حساب مستقل لقوة مكونات نظام التدفئة: مضخات التدوير والغلايات والمشعات

يبدأ تصميم أي نظام تسخين بحساب معلماته الرئيسية. بادئ ذي بدء ، يتعلق هذا بالحمل الأمثل على إمدادات الحرارة. لذلك ، قبل شراء المعدات اللازمة ، من الضروري حساب قوة نظام التدفئة: الغلايات ، المشعات ، المضخات ، البطاريات.

لماذا التدفئة ضرورية؟

المهمة الحاسمة لإجراء العمليات الحسابية هي تحسين النفقات الإضافية. سوف تؤثر الحد الأدنى من الطاقة المطلوبة لمرجل التدفئة بشكل مباشر على استهلاك الطاقة. لكن المدخرات يجب أن تكون في حدود المعقول.

الغرض الرئيسي من الإمداد بالحرارة هو الحفاظ على مستوى درجة حرارة مريح في المباني السكنية. يتأثر ذلك بالقدرة المقدرة لمشعات الحديد الزهر وفقدان الحرارة للمبنى ومعلمات المرجل.

للاختيار الصحيح للمعدات يجب أن تحسب معلماتها بشكل صحيح. يمكن القيام بذلك باستخدام برامج متخصصة أو بشكل مستقل ، باستخدام صيغ معينة.

بالإضافة إلى ذلك ، يوصي الخبراء بحساب سعة غلاية التدفئة ومكونات النظام الأخرى لما يلي:

• تخطيط تكلفة المعدات. كلما زادت الطاقة المقدرة للغلاية أو نقل الحرارة للبطارية ، زادت تكلفتها. ونتيجة لذلك ، سيؤثر ذلك على ميزانية الحدث بأكمله حول ترتيب إمدادات الحرارة ؛
• الجدولة الصحيحة للحمل على النظام. سيسمح لك الحساب الصحيح لقوة المضخة للتدفئة بمعرفة الحمل الأقصى والأدنى للمعدات عند تغيير العوامل الخارجية - درجة الحرارة في الشارع ، في غرف المنزل ؛
• ترقية نظام. إذا كانت هناك تكاليف تدفئة كبيرة ، فإن تقليلها يعد أولوية لتقليل الصيانة. للقيام بذلك ، تحتاج إلى حساب قوة بطارية التسخين والمكونات الأخرى.

بعد أن قررت أنه بدون حساب البيانات الأساسية ، من المستحيل المضي قدمًا في شراء المواد والملحقات لترتيب إمدادات الحرارة ، يجب عليك اختيار طرق الحساب. أولاً ، يتم التعرف على خصائص كل مكون بشكل فردي - المرجل ، مضخة المبرد. ثم يتم إدخال معلماتهم في برنامج التدفئة ويتم فحصها مرة أخرى. بنفس الطريقة ، يتم حساب تسخين الدفيئة.

يؤثر نوع حامل الطاقة المستخدم على حساب قوة غلاية تسخين الغاز. يجب أن يتم تحديده مسبقًا أي نوع من الغاز سيتم استخدامه - الرئيسي أو المسيل.

تحديد فقدان الحرارة في المنزل

في المرحلة الأولى ، من الضروري حساب كمية الحرارة التي ستمر بالجدران الخارجية والنوافذ والأبواب في المبنى بشكل صحيح. يجب أن يعوض عمل الإمداد بالحرارة عن هذه الخسائر ، وبناءً على البيانات التي تم الحصول عليها ، سيتم إجراء حساب إضافي لقوة مضخة التدوير للتدفئة والغلاية والبطاريات.

المعلمة المحددة هي مقاومة نقل الحرارة للجدران وهياكل النوافذ. هذا هو المؤشر العكسي للتوصيل الحراري للمواد. من المستحيل تحديد قوة غلاية التدفئة دون معرفة هذه القيم. لذلك ، قبل البدء في الحسابات ، يجب عليك معرفة سمك الجدران والمواد التي صنعت منها.

من المستحسن أن تتعرف على محتوى SNiP II-3-79 ، وكذلك SNiP 23-02-2003. تشير هذه الوثائق إلى القيم القياسية لمقاومة انتقال الحرارة لمناطق مختلفة من روسيا. بمعرفتهم ، يمكنك حل مسألة كيفية حساب قوة مشعاع التدفئة.كل مادة لها قيمة نقل حرارة محددة. يمكن أخذ البيانات الأكثر شيوعًا لتشييد المباني السكنية من الجداول القياسية.

لكن هذا لا يكفي لمزيد من حساب قوة مشعات التدفئة الفولاذية. بالإضافة إلى ذلك ، ستحتاج إلى معرفة سمك كل نوع من المواد المستخدمة لبناء الجدران. ستكون نسبة هذه القيمة إلى معامل نقل الحرارة هي القيمة المطلوبة:

R = D / λ

أين ص - مقاومة انتقال الحرارة ؛د - سمك المادة ؛Λ - مقاومة انتقال الحرارة.

في المستقبل ، سيتم استخدام هذا لحساب السعة المطلوبة لمرجل التدفئة. يوصى بخطوة الحساب هذه. فقط من خلال معرفة المقاومة الفعلية للجدران يمكنك تحديد الطاقة المقدرة لنظام التدفئة بأكمله.

أثناء الحساب ، لا تؤخذ خصائص الريح المميزة لكل منطقة بعينها في الاعتبار. تؤثر البيانات المتعلقة به على الحساب فقط للمباني الشاهقة.

ميزات حساب قوة مختلف مراجل التدفئة

من أجل الاختيار الصحيح لقوة غلاية التدفئة ، يتم تحديدها مسبقًا مع موقع تركيبها ، ونوع نظام الإمداد بالحرارة (مفتوح ، مغلق) ونوع الوقود المستخدم. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ المساحة الإجمالية للمنزل وحجمه في الاعتبار. ستسمح لك هذه البيانات بإجراء حسابات بعدة طرق.

إن أبسط طريقة لحساب الطاقة المقدرة لمعدات التسخين هي استخدام مساحة المنزل فقط. لهذا ، يتم أخذ نسبة قياسية لتدفئة 10 متر مربع من الغرفة ، من الضروري إنفاق 1 كيلو واط من الطاقة الحرارية. ستعمل هذه الطريقة فقط للمباني ذات العزل الحراري الجيد وارتفاعات السقف القياسية. عيبه خطأ كبير. لذلك ، بالنسبة للمنزل الذي تبلغ مساحته 150 مترًا مربعًا ، وفقًا للحساب ، ستحتاج قوة غلاية التدفئة إلى اختيار نموذج 15 كيلو واط.

بالإضافة إلى ذلك ، يتم تطبيق عامل تصحيح يعتمد على موقع المبنى. ثم ستبدو الصيغة النهائية لحساب قوة غلاية تسخين الغاز كما يلي:

W = (S / 10) * ك

أين دبليو - الطاقة المقدرة للغلاية ؛س - منطقة المنزل ؛ك - معامل التصحيح.

بالنسبة للمناطق الوسطى من روسيا ، K = 0.13 ؛ لخطوط العرض الشمالية من الأنا ، تتراوح القيمة من 0.15 إلى 0.2. عند اختيار سعة مرجل الإمداد بالحرارة للمناطق الجنوبية K = 0.08.

لا يمكن إجراء الحسابات الدقيقة إلا بعد تحديد أولي لمعامل نقل الحرارة للجدران. تم وصف هذه التقنية أعلاه. أولاً ، نجد فرق درجة الحرارة بين الهواء الساخن في الشارع وفي المنزل - Δt. ثم من الضروري تحديد فقدان الحرارة. تم العثور عليها بواسطة الصيغة:

P = Δt / R

أين ص - فقدان الحرارة في المنزل ؛.t - الفرق في درجة الحرارة؛ص - معامل مقاومة انتقال الحرارة.

علاوة على ذلك ، لحساب قوة غلاية تسخين الغاز ، من الضروري مضاعفة مساحة الجدران الخارجية بفقدان الحرارة. كمثال ، خذ منزل بمساحة جدار 127 متر مربع ، ومعامل مقاومة انتقال الحرارة 0.502. يجب أن تكون القيمة المثلى لـ Δt 55. في هذه الحالة ، يكون فقدان الحرارة لكل 1 متر مربع مساوياً:

P = 55 / 0.505 = 108 واط / م²

بناءً على ذلك ، يمكنك حساب سعة غلاية التدفئة:

W = 127 * 108 = 13.7 كيلو واط

في المستقبل ، يتم تحديد الحمل على نظام التدفئة بقيم مختلفة من Δt. يوصى باختيار نموذج المعدات بهامش صغير للطاقة - 10-15٪. سيؤدي ذلك إلى توسيع الإمداد بالحرارة دون استبدال المرجل والمشعات.

بالنسبة للشقق ذات العزل العادي ، يمكنك أن تأخذ نسبة 41 واط من الحرارة لكل 1 متر مكعب من المساحة في منزل لوح و 38 واط في مبنى من الطوب. إذا كانت الجدران معزولة ، فستحتاج إلى إجراء الحساب أعلاه.

حساب قوة المشعات والمشعات

ولكن بالإضافة إلى الغلاية ، يتأثر أداء الإمداد بالحرارة بالخصائص التقنية للمكونات الأخرى. لذلك ، تحتاج إلى معرفة كيفية حساب قوة بطارية التسخين.في الواقع ، هناك نقل حراري للطاقة من الماء الساخن إلى الهواء في الغرفة.

لحساب قوة بطاريات التدفئة ، من الضروري تحديد نقل الحرارة في الواقع. هذا هو اسم عملية نقل الحرارة من جسم ساخن إلى الهواء في الغرفة. هناك العديد من العوامل التي تؤثر على هذا المؤشر. الرئيسي هو مادة التصنيع. كلما انخفضت مقاومة نقل الحرارة للبطارية ، انخفض فقدان الحرارة. ومع ذلك ، إلى جانب ذلك ، يجب مراعاة تأثير تخزين الطاقة. لوحظ هذا في هياكل الحديد الزهر. نظرًا لأنه من أجل حساب قوة بطارية التسخين ، من الضروري معرفة مستوى الملء بالماء الساخن - يجب حساب المساحة الإجمالية للهيكل. يعتمد إجمالي نقل الحرارة أيضًا على هذا.

للحسابات ، من الضروري تحديد Δt بالصيغة التالية:

Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом

أين تبود, ل BR و تبوم - درجات الحرارة في الأنابيب والعودة والداخل.

لحساب قوة مشعات التدفئة من الحديد الزهر ، ستحتاج إلى معامل التوصيل الحراري لمادة معينة والمساحة الإجمالية للهياكل. يمكن أخذ الأول من الجداول القياسية. بالنسبة للنماذج ثنائية المعدن ، فإن حساب قوة مشعاع التدفئة يأخذ في الاعتبار النوى الفولاذية لخطوط الأنابيب وسطح تسخين الألمنيوم.

يتم الحساب وفقًا للصيغة التالية:

س = *t * k * S

أين س - حرارة محددة للمبرد ؛إلى - معامل التوصيل الحراري ؛س - المساحة الكلية للهيكل.

بهذه الطريقة ، يمكن حساب طاقة بطارية التسخين. ومع ذلك ، فإن هذا صعب من الناحية العملية ، حيث لا تزال عدة عوامل غير معروفة - سمك الجدار الفعلي ، وعناصر إضافية مستخدمة في التصنيع. أيضًا ، عند حساب سعة بطارية الإمداد بالحرارة ، لا يتم أخذ خسائر الحرارة في الغرفة في الاعتبار.

تشير معظم الشركات المصنعة إلى الطاقة المقدرة في جواز سفر المبرد. ولكن يتم ذلك فقط لوضع حراري واحد للتدفئة. لذلك ، مع أخذ بيانات جواز السفر للمنتج كأساس ، يمكنك حساب قوة مشعاع الإمداد بالحرارة بدقة.

تعتمد معدلات نقل الحرارة الفعلية للبطارية على التركيب الصحيح. عند حساب قوة مشعات التسخين الفولاذية ، لا يؤخذ موقعها بالنسبة إلى حافة النافذة والأرضية والجدران في الغرفة في الاعتبار.

حساب قوة مضخة التدوير

في أنظمة الإمداد بالحرارة المغلقة ، يضطر دوران السوائل. قبل حساب قوة المضخة للتدفئة ، من الضروري وضع مخطط للتدفئة. فقط بعد ذلك يمكننا البدء في الحساب.

هناك العديد من المعلمات التي تحدد الخصائص الرئيسية لمكون التدفئة هذا. تهدف المضخة إلى زيادة سرعة سائل التبريد في النظام. بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي أن يخلق الأحمال الهيدروليكية المفرطة ، وزيادة الضوضاء. هذا هو السبب في أنه من المهم جدًا حساب طاقة المضخة للتدفئة بشكل صحيح.

لإجراء الحسابات ، تحتاج إلى معرفة خصائص المعدات التالية:

• أداء. يميز كمية الحرارة المنقولة لكل وحدة زمنية من خلال خطوط الأنابيب باستخدام مضخة الدوران ؛
• مقاومة هيدروليكية. هذه هي خسائر الضغط في التيار الكهربائي بسبب احتكاك الماء على السطح الداخلي لمكونات الإمداد بالحرارة. عند حساب قوة المضخة للتدفئة ، يعد هذا المؤشر أحد المؤشرات المحددة ، لأن معدل تدفق المبرد يعتمد عليه ؛
• استهلاك الطاقة. يشار إلى ذلك من قبل الشركة المصنعة في جواز سفر الجهاز. يتم تحديده من خلال خصائص المحرك الكهربائي المتصل بدوار المضخة.

في المرحلة الأولى من حساب قوة مضخة الدوران للتدفئة ، يجب حساب الأداء. للقيام بذلك ، تحتاج إلى معرفة الناتج الحراري الضروري لنظام الإمداد بالحرارة. يتم إجراء حسابات الأداء وفقًا للصيغة التالية:

س = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)

أين س - أداء الجهاز ؛ص - القدرة الحرارية المقدرة ، W ؛تبود و توب - درجة حرارة الماء في أنابيب الإمداد والعودة.

العامل الرئيسي الذي يؤثر على أداء المضخة هو الطاقة الحرارية للنظام. من الأفضل حسابه بأكبر قدر ممكن من الدقة لتجنب شراء جهاز بمعلمات غير مناسبة. أيضا ، يتأثر حساب قوة المضخة للإمداد بالحرارة بخصائص سائل التبريد. في حالة استخدام مضادات التجمد ، يجب زيادة المؤشر الاسمي بنسبة 10-15٪ ، لأن كثافته أعلى بكثير من كثافة الماء المقطر.

يتم تحديد المقاومة الهيدروليكية لمضخة الدوران بالصيغة التالية:

H = 1.3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000

أين R1 وR2 - فقدان الضغط على أقسام الإمداد والعودة للخط ؛لام 1 و لام 2 - طول خطوط الأنابيب ؛Z1 و Z2 - المقاومة الهيدروليكية لمكونات النظام.

يمكن أخذ المؤشر الأخير لحساب قوة المضخة لإمدادات الحرارة من جواز سفر الجهاز. إذا لم يكن هناك شيء ، فمن المستحسن استخدام البيانات من الجدول.

عنصر التسخين	المقاومة الهيدروليكية ، باسكال
سخان مياه	1000 إلى 2000
صمام ترموستاتي	5000 إلى 10000
خلاط	2000 إلى 4000
جهاز استشعار درجة الحرارة	1000 إلى 1500

يشير المصنعون إلى المقاومة الهيدروليكية في حجم عمود الماء. أولئك. هذا مؤشر للطاقة ، قادر على رفع الماء في أنبوب رأسي إلى مستوى معين.

عند حساب قوة مضخة الدوران للإمداد بالحرارة ، لا يؤخذ في الاعتبار وجود العديد من أوضاع السرعة. على الرغم من أنه في الممارسة العملية ، باستخدام هذه الوظيفة للجهاز ، يمكنك تحسين سرعة المبرد ، وبالتالي موازنة النظام بأكمله.

هل من الصعب إجراء حساب دقيق لتدفئة منزل أو دفيئة بمفرده؟ بالإضافة إلى الأساليب المذكورة أعلاه ، يوصى باستخدام برامج متخصصة لإمدادات الحرارة. سيؤدي ذلك إلى التحقق من النتائج وتحقيق أقصى قدر من الدقة للحسابات.

يُظهر الفيديو مثالاً لحساب طاقة التسخين باستخدام برنامج متخصص: