تعتمد راحة الأشخاص المقيمين في المنازل ، خاصة في فصل الشتاء ، إلى حد كبير على درجة حرارة الهواء المحيط. لذلك ، من بين المرافق المجهزة في المباني السكنية ، يحتل نظام التدفئة المرتبة الأولى. في الظروف الحضرية ، غالبًا ما يتم حل مشكلات شقق التدفئة بطريقة مركزية ، ومع ذلك ، في المنازل الخاصة ، يجب على أصحابها تجهيز أنظمة التدفئة المستقلة ، والعنصر الرئيسي منها هو الغلاية. يعتمد الأداء العام للنظام على الخصائص التقنية والاقتصادية لهذه الأخيرة.
كيفية حساب قوة المرجل
قوة غلاية التدفئة هي المؤشر الرئيسي الذي يميز قدراتها المرتبطة بالتسخين الأمثل للغرف أثناء ذروة الأحمال. الشيء الرئيسي هنا هو حساب كمية الحرارة اللازمة لتسخينها بشكل صحيح. فقط في هذه الحالة سيكون من الممكن اختيار المرجل المناسب لتدفئة منزل خاص حسب السعة.
لحساب قوة المرجل للمنزل ، يتم استخدام طرق مختلفة ، حيث يتم أخذ مساحة أو حجم المباني الساخنة كأساس. في الآونة الأخيرة ، تم تحديد الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة باستخدام ما يسمى معاملات المنزل المحددة لأنواع مختلفة من المنازل داخل (W / sq. M.):
- 130 ... 200 - منازل بدون عزل حراري ؛
- 90 ... 110 - منازل بواجهة معزولة جزئيًا ؛
- 50 ... 70 - منازل بنيت باستخدام تقنيات القرن الحادي والعشرين.
بضرب مساحة المنزل بمعامل المنزل المقابل ، نحصل على الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة.
حساب قوة المرجل وفقًا للأبعاد الهندسية للغرفة
قم بحساب قوة المرجل مؤقتًا لتسخين المنزل حسب منطقته. استخدم الصيغة:
Wkot = S * Wud / 10أين:
- وكوت - قوة تصميم المرجل ، كيلوواط ؛
- س - المساحة الإجمالية للغرفة المدفأة ، متر مربع ؛
- الوضوء - القوة المحددة للغلاية ، والتي تمثل كل 10 أمتار مربعة. منطقة ساخنة.
في الحالة العامة ، من المفترض أنه ، اعتمادًا على المنطقة التي تقع فيها الغرفة ، تكون الطاقة المحددة للغلاية (كيلوواط / متر مربع):
- للمناطق الجنوبية - 0.7 ... 0.9 ؛
- لمناطق الشريط الأوسط - 1.0 ... 1.2 ؛
- لموسكو ومنطقة موسكو - 1.2 ... 1.5 ؛
- للمناطق الشمالية - 1.5 ... 2.0.
يتم استخدام الصيغة المذكورة أعلاه لحساب غلاية لتسخين المنزل حسب المنطقة في الحالات التي سيتم فيها استخدام سخان المياه فقط لغرف التدفئة التي لا يزيد ارتفاعها عن 2.5 متر.
إذا افترضنا أنه سيتم تركيب غلاية مزدوجة الدائرة في الغرفة ، والتي ، بالإضافة إلى التدفئة ، يجب أن توفر للمستخدمين الماء الساخن ، يجب زيادة قوة التصميم المحسوبة بنسبة 25 ٪.
إذا تجاوز ارتفاع الغرف المُدفأة 2.5 متر ، يتم تعديل النتيجة التي تم الحصول عليها عن طريق ضربها في معامل Kv. Kv = N / 2.5 ، حيث N هو الارتفاع الفعلي للغرفة ، م.
في هذه الحالة ، تكون الصيغة النهائية كما يلي: P = (S * Wud / 10) * Qu
هذه الطريقة لحساب الطاقة المطلوبة التي يجب أن تكون لدى المرجل مناسبة للمباني الصغيرة ذات العلية المعزولة ، ووجود العزل الحراري للجدران والنوافذ (النوافذ الزجاجية المزدوجة) ، إلخ. في حالات أخرى ، يمكن أن تؤدي النتيجة التي تم الحصول عليها من حساب تقريبي إلى أن المرجل الذي تم شراؤه لن يكون قادرًا على العمل بشكل طبيعي. في هذه الحالة ، تساهم الطاقة الزائدة أو غير الكافية في عدد من المشاكل غير المرغوب فيها للمستخدم:
- الحد من المؤشرات الفنية والاقتصادية للغلاية ؛
- خلل في أنظمة التشغيل الآلي.
- ارتداء سريع للأجزاء والملحقات ؛
- تكثف في المدخنة.
- انسداد المداخن بواسطة منتجات الاحتراق غير الكامل للوقود ، وما إلى ذلك ؛
للحصول على نتائج أكثر دقة ، من الضروري مراعاة مقدار فقدان الحرارة الفعلي من خلال العناصر الفردية للمباني (النوافذ والأبواب والجدران وما إلى ذلك).
حساب المكرر لقوة المرجل
يجب أن يتم حساب نظام التدفئة ، الذي يتضمن غلاية التدفئة ، بشكل فردي لكل كائن. بالإضافة إلى أبعادها الهندسية ، من المهم مراعاة عدد من هذه المعلمات:
- وجود تهوية قسرية ؛
- منطقة مناخية
- توافر إمدادات المياه الساخنة ؛
- درجة عزل العناصر الفردية للكائن ؛
- وجود علية وقبو ، إلخ.
بشكل عام ، تكون صيغة الحساب الأكثر دقة لقوة الغلاية كما يلي:
Wkot = Qt * Kzapأين:
- كيو تي - فقدان حرارة جسم ما ، كيلوواط.
- Kzap - عامل الأمان الذي يوصى بقيمته لزيادة القدرة التصميمية للمنشأة. كقاعدة ، تتراوح قيمته في نطاق 1.15 ... 1.20 (15-20٪).
يتم تحديد فقدان الحرارة المتوقع من خلال الصيغ:
Qt = V * ΔT * Kp / 860 ، V = S * H؛ أين:
- الخامس - حجم الغرفة ، م 3 ؛
- Δ ت - الفرق بين درجة حرارة الهواء الخارجية والداخلية ، ° C ؛
- كر - معامل التشتت حسب درجة العزل الحراري للجسم.
يتم اختيار معامل التشتت بناءً على نوع المبنى ودرجة عزله الحراري.
- أشياء بدون عزل حراري: حظائر ، ثكنات خشبية ، هياكل حديدية مموجة ، إلخ. - Кр = 3.0 ... 4.0.
- المباني ذات مستوى منخفض من العزل الحراري: الجدران مصنوعة من الطوب واحد ، ونوافذ خشبية ، وسقوف أردوازية أو حديدية - Cr تساوي داخل 2.0 ... 2.9.
- منازل بمتوسط درجة للعزل الحراري: جدران من الطوب ، عدد قليل من النوافذ ، سقف قياسي ، وما إلى ذلك - Cr هو 1.0 ... 1.9.
- المباني الحديثة والمعزولة جيدًا: تدفئة الأرضية ، ونوافذ زجاجية مزدوجة ، وما إلى ذلك - يقع Kr في نطاق 0.6 ... 0.9.
لتسهيل عثور المستهلكين على غلاية التدفئة ، يضع العديد من الشركات المصنعة حاسبات خاصة على مواقعهم على الويب ومواقع الموزعين. بمساعدتهم ، بعد إدخال المعلومات اللازمة في الحقول المقابلة ، من الممكن تحديد بدرجة عالية من الاحتمالية المنطقة المصممة ، على سبيل المثال ، لمرجل 24 كيلو واط.
كقاعدة ، يتم حساب هذه الحاسبة وفقًا للبيانات التالية:
- متوسط قيمة درجة الحرارة الخارجية في أبرد أسبوع في فصل الشتاء ؛
- درجة حرارة الهواء داخل المنشأة ؛
- وجود أو عدم وجود إمدادات المياه الساخنة ؛
- بيانات عن سمك الجدران والأسقف الخارجية ؛
- المواد التي تصنع منها الأسقف والجدران الخارجية ؛
- ارتفاع السقف؛
- الأبعاد الهندسية لجميع الجدران الخارجية ؛
- عدد النوافذ وأحجامها ووصفها التفصيلي ؛
- معلومات عن وجود أو عدم وجود تهوية قسرية.
بعد معالجة البيانات ، ستعطي الآلة الحاسبة للعميل الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة ، بالإضافة إلى تحديد نوع الوحدة التجارية والعلامة التجارية التي تلبي الطلب. مثال على حساب خط غلايات الغاز المصممة لتسخين المنازل بأحجام مختلفة في الجدول:
ملاحظة للعمود 11: Ns - غلاية جوية مثبتة ، A - غلاية قائمة على الأرض ، Nd - غلاية مثبتة على الحائط.
وفقًا للطرق المذكورة أعلاه ، يتم حساب سعة غلاية الغاز. ومع ذلك ، يمكن استخدامها أيضًا لحساب خصائص الطاقة لوحدات تسخين المياه التي تعمل على أنواع أخرى من الوقود.
محاسبة فقدان الحرارة
عند البدء في تطوير نظام تدفئة مستقل ، من الضروري أولاً معرفة مقدار الحرارة التي تذهب إلى الشارع خلال أشد الصقيع خلال ما يسمى الهياكل المرفقة. وتشمل هذه الجدران والنوافذ والأرضية والسقف. فقط من خلال تحديد مقدار فقدان الحرارة ، سيكون من الممكن الاهتمام باختيار مصدر حرارة للطاقة المناسبة.يجب أن يوضع في الاعتبار أن فقدان الحرارة من مبنى في فصل الشتاء لا يحدث فقط من خلال أظرف المبنى. يتم إنفاق جزء كبير من الحرارة المتولدة (حتى 30٪) على تسخين الهواء البارد القادم من الشارع بسبب التهوية الطبيعية.
يتم تحديد الكمية الإجمالية للحرارة اللازمة لتسخين الغرفة بواسطة الصيغة:
س = Qconst + Qstarأين:
- Qconstru - كمية الحرارة المفقودة من خلال نفس التصميم ، W ؛
- كستار - كمية الحرارة المستهلكة في تسخين الهواء القادم من الشارع W.
تلخيص القيم التي تم الحصول عليها نتيجة للحسابات ، يتم تحديد الحمل الحراري الإجمالي على نظام التدفئة في المبنى بأكمله.
يتم تنفيذ جميع القياسات خارج المبنى ، دون أن تفشل في التقاط الزوايا. خلاف ذلك ، سيكون حساب فقدان الحرارة غير دقيق.
هناك طرق أخرى لتسرب الحرارة في المبنى ، على سبيل المثال ، من خلال شفاط الطبخ ، والأبواب والنوافذ المفتوحة ، والشقوق في الهياكل ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن كمية الحرارة المفقودة لهذه الأسباب لا تتجاوز عمليا 5 ٪ من إجمالي فقدان الحرارة وبالتالي لا يتم أخذها في الاعتبار في الحسابات .
حساب فقدان الحرارة من خلال أظرف البناء
يكمن تعقيد الحساب في حقيقة أنه يجب إجراؤه لكل غرفة على حدة ، مع فحص وقياس وتقييم حالة كل عنصر من عناصرها المجاورة للبيئة بعناية. فقط في هذه الحالة ، يمكنك مراعاة جميع الحرارة الخارجة من المنزل.
وفقًا لنتائج القياسات ، يتم تحديد المنطقة S لكل عنصر من عناصر غلاف المبنى ، ثم يتم إدراجها في الصيغة الأساسية لحساب كمية الطاقة الحرارية المفقودة:
Qconstructor = 1 / R * (Tv-Tn) * S * (1 + Σβ) ، R = δ / λ ؛ أين:
- ص - المقاومة الحرارية لمواد البناء ، متر مربع ° C / W ؛
- δ - الموصلية الحرارية لمواد البناء ، W / m ° C) ؛
- λ - سمك مواد البناء ، م ؛
- س - مساحة السياج الخارجي ، متر مربع ؛
- تلفزيون - درجة حرارة الهواء الداخلي ، ° C ؛
- ت - أدنى درجة حرارة للهواء في فصل الشتاء ، ° درجة مئوية ؛
- β - فقدان الحرارة الذي يعتمد على اتجاه المبنى.
إذا كان التصميم يتكون من عدة مواد ، على سبيل المثال ، جدار من الطوب مع عزل ، يتم حساب قيمة المقاومة الحرارية R بشكل منفصل لكل من هذه المواد ، ثم يتم تلخيصها.
يتم تحديد خسائر الحرارة حسب اتجاه المبنى بناءً على المكان الذي يتم فيه توجيه العنصر المرفق:
- إلى الجانب الشمالي - β = 0.1 ؛
- إلى الغرب أو الجنوب الشرقي - β = 0.05 ؛
- إلى الجنوب وما إذا كان الجنوب الغربي - β = 0.
يتم حساب الخسائر الحرارية من خلال عناصر أظرف المبنى لكل غرفة في المبنى ، وبعد تلخيصها ، يحصلون على إجمالي فقدان الحرارة المتوقع فيه. بعد ذلك ، يشرعون في الحساب في الغرفة المجاورة. نتيجة لهذا العمل ، سيتمكن مالك المنزل من تحديد طرق الحد الأقصى من تسرب الحرارة والقضاء على أسباب حدوثها.
حساب الحرارة المستهلكة في تسخين هواء التهوية
تصل كمية الحرارة التي يتم إنفاقها على تسخين هواء التهوية في بعض الحالات إلى 30٪ من إجمالي فقدان الطاقة الحرارية. هذه قيمة كبيرة بما فيه الكفاية ، ومن غير المناسب تجاهلها. لحساب كمية الحرارة التي يجب إنفاقها على تسخين هواء الإمداد ، يتم استخدام الصيغة:
Qtrain = c * m * (Tv-Tn)أين:
- ج - السعة الحرارية لمزيج الهواء ، والتي تبلغ قيمتها 0.28 واط / كغم درجة مئوية ؛
- م - معدل تدفق الكتلة للهواء الداخل للغرفة من الشارع ، كجم.
يتم تحديد التدفق الهوائي للهواء الذي يدخل الغرفة من الخارج بافتراض أن الهواء يتم تحديثه في جميع أنحاء المنزل مرة واحدة كل ساعة. في هذه الحالة ، عند إضافة أحجام جميع الغرف ، يحصلون على معدل التدفق الحجمي للهواء. ثم ، باستخدام قيمة كثافة الهواء ، يتم نقل حجمه إلى الكتلة. هنا من الضروري أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن كثافة الهواء تعتمد على درجة حرارتها.
| توريد درجة حرارة الهواء ºС | – 25 | – 20 | – 15 | – 10 | -5 | 0 | + 5 | + 10 |
| الكثافة ، كجم / م 3 | 1,422 | 1,394 | 1,367 | 1,341 | 1,316 | 1,290 | 1,269 | 1,247 |
باستبدال جميع القيم المعروفة في الصيغة أعلاه ، حدد كمية الحرارة المطلوبة لتسخين هواء الإمداد.
الأخطاء الشائعة
حساب نظام التدفئة المستقل هو عملية معقدة تتكون من عدة إجراءات مترابطة ومتدرجة:
- حساب فقدان الحرارة للجسم.
- تحديد نظام درجة حرارة الغرف الفردية والمبنى ككل.
- حساب قوة بطاريات التدفئة المبرد.
- الحساب الهيدروليكي لنظام التدفئة.
- حساب قوة غلاية التدفئة.
- تحديد الحجم الكلي لنظام التدفئة المستقل.
الحساب الحراري لنظام التدفئة ليس بحثًا نظريًا ، ولكنه نتيجة دقيقة ومعقولة ، والتي سيسمح لك تنفيذها العملي بتحديد جميع المكونات الضرورية بشكل صحيح وتجهيز نظام تدفئة فعال يعمل بدون مشاكل لسنوات عديدة.
الخطأ الرئيسي الذي يرتكبه العديد من أصحاب المنازل الخاصة هو تجاهل بعض مراحل الحساب. يعتقدون أنه من أجل حل المشكلة ، يكفي اختيار غلاية أكثر قوة ، مع التركيز فقط على بيانات حساب تقريبي لسعتها عن طريق مساحة الغرفة. مثل هذا النهج محفوف بتكاليف التشغيل المفرطة وغالبًا ما يؤدي إلى حقيقة أن المرجل سيعمل بشكل مستمر ، وستكون بطاريات المبرد ساخنة ، وستصبح الغرفة باردة. في هذه الحالة ، من الضروري العودة إلى الحالة الأصلية وإجراء حساب كامل لنظام التدفئة. فقط بعد ذلك يمكننا البدء في إزالة أوجه القصور التي تسببها الأخطاء الفادحة في الحسابات.
