Grundlegende Parameter und Methoden zur Berechnung der Erwärmung

GOST R 54860-2011 regelt die Notwendigkeit von Berechnungen bei der Organisation der Wärmeversorgungskommunikation. Vor dem Anordnen der Leitung muss der Eigentümer die erforderlichen Parameter des Kessels und der Batterien festlegen. Die Berechnung der Heizung wird auch durchgeführt, um die Energieeffizienz der Ausrüstung und den wahrscheinlichen Wärmeverlust festzustellen.

Design-Parameter

Mit der Berechnungstechnologie können Sie ein thermisches System auswählen, das für Strom und Länge eines Hauses oder einer Wohnung geeignet ist. Die Berechnung basiert auf mehreren Anfangswerten:

• der Bereich des Gebäudes, seine Höhe von der Decke bis zum Boden, Innenvolumen;
• Art des Objekts und Vorhandensein anderer Gebäude in der Nähe;
• Materialien für den Bau von Dach, Boden und Decke;
• die Anzahl der Fenster- und Türöffnungen;
• bestimmungsgemäße Verwendung von Teilen des Hauses;
• die Dauer der Heizperiode und die Durchschnittstemperatur in einem bestimmten Zeitraum;
• Merkmale der Windrose und der Geographie;
• wahrscheinliche Raumtemperatur;
• Besonderheiten der Anschlussstellen an Gas, elektrische Kommunikation und Wasserversorgung.

Die Isolierung von Türen, Fenstern und Wänden ist obligatorisch.

Raumvolumenberechnungen

Die Berechnung der Heizung anhand des Wohnraumvolumens zeichnet sich durch die Genauigkeit der Daten aus. Es ist ratsam, es als Beispiel zu betrachten: ein 80 m2 großes Haus in der Region Moskau mit einer Deckenhöhe von 3 m, 6 Fenstern und 2 nach außen öffnenden Türen. Der Aktionsalgorithmus lautet wie folgt:

1. Berechnung des Gesamtbauvolumens. Die Parameter jedes Raumes werden zusammengefasst oder das allgemeine Prinzip angewendet - 80x3 = 240 m3.
2. Zählen der Anzahl der nach außen gerichteten Öffnungen - 6 Fenster + 2 Türen = 8.
3. Bestimmung des regionalen Koeffizienten für die Region Moskau in Bezug auf die mittlere Zone der Russischen Föderation. Es wird gleich 1,2 sein. Der Wert für andere Regionen ist in der Tabelle aufgeführt.

Region	Merkmale der Winterperiode	Koeffizient
Krasnodar-Territorium, Schwarzmeerküste	Warmes Wetter praktisch ohne Kälte	0,7-0,9
Mittelland und Nordwesten	Mäßige Winter	1,2
Sibirien	Schwere und frostige Winter	1,5
Jakutien, Tschukotka, hoher Norden	Extrem kaltes Klima	2

4. Zählen für ein Landhaus. Der erste erhaltene Wert wird mit 60 multipliziert: 240x60 = 14.400.
5. Multiplikation durch regionale Änderung. 14 400 x 1,2 = 17 280.
6. Multiplizieren Sie die Anzahl der Fenster mit 100, der Türen mit 200 und summieren Sie das Ergebnis: 6x100 + 2x200 = 1000.
7. Zugabe von Daten, die in den Stufen Nr. 5 und Nr. 6 erhalten wurden: 17 280 + 1000 = 18 280.

Die Leistung des Heizungssystems beträgt 18.280 W, ausgenommen Materialien für tragende Wände, Fußböden und Wärmedämmeigenschaften des Hauses. Bei Berechnungen gibt es keine Korrektur für die natürliche Belüftung, daher ist das Ergebnis ungefähr.

Berechnungen nach Anzahl der Stockwerke

Die Bewohner eines Wohnhauses zahlen je nach Anzahl der Stockwerke für die Nebenkosten. Je höher das Haus, desto billiger ist es zu heizen. Aus diesem Grund ist die Berechnung des Heizungssystems an die Höhe der Decken gebunden:

• nicht mehr als 2,5 m - Koeffizient 1;
• von 3 bis 3,5 m - Koeffizient 1,05;
• von 3,5 bis 4,5 - Koeffizient 1,1;
• von 4,5 - Koeffizient 2.

Sie können die Kommunikation anhand der Formel berechnen N = (S · H · 41) / C.wo:

• N. - Anzahl der Kühlerabschnitte;
• S ist der Bereich des Hauses;
• C. - Die thermische Rückgabe einer Batterie ist im Reisepass angegeben.
• N. - Raumhöhe;
• 41 Watt - Wärme zum Erhitzen von 1 m3 (empirischer Wert).

Bei der Berechnung werden auch die Etage der Residenz, die Lage der Räume, das Vorhandensein des Dachbodens und seine Wärmedämmung berücksichtigt.

Für einen Raum im Erdgeschoss eines dreistöckigen Gebäudes wird ein Koeffizient von 0,82 festgelegt.

Auswahl eines Heizkessels

Heizgeräte sind je nach Verwendungszweck ein- und zweikreisig und können an Wand und Boden installiert werden. Kessel variieren auch in der Art des Brennstoffs.

Gasmodifikationen

Hersteller stellen verschiedene Geräte her. Bei der Auswahl sollten Sie daher die folgenden Faktoren berücksichtigen:

• Der Zweck der Installation von Heizungskommunikation. Einkreisoptionen werden zum Heizen verwendet, Doppelkreise mit einem eingebauten Kessel von 150-180 Litern können das Haus mit heißem Wasser versorgen und es heizen.
• Die Anzahl der Zweikreis-Wärmetauscher. Das einzige bithermische Element erwärmt gleichzeitig Wasser als Wärmeträger und Warmwasserressource. In Versionen mit zwei wird die Primärheizung zum Heizen verwendet, die Sekundärheizung zum Heizen des Warmwassersystems.
• Wärmetauschermaterial. Gusseisen speichert lange Zeit Wärme und ist nicht korrosionsgefährdet. Stahl ist praktisch unempfindlich gegen Temperaturschwankungen.
• Art der Brennkammer. Die offene Kammer wird mit natürlichem Luftzug betrieben, daher benötigt der Kessel einen separaten Raum mit guter Belüftung. Eine geschlossene Einheit entfernt Verbrennungsprodukte durch einen koaxialen horizontalen Schornstein.
• Merkmale der Zündung. Im elektrischen Zündmodus brennt der Docht ständig, aber das Gerät benötigt zum Betrieb Strom. Modelle mit Piezozündung sind unabhängig, werden jedoch manuell eingeschaltet.

Kondensationsgasaggregate mit einem Wasserökonomisierer unterscheiden sich in der Leistung, aber die Kraftstofffüllung wird fast verdoppelt.

Elektrische Modelle

Geräte zeichnen sich durch nahezu geräuschlosen Betrieb, Kompaktheit und sicheren Betrieb aus. Besitzer von Häusern und Hütten können Modifikationen erwerben:

• Auf rohrförmigen Heizelementen. Geräte mit Heizelement eignen sich für die Wandmontage, sind automatisiert, brechen jedoch häufig aufgrund von Ablagerungen.
• Auf den Elektroden. Kleine Geräte, die an den Stromkreis von zwei oder mehr Batterien angeschlossen sind. Der Kessel ist effizient, mit Temperatureinstellungen ausgestattet, reagiert jedoch empfindlich auf das Kühlmittel.
• Induktion. Ausgestattet mit einem Überhitzungsschutzsystem erwärmen sie das Kühlmittel schnell und haben einen Wirkungsgrad von 97%.

Induktionskessel sind teure Geräte.

Kombinierte Einheiten

Sie heizen jeden Bereich, können im Universalmodus und mit zwei oder drei Kraftstoffarten arbeiten. Die Art der Stromversorgung wird vom Benutzer ausgewählt:

• fester Brennstoff + Gas;
• feste Brennstoffe + Elektrizität;
• Gas + Strom;
• Gas + Diesel.

Eine Art von Brennstoffressourcen ist die Hauptbrennstoffquelle, die zweite - Hilfskraft, die das Haus nicht heizt, sondern nur normale Temperaturbedingungen aufrechterhält.

Festbrennstoffkessel

Sie arbeiten mit Holz, Sägemehl, Kohle, Koks, speziellen Briketts, sind sicher und einfach zu bedienen. Für ein Privathaus können Sie die Einheiten auswählen:

• Klassisch. Sie arbeiten nach dem Prinzip der direkten Verbrennung, es ist notwendig, den Ofen alle 5-6 Stunden zu füllen.
• Pyrolyse. Sie arbeiten nach dem Prinzip der Nachverbrennung von Restgas in einer speziellen Kammer. Das Befüllen des Kraftstoffs erfolgt alle 12-14 Stunden.

Geräte benötigen einen Kamin mit gutem Luftzug, werden in einem separaten Raum aufgestellt. Der Benutzer muss die Brennkammer regelmäßig von Ruß und Teer reinigen.

Flüssigbrennstoffgeräte

Sie arbeiten mit Dieselkraftstoff und werden daher in einem separaten Raum untergebracht. Der Heizraum ist mit einer Haube und einem hochwertigen Lüftungssystem ausgestattet. Heizöl wird in verschlossenen Behältern in einem separaten Raum gelagert. Alle Flüssigbrennstoffgeräte sind automatisiert, produktiv und verfügen über eine hohe Leistung.

Merkmale der Berechnung des Wärmeverlustes

Meistens hängt die Wärme vom Material der Boden- und Deckenflächen, der Wände, der Anzahl der Öffnungen und den Isolationsmerkmalen ab. Die autonome Heizung kann unter Berücksichtigung der Wärmeverluste in einem Privathaus am Beispiel eines Eckraums mit einer Fläche von 18 m2 und einem Volumen von 24,3 m3 berechnet werden. Es befindet sich im 1. Stock, hat Decken von 2,75 m sowie 2 Außenwände aus 18 cm dickem Holz mit Gipskartonverkleidung und Tapeten. Der Raum hat 2 Fenster mit Parametern 1,6x1,1 m. Der Boden ist aus Holz, isoliert, mit einem Unterboden.

Berechnung der Oberfläche:

• Außenwand ohne Fenster - S1 = (6 + 3) x 2,7 - 2 × 1,1 × 1,6 = 20,78 m2.
• Windows - S2 = 2 × 1,1 × 1,6 = 3,52 m2.
• Geschlecht - S3 = 6 × 3 = 18 m2.
• Decke - S4 = 6 × 3 = 18 m2.

Berechnung des Wärmeverlusts von Oberflächen, Q1:

• Außenwand - S1 x 62 = 20,78 × 62 = 1289 W.
• Windows - S2 x 135 = 3 × 135 = 405 Watt.
• Decke - Q4 = S4 x 27 = 18 × 27 = 486 W.

Berechnung des Gesamtwärmeverlusts durch Summieren von Daten. Q5 = Q + Q2 + Q3 + Q4 = 2810 Watt.

Der Gesamtwärmeverlust eines Raumes an einem kalten Tag beträgt -2,81 kW, dh es wird zusätzlich die gleiche Wärmemenge zugeführt.

Hydraulische Berechnung

Sie können die Hydraulik für die Heizung in einem Privathaus berechnen, wenn Sie wissen:

• Leitungskonfiguration, Art der Rohrleitung und Armaturen;
• Rohrdurchmesser in den Hauptabschnitten;
• Druckparameter in verschiedenen Zonen;
• Verlust des Wärmeträgerdrucks;
• Die Methode der hydraulischen Verbindung von Elementen der Heizungsleitung.

Beispielsweise können Sie die Schwerkraft-Zweirohrleitung mit den folgenden Parametern verwenden:

• Auslegungswärmebelastung - 133 kW;
• Temperatur - tg = 750 Grad, to = 600 Grad;
• Geschätzte Durchflussmenge - 7,6 Kubikmeter pro Stunde;
• Anschlussmöglichkeiten an den Kessel - hydraulischer Horizontalverteiler;
• konstante Temperatur, die das ganze Jahr über durch Automatisierung aufrechterhalten wird - 800 Grad;
• das Vorhandensein eines Druckreglers - am Eingang jedes der Ventile;
• Art der Rohrleitung - Metall-Kunststoff-Verteilung, Stahl für die Wärmeversorgung.

Zur Vereinfachung der Berechnungen können Sie mehrere Online-Programme oder einen speziellen Taschenrechner verwenden. HERZ C.O. 3.5 berücksichtigt lineare Druckverlustmethode DanfossCO ist für Systeme mit natürlichem Zirkulationstyp geeignet. In den Berechnungen müssen Sie die Parameter für die Temperatur in Kelvin oder Celsius auswählen.

Rohrdurchmesser

Die Differenz zwischen der Temperatur des gekühlten und des heißen Kühlmittels im Zweirohrsystem beträgt 20 Grad. Die Fläche des Raumes beträgt 18 Plätze, Decken 2,7 m hoch, Heizkreislauf mit Zwangsumwälzung. Die Berechnungen werden wie folgt durchgeführt:

1. Definition von Durchschnittsdaten. Der Stromverbrauch beträgt 1 kW pro 30 m3, die thermische Gangreserve beträgt 20%.
2. Berechnung des Raumvolumens. 18 x 2,7 = 48,6 m³.
3. Ermittlung der Stromkosten. 48,6 / 30 = 1,62 kW.
4. Suchen Sie bei kaltem Wetter nach Gangreserve. 1,62 x 20% = 0,324 kW.
5. Berechnung der Gesamtleistung. 1,62 + 0,324 = 1,944 kW.

Geeignete Rohrdurchmesser können der Tabelle entnommen werden.

Totale Kraft	Kühlmittelgeschwindigkeit	Rohrdurchmesser
1226	0,3	8
1635	0,4	10
2044	0,5	12
2564	0,6	15
2861	0,7	20

Wählen Sie den Wert der Gesamtleistung so nah wie möglich am Ergebnis der Berechnung.

Druckparameter

Der Gesamtdruckverlust ist der Druckverlust in jedem Abschnitt. Dieser Wert wird als Summe der Reibungsverluste des sich bewegenden Kühlmittels und des lokalen Widerstands berechnet. Zählalgorithmus:

1. Suchen Sie nach lokalem Druck in der Region mit der Darcy-Weisbach-Formel.
2. Suchen Sie nach dem hydraulischen Reibungskoeffizienten nach der Alshutl-Formel.
3. Verwendung von Tabellendaten basierend auf Rohrmaterial.

Außendurchmesser mm	Reibungsverlustkoeffizient	Die Geschwindigkeit des Kühlmittels, kg / h	Lokale Verluste, kg / h
Stahlrohr
13,5	5,095	229,04	0,0093
17	3,392	439,1	0,0025
21,3	2,576	681,74	0,0010
Elektrisches Rohr
57	0,563	7193,82	0,0000094
76	0,379	13 552,38	0,0000026
Polyethylenrohr
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

Kilogramm pro Stunde können in Liter pro Minute umgerechnet werden.

Hydraulikgestänge

Das hydraulische Gestänge ist ein notwendiger Schritt, um Wasserverluste auszugleichen. Die Berechnungen basieren auf der Auslegungslast, dem spezifischen Widerstand und den technischen Parametern der Rohre sowie dem lokalen Widerstand der Abschnitte. Sie müssen auch die Installationseigenschaften der Ventile berücksichtigen.

Algorithmus zur Berechnung der Widerstandseigenschaften Technologie:

1. Berechnung der Druckverluste pro 1 kg / h Kühlmittel. Sie werden in ∆P, Pa gemessen und sind proportional zum Quadrat der Wasserdurchflussmenge in Abschnitt G, kg / h.
2. Verwendung des Koeffizienten der lokalen Widerstände und Summierung aller Parameter.

Informationen und den dynamischen Rohrdruck finden Sie in den Anweisungen des Herstellers.

Merkmale zum Zählen der Anzahl der Heizkörper

Um die Anzahl der Heizkörperelemente zu berechnen, müssen das Gebäudevolumen, seine Konstruktionsmerkmale, das Wandmaterial und der Batterietyp berücksichtigt werden. Zum Beispiel: ein Plattenhaus mit einem Wärmefluss von 0,041 kW. Es ist notwendig, die Anzahl der Batterien für einen Raum 6x4x4,5 m zu berechnen.

Berechnungsalgorithmus:

1. Raumvolumen bestimmen. 6 x 4 x 2,5 = 60 m3.
2. Multiplizieren Sie die Raumfläche mit dem Wärmefluss, um die optimale Menge an Wärmeenergie Q zu berechnen. 60 × 0, 041 = 2,46 kW.
3. Suchen Sie nach der Anzahl der Abschnitte N. Teilen Sie das Ergebnis von Schritt Nr. 2 durch den Wärmefluss eines Heizkörpers. 2,46 / 0,16 = 15,375 = 16 Abschnitte.
4. Die Auswahl der Kühlerparameter aus der Tabelle.

Material	Potenz eines Abschnitts, W.	Arbeitsdruck, MPa
Gusseisen	110	6-9
Aluminium	175-199	10-20
Stahlrohr	85	6-12
Bimetall	199	35

Die längste Lebensdauer der Gusseisenlinie beträgt 10 Jahre.

Berechnung der Kesselleistung

Die Berechnung der Nutzwärme zum Heizen jedes Raums umfasst die Berechnung der Leistung des Heizsystems. Wenn Sie dies erkennen, können Sie das optimale Temperaturregime erstellen. Die Kesselleistung wird nach der Formel berechnet W = S x Wud / 10wo:

• S. - eine Anzeige des Raumbereichs;
• Wud - spezifische Leistungsparameter pro 10 Kubikmeter Raum.

Die spezifische Leistungsanzeige hängt von der Wohnregion ab. Es kann auf der Tabelle gefunden werden:

Region	Spezifische Leistung, W.
Zentral	1,25-1,55
Nord	1,54-2,1
Süden	0,75-0,94

Ein Beispiel für die Berechnung der Wärmeleistung eines an ein Heizsystem angeschlossenen Kessels für einen Raum mit 100 Quadraten in der Zentralregion ist: 100 x 1,25 / 10 = 12 kW.

Oft wird eine ungefähre Berechnung verwendet: Ein Kessel mit einer Leistung von 10 kW heizt 100 m2.

So wählen Sie Heizgeräte

Bei der externen Konstruktion sind Heizgeräte ähnlich, bei der Auswahl müssen jedoch die Konstruktionsmerkmale berücksichtigt werden.

Konvektionsgeräte

Heizungen erzeugen schnell Wärme durch Luftzirkulation. Am Boden der Konvektoren befinden sich Öffnungen für den Lufteinlass, im Inneren des Gehäuses befindet sich ein Heizelement, Heizströme. Konvektionsausrüstung ist:

• Gas - wird an die Hauptleitung des Hauses oder der Flasche angeschlossen. Die Geräte sind energieeffizient, ihre Installation muss jedoch mit den Aufsichtsbehörden abgestimmt werden.
• Wasser - verbindet sich unten oder seitlich, erwärmt sich schnell. Geräte sind nicht für Räume mit hohen Decken geeignet.
• Elektrisch - an das Netzwerk angeschlossen, mit einem Wirkungsgrad von bis zu 95% und geringem Rauschen. Der Nachteil ist der hohe Energieverbrauch.

1 kW / h Energie wird für die Beheizung von 10 m2 Fläche mit Konvektoren aufgewendet.

Kühlersysteme

Sie sind unten, seitlich oder universell an Heizleitungen angeschlossen. Hergestellt aus folgenden Materialien:

• Aluminium - leicht, schnell erhitzbar, hitzebeständig. Der Gewindeanschluss des oberen Einlassventils ist von schlechter Qualität.
• Bimetall - ausgestattet mit Stahlkern und Aluminiumkörper. Hält hohem Druck stand, ist aber teuer.
• Gusseisen - gekennzeichnet durch hohe Wärmekapazität und lange Abkühlung.Die Nachteile der Vorrichtungen umfassen langsames Erhitzen und hohes Gewicht.

Aluminiumbatterien halten Druckschwankungen nicht stand und sind nicht für Wohnungen geeignet.

Konvektionskühlerinstallationen

Sie werden durch den Anschluss eines wasserbeheizten Bodens und Heizkörper realisiert und in Landhäusern in Serverregionen eingesetzt. Wirksam in Heizungsecken oder verglasten Räumen. Unter den Fenstern können Sie Teilbatterien (4-16 Zellen) oder Plattenbatterien (Festkörperbatterien) installieren. Die warmen Böden im ersten Stock sind mit Keramikfliesen bedeckt, im zweiten mit jedem Material.

Regeln für die Installation von Heizungen

Die gesetzlichen Installationsanforderungen sind in mehreren SNiPs vorgeschrieben und umfassen:

1. Sicherheitsüberwachung der Temperatur von Heizkörpern - nicht mehr als 70 Grad.
2. Entfernen der Batterien 10 cm von der Seite der Wand, 6 cm vom Boden, 5 cm vom Boden der Wand, 2,5 cm vom Putz entfernt.
3. Das Vorhandensein eines nominalen Wärmeflusses ist 60 W geringer als der berechnete.
4. Verbindungen im selben Raum herstellen.
5. Vorhandensein von automatischen Anpassungsarmaturen in Räumlichkeiten und manueller Anpassung in Badezimmern, Badezimmern, Umkleidekabinen und Lagerräumen.
6. Einhaltung der Neigung des Eyeliner durch die Bewegung des Kühlmittels um 5-10 mm.
7. Gewindeanschluss von Aluminium- und Kupfergeräten.
8. Ständige Befüllung des Systems mit Kühlmittel.

In den Dokumenten wurde auch die Notwendigkeit einer routinemäßigen Inspektion und Reinigung der Geräte von Staub vor Beginn der Heizperiode und alle 3-4 Monate während des Betriebs festgestellt.

Die Wärmeberechnung für die Heizungskommunikation wird individuell durchgeführt. Energieeffizienz, Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit des Systems hängen von der Genauigkeit und Genauigkeit der Berechnungen ab.