | A fűtési hálózatok összes hőenergia-vesztesége, figyelembe véve a lefedettség és a kopás százalékát, kW | A fűtési hálózatok hőveszteségének kiszámítása, figyelembe véve a lefedettség és a kopás százalékát, Gcal / óra |
| Üveggyapot | 803,589 | 0,69092 |
| TERMOPLEX | 219,180 | 0,18845 |
| Habosított polietilén | 86,468 | 0,07434 |
| Teljes: | 1109,238 | 0,95372 |
A legjobb képlet a számításhoz
Példák a fűtőrendszer radiátorainak vizének kiszámítására.
Azt kell mondani, hogy sem az első, sem a második képlet nem teszi lehetővé a személy számára, hogy kiszámolja az épület hőveszteségei közötti különbségeket, az épület burkolatától és az épületben alkalmazott szigetelőszerkezetektől függően.A szükséges számítások legpontosabb elvégzéséhez egy kissé bonyolult képletet kell használni, amelynek köszönhetően meg lehet szabadulni a jelentős költségektől. Ez a képlet a következő: Qt (kW / h) = (100 W / m2 × S (m2) × K1 × K2 × K3 × K4 × K5 × K6 × K7) / 1000 (a fűtéshez szükséges gázmennyiség nem figyelembe venni). Ebben az esetben S a szoba területe. A W / m2 a hőveszteség fajlagos értékét jelenti, ez magában foglalja a hőfogyasztás összes mutatóját - falak, ablakok stb.
A K1 az ablakokon keresztüli hőenergia-felhasználás együtthatója, amelynek értéke 0,85, 1, 1,27, amely a használt ablakok minőségétől és szigetelésétől függ. K2 - a falakon keresztüli hőfogyasztás mennyisége. Ennek az együtthatónak ugyanaz a teljesítménye, mint az ablakokon keresztüli hőveszteség esetén. A falak hőszigetelésétől függően változhat (gyenge hőszigetelés - 1,27, átlag (speciális fűtőberendezések használata esetén) - 1, a magas hőszigetelés együtthatója 0,854). A K3 olyan mutató, amely meghatározza az ablakok és a padlók területeinek arányát (50% - 1,2, 40% - 1,1, 30% - 1,0, 20% - 0,9, 10% - 0,8), a következő együttható a kinti hőmérséklet a szoba (K4 = -35 fok - 1,5; -25 fok - 1,3; -20 fok - 1,1; -15 fok - 0,9; -10 fok - 0,7).
A K5 ebben a képletben egy olyan együttható, amely tükrözi a kifelé néző falak számát (4 fal - 1,4; 3 fal - 1,3; 2 fal - 1,2; 1 fal - 1,1). A K6 a helyiség szigetelésének típusát jelenti, amely felette van a számításnak. Ha fűtött, akkor az együttható 0,8, ha van meleg tetőtér, akkor 0,9, ha ezt a szobát semmilyen módon nem fűtik, akkor az együttható 1. És az utolsó együttható, amelyet az ennek alapján történő számításkor használnak képlet jelzi a mennyezet magasságát a szobában. Ha a magasság 4,5 méter, akkor az arány 1,2; 4 méter - 1,15; 3,5 méter - 1,1; 3 méter - 1,05; 2,5 méter - 1.
