Дизайнът на всяка отоплителна система започва с изчисляването на основните й параметри. На първо място, това се отнася до оптималното натоварване на топлоснабдяването. Ето защо, преди да закупите необходимото оборудване, е необходимо да се изчисли мощността на отоплителната система: котли, радиатори, помпи, батерии.
Защо е необходимо отоплението?
Решаващата задача за извършване на изчисления е оптимизиране на допълнителни разходи. Минималната необходима мощност на отоплителния котел ще се отрази пряко на консумацията на енергия. Но спестяванията трябва да са в рамките на разума.
Основната цел на топлоснабдяването е поддържане на комфортно ниво на температура в жилищни помещения. Това се влияе от номиналната мощност на чугунените радиатори, топлинните загуби на сградата и параметрите на котела.
За правилния избор на оборудване трябва правилно да се изчислят неговите параметри. Това може да стане с помощта на специализирани програми или независимо, като се използват определени формули.
В допълнение, експертите препоръчват да се изчисли мощността на отоплителния котел и други компоненти на системата за следното:
- Планиране на разходите за оборудване, Колкото по-голяма е номиналната мощност на котела или топлопредаването на батерията, толкова по-висока е тяхната цена. В резултат на това това ще се отрази върху бюджета на цялото събитие относно подреждането на топлоснабдяването;
- Правилно планиране на натоварването на системата, Правилното изчисляване на мощността на помпата за отопление ще ви позволи да разберете максималното и минималното натоварване на оборудването при промяна на външни фактори - температура на улицата, в стаите на къщата;
- Надстройка на системата, Ако има големи разходи за отопление, намаляването им е приоритет за минимизиране на поддръжката. За да направите това, трябва да изчислите мощността на отоплителната батерия и други компоненти.
След като сте решили, че без да се изчисляват основните данни, е невъзможно да се пристъпи към закупуването на материали и аксесоари за организиране на подаване на топлина, трябва да изберете методи за изчисление. Първо, характеристиките на всеки компонент се разпознават индивидуално - котелът, помпата на радиатора. Тогава техните параметри се въвеждат в програмата за отопление и се проверяват отново. По същия метод се извършва изчисляването на отоплението на оранжерията.
Видът на използвания енергиен носител влияе върху изчисляването на мощността на газов котел за отопление. Трябва предварително да се реши кой вид газ ще се използва - основен или втечнен.
Определяне на топлинните загуби у дома
На първия етап е необходимо правилно да се изчисли количеството топлина, което ще преминава през външните стени, прозорци и врати на сградата. Работата на топлоснабдяването трябва да компенсира тези загуби и въз основа на получените данни ще се извърши допълнително изчисляване на мощността на циркулационната помпа за отопление, бойлер и батерии.
Определящият параметър е устойчивостта на топлопреминаване на стени и прозорци. Това е обратният показател за топлопроводимостта на материалите. Невъзможно е да се направи избор на мощността на отоплителен котел без да се знаят тези стойности. Ето защо, преди да започнете изчисленията, трябва да разберете дебелината на стените и материала, от който са направени.
Препоръчва се да се запознаете със съдържанието на SNiP II-3-79, както и SNiP 23-02-2003. Тези документи показват стандартните стойности на устойчивост на топлопреминаване за различни региони на Русия. Познавайки ги, можете да решите въпроса как да изчислите мощността на отоплителния радиатор.Всеки материал има определена стойност на топлопреминаване. Данните за най-често срещаните за строителството на жилищни сгради могат да бъдат взети от стандартни таблици.
Но това не е достатъчно за допълнително изчисляване на мощността на стоманените радиатори за отопление. Освен това ще трябва да разберете дебелината на всеки вид материал, използван за изграждане на стени. Отношението на тази стойност към коефициента на топлопреминаване ще бъде желаната стойност:
R = D / λ
Където R - устойчивост на топлопреминаване;д - дебелина на материала;Λ - устойчивост на топлопреминаване.
В бъдеще това ще се използва за изчисляване на необходимия капацитет на отоплителния котел. Тази стъпка за изчисление е препоръчителна. Само като знаете действителното съпротивление на стените, можете да определите номиналната мощност на цялата отоплителна система.
По време на изчислението характеристиката на розата на вятъра за всеки конкретен регион не се взема предвид. Данните за него влияят върху изчислението само за високи сгради.
Характеристики на изчисляване на мощността на различни отоплителни котли
За правилния избор на мощността на отоплителния котел се определя предварително с мястото му на монтаж, вида на отоплителната система (отворена, затворена) и вида на използваното гориво. Освен това се вземат предвид общата площ на къщата и нейният обем. Тези данни ще ви позволят да правите изчисления по няколко начина.
Най-простият метод за изчисляване на номиналната мощност на отоплителното оборудване е да се използва само площта на къщата. За това се приема стандартно съотношение, че за отопление на 10 м² на помещение е необходимо да се изразходва 1 кВт топлинна енергия. Този метод ще работи само за сгради с добра топлоизолация и стандартни височини на тавана. Недостатъкът му е голяма грешка. Така че, за къща с площ от 150 м², според изчислението, мощността на отоплителния котел ще трябва да избере модел от 15 кВт.
Освен това се прилага корекционен коефициент, който зависи от местоположението на сградата. Тогава окончателната формула за изчисляване на мощността на газов котел за отопление ще изглежда така:
W = (S / 10) * K
Където W - номинална мощност на котела;С - площ на къщата;K - корекционен коефициент.
За централните райони на Русия, K = 0,13; за северните ширини на егото стойността варира от 0,15 до 0,2. При избора на капацитет на котела за топлоснабдяване за южните райони К = 0,08.
Точните изчисления могат да се правят само след предварително определяне на коефициента на топлопреминаване на стените. Тази техника е описана по-горе. Първо откриваме температурната разлика между нагрятия въздух на улицата и в къщата - Δt. Тогава е необходимо да се определи загубата на топлина. Те се намират по формулата:
P = Δt / R
Където R - загуба на топлина у дома;ATi, - разлика в температурата;R - коефициент на устойчивост на топлопреминаване.
Освен това, за да се изчисли мощността на газов котел за отопление, е необходимо да се умножи площта на външните стени чрез топлинни загуби. Като пример вземете къща с площ на стената от 127 м², коефициентът на съпротивление на топлопреминаване е 0,550. Оптималната стойност на Δt трябва да бъде 55. В този случай загубите на топлина на 1 m² ще бъдат равни на:
P = 55 / 0,505 = 108 W / m²
Въз основа на това можете да изчислите мощността на отоплителния котел:
Ш = 127 * 108 = 13,7 кВт
В бъдеще натоварването върху отоплителната система се определя при различни стойности на Δt. Препоръчително е да изберете модел на оборудване с малък запас на мощност - 10-15%. Това ще разшири подаването на топлина, без да заменя котела и радиаторите.
За апартаменти с нормална изолация можете да вземете съотношението 41 вата топлина на 1 м³ от помещението в панелна къща и 38 вата в тухлена сграда. Ако стените са били изолирани, ще трябва да направите горното изчисление.
Изчисляване на мощността на радиаторите и радиаторите
Но в допълнение към котела, производителността на топлоснабдяването се влияе от техническите характеристики на други компоненти. Следователно, трябва да знаете как да изчислите мощността на отоплителната батерия.Всъщност има термичен пренос на енергия от гореща вода към въздух в помещението.
За да се изчисли мощността на отоплителните батерии, е необходимо действително да се определи техният топлопренос. Това е името на процеса на пренос на топлина от нагрято тяло към въздух в помещение. Има няколко фактора, които влияят на този показател. Основният от тях е материалът на производство. Колкото по-ниско е съпротивлението на топлопреминаване на батерията, толкова по-ниски са загубите на топлина. Въпреки това, заедно с това, трябва да се вземе предвид ефектът от съхраняването на енергия. Това се наблюдава при чугунени конструкции. Тъй като за да се изчисли мощността на отоплителната батерия, е необходимо да се знае нивото на запълване с топла вода - трябва да се изчисли общата площ на конструкцията. Общият топлопренос също зависи от това.
За изчисления е необходимо да се определи Δt по следната формула:
Δt = ((Тпод-Тобр) / 2) -Тпом
Където Tpod, Tobr и Tpom - температури в тръбата за подаване, връщане и на закрито.
За да изчислите мощността на чугунените отоплителни радиатори, имате нужда от коефициента на топлопроводимост на определен материал и общата площ на конструкциите. Първата може да се вземе от стандартните таблици. При биметални модели изчисляването на мощността на отоплителния радиатор взема предвид стоманените ядра на тръбопроводите и алуминиевата нагревателна повърхност.
Изчисляването се извършва по следната формула:
Q = Δt * k * S
Където Q - специфична топлина на радиатора;ДА СЕ - коефициент на топлопроводимост;С - обща площ на конструкцията.
По този начин може да се изчисли мощността на отоплителната батерия. На практика обаче това е трудно, тъй като няколко фактора остават неизвестни - действителната дебелина на стената, допълнителни елементи, използвани при производството. Също така, при изчисляване на капацитета на акумулаторната батерия топлинните загуби в помещението не се вземат предвид.
Повечето производители посочват номиналната мощност в паспорта на радиатора. Но това се прави само за един термичен режим на отопление. Следователно, като вземете за основа паспортните данни на продукта, можете точно да изчислите мощността на радиатора за подаване на топлина.
Реалните скорости на топлопреминаване на батерията зависят от правилната инсталация. При изчисляване на мощността на стоманените радиатори за отопление тяхното местоположение по отношение на перваза на прозореца, пода и стените в стаята не се взема предвид.
Изчисляване на мощността на циркулационната помпа
В затворените системи за подаване на топлина циркулацията на течността е принудена. Преди да се изчисли мощността на помпата за отопление, е необходимо да се изготви схема за подаване на топлина. Едва след това можем да започнем да изчисляваме.
Има няколко параметъра, които определят основните характеристики на този отоплителен компонент. Помпата е насочена към увеличаване на скоростта на охлаждащата течност в системата. В допълнение, той не трябва да създава прекомерни хидравлични натоварвания, да увеличава шума. Ето защо е толкова важно правилно да се изчисли мощността на помпата за отопление.
За да извършите изчисленията, трябва да разберете следните характеристики на оборудването:
- производителност, Той характеризира количеството топлина, предавана за единица време през тръбопроводи, използвайки циркулационна помпа;
- Хидравлично съпротивление, Това са загуби на налягане в електрическата мрежа поради триене на вода върху вътрешната повърхност на компонентите за подаване на топлина. При изчисляване на мощността на помпата за отопление този индикатор е един от определящите, тъй като дебитът на охлаждащата течност зависи от нея;
- Консумация на енергия, Той е посочен от производителя в паспорта на устройството. Определя се от характеристиките на електродвигателя, свързан към ротора на помпата.
На първия етап на изчисляване на мощността на циркулационната помпа за отопление трябва да се изчисли производителността. За да направите това, трябва да разберете необходимата топлинна мощност на топлоснабдителната система. Изчисленията на производителността се извършват по следната формула:
Q = (0.86 * R) / (Tpod-Tob)
Където Q - производителност на устройството;R - прогнозна топлинна мощност, W;Tpod и Тов - температура на водата в захранващите и връщащите тръби за отопление.
Основният фактор, влияещ върху работата на помпата, е топлинната мощност на системата. Най-добре е да го изчислите възможно най-точно, за да избегнете купуването на устройство с неподходящи параметри. Също така изчислението на мощността на помпата за подаване на топлина се влияе от характеристиките на охлаждащата течност. В случай на използване на антифризи номиналният индикатор трябва да се увеличи с 10-15%, тъй като плътността им е много по-висока от тази на дестилирана вода.
Хидравличното съпротивление на циркулационната помпа се определя по следната формула:
Н = 1,3 * (R1 * L1 + R2 * L2 + ... Z1 + Z2) / 10000
Където R1 иR2 - загуба на налягане върху захранващите и връщащите участъци на линията;L1 и L2 - дължината на тръбопроводите;Z1 и Z2 - хидравлично съпротивление на компонентите на системата.
Последният индикатор за изчисляване на мощността на помпата за подаване на топлина може да се вземе от паспорта на устройството. Ако няма такова, се препоръчва да използвате данните от таблицата.
|
Отоплителен компонент |
Хидравлично съпротивление, Pa |
| бойлер | 1000 до 2000 |
| Термостатичен клапан | 5000 до 10000 |
| миксер | 2000 до 4000 |
| температурен сензор | 1000 до 1500 |
Производителите посочват хидравличното съпротивление в големината на водния стълб. Тези. Това е индикатор за мощност, който е в състояние да повиши водата във вертикална тръба до определено ниво.
При изчисляване на мощността на циркулационната помпа за подаване на топлина, наличието на няколко режима на скорост не се взема предвид. Въпреки че на практика, използвайки тази функция на устройството, можете да оптимизирате скоростта на охлаждащата течност, като по този начин балансирате цялата система.
Трудно ли е да се направи точно изчисление на отоплението на къща или оранжерия самостоятелно? В допълнение към горните методи се препоръчва използването на специализирани програми за подаване на топлина. Това ще провери резултатите и ще постигне максимална точност на изчисленията.
Видеото показва пример за изчисляване на отоплителната мощност с помощта на специализирана програма:
