Основни параметри и методи за изчисляване на отоплението

GOST R 54860-2011 регулира необходимостта от изчисления при организиране на комуникации за топлоснабдяване. Преди да подреди линията, собственикът трябва да определи необходимите параметри на котела и батериите. Изчисляването на отоплението също се извършва, за да се установи енергийната ефективност на оборудването и вероятните топлинни загуби.

Проектни параметри

Технологията за изчисление ви позволява да изберете термична система, подходяща по мощност и дължина за къща или апартамент. Изчислението се основава на няколко първоначални стойности:

• площта на сградата, нейната височина от тавана до пода, вътрешен обем;
• вид на обекта и наличието на други сгради в близост до него;
• материали за изграждането на покрива, пода и тавана;
• броят на отворите на прозорците и вратите;
• предназначение за използване на части от къщата;
• продължителността на отоплителния сезон и средната температура в даден период;
• характеристики на розата на вятъра и географията;
• вероятна температура в помещението;
• спецификата на местата за свързване с газ, електрически комуникации и водоснабдяване.

Изолацията на врати, прозорци и стени е задължителна.

Изчисления на обема на стаята

Изчислението за отопление, направено от обема на жилищното пространство, се отличава с точността на данните. Препоръчително е да го разгледаме като пример: къща с площ 80 м2 в района на Москва с височина на тавана 3 м, 6 прозорци и 2 врати, които се отварят навън. Алгоритъмът на действията ще бъде следният:

1. Изчисляване на общия обем на строителството. Параметрите на всяко помещение се сумират или се използва общият принцип - 80x3 = 240 m3.
2. Преброяване на броя на отворите, обърнати навън - 6 прозореца + 2 врати = 8.
3. Определяне на регионалния коефициент за района на Москва, свързан със средната зона на Руската федерация. Тя ще бъде равна на 1,2. Стойността за други региони може да намерите в таблицата.

област	Характеристики на зимния период	коефициент
Краснодарски край, Черноморие	Топло време с почти никакъв студ	0,7-0,9
Мидланд и Северозапад	Умерени зими	1,2
Сибир	Тежки и мразовити зими	1,5
Якутия, Чукотка, Далечен Север	Изключително студен климат	2

4. Отчитане на селска вила. Първата получена стойност се умножава по 60: 240x60 = 14,400.
5. Умножение по регионално изменение. 14 400х1,2 = 17 280.
6. Умножаване на броя на прозорците по 100, врати по 200 и сумиране на резултата: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Добавяне на данни, получени на етапи № 5 и № 6: 17 280 + 1000 = 18 280.

Мощността на отоплителната система ще бъде 18 280 W, без материали на носещи стени, подови настилки и топлоизолационни характеристики на къщата. При изчисленията няма корекция за естествена вентилация, така че резултатът ще бъде приблизителен.

Изчисления по броя на етажите

Жителите на жилищна сграда плащат за комунални услуги, в зависимост от броя на етажите. Колкото по-висока е къщата, толкова по-евтино е да се отоплява. По тази причина изчислението на отоплителната система е обвързано с височината на таваните:

• не повече от 2,5 m - коефициент 1;
• от 3 до 3,5 m - коефициент 1,05;
• от 3,5 до 4,5 - коефициент 1,1;
• от 4,5 - коефициент 2.

Можете да изчислите комуникациите по формулата N = (S * H ​​* 41) / Скъдето:

• н - брой секции на радиатора;
• S е площта на къщата;
• ° С - топлинното връщане на една батерия е посочено в паспорта;
• н - височина на помещението;
• 41 вата - топлина, изразходвана за отопление 1 м3 (емпирична стойност).

При изчисляване се вземат предвид и етажът на резиденцията, местоположението на стаите, наличието на таванското помещение и неговата топлоизолация.

За стая в приземния етаж на триетажна сграда се определя коефициент 0,82.

Избор на отоплителен котел

Отоплителните единици, в зависимост от предназначението, са едноконтурни и двуконтурни, могат да бъдат монтирани на стена и под. Котлите също се различават по вид гориво.

Модификации на газ

Производителите произвеждат различни устройства, така че при избора си трябва да обърнете внимание на следните фактори:

• Целта на инсталирането на отоплителни комуникации. Опциите с една верига се използват за отопление, двуконтурната с вграден бойлер от 150-180 литра може да осигури на къщата топла вода и да я загрее.
• Броят на двуконтурните модели топлообменници. Единственият битермичен елемент едновременно загрява водата като топлоносител и източник на БГВ. При версии с две първичното отопление се използва за отопление, вторичното - за отопление на системата за битова гореща вода.
• Топлообменник. Чугунът натрупва топлина дълго време и не е подложен на корозия, стоманата е практически нечувствителна към температурни колебания.
• Тип горивна камера. Отворената камера работи на естествено течение, така че котелът се нуждае от отделно помещение с добра вентилация. Затворен блок премахва продуктите от горенето чрез коаксиален хоризонтален комин.
• Характеристики на запалването. В режим на електрическо запалване фитилът ще гори постоянно, но оборудването се нуждае от електричество, за да работи. Моделите с пиезо запалване са независими, но се включват ръчно.

Кондензационните газови агрегати с воден икономизатор се различават по производителност, но зареждането на горивото е почти двойно.

Електрически модели

Устройствата се характеризират с почти безшумна работа, компактност и безопасна работа. Собствениците на къщи и вили могат да закупят модификации:

• На тръбни нагревателни елементи. Устройствата с нагревателен елемент са подходящи за монтаж на стена, са автоматизирани, но често се счупват поради мащаба.
• На електродите. Малки устройства, свързани към веригата на две или повече батерии. Котелът е ефективен, оборудван с настройки на температурата, но е чувствителен към охлаждащата течност.
• Индукция. Снабдени със система за защита от прегряване, те бързо загряват охлаждащата течност, имат ефективност от 97%.

Индукционните котли са скъпо оборудване.

Комбинирани единици

Те отопляват всяка зона, могат да работят в универсален режим и на два или три вида гориво. Тип мощност се избира от потребителя:

• твърдо гориво + газ;
• твърдо гориво + електричество;
• газ + електричество;
• газ + дизел.

Един вид горивни ресурси е основният, вторият - спомагателен, който не отоплява къщата, а само поддържа нормални температурни условия.

Котли на твърдо гориво

Те работят върху дърва, дървени стърготини, въглища, кокс, специални брикети, безопасни са и лесни за употреба. За частна къща можете да изберете единиците:

• Classic. Те работят в съответствие с принципа на директно изгаряне, необходимо е да се пълни пещта на всеки 5-6 часа.
• Пиролиза. Те работят на принципа на остатъчното изгаряне на газ в специална камера. Напълването с гориво се извършва на всеки 12-14 часа.

Устройствата изискват комин с добра тяга, поставят се в отделно помещение. Потребителят трябва периодично да почиства горивната камера от сажди и катран.

Устройства за течно гориво

Те работят на дизелово гориво, поради което са поставени в отделно помещение. Котелното помещение е оборудвано с качулка и висококачествена вентилационна система. Мазутът се съхранява в запечатани контейнери в отделно помещение. Всички устройства с течно гориво са автоматизирани, производителни и се отличават с висока мощност.

Характеристики на изчисляването на топлинните загуби

Най-често топлината зависи от материала на подовите и таванните повърхности, стените, броя на отворите и характеристиките на изолацията. Автономното отопление може да се изчисли, като се вземат предвид топлинните загуби в частна къща, използвайки примера на ъглово помещение с площ от 18 м2 и 24,3 м3 в обем. Намира се на 1 етаж, има тавани от 2,75 м, както и 2 външни стени от дървен материал с дебелина 18 см с облицовка от гипсокартон и тапети. Помещението е с 2 прозорци с параметри 1,6х1,1 м. Подът е дървен, изолиран, с под.

Изчисляване на площ:

• Външна стена без прозорци - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 м2.
• Прозорци - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 м2.
• Пол - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Таван - S4 = 6 × 3 = 18 м2.

Изчисляване на топлинните загуби на повърхности, Q1:

• Външна стена - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 вата.
• Таван - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Изчисляване на общите загуби на топлина чрез обобщаване на данни. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 вата.

Общата топлинна загуба на една стая в студен ден е -2,81 кВт, тоест толкова топлина се подава допълнително.

Хидравлично изчисление

Можете да изчислите хидравликата за отопление, положена в частна къща, ако знаете:

• конфигурация на линията, вид на тръбопровода и фитинги;
• диаметър на тръбата в основните секции;
• параметри на налягането в различни зони;
• загуба на налягане на топлоносителя;
• Методът на хидравлични свързващи елементи на отоплителната магистрала.

Например, можете да използвате гравитационната двутръбна линия с параметрите:

• проектно топлинно натоварване - 133 kW;
• температура - tg = 750 градуса, tо = 600 градуса;
• Прогнозен дебит - 7,6 куб. М на час;
• начини за свързване към котела - хидравличен хоризонтален разпределител;
• постоянна температура, поддържана с автоматизация през цялата година - 800 градуса;
• наличието на регулатор на налягането - на входа на всеки от клапаните;
• вид тръбопровод - металопластично разпределение, стомана за подаване на топлина.

За удобство на изчисленията можете да използвате няколко онлайн програми или специален калкулатор. HERZ C.O. 3.5 счита, че методът на линейна загуба на налягане DanfossCO е подходящ за системи с естествен тип циркулация. При изчисленията трябва да изберете параметрите за температурата - градуси Келвин или Целзий.

Диаметър на тръбата

Разликата между температурата на охладената и горещата охлаждаща течност в двутръбната система е 20 градуса. Площта на стаята е 18 квадрата, тавани с височина 2,7 м, отоплителна верига с принудителна циркулация. Изчисленията се извършват, както следва:

1. Определяне на средни данни. Консумацията на енергия е 1 кВт на 30 м3, резервът на топлинна мощност е 20%.
2. Изчисляване на обема на помещението. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Определяне на енергийните разходи. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Търсете резерв на мощност в студено време. 1,62x20% = 0,324 kW.
5. Изчисляване на общата мощност. 1,62 + 0,324 = 1,944 кВт.

Подходящите диаметри на тръбите могат да бъдат определени от таблицата.

Обща мощност	Скорост на охлаждащата течност	Диаметър на тръбата
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Изберете стойността на общата мощност възможно най-близо до резултата от изчислението.

Параметри на налягането

Общата загуба на налягане е загубата на налягане във всяка секция. Тази стойност се изчислява като сума на загубите от триене на подвижната охлаждаща течност и местното съпротивление. Алгоритъм за броене:

1. Търсете местно налягане в района по формулата Дарси-Вайсбах.
2. Търсете коефициента на хидравлично триене по формулата на Alshutl.
3. Използване на таблични данни въз основа на тръбен материал.

Външен диаметър mm	Коефициент на загуба на триене	Скоростта на охлаждащата течност, kg / h	Местни загуби, кг / час
Стоманена тръба
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Електрическа тръба
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Полиетиленова тръба
14	2,328	276,58	0,0063
16	1,853	398,27	0,0030
18	1,528	542,1	0,0016
20	1,293	708,04	0,00097

Килограмите на час могат да бъдат преобразувани в литри в минута.

Хидравлична връзка

Хидравличното свързване е необходима стъпка за изравняване на загубите на вода. Изчисленията се правят въз основа на проектното натоварване, съпротивлението и техническите параметри на тръбите, локалното съпротивление на секциите. Също така ще трябва да вземете предвид характеристиките на инсталацията на клапаните.

Алгоритъм за изчисляване на характеристиките на съпротивлението:

1. Изчисляване на загубите на налягане за 1 kg / h охлаждаща течност. Те се измерват в ∆P, Pa и са пропорционални на квадрата на дебита на водата в секция G, kg / h.
2. Използване на коефициента на локални съпротивления и сумиране на всички параметри.

Информация и динамично налягане на тръбите могат да бъдат намерени в инструкциите на производителя.

Характеристики на преброяване на броя на радиаторите

За да се изчисли броят на елементите на радиатора, е необходимо да се вземе предвид обемът на сградата, нейните дизайнерски характеристики, материал на стената и вид батерии. Например: панелна къща с топлинен поток от 0,041 кВт. Необходимо е да се изчисли броят на батериите за стая 6x4x4.5 m.

Алгоритъм за изчисление:

1. Определяне на обема на помещението. 6x4x2.5 = 60 м3.
2. Умножаване на площта на помещението от топлинния поток за изчисляване на оптималното количество топлинна енергия Q. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Търсете броя на секциите N. Разделете резултата от стъпка № 2 от топлинния поток на един радиатор. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 секции.
4. Изборът на параметри на радиатора от таблицата.

Материал	Мощност на една секция, W	Работно налягане, МРа
излято желязо	110	6-9
алуминий	175-199	10-20
тръбна стомана	85	6-12
биметална	199	35

Най-дългият експлоатационен живот на линията чугун е 10 години.

Изчисляване на мощността на котела

Изчисляването на полезна топлина за отопление на всяко помещение включва изчисляване на мощността на отоплителната система. Разпознавайки го, можете да създадете оптимален температурен режим. Мощността на котела се изчислява по формулата W = S x Wud / 10където:

• С - индикатор за площта на помещението;
• WUD - специфични параметри на мощността на 10 кубически метра стая.

Конкретният индикатор за мощност зависи от района на пребиваване. Може да се намери на масата:

област	Специфична мощност, W
централен	1,25-1,55
северен	1,54-2,1
южно	0,75-0,94

Пример за изчисляване на топлинната мощност на котел, свързан към отоплителна система за помещение от 100 квадрата в централния район, ще бъде: 100x1.25 / 10 = 12 kW.

Често се използва приблизително изчисление: бойлер с мощност 10 кВт ще загрява 100 м2.

Как да изберем отоплителни уреди

Във външния дизайн отоплителните уреди са подобни, но по време на избора трябва да се вземат предвид конструктивните характеристики.

Конвекционни устройства

Нагревателите бързо генерират топлина чрез циркулация на въздуха. В долната част на конвекторите са отвори за всмукване на въздух, вътре в корпуса има нагревателен елемент, отоплителни потоци. Конвекционното оборудване е:

• Газ - свързва се с основната линия на къщата или цилиндъра. Агрегатите са енергийно ефективни, но инсталирането им трябва да бъде съгласувано с регулаторните органи.
• Вода - свързва се по дъното или отстрани, бързо се загрява. Устройствата не са подходящи за помещения с високи тавани.
• Електрически - свързани към мрежата, имат ефективност до 95%, нисък шум. Недостатъкът е високата консумация на енергия.

1 кВт / час енергия се изразходва за отопление на 10 м2 площ с помощта на конвектори.

Радиаторни системи

Те са свързани с отоплителни тръби по долния, страничния или универсалния начин. Изработен от следните материали:

• Алуминий - лек, бързо се нагрява, устойчив на топлина. Резбовата връзка на горния всмукателен клапан е с лошо качество.
• Биметал - оборудван със стоманена сърцевина и алуминиево тяло. Издържат на високо налягане, но са скъпи.
• Чугун - характеризира се с висок топлинен капацитет и дълго охлаждане.Недостатъците на устройствата включват бавно загряване и голямо тегло.

Алуминиевите батерии не издържат на колебания в налягането и не са подходящи за апартаменти.

Конвективни радиаторни инсталации

Те се реализират чрез свързване на под с отопление с вода и радиатори и се използват в селски къщи в сървърни райони. Ефективен в отоплителни ъглови или остъклени помещения. Под прозорците можете да инсталирате секционни (4-16 клетки) или панелни (твърдо тяло) батерии. Топлите подове на първия етаж са покрити с керамични плочки, на втория - с всякакъв материал.

Правила за инсталиране на нагреватели

Изискванията за регулаторна инсталация са предписани в няколко SNiP и включват:

1. Мониторинг на безопасността на температурата на радиаторите - не повече от 70 градуса.
2. Премахване на батерии на 10 см от страната на стената, на 6 см от пода, на 5 см от дъното на стената, на 2,5 см от мазилката.
3. Наличието на номинален топлинен поток е с 60 W по-малко от изчисления.
4. Осъществяване на връзки в една и съща стая.
5. Наличие на автоматична настройка на фитинги в помещения и ръчна настройка в бани, бани, съблекални, складови помещения.
6. Съответствие с наклона на очната линия от движението на охлаждащата течност с 5-10 мм.
7. Резбово свързване на алуминиеви и медни устройства
8. Постоянно пълнене на системата с охлаждаща течност.

Документите също така отбелязват необходимостта от рутинен преглед и почистване на устройства от прах преди началото на отоплителния период и веднъж на 3-4 месеца по време на работа.

Топлинното изчисление за отоплителни комуникации се извършва индивидуално. Енергийната ефективност, безопасността и лекотата на използване на системата зависят от точността и точността на изчисленията.